（全套CAD）CK6163型数控机床设计（终稿）

而在我国沈阳大连两市已基本成为全国数控车床加工中心的中央综治委开发基地在长江三角洲地区已成为数控磨床电加工机床板材加工设备等的主要生产基地。

.本课题应达到的要求本课题主要研究型数控机床的设计，主要设计主轴箱和变速箱，还有涉及到进给机构的设计，以及些零部件的设计。

而主要问题是相关文献资料的缺乏，对些结构设计部分的具体设计指导，以及制图软件的高级运用技巧。

图.型数控机床总体方案.的现状和发展数控机床是以数控系统为代表的新技术对传统机械制造产业的渗透形成的机电体化产品其技术范围复盖很多领域机械制造技术信息处理加工传输技术自动控制技术伺服驱动技术传感器技术软件技术等。

计算机对传统机械制造产业的渗透，完全改变了制造业。

制造业不但成为工业化的象征，而且由于信息技术的渗透，使制造业犹如朝阳产业具有广阔的发展天地。

数控技术的发展趋势智能化网络化集成化微机电控制系统数字化。

我国数控产业发展的思考注重系统配套注重产品的可靠性提倡创新，加强服务。

.卧式车床的总体方案由于该设计给出的已知条件是级变速，对于主轴箱的设计采用双联齿轮拨叉电磁离合器实现主轴的变速正转反转。

进给部分用数控系统控制纵横两方向的步进电机，实现两方向的进给运动刀架采用四方刀架参考的普通机床拆除其中的丝杠光杠进给箱溜板箱，换上滚珠丝杠螺母副在主轴后端加主轴编码器，以便加工螺纹。

车床的主参数规格尺寸和基本参数，最大的工件回转直径是刀架上最大工件回转直径大于或等于主轴通孔直径要大于或等于主轴头号是.最大工件长度是主轴转速范围是级数范围是级主轴前端孔锥度是公制号纵向进给量刀架横进给量范围在直径上是刀架纵向和横向进给的脉冲当量.主电机功率是。

本设计主要着重于主轴箱变速箱和进给机构的设计。

型数控机床主要结构图如图.图.型数控机床主主轴箱的设计.主轴箱的运动设计已知条件低转速为，高转速为，转速调整范围为.取确定公比选定主轴转速数列的公比为.求出主轴转速级数取结构分析式确定结构式根据拟定转速图的原则筛选结构式.极限传动比极限变速范围原则.确定传动顺序及传动副数的原则“前多后少”的原则.确定传动顺序与扩大顺序相致的原则“前密后疏”的原则.确定最小传动比的原则“前慢后快”降速，“前快后慢”升速的原则。

经整理得拟定转速图选定电动机般金属切削机床的驱动，如无特殊性能要求，多采用系列封闭自扇冷式鼠笼型三相异步电动机。

，数控机床，设计，毕业设计，全套，图纸要数控技术是当今先进制造技术和装备最核心的技术，机械制造业的竞争，其实质是数控技术的竞争。

从目前世界上数控技术及其装备发展的趋势来看，其主要研究热点有以下几个方面．功能发展方向．结构体系发展方向．高速高效高精度高可靠性发展方向型数控机床是开环式的数字程序控制车床。

能进行内外圆柱面圆锥面圆弧面圆柱螺纹和圆锥螺纹等加工。

机床主轴的启动停止和变速，纵向和横向进给运动的行程和速度，刀具的变换和冷却，都可以自动控制。

并具有直线锥度直螺纹和锥螺纹等自动循环机能。

型数控机床有床头箱变速箱进给机构刀架控制箱等组成。

床头箱中由操纵油缸中的活塞杆带动拔叉来控制双向内齿离合器的接通或放松，使主轴实现四级变速。

主运动采用分离传动从而使变速箱实现四级变速。

进给机构由床鞍纵向进给电液脉冲马达滚珠丝杠副和中间传动齿轮副组成。

关键词数控技术床头箱变速箱进给机构滚珠丝杠摘要目录绪论.本课题的研究内容和意义.国内外的发展概况.本课题应达到的要求总体方案.的现状和发展.卧式车床的总体方案主轴箱的设计.主轴箱的运动设计已知条件结构分析式拟定转速图确定转速图确定各变速组传动副齿数.齿轮传动设计渐开线直齿轮设计斜齿轮设计.主轴传动设计确定主轴最小直径主轴最佳跨距的确定主轴刚度的校核.带传动设计.滚珠螺母丝杠滚珠丝杠副的种类与结构内循环式外循环式滚珠丝杠副的结构参数滚珠丝杠副的结构特点滚珠丝杠副的安装支撑方式变速箱的设计.运动部分计算参数确定的步骤和方法.传动设计传动结构式结构网的选择主传动顺序的安排传动系统的扩大顺序的安排传动组的变速范围的极限植最后扩大传动组的选择.转速图的拟定主电机的选定双速和多速电机的应用电机的安装和外形常用电机的资料齿轮传动比的限制.带轮传动部分的设计带轮直径确定的方法步骤三角带传动的计算选择三角带的型号确定带轮的计算直径.齿轮传动部分的设计.电磁离合器的选择按扭距选择步骤.轴的设计计算轴Ⅱ的设计计算轴Ⅶ的设计计算.纵向进给系统的设计计算纵向进给系统的设计纵向进给系统的设计计算结论与展望.结论.不足之处及未来展望致谢参考文献绪论.本课题的研究内容和意义数控机床通常由控制系统，伺服系统，检测系统，机械传动及其他辅助系统组成。

数控机床相比较于普通机床有以下特点加工精度高，拥有稳定加工质量拥有多坐标的联动，能加工较为复杂的工件加工时间短生产效率高自动化程度高，减轻劳动强度数控机床的控制方式有很多种，主要分为开环控制，闭环控制和半闭环控制。

开环控制系统没有反馈装置，系统不会计算误差，精度不高，但属于经济型闭环控制系统和半闭环控制系统都装有反馈装置，他们区别在于反馈检测装置安装位置不同，闭环控制系统的反馈装置在工作台上，而半闭环控制系统的反馈装置在轴端或者丝杆上。

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得.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。

根带受力严重不均匀，限制根数不大于。

计算带的张紧力.其中带的传动功率，带速，每米带的质量，取.。

.。

计算作用在轴上的压轴力滚珠螺母丝杠滚珠丝杠副的种类与结构滚珠丝杠螺母副是回转运动与直线运动相互转换的传动装置，在数控机床进给系统中般采用滚珠丝杠副来改善摩擦特性。

工作原理是当丝杠相对于螺母旋转时，两者发生轴向位移，而滚珠则可沿内循环式内循环方式的滚珠在循环过程中始终与丝杠表面保持接触。

如图。

在螺母的侧面孔内，装有接通相邻滚道的反向器，利用反向器引导滚珠越过丝杠的螺纹顶部进入相邻滚道，形成个循环回路。

般在同螺母上装有个反向器，并沿螺母圆周均匀分布。

优缺点滚珠循环的回路短流畅性好效率高螺母的径向尺寸也较小，但制造精度要求高。

图.内循环示意图凸键反向键外循环式外循环方式的滚珠在循环反向时，离开丝杠螺纹滚道，在螺母体内或体外做循环运动。

如图.，为螺旋槽式外循环为插管式外循环。

优缺点结构简单制造容易但径向尺寸大，且弯管两端耐磨性和抗冲击性差。

图.外循环示意图螺旋槽式套筒螺母滚珠挡珠器丝杠插管式弯管压板丝杠滚珠滚道滚珠丝杠副的结构参数滚珠丝杠副的主要参数有公称直径导程和接触角。

公称直径是指滚珠与螺纹滚道在理论接触角状态时包络滚珠球心的圆柱直径。

它与承载能力直接有关，常用范围为，般大于丝杠长度的。

导程导程的大小要根据机床加工精度的要求确定，精度高时，导程小些精度低时，导程大些。

但导程取小后，滚珠直径将取小，使滚珠丝杠副的承载能力下降若滚珠直径不变，导程取小后，螺旋升角也小，传动效率将下降。

因此，般地，导程数值的确定原则是在满足加工精度的条件下尽可能取得大些。

滚珠丝杠副的结构特点摩擦因素小，传动效率高。

滚珠丝杠副的传动效率可达，比常规的丝杠螺母副提高倍。

因此，功率消耗只相当于常规丝杠的。

可预紧消隙。

给予适当预紧，可消除丝杠和螺母的间隙，反向运动时无死区，定位精度高，刚度好。

运动平稳，低速时不易出现爬行现象，传动精度高。

运动具有可逆性系列电动机高效节能起动转矩大噪声低振动小运行安全可靠。

根据机床所需功率选择，其同步转速为。

分配总降速传动比总降速传动比为.，为主轴最低转速，考虑是否需要增加定比传动副，以使转速数列符合标准或有利于减少齿轮和及径向与轴向尺寸，并分担总降速传动比。

然后，将总降速传动比按“先缓后急”的递减原则分配给串联的各变速组中的最小传动比。

确定各级转速并绘制转速图由.确定各级转速。

本设计有四种传动机构，四段无级变速下拨叉左下拨叉右先来确定轴的转速取取根据转速图跟结构式，可确定轴的转速为确定轴的转速因为轴跟轴是传递，所以轴的转速等同轴转速。

确定轴的转速由轴传递到轴可以得到四级转速由轴传递到轴可以得到四级转速取取所以轴的转速确定为确定轴的转速由轴经轴直接传递到轴可以得到四级转速由轴经轴传递到轴可以得到八级转速由轴经轴传递到轴再传递到轴可以得到四级转速确定轴的转速为确定转速图图.转速图确定各变速组传动副齿数轴时时可取，于是可得轴齿数为于是可得轴上的齿轮齿数为轴，时可取，于是可得轴上齿轮的齿数为于是，得轴上齿轮的齿数为轴轴时可取得轴齿轮齿数为由得轴齿轮齿数为轴时可取.得轴齿轮齿数为由得轴齿轮齿数为根据轴数，齿轮副，电动机等已知条件可有如下系统图图.床头箱传动系统图.齿轮传动设计渐开线直齿轮设计选择齿轮材料及精度等级因为是传递，所以两齿轮材料选择致齿轮选用合金钢调质，硬度为选级精度，要求齿面粗糙度模数的确定在轴上齿数的齿轮最容易受损，所以应以齿数齿轮位代表进行模数计算，因为