CJK6200数控车床设计【原创】【4张图纸】【优秀】

CJK6200数控车床设计

72页 21000字数+说明书+任务书+开题报告+4张CAD图纸

CJK6200数控车床设计开题报告.doc

CJK6200数控车床设计说明书.doc

主轴箱展开图.dwg

任务书.doc

实习总结.doc

示意图.dwg

纵向进给系统装配图.dwg

零件图.dwg

目  录

摘  要I

AbstractII

第1章  绪论1

1.1  数控技术1

1.1.1  数字控制1

1.1.2  数控机床1

1.1.3  数控系统1

1.1.4  数控程序1

1.1.5  数控编程1

1.1.6  数控加工2

1.2  数控机床的产生和发展2

1.3  我国数控技术发展概况3

1.4  数控机床的特点及适用范围4

1.4.1  数控机床的特点4

1.4.2  数控机床的适用范围4

1.5  数控车床的分类5

1.6  简易数控车床的特点5

第2章  数控车床的总体方案设计6

2.1  数控车床的组成6

2.2  工艺范围的确定6

2.3   数控车床的安全防护6

2.3.1  热变形的防止6

2.3.2  噪声的防止6

2.3.3  振动的防止7

2.4  基本参数的确定7

2.4.1  主参数和尺寸参数7

2.4.2  运动参数的确定7

2.4.3  动力参数8

第3章 机床主传动系统设计11

3.1  主传动方案11

3.2  主轴转速的确定11

3.2.1  计算主轴转速11

3.2.2  计算主轴的变速范围12

3.3  传动轴转速的确定12

3.4  变速箱的设计12

3.4.1  选取变速箱公比12

3.4.2  计算变速箱的变速级数12

3.4.3  分级变速箱转速图的绘制13

3.5  主传动系统结构设计及校核13

3.5.1  带传动的结构设计13

3.5.2  Ⅰ轴上的齿轮结构设计及校核15

3.5.3  Ⅱ轴上齿轮的结构设计21

第4章  机床主轴部件设计23

4.1  主轴组件的设计23

4.1.1  对主轴组件的基本要求23

4.1.2  主轴参数的确定24

4.1.3  轴承的选择及校核25

4.1.4  主轴的结构设计预校核27

4.2  传动轴的设计30

4.2.1  传动轴应满足的要求30

4.2.2  传动轴的材料和构造30

4.2.3  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32

5.1  伺服进给系统的设计要求32

5.1.1  纵向进给系统传动方案32

5.1.2  横向进给系统方案32

5.2  伺服进给系统的设计要求33

5.2.1  稳定性33

5.2.2  精度33

5.2.3  快速响应性33

5.3  纵向进给系统的设计33

5.3.1  主要工作条件的确定33

5.3.2  传动系统设计33

5.3.3  滚珠丝杠的选择34

5.3.4  丝杠支撑方式的选择35

5.3.5  选择伺服电动机35

5.3.6  伺服系统增益36

5.3.7  精度验算37

5.4  横向进给系统的设计39

5.4.1  主要工作条件的确定39

5.4.2  传动系统设计39

5.4.3  滚珠丝杠的选择40

5.4.4  丝杠支承方式的选择40

5.4.5  选择伺服电动机41

5.4.6  伺服系统增益42

5.4.7  精度验算43

5.4.8  同步齿形带的设计计算44

第6章  机床总体结构与布局47

6.1  机床床身结构47

6.1.1  对床身结构的基本要求47

6.1.2  床身的结构47

6.2  机床导轨的选择48

6.2.1  导轨的作用48

6.2.2  导轨应满足的要求48

6.2.3  导轨的主要失效形式48

6.2.4  选择导轨49

6.3  支承件的选择49

6.3.1  支承件的功用49

6.3.2  支承件的基本要求49

6.3.3  支承件的静刚度50

6.3.4  支承件的动态特性50

第7章  液压传动52

7.1  数控车床的液压系统及应用52

7.1.1  卡盘动作的控制53

7.1.2  回转刀架动作的控制53

7.1.3  尾座套筒动作的控制53

7.2  滑移齿轮的液压传动54

7.2.1  确定工作要求54

7.2.2  负载54

7.2.3  确定液压缸主参数54

第8章  润滑与冷却系统设计56

8.1  润滑系统设计56

8.1.1  主轴组件的润滑56

8.1.2  导轨及滚珠丝杠的润滑56

8.2  冷却系统设计56

8.2.1  冷却系统的基本组成59

8.2.2  冷却液及冷却装置的选择59

结论59

致谢60

参考文献61

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

第2章  数控车床的总体方案设计

2.1  数控车床的组成

　　　数控车床由程序编制及载体、输入装置、数控装置（CNC）、伺服驱动及位置检测装置、辅助控制装置、车床本体等几个部分组成。

2.2  工艺范围的确定

　　　数控车床的工艺范围是指在该机床适应不同的生产要求的能力。数控车床由于其数字控制的优越性，常常使其工艺范围普通车床更宽，更适合用于机械制造业多品种大批量的要求。

　　　数控车床能进行多种表明加工。如车削内外圆柱面、圆锥面、环槽及回转面、端面、螺纹以及进行钻孔、铰空、镗孔、切槽、切断等工作。

　　　按加工精度和表面粗糙度可分为粗加工、半精加工、精加工、光整加工等。  

2.3  数控车床的安全防护

2.3.1  热变形的防止

　　　 在设计机床时应特别注意机床内部热源的影响。一般可采用下列措施减少热源的发热量：将热源置于易散热的位置；增加散热面积；强迫通风冷却；将热源的部分热量移至构件温升较低处以减少构件的温差。

2.3.2  噪声的防止

　　　减少噪声的主要途径是控制噪声的生成和隔声。控制噪声的生成应找出主要的噪声源，并采取降低噪声的措施。如传动系统的合理安排，轴承及齿轮结构的合理设计，提高主轴箱体和主轴系统的刚度，避免结构共振，选用合理的润滑方式个轴承结构形式等。在隔声方面降低噪声主要是根据噪声的吸收和隔离原理，采取隔声措施。如齿轮箱严格密封，选用吸声材料做箱体罩壳等。

2.3.3  振动的防止

　　　不平衡的电动机常常是机床中的一个受迫振源。为了减小由于电动机不平衡所激励的受迫振动，应合理安排电动机的位置。方案一：数控车床的电动机可安装在床头箱上面，把床头箱、床身、床腿作为支承部分；方案二：把电动机安装在机床底版上，把底板作为支承部件。方案二的电动机一支承件的固有频率较高，远离激振频率，因此机床的振动较小；选择第二种方案。