文档包括:
说明书一份。52页。18500字左右。
开题报告一份。
计划周记进度检查表一份。
外文翻译一份。
图纸共7张，如下所示
A0-主轴箱.dwg
A0-变速箱.dwg
A0-进给机构.dwg
A1-主轴零件图.dwg
A1-滚珠丝杠零件图.dwg
A3-主轴箱侧视图.dwg
A3-齿轮.dwg
毕 业 设 计论 文 任 务 书
一、题目及专题：
1、题目 CK6163型数控机床设计
2、专题
二、课题来源及选题依据
受益于国家振兴装备制造业的大环境和强劲的市场需求拉动，国内机床工具行业出现了技术长足发展、投资热情高涨的局面。数控机床的水平、品种和生产能力直接反映了国家的技术、经济综合国力。数控机床作为国防军工的战略装备，是各种武器装备最重要的制造手段，是国防军工装备现代化的重要保证。数控机床一般由输入介质、人机交互设备、计算机数控装置、进给伺服驱动系统、主轴伺服驱动系统、辅助控制装置、反馈装置和适应控制装置等部分组成。随着振兴装备制造业关键领域的高水平新产品的发展，每个领域都对数控机床提出了更高的要求。CK6163型数控机床也被广泛运用。此次进行对CK6163型数控机床的床头箱、变速箱以及进给机构的设计。
三、本设计（论文或其他）应达到的要求：
1、完成CK6163数控机床的床头箱设计；
2、完成CK6163数控机床变速箱设计；
3、完成CK6163数控机床进给机构设计；
4、完成CK6163型数控机床滚珠丝杠的设计；
5、完成CK6163型数控机床的零件设计；
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；
Abstract
Numerical control technology is the core technology of the advanced manufacturing technology and equipment, machinery manufacturing competition, and its essence is the competition of numerical control technology.From the numerical control technology and equipment development trend, its main research focus has the following several aspects：1 .The direction of function development；2. The direction of structural system development；3. High speed, high efficiency, high precision and high reliability；
CK6163 numerical controlled machine tool is the open loop type digital program controlled lathe. To inside and outside the cylinder, cone surface, such as processing arc face, straight thread and taper thread. Start, stop, and variable speed machine tool spindle, longitudinal and transverse feed motion of stroke and speed, transformation and the cooling of a tool, can be controlled automatically. And with a straight line, taper, straight thread and automatic cycle function of taper thread and so on.
CK6163 numerical controlled machine tool headstock, transmission, feeding mechanism, tool carriage, control box, etc. Bedside box by manipulating the oil cylinder piston rod to control the bidirectional drive fork of the internal tooth clutch connected or relax, for level 4 speed of spindle. Separation is used in the main movement transmission so that realize four speed gearbox. Feed mechanism by the bed saddle longitudinal feed electric hydraulic pulse motor, ball screw pair and the intermediate transmission gears.
Key words: Numerical control technology; Bedside cabinet; Gearbox; Feed mechanism;
Ball screw;
目 录
摘 要 III
ABSTRACT IV
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、D2 22
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
课题来源
受益于国家振兴装备制造业的大环境和强劲的市场需求拉动，国内机床工具行业出现了技术长足发展、投资热情高涨的局面。数控机床的水平、品种和生产能力直接反映了国家的技术、经济综合国力。数控机床作为国防军工的战略装备，是各种武器装备最重要的制造手段，是国防军工装备现代化的重要保证。数控机床一般由输入介质、人机交互设备、计算机数控装置、进给伺服驱动系统、主轴伺服驱动系统、辅助控制装置、反馈装置和适应控制装置等部分组成。随着振兴装备制造业关键领域的高水平新产品的发展，每个领域都对数控机床提出了更高的要求。CK6163型数控机床也被广泛运用。此次进行对CK6163型数控机床的床头箱、变速箱以及进给机构的设计。
科学依据（包括课题的科学意义；国内外研究概况、水平和发展趋势；应用前景等）
自20世纪中期以来，随着电子技术的发展。自动信息处理、数据处理以及电子计算机的出现，给自动化技术带来了新的概念，用数字化信号对机床运动及其加工过程进行控制，从而推动了自动化的发展，让世界机床业进入了机电一体化的时代。数控机床机床是制造业的加工航母和国名经济的重要基础，它为国民经济各个部门提供装备和手段，具有无限放大的经济与社会效应。
目前，欧、美、日等工业化国家已经先后完成数控机床产业化进程，而我国是从20世纪80年代才开始起步，处于发展阶段。长期以来，国产数控机床始终处于抵挡迅速膨胀，中档进展缓慢，高档依靠进口的局面，特别是国家重点工程需要的关键设备主要依靠进口，技术受制于人。究其原因，国内本土数控机床企业大多处于“粗放型”阶段，在产品设计水平、质量、精度、性能等方面与国外先进水平相比落后了5-10年；在高、精、尖技术方面的差距则达到了10-15年。同时中国在应用技术及技术集成方面的能力也还比较低，相关的技术规范和标准的研究制定相对滞后，国产的数控机床还没有形成品牌效应。同时，中国的数控机床产业目前还缺少完善的技术培训、服务网络等支撑体系，市场营销能力和经营管理水平也不高。更重要原因是缺乏自主创新能力，完全拥有自主知识产权的数控系统少之又少，制约了数控机床产业的发展。
十二五期间我国将持续投入，且力度加大，力争通过10-15年的时间，实现由机床工具生产大国向机床工具强国转变，实现国产中高档数控机床在国内市场占有主导地位等一系列中长期目标。
研究内容
本设计内容是对CK6163型数控机床的机械部分设计和利用MCS-51系列单片机，对纵、横向进给系统给进行开环设计。使其在纵向和横向具有直线和圆弧插补的功能，驱动元件采用电液脉冲马达，传动系统采用滚珠丝杠，使车床进行精确动作，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、直螺纹和锥螺纹的自动循环机能。
拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析
通过对CK6163型数控机床的了解，总结出CK6163型数控机床的基本结构。工作方式与原理。进行查阅书籍和图册，确定基本设计参数，从而进行初步的作图。交由老师检查，修改。完成后，对图纸进行最终修改及确认，编写设计说明书。
可行性分析：《2013-2017年中国数控机床行业发展分析报告》指出2008年我国年产已达12.2万台；“十一五”期间，随着一些关键技术突破和自主生产能力的形成，我国数控机床产量保持着高速增长。2010年我国数控机床产量达到23.6万台，同比增长62.2%；同时机床消费超达60亿美元，台数超过10万台。2011年我国数控机床产量25.71万台，比上年增长20.6%，产量首次超过25万台，创下历史新高。在经济发展、国家政策大力支持下，我国数控机床业的旺盛需求仍将保持高速增长。由此可见，该设计方案切实可行。
研究计划及预期成果
2012年11月12日-2012年12月2日：按照任务书要求查阅论文相关参考资料，填写毕业设计开题报告书。
2013年1月11日-2013年3月5日：填写毕业实习报告。
2013年3月8日-2013年3月14日：按照要求修改毕业设计开题报告。
2013年3月15日-2013年3月21日：学习并翻译一篇与毕业设计相关的英文材料。
2013年3月22日-2013年4月11日：数控机床床头箱和变速箱的初步设计，总体结构的设计，材料的选择，各部件的参数设计；强度计算，分析验证,优化设计。
2013年4月12日-2013年4月25日：完成二维图的绘制。
2013年4月26日-2013年5月25日：毕业论文撰写和修改工作。
特色或创新之处
数控机床相对于普通机床具有以下优点：①具有高度柔性；②加工精度高；③加工质量稳定、可靠；④生产效率高；⑤改善劳动条件；⑥利于生产管理现代化；
已具备的条件和尚需解决的问题
1. ①已具备条件：
各类资料比较齐全，查阅方便；
CK6163型数控机床已有类似产品可供参考；
2. ②尚需解决的问题：
对一些结构设计部分的具体设计指导，以及制图软件的高级运用技巧
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