（毕业设计图纸全套）Φ630mm的数控车床总体设计及液压尾座设计（含说明书）

基于以上系列优点，液压技术已经广泛应用于机床工程机械农业机械和其它国民经济方面。

以数控机床为代表的数控设备的生产与应用水平反映了个国家的机械与电子工业水平。

它的推广应用对提高劳动生产率和产品质量，改变我国制造技术落后的状况起着极为重要的作用。

液压技术是实现数字控制与机电液体的关键技术之，世界各国对液压工业的发展都给予很大重视。

据统计，世界各主要国家液压工业销售额占机械工业产值的.，而我国只占左右，这充分说明我国液压技术使用率较低，努力扩大其应用领域，将有广阔的发展前景。

首先我们看下面的表格可清楚的看出国内国外液压技术发展的状况。

表.国内外液压发展方向国外国内高集成化高功率高密度高性能高质量高可靠性系统成套机电体化集成元件和系统低能耗低噪声低振动智能化自动控制元件和系统集成化轻小型微型多样化水基介质传动与控制技术机电体化液压产品技术发展趋势减少损耗，充分利用能量液压技术在将机械能转换成压力能及反转换过程中，总存在能量损耗。

为减少能量的损失，必须解决下面几个问题减少元件和系统的内部压力损失，以减少功率损失减少或消除系统的节流损失，尽量减少非安全需要的溢流量采用静压技术和新型密封材料，减少摩擦损失改善液压系统性能，采用负荷传感系统二次调节系统和蓄能器回路。

泄漏控制泄漏控制包括防止液体泄漏到外部造成环境污染和外部环境对系统的侵害两个方面。

今后，将发展无泄漏元件和系统，如发展集成化和复合化的元件和系统，实现无管连接，研制新型密封和无泄漏管接头，电机油泵组合装置等。

无泄漏将是世界液压界今后努力的重要方向之。

污染控制过去，液压行业主要致力于控制固体颗粒的污染，而对水空气等的污染控制往往不够重视，今后应重视并解决。

严格控制产品生产过程中的污染，发展封闭式系统，防止外部污染物侵入系统应改进元件和系统设计，使之具有更大的耐污染能力。

同时开发耐污染能力强的高效滤材和过滤器。

研究对污染的在线测量开发油水分离净化装置和分离元件，以及开发能清除油中的气体水分化学物质和微生物的过滤元件及检测装置。

主动维护开展液压系统的故障预测，实现主动维护技术。

必须使液压系统故障诊断现代化，加强专家系统的开发研究，建立完整的具有学习功能的专家知识库，并利用计算机和知识库中的知识，推算出引起故障的原因，提出维修方案和预防措施。

机电液体化机电液体化可实现液压系统柔性化智能化，充分发挥液压传动动力大惯性小响应快等优点，其主要发展方向如下液压系统将有过去的电液系统和开环比例控制系统转向闭环比例伺服系统，同时对压力流量位置温度速度等传感器实现标准化提高液压元件性能，在性能可靠性智能化等方面更适应机电液体化需求，发展与计算机直接接口的高频，低功耗的电磁电控元件液压系统的流量压力温度油污染度等数值将实现自动测量和诊断电子直接控制元件将得到广泛采用，如电控液压泵，可实现液压泵的各种调节方式，实现软启动合理分配功率自动保护等借助现场总线，实现高水平信息系统，简化液压系统的调节争端和维护。

液压技术充分利用现有的液压设计软件，进行二次开发，建立知识库信息系统，它将构成设计制造销售使用设计的闭环系统。

下个目标是，利用技术实现液压产品快速设计，并把，以及现代管理系统集成在起建立集成计算机制造系统，使液压设计与制造技术有个突破性的发展。

新材料新工艺的应用新型材料的使用，如陶瓷聚合物或涂敷料，可使液压的发展引起新的飞跃。

为了保护环境，研究采用生物降解迅速的压力流体，如采用菜油基和合成脂基或者水基海水等介质替代矿物液压油。

铸造工艺的发展，将促进液压元件性能的提高，如铸造流道在阀体和集成块中的广泛使用，可优化元件内部流动，减少压力损失和降低噪声，实现元件小型化。

.尾座的整体设计机床采用标准液压尾座，尾座套筒可编程控制，尾座体移动通过销轴由托板带动。

根据用户需求也可提供可程控尾座内置旋转活络顶尖等特殊配置。

尾座单元安装在床身导轨上，可沿导轨纵向调整其位置。

它的功用是用顶尖支承长工件，也可以安装钻头铰刀等孔加工刀具进行孔加工。

在装配图中的左视图中画了辅助零件的轮廓即为导轨，此导轨为三角形导轨，选择三角形导轨的原因是它的导向性和精度保持性都比较高，当导轨有了磨损时会自动下沉补偿磨损量，此导轨多用于精度要求较高的机床。

尾座导轨为，尾座套筒直径，套筒锥孔。

因此，尾座具有足够的刚性。

从整体上来看，该尾座主要包括尾座体套筒顶尖液压缸导轨，其中尾座体设计时主要参看其他机床的尾座体和根据制造业在生产中所积累的经验，稍加设计而成的。

套筒的主要尺寸是根据尾座体的尺寸选择的，套筒的作用就是安装尾座活塞轴和顶尖。

车床的尾座顶尖，在车床的使用中经常用到的定位元件，它可以帮助主轴起限制的工件的自由度，并起到定心的作用。

导轨的作用是引导机床运动部件作直线或圆周运动，并承受运动部件包括工件的重力和切削力等载荷。

第章尾座结构计算设计尾座是车床的重要附件，其主要作用是为轴类零件定心，同时具有辅助支撑和夹紧的功能。

数控车床的尾座采用的是整体式结构，整体式结构尾座由尾座体套筒芯轴结构套筒液压测力装置尾座和套筒移动机构尾座和套筒夹紧与放松结构及液压装置等组成，芯轴结构选用高精度的进口轴承支承，动静刚度好，精度高。

套筒和尾座的移动均为机动，套筒和尾座的夹紧放松均采用碟形弹簧夹紧，液压放松的机动夹紧放松结构，夹紧力足够大，安全可靠，工人操作简单方便效率高。

其优点在于刚度高抗震性能好，精度高，精度保持性好，整体式尾座，将分体式尾座上下体合为个尾座整体，采用整体式箱形结构设计，经有限元分析计算，通过对尾座内部筋板的合理布置，提高了尾座的刚度和固有频率，尾座采用高强度低应力铸铁铸造，经良好的时效处理，热变形小，在承受最大工件重量和最大额定切削力的情况下。

尾座整体变形小，抗振性能好，满足数控车床精度检验标准的要求。

结构更加简单优化合理，整体式尾座将分体式尾座上下体合为个尾座整体，取消了分体式尾座联结的定位键和把合螺钉，总零件数和标准件数更少，取消了分体式尾座上下体的配合加工面，取消了分体式尾座上下体的装配环节的数控车床总体设计及液压尾座设计摘要丝杠螺母副。

型号为，其公称直径基本导程。

滚珠丝杠的支撑方式选用两端固定式，其传动精度高，并有较好的刚度。

适合于距离不长的场合。

滚珠丝杠需要预紧，其大小约为轴向力的三分之。

减速箱齿轮传动初定传动比为，可取则，齿宽.在设计齿轮传动时，为了提高传动精度，必须消除齿轮副的间隙。

数控机床进给系统由于经常处于变向状态，反向时如果驱动链中的齿轮等传动副存在间隔，就会使进给运动的反向滞后于指令信号，从而影响其传动精度，因此这对齿轮还必须采取措施消除齿轮传动中的间隙，以提高数控机床进给系统的传动精度。

齿轮间隙的调整采用圆柱薄片齿轮可调拉簧错齿法来实现，其结构如图所示。

图中，在个薄片齿轮和上装有螺纹的凸耳和，弹簧的段钩在凸耳上，另端钩在螺钉上。

弹簧所受的张力大小可用螺母来调节螺钉的伸出长度，调整好后再用螺母锁紧。

在选择伺服电机时应考虑以下几点惯量匹配，即.，其中为折算到到电动机的负载惯量，为电动机转动惯量。

转矩伺服电机的额定转矩必须满足实际需要，但是不需要留有过多的余量，因为般情况下，其最大转矩为额定转矩的倍。

短时间特性加减速转矩，工作负载转矩大于电动机加减速转矩。

根据以上原则，取电动机型号为.导轨设计因原机床的导轨精度不能满足数控机床的要求。

但设计的原则是尽量保持原机床的部件。

故只能将导轨加以利用。

导轨表面贴塑的方法可使得导轨精度提高。

因此可在导轨上加四氟乙烯软带。

其特点是，摩擦系数低，运动平稳，可吸收震动，维修方便，损坏后更换容易。

在本次设计中采用美国霞板公司研制的德尔赛塑料导轨软带。

第章确定切削用量及选择刀具.科学选择数控刀具选择数控刀具的原则刀具寿命与切削用量有密切关系。

在制定切削用量时，应首先选择合理的刀具寿命，而合理的刀具寿命则应根据优化的目标而定。

般分最高生产率刀具寿命和最低成本刀具寿命两种，前者根据单件工时最少的目标确定，后者根据工序成本最低的目标确定.选择刀具寿命时可考虑如下几点根据刀具复杂程度制造和磨刀成本来选择。

复杂和精度高的刀具寿命应选得比单刃刀具高些。

对于机夹可转位刀具，由于换刀时间短，为了充分发挥其切削性能，提高生产效率，刀具寿命可选得低些，般取。

对于装刀换刀和调刀比较复杂的多刀机床组合机床与自动化加工刀具，刀具寿命应选得高些，尤应保证刀具可靠性。

车间内工序的生产率限制了整个车间的生产率的提高时，该工序的刀具寿命要选得低些当工序单位时间内所分担到的全厂开支较大时，刀具寿命也应选得低些。

大件精加工时，为保证至少完成次走刀，避免切削时中途换刀，刀具寿命应按零件精度和表面粗糙度来确定。

与普通机床加工方法相比，数控加工对刀具提出了更高的要求，不仅需要冈牲好精度高，而且要求尺寸稳定，耐用度高，断和排性能坛同时要求安装调整方便，这样来满足数控机床高效率的要求。

数控机床上所选用的刀具常采用适应高速切削的刀具材料如高速钢超细粒度硬质合金并使用可转位刀片。

选择数控车削用刀具目前，数控机床上大多使用系列化标准化刀具，对可转位机夹外圆车刀端面车刀等的刀柄和刀头都有国家标准及系列化型号对于加工中心及有自动换刀装置的机床，刀具的刀柄都已有系列化和标准化的规定，如锥柄刀具系统的标准代号为，直柄刀具系统的标准代号为，此外，对所选择的刀具，在使用前都需对刀具尺寸进行严格的测量以获得精确数据，并由操作者将这些数据输入数据系统，经程序调用而完成加工过程，从而加工出合格的工件。

.设置刀点和换刀点刀具究竟从什么位置开始移动到指定的位置呢所以在程序执行的开始，必须确定刀具在工件坐标系下开始运动的位置，这位置即为程序执行时刀具相对于工件运动的起点，所以称程序起始点或起刀点。

此起始点般通过对刀来确定，所以，该点又称对刀点。

在编制程序时，要正确选择对刀点的位置。

对刀点设置原则是便于数值处理和简化程序编制。

易于找正并在加工过程中便于检查引起的加工误差小。

对刀点可以设置在加工零件上，也可以设置在夹具上或机床上，为了提高零件的加工精度，对刀点应尽量设置在零件的设计基准或工艺基谁上。

实际操作机床时，可通过手工对刀操作把刀具的刀位点放到对刀点上，即“刀位点”与“对刀点”的重合。

所谓“刀位点”是指刀具的定位基准点，车刀的刀位点为刀尖或刀尖圆弧中心。

平底立铣刀是刀具轴线与刀具底面的交点球头铣刀是球头的球心，钻头是钻尖等。

用手动对刀操作，对刀精度较低，且效率低。

而有些工厂采用光学对刀镜对刀仪自动对刀装置等，以减少对刀时间，提高对刀精度。

加工过程中需要换刀时，应规定换刀点。

所谓“换刀点”是指刀架转动换刀时的位置，换刀点应设在工件或夹具的外部，以换刀时不碰工件及其它部件为准。

.确定切削用量数控编程时，编程人员必须确定每道工序的切削用量，并以指令的形式写人程序中。

切削用量包括主轴转速背吃刀量及进给速度等。

对于不同的加工方法，需要选用不同的切削用量。

切削用量的选择原则是保证零件加工精度和表面粗糙度，充分发挥刀具切削性能，保证合理的刀具耐用度，并充分发挥机床的性能，最大限度提高生产率，降低成本。

确定主轴转速主轴转速应根据允许的切削速度和工件或刀具直径来选择。

其计算公式为式中切削速度，单位为动，由刀具的耐用度决定主轴转速，单位为，工件直径或刀具直径，单位为。

计算的主轴转速，最后要选取机床有的或较接近的转速。

确定进给速度进给速度是数控机床切削用量中的重要参数，主要根据零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具工件的材料性质选取。

最大进给速度受机床刚度和进给系统的性能限制。

确定进给速度的原则当工件的质量要求能够得到保证时，为提高生产效率，可选择较高的进给速度。

般在范围内选取在切断加工深孔或用高速钢刀具加工时，宜选择较低的进给速度，般在范围内选取当加工精度，表面粗糙度要求高