（毕业设计图纸全套）Φ630mm的数控车床总体设计及主轴箱设计（含说明书）

但是，这将引起空载功率空和噪音般机床容许噪音应小于加大空.式中系数，两支承滚动或滑动轴承.，三支承滚动轴承所有中间轴轴颈的平均直径主主轴前后轴颈的平均直径主轴转速。

.所有中间传动齿轮的分度圆直径的平均值主主轴上齿轮的分度圆的平均值传到主轴所经过的齿轮对数主轴齿轮螺旋角系数，根据机床类型及制造水平选取。

我国中型车床铣床.。

车床，铣床.。

从上诉经验公式可知主轴转速主和中间传动轴的转速和对机床噪音和发热的关系。

确定中间传动轴的转速时，应结合实际情况作相应修正.功率较大的重切削机床，般主轴转速较低，中间轴的转速适当取高些，对减小结构尺寸的效果较明显。

.高速轻载或精密车床，中间轴转速宜取低些。

.控制齿轮圆周速度可用级精度齿轮。

在此条件下，可适当选用较高的中间轴转速。

齿轮传动比的限制机床主传动系统中，齿轮副的极限传动比.升速传动中，最大传动比。

过大，容易引起震动和噪音。

.降速传动中，最小传动比。

过小，则使主动齿轮与被动齿轮的直径相差太大，将导致结构庞大。

第章的主轴箱设计计算.带轮传动部分的设计根据拟定的转速图上的各传动比，就可以确定带轮直径。

带轮直径确定的方法步骤.选择三角型号般机床上的都采用三角带。

根据电机转速和功率查图即可确定型号详情见机床主轴变速箱设计指导节。

但图中的解并非只有种，应使传动带数为根为宜。

本次设计中所选的带轮型号和带轮的根数如下型带轮选取根.确定带轮的最小直径小各种型号胶带推荐了最小带轮直径，直接查表即可确定。

根据皮带的型号，从教科书机械设计基础教程查表可取.计算大带轮直径大根据要求的传动比和滑功率ε确定大。

当带轮为降速时.三角胶带的滑动率ε。

三角传动中，在保证最小包角大于度的条件下，传动比可取。

对中型通用机床，般取.为宜。

因此，.大经查表取大二三角带传动的计算三角带传动中，轴间距可以较大。

由于是摩擦传递，带与轮槽间会有打滑，亦可因而缓和冲击及隔离震动，使传动平稳。

带传动结构简单，但尺寸，机床中多用于电机输出轴的定比传动。

.选择三角带的型号根据计算功率和小带轮查图选择带的型号。

计算功率式中电机的额定功率，工作情况系数。

车床的起动载荷轻，工作载荷稳定，二班制工作时，取.带的型号是型号.确定带轮的计算直径.小带轮计算直径皮带轮的直径越小，带的弯曲应力就越大。

为提高带的使用寿命，小带轮直径不宜过小，要求大于许用最小带轮直径，即。

各型号带对应的最小带轮直径可查表。

.大带轮计算直径.式中小带轮转速大带轮转速ε带的滑动系数，般取算后应将数字圆整为整数。

.确定三角带速度具体的计算过程如下对于型胶带，。

而时最为经济耐用。

此速度完全符合型皮带的转速。

.初定中心距带轮的中心距，通常根据机床总体布局初步选定，般可以在下列范围内选取取中心距过小，将降低带的寿命中心距过大时，会引起带振动。

中型车床电机轴至变速箱带轮的中心距般为。

.确定三角带的计算长度及内周长。

三角带的计算长度是通过三角带截面重心的长度。

圆整到标准的计算长度经查表修正值.验算三角带的扰曲次数次则合格式中带轮个数。

如超限。

可加大加大或降低减少来解决。

代入数据得.次次是合格的，不需作出任何修改。

.确定实际中心距.验算小带轮包角аа.如果а过小，应加大中心距或加张紧装置。

代入数值如下经校核合格。

.确定三角带根数.式中单根三角带在а特定长度平稳工作情况下传递的功率值。

包角系数。

参数的选择可以根据书中的表差取.带入数值得所以，传动带根数选根。

次此公式中所有的参数没有作特别说明的都是从机床主轴变速箱设计指导.齿轮传动部分的设计选择以机床变速箱中第Ⅰ轴和第Ⅱ轴间，两啮合直齿圆柱齿轮和，对其进行齿轮传动部分的设计和验算。

根据总体结构方案，主电机功率，转速，要求输出轴转速，齿轮齿数比.。

具体计算如下大小齿轮的材料均为钢，经调质与表面淬火处理，硬度为选小齿轮齿数，大齿轮齿数.，齿数比.按齿面接触强度设计由设计计算公式进行试算，即选取载荷系数.计算大齿轮传递的转矩...选取齿宽系数查得材料的弹性影响系数.按齿面硬度查得大小齿轮的接触疲劳强度极限计算应力循环次数..查得接触疲劳寿命系数计算接触疲劳许用应力取失效概率为，安全系数，得试算小齿轮分度圆直径，带入中较小的值.计算圆周速度.计算齿宽计算齿宽与齿高的数控车床总体设计及主轴箱设计摘要选择设计对象要适宜采用微机数控机床加工零件，必须首先编制出加工程序。

通常适宜于加工具有定批量的相类似零件。

因此，在选择适宜于进行设计的机床时，首先必须对各类机床的零件加工情况进行调查研究，分类统计，看零件有无批量，看各类批量主要在哪种机床上进行加工，以及在哪种型号的机床上进行加工，这样才能确定出设计对象。

般中小车床上的工件总是比较饱满，成批量的零件也比较多。

因此，用微机技术把中小车床设计成经济型数控车床比较适宜。

对于些中小型企业，为了充分发挥车床的作用，更需要经过设计的车床。

这样既能用数控系统加工批量零件，又具有卧式车床的功能，以适于加工单件零件。

对于些形状复杂的零件，机床往往难于加工成形。

如果采用机械仿形的方法进行加工，在不成批量的情况下很不合算。

这时，用微机技术设计机床，就可以使问题得到解决，明显提高企业加工能力。

编程要比制作靠模容易得多，灵活得多。

用数控机床加工形状复杂的零件是非常适宜的。

机床的机械设计范围要适当机床设计范围的大小，应根据机床自身精度及性能来决定。

以卧式车床为例加以说明。

对于旧车床的设计范围，般都是把原来的机床进给传动系统，由主轴箱通过挂轮箱带动进给变速箱，将运动传给光杠或丝杠。

然后再驱动溜板运动的传动过程，设计为由功率步进电机通过消隙减速齿轮，直接带动滚珠丝杠，使刀架分别实现纵向运动和横向运动，进行两个坐标的控制。

对于精度符合要求的车床，为了实现简易数控设计，般都是对车床的部件基本不动，只是把床鞍的纵向滑动丝杠副设计为纵向滚珠丝杠副。

在纵向滚珠丝杠的右端安装套消隙减速箱和功率步进电机。

同时也把中滑板的横向滑动丝杠副设计为横向滚珠丝杠副，在横向滚珠丝杠的外端安装套消隙减速箱和功率步进电机，从而使车床的纵向和横向运动既能用微机系统进行控制，又能由操作者进行操作。

在机床设计过程中，只要把溜板箱中的开合螺母及中滑板上的滑动螺母拆除，在合适的位置上安装好滚珠螺母座即可。

在电气控制方面，为了避免数控操作与操作相干涉，发生操作失误现象，必须有电气连锁开关控制操作转换。

对于全新或较新车床，在进行简易数控设计时，般都是全部保留机床的零部件。

直接把消隙减速箱和功率步进电机分别按装在纵向滑动丝杠的右端和横向滑动丝杠的外端。

从而也可以使车床同时具有操作功能和简易数控功能。

辅助设计要合适如果在设计后的简易数控车床上，采用把刀可以完成全部车工工序，就没有必要对刀架进行设计。

但有时会出现个工件需要两把刀或几把刀来分别完成两个或几个工序的情况，这时可根据每把刀的使用情况，分别进行编程，通过个程序，使用把刀，来完成个工序。

使原来操作使用的刀架在数控操作时也可以使用。

这样，根据设计后车床的主要加工对象，确定刀架是否需要进行设计，可以使设计费用使用得更加合理，避免发生设计过剩现象。

如果设计后的简易车床，主要用来加工比较复杂的零件，需要采用三四把刀才能完成全部车工工序，就必须对刀架部件进行设计。

般可采用安装有四把刀由鼠牙盘定位进行绝对刀位控制的自动回转刀架比较合适。

重复定位误差可小于，精度持久性比较好。

这种刀架出厂时，就规定了刀号位置。

当需要几号刀在加工位置时，只需对该刀控制信号口发出信号，刀架就会自动转到需要的位置。

设计后的简易数控车床需要加工螺纹时，可以在主轴后端同轴安装或异轴安装个主轴脉冲发生器，作为主轴位置的信号反馈元件。

目的是为了检测主轴转角的位置，并且将其变化情况输送给单板机，使单板机能按照所需加工的螺距进行处理。

控制纵向步进电机运动，通过纵向滚珠丝杠带动刀架完成螺纹加工。

.结束语采用微机技术设计机床，选用优化方案，实现简易数控，对机床结构改动不大，安装简单，操作简便，测量精度较高，可以使机床实现自动化，提高生产效率，减轻工人劳动强度，适于加工具有复杂形状的零件和小批量零件。

产品精度般可以提高个等级，工效提高，改装费用几个月即可收回。

这种技术在我国中小企业中，是适合于广泛推广的技术。

.数控机床的发展趋向高速化高精度化高可靠性复合化智能化柔性化集成化和开放性是当今数控机床行业的主要发展方向。

数控技术的问世已有多年的历史，它是由机械学控制学电子学计算机科学四大基础学科发展起来的门综合性新型学科。

技术发展的需要对世纪的数控技术提出了更高的要求。

个性化的发展趋势.高速化高精度化高可靠性高速化提高进给速度与提高主轴转速。

高精度化其精度从微米级到亚微米级，乃至纳米级高可靠性般数控系统的可靠性要高于数控设备的可靠性在个数量级以上，但也不是可靠性越高越好，因为商品受性能价格比的约束。

.复合化数控机床的功能复合化的发展，其核心是在台机床上要完成车车钻攻丝绞孔和扩孔等多种操作工序，从而提高了机床的效率和加工精度，提高生产的柔性。

.智能化智能化的内容包括在数控系统中的各个方面为追求加工效率和加工质量方面的智能化为提高驱动性能及使用连接方便等方面的智能化简化编程简化操作方面的智能化还有如智能化的自动编程智能化的人机界面等，以及智能诊断智能监控等方面的内容，方便系统的诊断及维修。

.柔性化集成化当今世界上的数控机床向柔性自动化系统发展的趋势是从点数控单机加工中心和数控复合加工机床线向面工段车间独立制造岛体分布式网络集成制造系统的方向发展，另方面向注重应用性和经济性方向发展。

柔性自动化技术是制造业适应动态市场需求及产品迅速更新的主要手段，是各国制造业发展的主流趋势，是先进制造领域的基础技术。

个性化是市场适应性发展趋势当今的市场，国际合作的格局逐渐形成，产品竞争日趋激烈，高效率高精度加工手段的需求在不断升级，用户的个性化要求日趋强烈，专业化专用化高科技的机床越来越得到用户的青睐。

开放性是体系结构的发展趋势新代数控系统的开发核心是开放性。

开放性有软件平台和硬件平台的开放式系统，采用模块化，层次化的结构，并通过形式向外提供统的应用程序接口。

为解决传统的数控系统封闭性和数控应用软件的产业化生产存在的问题。

目前许多国家对开放式数控系统进行研究，数控系统开放化已经成为数控系统的未来之路。

目前开放式数控系统的体系结构规范通信规范配置规范运行平台数控系统功能库以及数控系统功能软件开发工具等是当前研究的核心。

网络化数控装备是近两年的个新的焦点。

数控装备的网络化将极大地满足生产线制造系统制造企业对信息集成的需求，也是实现新的制造模式如敏捷制造虚拟企业全球制造的基础单元。

国内外些著名数控机床和数控系统制造公司都在近两年推出了相关的新概念和样机。

第章数控机床总体方案