造装备基本上是通用机床加专用工艺装备,数控机床在机械制造装备中的比重还非常低,导致“刚性”强,更新产品速度慢,生产批量不宜太小,生产品种不宜过多自动化程度基本上还是“个工人,把刀,台机床”,导致劳动生产率低下,产品质量不稳定。因此,要缩小我国同工业发达国家的差距,我们必须在机械制造装备方面大下功夫,其中最重要的个方面就是增加数控机床在机械制造装备中的比重。数控设备的发展方向六个方面智能化网络化高速高精度符合环保。目前德国和瑞士的机床精度最高,综合起来,德国的水平最高,日本的产值最大。美国的机床业般。中国大陆韩国。台湾属于同水平。但就门类种类多少而言,我们应该能进世界前名。数控系统由显示器控制器伺服伺服电机和各种开关传感器构成。目前世界最大的三家厂商是日本发那客德国西门子日本三菱其余还有法国扭姆西班牙凡高等。国内由华中数控航天数控等。国内的数控系统刚刚开始产业化水平质量般。高档次的系统全都是进口。华中数控这几年发展迅速,软件水平相当不错,但差就差在电器硬件上,故障率比较高。华中数控也有意向数控机床业进军,但机床的硬件方面不行,质量精度般。目前国内些大厂还没有采用华中数控的。广州机床厂的简易数控系统也不错。我们国家机床业最薄弱的环节在数控系统。机床精度.机械加工机床精度分静精度加工精度包括尺寸精度和几何精度定位精度重复定位精度等种。.机床精度体系目前我们国家内承认的大致是四种体系德国标准日本标准国际标准标准国标,数控,铣床,传动,部件,立柱,设计,优秀,优良图纸摘要目录引言第章绪论.概述.数控机床的发展第二章立式数控铣床主传动系统方案的确定.对立式数控铣床主传动系统简介.对立式数控铣床主传动系统的要求.主传动的类型及方案选择第三章主传动变速系统主要参数计算.计算切削功率切削力的计算切削功率的计算主轴转速范围的确定.计算主传动功率.分级变速箱的传动系统的设计及主轴电动机的功率的确定变速级数的确定电动机的功率的确定电动机参数分级变速箱的传动系统变速机构的确定第四章主轴组件设计.概述轴的分类主轴材料.主轴结构设计主轴部件应满足的基本要求轴的结构设计草拟轴上零件的装配方案轴上零件的定位各轴段直径与的确定提高主轴强度的措施轴的结构工艺性.主轴强度的校核按扭转强度进行计算强度校核计算第五章立柱结构设计.立柱的结构选型与三维建模三维设计应用的趋势选择三维设计软件的关键考虑因素的功能.立柱结构的有限元分析结论致谢参考文献引言数控,机床,顾名思义,是类由数字程序实现控制的机床。与人工操作的普通机床相比,它具有适应范围广自动化程度高柔性强操作者劳动强度低易于组成自动生产系统等优点。数控机床也就是种装了程序控制系统的机床,该系统能逻辑处理具有使用号码或其他符号编码指令规定的程序。通过这次毕业设计,可以达到以下目的.培养综合运用专业基础知识和专业技能来解决工程实际问题的能力.强化工程实践能力和意识,提高本人综合素质和创新能力.使本人受到从事本专业工程技术和科学研究工作的基本训练,提高工程绘图计算数据处理外文资料文献阅读使用计算机使用文献资和手册文字表达等各方面的能力.培养正确的设计思想和工程经济观点,理论联系实际的工作作风,严肃认真的科学态度以及积极向上的团队合作精神。第章绪论.概述数控铣床是种加工功能很强的数控机床,目前迅速发展起来的加工中心柔性加工单元都是在数控铣床数控镗床的基础上产生的,两者都离不开铣削方式。由于数控铣削工艺最复杂,需要解决的技术问题也很多,因此,人们在研究和开发数控系统及自动编程语言的软件系统时,也直把铣削加工作为重点。数控铣床机械部分与普通铣床基本相同,工作台可以做横向纵向和垂直三个方向的运动。因此普通铣床能加工的工艺内容,数控铣床度能做到。般情况下,在数控铣床上可以加工平面曲线轮廓。数控铣床也像通用铣床那样可分为立式卧式和立卧两用式数控铣床,各类铣床配置的是数控系统不同,其功能也不尽相同。随着科学技术的发展,机械产品的结构越日本研制的立式加工中心主轴组件,其内装电动机最高转速可达。本次设计采用变速齿店主传动系统。使主轴获得较高的转速和骄傲大的转矩。二级以上齿轮变速系统虽然此种结构复杂,制造和维修费用高,但和以上两种驱动方式比,变速装置多采用齿轮变速结构,可以使用可调的交直流无级变速电动机,经齿轮变速后,实现分段无级变速,调速范围增加,且能满足各种切削运动的转矩输出,因此选用二级以上齿轮变速系统作为主传动的变速方式。第三章主传动变速系统主要参数计算.计算切削功率切削力的计算铣削时的切削力,公式如下式中铣削时的主切削力加工材料影响的系数每齿进给量背吃刀量铣削宽度铣刀齿数铣刀直径用直径的四齿锥柄立铣刀,铣刀宽的刚工件,.,计算得切削功率的计算切削时所消耗的功率称为切削功率。切削功率的公式计算式中切削功率切削力切削速度根据机床设计手册典型加工条件以及钢材料的铣削速度范围,取计算得.主轴转速范围的确定主轴转速范围.计算主传动功率用下列粗略估算主电动机的功率式中,为铣床主传动系统总机械效率,主运动为回转运动时,主运动为直线运动时,。取主传动的总效率.则初选电动机功率取电动机额定转速为额定最高转速为.分级变速箱的传动系统的设计及主轴电动机的功率的确定由.中初选电动机功率为,计算转速依据如下公式计算则电动机的恒功率调速范围主轴恒功率调速范围因此主轴要求的恒功率变速范围远大于电动机所能提供的恒功率围,所以在电动机与主轴之间要串联个分级变速箱,来扩大电动功率变速范围。变速级数的确定如取变速箱的公比则由于无级变速时故变速箱的变速极数可取虽然此中方法功率特性图示连续的无缺口即没有功率降低区和无重但是,变速箱机构较复杂。因此为简化变速箱机构,取。电动机的功率的确定由公式可知,应增大即所以比大很多。此时变速箱每挡内有部分低转速只能恒转矩变速,主传动系统的功率特性图中出现缺口区。缺口处的功率为低谷处功率应保证传递全部功率,只有选择额定功率较大的电机给予补偿。所以选用的交流变频电动机。术,对国外技术的依存度较高,对引进技术的消化仍停留在掌握已有技术和提高国产化率上,没有上升到形成产品自主开发能力和技术创新能力的高度。具有高精高速高效复合功能多轴联动等特点的高性能数控机床基本上还得依赖进口。二产品成熟度较低,可行性不高。国外数控系统平均无故障时间在小时以上,国内自主开发的数控系统仅小时整机平均无故障工作时间国外达小时以上,国内最好只有小时。三创新能力低,市场竞争力不强。我国生产数控机床的企业虽达百余家,但大多数未能形成规模生产,信息化技术利用不足,创新能力低,制造成本高,产品市场竞争能力不强。随着柔性制造系统的迅速发展和计算机集成系统的不断成熟,对数控加工技术提出了更高要求。当今数控机床信息化正朝着以下几个方面发展。高速度高精度化。速度和精度是数控机床的两个重要指标,它直接关系到加工效率和产品质量。目前,我国生产的第六代数控机床系统均采用位数频率更高的处理器,以提高系统的基本运算速度,使得高速运算模块化及多轴成组控制系统成为可能。同时,新代数控机床将采用超大规模的集成电路和多微处理器结构,以提高系统的数据处理能力。智能化。现代数控机床的智能化发展将通过对影响加工精度和效率的物理量进行检测建模提取特征自动感知加工系统的内部状态及外部环境,快速作出实现最佳目标的智能决策,对机床的工艺参数进行实时控制,使机床的加工过程处于最佳状态。基于和的数控编程自动化。随着计算机应用技术的发展,目前图形交互式自动编程已得到较多的应用,是数控技术发展的新趋势。它是利用绘制的零件加工图样,经计算机内的刀具轨迹数据进行计算和后置处理,从而自动生成数控机床零部件加工程序,以实现与的集成。随着技术的发展,当前又出现了集成的全自动编程方式,其编程所需的加工工艺参数不必由人工参与,直接从系统内的数据库获得,推动数控机床系统自动化的进步发展。发展可靠性最大化。数控机床的可靠性直是,国标和国际标准差不多。.看台机床水平的高低,要看它的重复定位精度,台机床的重复定位精度如果能达到.标准.统计法,就是台高精度机床,在.标准.统计法以下,就是超高精度机床,高精度的机床,要有最好的轴承丝杠。.加工出高精度零件,不只要求机床精度高,还要有好的工艺方法好的夹具好的刀具。目前世界著名机床厂商在我国的投资情况.年,世界最大的专业机床制造商马扎克在宁夏银川投资建了名为“宁夏小巨人机床公司”的机床公司,生产数控车床立式加工中心和车铣复合中心。机床质量不错,目前效益良好,年产台,目前正在建期工程,建成后可以年产台。.年,德国著名的机床制造商德马吉在上海投资建厂,目前年组装生产数控车床和立式加工中心台左右。.年,日本著名的机床生产商大隈公司和北京第机床厂合资建厂,年生产能力为台,生产数控车床立式加工中心卧式加工中心。.韩国大宇在山东青岛投资建厂,目前生产能力不知。.台湾省的著名机床制造商友嘉在浙江萧山投资建厂,年生产能力台。民营企业进入机床行业情况.浙江日发公司,年投产,生产数控车床加工中心。年生产能力台。.年,浙江宁波著名的铸塑机厂商海天公司投资生产机床,主要是从日本引进技术,目前刚开始,起点比较高。.年,西安北村投产,名字象日本的,其实老板是中国人,采用日本技术。生产小型仪表数控车床,水平相当不错。军工企业技改情况军工企业得到国家拨款开始于当年“大使馆被炸”,后来台湾阿扁上台后,大规模技改开始了,军工企业进入新轮的技改高峰,我们很多军工企业开始停止购买普通设备。尤其是近年来,我们的军工企业从欧洲和日本买了大批量的先进数控机床。也从国内机床厂哪里采购了大批普通数控机床,国内机床厂商为了迎接这次大技改,也引进了不少先进技术,争取军工企业的高端订单。听在军工企业的朋友讲,阿扁如果再能“顶”三年,我们的整体水平会上个台阶。其实,胡锦涛总书记掌权以来,已经把国防事业提到了和经济发展样的高度上,他说,我们要建越来越合理,其性能精度和效率日趋提高,更新换代频繁,生产类型由大批大量生产向多品种小批量生产转化。因此,对机械产品的加工相应地提出了高精度高柔性与高度自动化的要求。在机床行业,由于采用了数控技术,许多过去在普通机床上无法完成的工艺内容得以完成,大量普通机床为数控机床所代替,这就极大地促进了机床行业的技术进步和行业发展。目前数控机床已经遍布军工航空航天汽车造船机车车辆机床建筑通用机械纺织轻工电子等几乎所有制造行业。综上所述,数控机床在促进技术进步和经济发展,提高人类生存质量和创造新的就业机会等方面,起着非常重要的作用。数控机床是种高效能自动加工机床,是种典型的机电体化产品。与普通机床相比,数控机床具有如下些优点易于加工异型复杂零件提高生产率可以实现机多用,多机看管可以大大减少专用工装卡具,并有利于提高刀具使用寿命提高零件的加工精度,易于保证加工质量,致性好工件加工周期短,效率高可以大大减少在制品的数量可以大大减轻工人劳动强度,减少所需工人数量等。数控机床的机械结构主要由传动系统支承部件分度台等部分组成。传动系统的作用是把运动和力由动力源传递给机床执行件,而且要保证传递过程中有良好的动态特性。传动系统在工作过程中,经常受到激振力和激振力矩的作用,使传动系统的轴组件产生弯曲和扭转振动,从而影响机床的工作性能。随着机床切削速度的提高和自动化方向的发展,传动系统