CK6163型数控机床设计
52页 18000字数+说明书+开题报告+任务书+7张CAD图纸
CK6163型数控机床设计开题报告.doc
CK6163型数控机床设计说明书.doc
主轴箱侧视图A3.dwg
主轴箱装配图A0.dwg
主轴零件图A1.dwg
任务书.doc
变速箱装配图A0.dwg
滚珠丝杠零件图A1.dwg
计划周记进度检查表.xls
进给机构装配图A0.dwg
齿轮A3.dwg
目 录
摘 要III
AbstractIV
目 录V
1 绪论1
1.1本课题的研究内容和意义1
1.2国内外的发展概况1
1.3本课题应达到的要求2
2 总体方案3
2.1 CK6163的现状和发展3
2.2 CK6163卧式车床的总体方案3
3 主轴箱的设计4
3.1 主轴箱的运动设计4
3.1.1 已知条件4
3.1.2 结构分析式4
3.1.3 拟定转速图4
3.1.4 确定转速图5
3.1.5 确定各变速组传动副齿数6
3.2 齿轮传动设计7
3.2.1 渐开线直齿轮设计7
3.2.2 斜齿轮设计8
3.3 主轴传动设计11
3.3.1 确定主轴最小直径11
3.3.2 主轴最佳跨距的确定11
3.3.3 主轴刚度的校核12
3.4 带传动设计12
3.5 滚珠螺母丝杠14
3.5.1 滚珠丝杠副的种类与结构14
3.5.2 内循环式14
3.5.3 外循环式14
3.5.4 滚珠丝杠副的结构参数15
3.5.5 滚珠丝杠副的结构特点15
3.5.6 滚珠丝杠副的安装支撑方式15
4 变速箱的设计17
4.1 运动部分计算17
4.1.1 参数确定的步骤和方法17
4.2 传动设计18
4.2.1 传动结构式、结构网的选择18
4.2.2 主传动顺序的安排19
4.2.3 传动系统的扩大顺序的安排19
4.2.4传动组的变速范围的极限植19
4.2.5 最后扩大传动组的选择20
4.3 转速图的拟定20
4.3.1 主电机的选定20
4.3.2 双速和多速电机的应用20
4.3.3 电机的安装和外形20
4.3.4 常用电机的资料21
4.3.5 齿轮传动比的限制21
4.4 带轮传动部分的设计21
4.4.1 带轮直径确定的方法、步骤21
4.4.2 三角带传动的计算21
4.4.3 选择三角带的型号21
4.4.4 确定带轮的计算直径D1、D222
4.5 齿轮传动部分的设计24
4.6 电磁离合器的选择28
4.6.1 按扭距选择28
4.6.2 步骤28
4.7 轴的设计计算29
4.7.1 轴Ⅱ的设计计算29
4.7.2 轴Ⅶ的设计计算29
4.8 纵向进给系统的设计计算34
4.8.1 纵向进给系统的设计34
4.8.2 纵向进给系统的设计计算34
5 结论与展望40
5.1 结论40
5.2 不足之处及未来展望40
致谢41
参 考 文 献42
摘 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：1．功能发展方向；2．结构体系发展方向；3．高速、高效、高精度、高可靠性发展方向；
CK6163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。
CK6163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；
.1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：（1）加工精度高，拥有稳定加工质量；（2）拥有多坐标的联动，能加工较为复杂的工件；（3）加工时间短；（4）生产效率高；（5）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。本次研究的CK6263型数控机床的控制就属于开环控制系统。
CK6163型数控车床，是车床中应用最广泛、最典型的一种数控车床。该机床是开环式的数字控制车床。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。机床主轴的起动、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功能。在该机床中采用液压卡盘、液压尾座、快换刀架和机床外对刀装置。该机床使用于加工形状复杂的中小批量的零件。
数控机床的主传动方式分为集中传动方式和分离传动方式。集中传动是指主传动和变速传动在同一个主轴箱内的传动方式，其优点在于结构紧凑，便于实现集中操作，安装调整方便，主要用于普通精度的大中型机床；分离传动是指主传动的大部分传动和变速传动安装于远离主轴的单独变速箱内，通过带传动将运动传到主轴箱的传动方式，其优点在于变速箱内各传动件所产生的的振动和热能不直接传给或少传给主轴，有利于提高主轴工作精度，主要运用于对精度要求高的机床。
CK6163型数控机床就是采用了分离传动，来提高工作精度。2.1 CK6163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一体化产品；其技术范围复盖很多领域：(1)机械制造技术；(2)信息处理、加工、传输技术；(3)自动控制技术；(4)伺服驱动技术；(5)传感器技术；(6)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：①智能化?；②网络化?；③集成化 ；④微机电控制系统?；⑤数字化 。
我国数控产业发展的思考： 1、注重系统配套 ； 2、注重产品的可靠性 ；3、提倡创新，加强服务。
2.2 CK6163卧式车床的总体方案
由于该设计给出的已知条件是16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X、Y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；在主轴后端加一主轴编码器，以便加工螺纹。
车床的主参数（规格尺寸）和基本参数（GB1582-79，JB/Z143-79）
最大的工件回转直径D是630mm；刀架上最大工件回转直径D1大于或等于315mm；主轴通孔直径d要大于或等于80mm；主轴头号（JB2521-79）是4.5；最大工件长度L是1500mm；主轴转速范围是：32～1000r/min；级数范围是：16级；主轴前端孔锥度是公制100号；纵向进给量0.01～20.47mm；刀架横进给量范围(在直径上) 是0.01~20.47mm；刀架纵向和横向进给的脉冲当量0.01mm；主电机功率是13kw。
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