（毕业设计图纸全套）Φ630mm的数控车床总体设计及四方回转刀架设计（含说明书）

允许的切速极限参考值如机床主轴变速箱设计指导书。

然而，根据本次设计的需要选取的值如下取。

主轴的极限转速计算车床主轴的极限转速时的加工直径，按经验分别取和。

由于，则主轴极限转速应为加工条件硬质合金刀具粗加工铸铁件硬质合金刀具半精或精加工碳钢工件螺纹丝杠等加工铰孔.，取.在中考虑车螺纹和绞孔时，其加工最大直径应根据实际加工情况选取.和左右。

所以由于转速范围.因为级数已知级。

现以.和.代入得和，因此取.更为合适。

各级转速数列可直接从标准数列表中查出。

标准数列表给出了以.的从的数值，因.，从表中找到，就可以每隔个数值取个数，得，。

主轴转速级数和公比已知且因机床的电动机转速往往比主轴的大多数转速高，变速系统以降速传动居多，因此，传动系统中若按传动顺序在前面的各轴转速较高，根据转矩公式单位.，当传递功率定时，转速较高的轴所传递的扭矩就较小，在其他条件相同时，传动件如轴齿轮的尺寸就较小，因此，常把传动副数较多的变速组安排在前面的高速轴上，这样可以节省材料，减少传动系统的转动惯量。

因此选择结构式如下。

主电机功率动力参数的确定合理地确定电机功率，使用的功率实际情况既能充分的发挥其使用性能，满足生产需要，又不致使电机经常轻载而降低功率因素。

目前，确定机床电机功率的常用方法很多，而本次设计中采用的是估算法，它是种按典型加工条件工艺种类加工材料刀具切削用量进行估算。

根据此方法，中型车床典型重切削条件下的用量根据设计书表中推荐的数值取传动设计传动结构式结构网的选择结构式结构网对于分析和选择简单的串联式的传动不失为有用的方法，但对于分析复杂的传动并想由此导出实际的方案，就并非十分有效，可考虑到本次设计的需要可以参考下这个方案。

确定传动组及各传动组中传动副的数目级数为的传动系统有若干个顺序的传动组组成，各传动组分别有个传动副。

即传动副数由于结构的限制以和的因子积为合适，即变速级数应为和的因子可以有几种方案，由于篇幅的原因就不列出了，在此只把已经选定了的和本次设计所须的正确的方案列出，具体的内容如下传动齿轮数目个轴向尺寸传动轴数目根操纵机构简单，两个双联滑移齿轮根据以上分析及计算，拟定主轴箱变速箱传动结构图如下图二中，第Ⅰ轴至第Ⅲ轴，其结构式为图中，第Ⅳ轴至第Ⅷ轴，机床主轴箱传动系统采用分离传动，其主要特点是在满足传动副极限传动比的条件下，可以得到较大的变速范围。

高速由短支传动，有助于减少高速时机床的空运转功率损失。

而且高速分支的尺寸可相对小些。

变速级数不像常规变速系统那样受，因子的限制，如与部分转速重合的方法配合，几乎可以得到任意的变速级数，大大增加了可供选择方案的数目。

主传动顺序的安排级转速传动系统的传动组，可以安排成，选择传动组安排方式时，要考虑到机床主轴变速箱的具体结构装置和性能。

在Ⅰ轴上如果安装摩擦离合器时，应减小轴向尺寸，第传动组的传动副不能多，以为宜，本次设计中就是采用的，对是传向正传运动的，另个是传向反向运动的。

主轴对加工精度表面粗糙度的影响大，因此主轴上齿轮少些为好，最后个传动组的传动副选用，或者用个定比传动副。

传动系统的扩大顺序的安排对于级的传动只有种方案，准确的说应该不只有这个方案，可为了使结构和其他方面不复杂，同时为了满足设计的需要，选择的设计方案是传动方案的扩大顺序与传动顺序可以致也可以不致，在此设计中，扩大顺序和传动顺序就是致的。

这种扩大顺序和传动顺序致，称为顺序扩大传动。

传动组的变速范围的极限植在主传动系统的降速传动中，主动齿轮的最少齿数受到限制，为了避免被动齿轮的直径过大，齿轮传动副最小传动比，最大传动比，决定了个传动组的最大变速范围因此，要按照参考书中所给出的表，淘汰传动组变速范围超过极限值的所有传动方案。

极限传动比及指数，值为极限传动比指数.值值最后扩大传动组的选择正常连续的顺序的数控车床总体设计及四方回转刀架设计摘要用，使得柔性线更加灵活功能进步扩展柔性线进步缩短效率更高。

机器人与加工中心车铣复合机床磨床齿轮加工机床工具磨床电加工机床锯床冲压机床激光加工机床水切割机床等组成多种形式的柔性单元和柔性生产线已经开始应用。

．精密加工技术有了新进展数控金切机床的加工精度已从原来的丝级.提升到目前的微米级.，有些品种已达到.左右。

超精密数控机床的微细切削和磨削加工，精度可稳定达到.左右，形状精度可达.左右。

采用光电化学等能源的特种加工精度可达到纳米级.。

通过机床结构设计优化机床零部件的超精加工和精密装配采用高精度的全闭环控制及温度振动等动态误差补偿技术，提高机床加工的几何精度，降低形位误差表面粗糙度等，从而进入亚微米纳米级超精加工时代。

．功能部件性能不断提高功能部件不断向高速度高精度大功率和智能化方向发展，并取得成熟的应用。

全数字交流伺服电机和驱动装置，高技术含量的电主轴力矩电机直线电机，高性能的直线滚动组件，高精度主轴单元等功能部件推广应用，极大的提高数控机床的技术水平。

第章数控机床总体方案的制订及比较.总体设计方案床身的上部内装主轴传动系统为主轴变速系统，这部分采用原机床的主轴传动系统即保留原机床的电动机等等，还有添加的变速箱。

床身的底部是可作冷却液箱的底座，数控系统显示器及按键位于操作者的右边，便于调试和操作观察。

床身右侧的电器箱内装有两坐标的进给伺服控制系统，床身左侧的电器箱内装有主控器和强电系统。

显示器采用，用以显示输入的程序，机床的实际位置和已存储的各种信息。

手动操作时，显示器可作为数字读出装置使用。

数控系统采用为两坐标开环控制，由步进电机经级齿轮变速箱后减速驱动。

可实现两坐标直线插补和两坐标圆弧插补。

采用系列单片机组成微机控制系统，它的可靠性高能在恶劣的环境下工作，适应能力较好，且功能强，速度高。

数控系统还具有刀具长度偏移和半径补偿功能，自诊断功能，可进行自动加减速，并具有备用电池，停电时可做存储已编程序的电极。

采用微机对数据进行计算处理，由接口输出脉冲信号，经光电隔离电路，功率放大再传给步进电机，步进电动机驱动滚珠丝杠转动，从而实现两个方向的进给运动，加工零件。

总体设计如图所示图无反馈控制电路方案显示器采用，用以显示输入的程序，机床的实际位置和已存储的各种信息。

手动操作时，显示器可作为数字读出装置使用。

假如数控系统采用为两坐标闭环或者半闭环控制，那么必须要有电路反馈信息，反馈位移或角位移的电路，这样可以有更加精确的加工路线，更加便于操作者了解机床的行经过程。

仍由步进电机经级齿轮变速箱后减速驱动。

可实现两坐标直线插补和两坐标圆弧插补。

采用系列单片机组成微机控制系统，它的可靠性高能在恶劣的环境下工作，适应能力较好，且功能强，速度高。

数控系统还具有刀具长度偏移和半径补偿功能，自诊断功能，可进行自动加减速，并具有备用电池，停电时可做存储已编程序的电极。

采用微机对数据进行计算处理，由接口输出脉冲信号，经光电隔离电路，功率放大再传给步进电机，步进电动机驱动滚珠丝杠转动，从而实现两个方向的进给运动，加工零件。

如图所示．图有反馈控制电路方案的取舍比较两者的设计方案，方案的布置比较合理，完全按照机床的正常布置而设计，没有其他什么多余的功能，是经过了市场调查后而进行的，虽然没有位移的反馈信息电路，加工精度也不如方案高，但是却可以节约资金，在很多加工要求不必太高，不需要反馈信息进行控制的电路时，也是能够达到精度要求的，所以在本设计中无须反馈电路，即采用开环系统。

在很多的小工厂里也是可以进行这种数控设计，其范围广。

并且对和控制作比较，的功能比强大许多，在现在软件发展如此之快的情况下，已经完全取代了，采取不但经济，而且功能又符合的数控车床机床的数控设计。

综合，在本设计中，方案是可行的方案。

.主传动的系统设计机械部分的数控设计数控机床机械结构的主要特点结构简单，操作方便，自动化程度高广泛采用高效无间隙传动装置和新技术新产品具有适应无人化柔性化加工的特殊部件对机械结构零部件的要求高。

主传动系统采用电动机.。

进给系统采用滚动丝杠副螺母副代替原有丝杠副，以提高机床运行精度和传动效率。

考虑到设计的目标及成本的原因，决定主轴支承仍采用滚动轴承支承，导轨仍使用动压导轨。

电气部分的数控化设计机床加工的零件多属中小型，且加工精度要求不是很高，原有的交流电机就能够满足加工要求。

因此其主传动系统的电气部分仍采用其原来配置的.的交流电动机驱动。

.进给系统的设计进给机构的设计考虑到该数控系统是开环控制，没有位置反馈电路，故进给系统尽可能的要减少中间传动环节。

本车床的两轴进给系统去掉了原来的进给系统的中间传动环节，直接采用了步进电机级减速齿轮滚珠丝杆的传动方案。

拆除原来的丝杆，增加少量的机械附件，就可安装步进电机及滚珠丝杆螺母副。

本设计选用步进电机的型号为，步进电机步距角选用，扭距是.，电机脉冲当量。

的数控车床的设计要求进给伺服系统设计后性能的好坏将直接影响到整个系统的性能的好坏。

也因此对进给伺服系统提出了设计设计要求提高传动部件的刚度，减小传动部件的惯量减小传动部件的间隙，并减小系统的摩擦阻力高精度就是说伺服系统的输出量能复现输入量的精确程度。

稳定性好指系统在给定输入或受外界干扰作用下，能在短暂的调节后，达到新的或者