CJK6200数控车床设计说明书.doc

I摘要2l世纪，随着计算机技术的快速发展，数控机床在机械工业中的应用比例逐渐增大，其中数控车床的应用最为广泛。数控车床与普通车床相比，在提高生产减轻工人劳动强度、降低生产成本和增加效益方面都有其优越性。因此，设计一种功能全面、操作方便、安全可靠、价格经济的数控车床具有重要意义。本文主要从经济实用上对数控车床的总体机械结构进行了设计。电动机通过变速箱与主轴进行联接，使主轴的功率、扭矩特性和电机的功率扭矩特性相匹配，这样适用范围就更宽，在使用方面也容易控制。为使数控车床具有更好的定位精度，本系统采用半闭环伺服系统。设计不仅对横向进给系统，纵向进给系统进行了设计和详细计算。还对数控系统、导轨的设计、液压传动以及润滑与冷却系统进行了阐述。关键词：数控车床；电动机；调速箱；轴；定位精度IIAbstract21stcentury,withthefastdevelopmentofcomputertechnology,CNCmachinetoolsareenlargedinapplicationproportionamongmechanicalindustry,amongwhichthenumericalcontrollatheisthemostpopularapplication.Comparingwithordinarylathe,thenumericalcontrollathehasitssuperiorityinboostingproductivity,lighteningworkerslaborintensity,reducingtheproductioncostandincreasingbenefit.Therefore,itismeaningfultodesignakindofnumericaicontrollatewithoverallfunctions,safeandreliable,priceeconomyeasytooperate.Theoverallinechanicalstructureofnumericalcontrollatehasbeendesignedinthispaper,mainlyfromeconomyandpracticalvalue.Themotorislinkedtospindle,makingpowerandtorsioncharacteristicofmatchtotorsioncharacteristicpoweroftheelectricalmachinery.Inthiscasethescopeofapplicationiswideranditiseasytocontrolduringmachining.Inordertomakethenumericalcontrollathehavethebetterprecisionoflocalization,thissystemadoptsservosystemthehalf-closedloop.Horizontalfeedsystemandverticalfeedsystemaredesignedandcalculatedindetailsinthisdesign.Inaddition,numericalcontrolsystem,guide-design,hydraulictransmission,lubricationandcoolingsystemareexpounde.Keyword:numericallycontrolledlathe；thetransmission；shaft；PositioningaccuracyIII目录摘要.IAbstract.II第1章绪论.11.1数控技术.11.1.1数字控制.11.1.2数控机床.11.1.3数控系统.11.1.4数控程序.11.1.5数控编程.11.1.6数控加工.21.2数控机床的产生和发展.21.3我国数控技术发展概况.31.4数控机床的特点及适用范围.41.4.1数控机床的特点.41.4.2数控机床的适用范围.41.5数控车床的分类.51.6简易数控车床的特点.5第2章数控车床的总体方案设计.62.1数控车床的组成.62.2工艺范围的确定.62.3数控车床的安全防护.62.3.1热变形的防止.62.3.2噪声的防止.62.3.3振动的防止.72.4基本参数的确定.72.4.1主参数和尺寸参数.72.4.2运动参数的确定.72.4.3动力参数.8IV第3章机床主传动系统设计.113.1主传动方案.113.2主轴转速的确定.113.2.1计算主轴转速.113.2.2计算主轴的变速范围.123.3传动轴转速的确定.123.4变速箱的设计.123.4.1选取变速箱公比.123.4.2计算变速箱的变速级数.123.4.3分级变速箱转速图的绘制.133.5主传动系统结构设计及校核.133.5.1带传动的结构设计.133.5.2轴上的齿轮结构设计及校核.153.5.3轴上齿轮的结构设计.21第4章机床主轴部件设计.234.1主轴组件的设计.234.1.1对主轴组件的基本要求.234.1.2主轴参数的确定.244.1.3轴承的选择及校核.254.1.4主轴的结构设计预校核.274.2传动轴的设计.304.2.1传动轴应满足的要求.304.2.2传动轴的材料和构造.304.2.3轴径的确定和轴承的选择.31第5章伺服进给传动系统设计.325.1伺服进给系统的设计要求.325.1.1纵向进给系统传动方案.325.1.2横向进给系统方案.325.2伺服进给系统的设计要求.33V5.2.1稳定性.335.2.2精度.335.2.3快速响应性.335.3纵向进给系统的设计.335.3.1主要工作条件的确定.335.3.2传动系统设计.335.3.3滚珠丝杠的选择.345.3.4丝杠支撑方式的选择.355.3.5选择伺服电动机.355.3.6伺服系统增益.365.3.7精度验算.375.4横向进给系统的设计.395.4.1主要工作条件的确定.395.4.2传动系统设计.395.4.3滚珠丝杠的选择.405.4.4丝杠支承方式的选择.405.4.5选择伺服电动机.415.4.6伺服系统增益.425.4.7精度验算.435.4.8同步齿形带的设计计算.44第6章机床总体结构与布局.476.1机床床身结构.476.1.1对床身结构的基本要求.476.1.2床身的结构.476.2机床导轨的选择.486.2.1导轨的作用.486.2.2导轨应满足的要求.486.2.3导轨的主要失效形式.486.2.4选择导轨.49