数控车床主传动系统毕业设计文献综述

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1、第 1 页 共 8 页本科生毕业设计(论文)文献综述设计 (论文)题目 数控车床主传动系统的设计作者所在系别 机械工程系作者所在专业 机械设计制造及其自动化作者所在班级作 者 姓 名作 者 学 号指导教师姓名指导教师职称完 成 时 间 2012 年 2 月 28北华航天工业学院教务处制第 2 页 共 8 页说 明1根据学校毕业设计(论文)工作暂行规定，学生必须撰写毕业设计(论文)文献 综述。文献综述作为毕业设计(论文) 答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。2文献综述应在指导教师指导下，由学生在毕业设计( 论文)工作前期内完成，由指导教师签署意见并经所在专业教研室审查。3文献综述各项内容

2、要实事求是，文字表达要明确、严谨，语言通顺，外来语要同时用原文和中文表达。第一次出现缩写词，须注出全称。4学生撰写文献综述，阅读的主要参考文献应在 10 篇以上（土建类专业文献篇数可酌减），其中外文资料应占一定比例。本学科的基础和专业课教材一般不应列为参考资料。5文献综述的撰写格式按毕业设计(论文)撰写规范的要求，字数在 2000字左右。文献综述应与开题报告同时提交。第 3 页 共 8 页毕 业 设 计（论 文）文 献 综 述摘要：本论文首先介绍了我国数控机床发展的过程与现状 ,并分析了其存在的问题 ;对数控机床的发展趋势进行了探讨；并对数控车床主轴箱传动系统进行了设计与计算。主轴箱有安装在精

3、密轴承中的空心主轴和一系列变速齿轮组成。数控车床主轴可以获得在调速范围内的任意速度，以满足加工切削要求。目前，数控车床的发展趋势是通过电气与机械装置进行无级变速。变频电机通过带传动和变速齿轮为主轴提供动力。通常变频电机调速范围 35，难以满足主轴变速要求；串联变速齿轮则扩大了齿轮的变速范围 。本设计将原来的带轮不卸荷结构变为了带轮卸荷结构，使输入轴在带处只受转矩，将轴上的径向力传动到车床机体上,改善了输入轴的受力情况关键词：主轴箱，无级调速，传动系统Abstract：In this design ,the development and current situation of NC mach

4、ine in China was introduced and a series of problems were presented .The development trend to NC lathe was discussed.Some countermeasures was presented for the development of NC machine in China and then the headstock of ck6125NC lathe has been calculatly designed . Headstocks is composed of the hol

5、low spindle which is installed in precision bearings and a series of transmission gears. The spindle can obtain any speed in the speed range to meet the processing requirements of cutting.At present, the development trend is to provide a continuously variable speed through the electrical or mechanic

6、al devices . Variable Frequency Motor conveys the power through belt drive and a set of transmission gears. The speed range of Variable Frequency Motor is usually 3-5 , which is difficult to meet the speed range requirements of the spindle speed; The transmission gears is to expand the scope of a va

7、riable-speed to meet the speed range of the spindle .In addition, in this design the design of the belt drive has been changed from the original unloading structure into the loading structure, transmissed the force to the lathe body so that input shaft is only forced torque, improved the forcing sta

8、te of the input shaftKey words: headstocks, a continuously variable speed , transmission Systerm第 4 页 共 8 页本 毕 业 设 计 的 课 题 是 “数 控 车 床 主 传 动 系 统 的 设 计 ”。 要 达 到 最 终 的 设 计 要求 ， 必 须 从 数 控 车 床 主 传 动 系 统 机 械 部 分 和 控 制 两 个 方 面 来 进 行 综 合 设 计 ， 然 后 再根 据 要 求 绘 制 出 三 维 立 体 图 及 工 程 图 。一、机械部分数控系统的主轴系统除了应满足普通机床主传

9、动要求外，还提出以下要求：1、具有更大的调速范围，并实现无级调速 2、具有较高的精度和刚度、传动平稳，噪声低;3、良好的抗振性和热稳定性。因此，必须对主轴系统进行总体的设计：1、 选 择 电 机 ： 注 意 电动机类型和结构型式的选择，电动机容量的选择，确定主轴切削力，确定电机输出动率 Pd，选择电机额定功率 Ped，电动机电压和转速的选择，确定电机的型号。2、各个轴的计算：各轴计算转速，各轴输入功率，各轴输入转矩，转速图，传动图 3、轴系部件（齿轮）的设计：选定齿轮类型,精度等级,材料及齿数，按齿面接触强度设计，按齿根弯曲强度设计，几何尺寸计算，验算 4、轴的结构设计：轴的支承形式，轴上零件

10、的轴向定位，轴的选材和最小直径 得确定 5、mind离合器的选择（也可以不用计算在内）：规格计算，计算转矩，牙嵌式离合器的设计计算，包括离合器的外径计算（经验公式） ，牙间压紧力，磁路结构设计 6、轴承的选择：轴承是标准件，不用计算，只需看所处环境即可 7、键和圆螺母的选择 8、主轴结构设计：主轴组件是机床主要部件之一，它的性能对整机性能由很大的影响。主轴直接承受切削力，转速范围又很大，所以对主轴组件的主要性能特提出要求：回转精度高，刚度好，抗振性强，温升好。本课题中数控机床的转速较高，却要求径向刚度好，所以轴承的配置型式选择为刚度速度型 13。主轴平均直径 D（或主轴前轴颈直径） ；主轴内孔

11、直径 ；主轴悬伸量 a 和主轴支承跨距 。这些参数直接影响主轴的工1Ddl作性能，但为简化问题，主要是由静刚度条件来确定这些参数，即选择 D、d、a 、l使主轴获得最大静刚度，同时兼顾其它要求，如高速性、抗振性等。支承跨距 是指相邻两支承的支承反力作用点之间的距离。合理确定 是获得主轴部件最大静刚度的l重要条件之一。9、编码器的选择与安装（如果太复杂就可不用）：在经济型数控车床上加工螺纹或丝杠时，进刀速度应与车床主轴转速之间保持一个恒定的比例关系，为此要在车床主轴上安装一个主轴位置信号的反馈元件。即主轴脉冲发生器。在选用简易数控装置时，应选用含有螺纹加工功能的系统软件和相应的主轴脉冲发生器。1

12、0、机床夹具的设计：机床夹具应满足的基本要求包括以下几方面：保证加工精度，夹具的总体方案应与年生产纲领相适应，安全,方便,减轻劳动强度，排屑顺畅，机床夹具应具有良好的强度,刚度和结构工艺性。二、控制部分数控车床主传动系统的控制部分数控装置和伺服系统组成。数控装置是由计算机和执行元件组成，伺服系统是数控装置和工作台的传递信号桥梁。计算机发出的脉冲信号需经过伺服系统，伺服电动机启动，带动电机轴运动，通过齿轮或滚珠丝杠，将旋转运动转变成直线运动。数控机床的主轴传动系统，考虑到电机的恒功率转速范围与主轴要求的恒功率转速范围不匹配问题，在电机与主轴间增加了一根中间传动轴。机械有级变速系统舍弃液压变速，而

13、采用电磁离合器变速，有利于实现自动操作。由于数控机床的故障更多发生在电气系统，所以本课题采用了西门子公司专门为经济型数控机床开发的性价比较高的 SINUMERIK 802D 微机控制系统，以提高数控第 5 页 共 8 页车床的可靠性。三、总结毕设“数控车床主传动系统”这个课题的研究设计，是对所有课程一次深入的综合性的复习，也在设计过程中拓展了更多的相关专业知识面，是一次理论联系实际的适应性训练。该次设计不仅能锻炼自己的分析和解决问题的能力，同时也培养了查阅手册及书籍资料的能力，为以后毕业后工作积累了一定的经验。不过，单单只靠一次综合性设计要让学生熟练掌握机械设计的精髓是不太现实的，我们所掌握到

14、的设计很多只是理论性的，现实中的因素在一些应用设计中也是个非常重要的方面，有些需要用到些经验公式。还用，现在我们本科阶段查找专业资料能力还有欠缺，只能从外行，通常的渠道得到。对专业网站的了解和搜索能力还不足等等，这些都是我们今后所需要提高的。第 6 页 共 8 页参考文献1 龚仲华.数控技术 , 机械工业出版社，2010-62 符 钢 ,张芳丽 .提高机床制造业的核心竞争力J.制造技术与机床,2005(1):3-6.3 良贵，纪名刚 .机械设计M. 北京:机械工业出版社，2001:100-106,147-156,200-203,301-318,335-345,355-362.4 机械设计手册联

15、合编写组.机械设计手册（上）M.北京:化学工业出版社；19835 刘瑞已，现代数控机床，西安电子科技大学出版社，2006-76 成大先.机械设计手册,第五卷M. 北京:化学工业出版社，2002:22-3 - 22-109.7 Felipul.liwet，Numerical Control Machine Tool Engineering，2009-78 Gallout T A.The selection of an efficient electrical machia.IEE conform Electric Machine and Drives,1993:136-140.9 冯桂安等 .机械制造装备设计M. 北京:机械工业出版社，1999:113-13510 数控机床 , http:/ 闻邦椿. 机械设计手册,第五版，第二卷M. 北京:机械工业出版社，2010.1第 7 页 共 8 页毕 业 设 计（论 文）文 献 综 述第 8 页 共 8 页指导教师意见指导教师： 年 月 日专业教研室审查意见负责人： 年 月 日