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[定稿]CJK6256B简易数控车床的的设计说明书.doc
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CAD-活塞齿条.DWG
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CAD-主轴零件图.dwg
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CAD-主轴零件图bai.dwg
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CAD-主轴箱装配图.dwg
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CAD-主轴箱装配图2.dwg
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CAD-主轴箱装配图2bai.dwg
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CAD-转速图.DWG
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CAD-自动刀架装配图.dwg
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CAD-自动刀架装配图bai.dwg
1、现四级变速。齿轮用挡圈固定。同样，深沟球轴承也用套筒与弹性挡圈固定。输入轴后端为的锥度，以便拆装。.主轴箱装配主轴箱装配不作说明，详见装配图。第二章电器电器部分，数控车床的电器有两部分组成，强电部分与弱电部分。介与本人的专业水平有限，因此本人所改装的车床主要采用简易数控车床的电器结构。弱电部分，由于本人能力有限，便不作详细说明，强电部分则参考上述车床的电器图讲下电器结构，此部分由十个部分构成.空气开关.主轴变频器.刀台电机正反转.冷泵电机.驱动电源.工作灯.电源.控制电源.主轴电机风扇.稳压源.润滑泵电机以上结构在图中表达的很清楚。另外电器图中的各个元件代号的名称如下空气开关热继电器主电机刀台电机冷却电泵轴流风扇熔断器三相灭弧器单相灭弧器交流接触器电阻驱动电源变压器照明控制电源变压器直流稳压源工作灯中间继电器霍尔元件安全开关轴软限位回零开关急停开关接近开关根据本人的设计任务，主要绘制了主轴电机与刀台电机的电器原理，这部分详见原理图。第三章自动刀架数控机床为了能在工作次装夹中完成多种甚至所有加工工序，以减少辅助时间和减少多次安装工件所引起的误差，必须具备自动装置。般数控机床常采用转塔头式换刀装置，如数控车床的转塔刀架数控钻镗床的多主轴转塔头等，这种换刀装置能装个刀具，由于受液压刀架使用广泛，性能比较稳定，电机带动的刀架没有液压管路，结构简单。在这里本人采用四方自动刀架，设计原则参考刀架，此刀架就是采用液压来控制，下面就根据其装配图来说明下其工作原理。刀架的松开转位和夹紧采用液压驱动，运动循环位刀架抬起转位定位与夹紧活塞空程退回。活塞上移，刀架松开，活塞齿条移动使刀架转位，调整螺钉和可控制活塞齿条的行程，实现初定位。当活塞齿条行程结束时，触头压。
2、重要技术措施之，不仅能够提高产品质量和生产率，降低生产成本，还能改善工人的劳动条件。为此，许多企业采用自动机床组合机床和专用机床组成自动或半自动生产线。但是，采用这种自动高效的设备，需要很大的初期投资以及较长的生准备周期，只有在大批量的生产条件如汽车拖拉机家用电器等工业主要零件的生产，才会有显著的经济效益。在机械制造工业中，单件小批量生产的零件约占机械加工总量的。科学技术的进步和机械制造产品市场竞争的日趋激烈，致使机械产品不断改型更新换代，批量相对减少，质量要求越来越高。采用专用的自动机床加工这类零件就显得很不合理，而且调整或改装专用的“刚性”自动生产线投资大周期长，有时从技术上甚至是不可能实现的。采用各类仿型机床，虽然可以部分地解决小批量复杂零件的精度很难达到的要求。为了解决上述问题，满足多品种小批量，特别是结构复杂精度要求高的零件的自动化生产，迫切需要种灵活的通用的能够适用于产品频繁变化的“柔性”自动化机床。随着计算机科学技术的发展，年，美国帕森斯公司和麻省理工学院合作，研制成功了世界上第台以数字计算机为基础的数字控制,简称坐标直线插补铣床，从而使机械制造业进入了个新阶段。因此，在毕业设计到来时，根据我们专业与企业的要求，在徐卫国老师的指导下，本人选择了数控车床的改造这课题。通过研究，改造主要有三个部分主轴箱电器自动刀架此课题有本人承担，本人改造主轴箱中的主轴部件是机床重要组成部分之。除了与普通机床样要求具有良好的旋转精度静刚度抗振性热稳定性及耐磨性外，由于数控机床在加工过程中不进行人工调整，且数控机床要求的转速更高，功率大。所以数控机床的主轴部件在上述几方面要求更高且更严格。在主轴部件的改造方面，本人采取尽可能按原机床传动路线，并选用。
3、带动的刀架没有液压管路，结构简单。确定传动方式传动路线如下离合器拨叉向左Ⅲ电动机带轮Ⅰ离合器拨叉向右Ⅱ离合器拨叉向左ⅣⅤ离合器拨叉向右ⅡⅣⅤ离合器拨叉向左ⅢⅣⅤ离合器拨叉向右ⅢⅣⅤ.主轴组件设计主轴组件由主轴主轴支承装在主轴上的传动件和密封件等组成。机床加工时，主轴带动工件或刀具直接参与表面成型运动，所以主轴的精度刚度和热变形对加工质量和生产效率等有着重要的影响，而且由于数控机床在加工过程中心线的平均空间位置称为瞬时回转中心线。瞬时回转中心线相对于理想回转中心线的距离，就是主轴的回转误差。而回转不进行人为调整，这些影响就更为重要。回转精度高回转中心线的空间位置，在理想的情况下应是固定不变的，称为理想中心线。实际上，由于主轴组件中各种因素的影响，回转中心线的空间位置每瞬间都是变化的，这些瞬时回转中误差的范围，就是主轴的回转精度。径向误差角度误差和轴向误差很少单独存在，当径向误差和角度误差同时存在时，构成径向跳动，而轴向误差和角度误差同时存在时构成端面跳动。刚度大主轴组件的刚度是指受外力作用时，主轴组件抵抗变形的能力。主轴组件的刚度越大，主轴受力后的变形越小。若主轴组件的刚度不足，在切削力及其它力的作用下，主轴将产生较大的弹性变形，不仅影响工件的加工质量，还会破坏齿轮轴承的正常工作条件，加快其磨损，降低精度。主轴部件的刚度与主轴的结构尺寸支承跨距所选用的轴承类型及其配置形式轴承间隙的调整主轴上传动元件的位置关系等有关。抗振性强主轴组件的抗振性是指切削加工时，主轴保持平稳运转而不发生振动的能力。若主轴组件抗振性差，工作时容易产生振动，不仅会降低加工质量，而且限制了机床生产率的提高，使就刀具的耐用度下降。温升低主轴组件运转中的温升过高会引起两个方面。
4、。这样不仅保证主轴的回转精度，也提高了主轴刚度和抗振性。由于运转中会发热，主轴必然会膨胀，为了吸收这个热膨胀量，希望后支承能沿轴向移动，容易使轴承受损。因此从提高后支承刚性和适应主轴热膨胀的要求来说，前支承采用型双短圆柱滚子轴承为好，右端用端盖顶住，左面用调整螺母来预紧。主轴停止功能为使停车时克服旋件的惯性，采用液压摩擦制动器使主轴迅速停止，此装置结构简单，性能较好，主轴通过齿轮啮合传至主轴脉冲器。主轴原理床头箱中的双向内齿离合器和，由操纵油缸中的活塞带动拨叉和来控制它接通或放松，使主轴实现四级变速。停车时为克服旋转件的惯性，采用液压摩擦制动器使主轴迅速停止。主轴运动通过齿轮传至主轴脉冲发生器，其传动比为。主轴转转，主轴脉冲发生器发出个脉冲。改变主电机正反转。主轴具有三个支承前支承为双列短圆柱滚子轴承后支承为双列短圆柱滚子轴承中间辅助支承为型单列滚珠轴承。这样不仅保证主轴的回转精度，也提高了主轴刚度和抗振性。中间轴的设计根据传动方式，中间轴与主轴通过对斜齿轮来传动，中间轴由两段轴ⅢⅣ共同组成，两段都装有与内齿离合器相啮合的齿轮，从而实现变速，用来使主轴迅速停止的液压摩擦制动器就装在前段轴上，中间轴后端用制动器固定，前端则用调整螺栓结构顶住，中间轴用滚动轴承与单列圆锥滚子球轴承来支承，可用来支承较大的径向力。其中，前个单列圆锥滚子球轴承用轴肩与调整螺栓来固定调整，后个则用箱壁与斜齿轮固定，深沟球轴承用挡圈套筒轴肩来固定。.输入轴的设计根据传动比与功率确定输入轴的各段结构。输入轴也又两段，分别为轴Ⅰ和轴Ⅱ，其后端与带轮通过键来连接并用调整螺母来预紧，前端用端盖顶住轴承。轴用深沟球轴承支承，两段轴也分别装有与离合器相啮合的齿轮和。通过离合器与起实。
5、的不良结果是主轴组件和箱体因热膨胀而变形，主轴的回转中心线和机床其它元件的相对位置发生变化，直接影响到加工精度二是轴承等元件会因温度过高而改变已调好的间隙，破坏正常工作，严重时甚至会发生“抱轴”。数控机床为了解决温升问题，般采用恒温主轴箱。耐磨性好主轴组件必须有足够的耐磨性，以便能长期保持精度。主轴上易磨损的地方是刀具或工作安装部位，以及移动式主轴的工作表面。为了提高耐磨性，主轴的上述部位应该淬火硬，或氮化处理，以提高硬度，增加耐磨性。主轴轴承也需要有良好的润滑，以提高其耐磨性。主轴组件的类型主轴组件按运动方式可分为五类只有旋转运动的主轴组件。这类主轴组件结构较为简单，如车床铣床和磨床等主轴组件。既有旋转运动又有轴向进给运动的主轴组件。既有旋转运动又有轴向调整移动的主轴组件。如滚齿机部分立式铣床等的主轴组件。主轴在套筒内作旋转运动，并可根据需要随主轴套筒起作轴向调整运动。主轴组件工作时，用其中的夹紧装置将主轴套筒夹紧在主轴箱内，以提高主轴部件的刚度。既有旋转运动又有径向进给运动的主轴部件。如卧式镗床的平旋盘主轴组件组合机床的镗孔车端面头主轴组件。主轴作旋转运动时，装在主轴前端面平旋盘上的径向滑块可带动刀具作径向进给运动。主轴作旋转运动又作行星运动的主轴部件。主轴设计主轴是主轴组件的重要组成部分，它的结构尺寸和形状制造精度材料及其热处理等。对主轴组件的工作性能都有很大的影响，其主要尺寸参数包括如下四个部分主轴直径内孔直径悬件长度支承跨距根据原有结构，本人采用原有主轴，改变主轴支承方案来增强主轴的强度与刚性。主轴支承根据各段轴的直径，确定主轴支承。前支承用型双短圆柱滚子轴承与推力球轴承，后支承采用型双短圆柱滚子轴承，中间辅助支承为型单列滚珠轴承。
6、主轴脉冲发生器来输出主轴转速，主轴转转，主轴脉冲发生器发出个脉冲。数控车床的电器也很重要，车床的自动化程度也就在此体现。电器方面，本人参考简易数控车床的电器原理，该结构简单，能较好的实现对主轴电机主轴变频器，刀台电机正反转，风扇等等的控制。自动刀架也是数控车床与普通车床的重要区别之，它具有准确的重复定位功能，具有较高的精第章数控机床的主传动及主轴组件.数控机床主传动装置特点数控机床的主传动与普通机床的相比具有以下特点主轴传动系统转速高，功率大，能满足数控机床大功率切削和高速切削的要求，实现机床高效率工作。传动系统调速范围较大，变速迅速可靠，并能实现自动无级调速，使切削工作始终在最佳状态下进行。为实现刀具的快速或自动装卸，主轴上具有特殊的刀具安装结构。主轴部件要求有较大的刚度和较高的精度。变速方式本人根据原机床结构采用双向内齿离合器来使主轴实现四级变速。选择电动机选用型鼠笼转子电动机系列。功率转速.额定转矩.。选择带轮根据电动机的输出功率输出轴所需的转速工作时间，选择并校核带轮，确定小带轮与大带轮的基准直径，大带轮如装配图所示，基准直径为，采用孔板式结构。此结构可以避免齿轮传动时引起的振动与噪声，传动比较准确，传动精度高平稳噪声小，维修保养方便，不需润滑。采用无级变速主轴电机直流或交流，主轴箱内齿轮变速级数很少般最多为四级。主轴箱内设置齿轮变速，主要目的是重复利用电机的恒功率，输出范围般多用于大中型机床，部分小型机床为了获得强力切削也在应用。变速级改变通常是用液压控制齿轮滑移来实现，般小型数控机床的主轴箱步设置齿轮变速机构其噪声与振动大大减少由于主轴功率特性在不断改进，无齿轮变速的主传动得到越来越多的应用。液压刀架使用广泛，性能比较稳定，电机。
参考资料：
CJK6256B简易数控车床的的设计
