经济型数控车床进给传动机构设计说明书毕业论文.doc

1目录摘要.错误!未定义书签。1前言.32数控车床设计概述.错误!未定义书签。3机械部分设计和计算.错误!未定义书签。3.1纵向进给系统的设计计算.53.1.1纵向进给系统的设计.53.1.2主切削力计算.63.1.3滚珠丝杆的设计计算.73.1.4齿轮及转矩的有关计算.93.2横向进给系统的设计计算.123.2.1横向进给系统的设计.123.2.2主切削力计算.123.2.3滚珠丝杆的设计计算.133.2.4齿轮及转矩的有关计算.153.3步进电机的选择.错误!未定义书签。4.进给系统结构的设计.错误!未定义书签。4.1床身及导轨的设计.错误!未定义书签。4.2滚珠丝杆螺母副的设计.214.3齿轮传动副的设计.错误!未定义书签。4.4齿轮箱的设计.错误!未定义书签。总结与体会.26致谢词.27参考文献.282数控车床进给传动机构设计说明书中文摘要目前，我国数控系统和数控车床正处于由研究开发阶段向推广应用阶段过渡的关键时刻，而CA6140数控车床是最常用的数控车床之一。而CA6140数控车床的进给传动机构是该型车床的关键部件之一。本设计即根据CA6140数控车床技术规格和主要机构对横向和纵向进给机构进行设计。在设计的时候具体进行了详细的各部件的选型和计算,比如：机床功率和电动机选用，滚珠丝杆副选用与计算校核，方案设计即提出纵向和横向进给机构的设计方案，进行有关轴和齿轮强度、刚度校核，进行相关参数选择以及必要的参数校核计算等。关键词：车床、数控、传动系统AbstractAtpresent,ChinasCNCsystemandCNClatheisnowintheresearchandthedevelopmentstagetopromotetheuseofphasetransitioncriticalmoment,CNCLatheandCA6140aremostcommonlyusedoneCNClathe.ThedesignofCNClathesunderCA6140technicalspecificationsandthemainbodyofthehorizontalandverticalfeedmechanismdesign.Designedatatimewhenthespecificdetailofthevariouscomponentsofselectionandterms,suchas:machinetoolsandelectricalpowertochoosefrom,Ballscrew3selectionandcalculationofcalibration,programdesignthatismadeverticalandhorizontalfeedingmechanismofthedesign,Ontheshaftandgearstrength,rigiditychecking,selecttherelevantparametersaswellasthenecessaryparameters,suchascheckingthecalculation.Keywords:lathes,CNC,drivesystem1前言我国目前机床总量380余万台，而其中数控机床总数只有11.34万台，即我国机床数控化率不到3。近10年来，我国数控机床年产量约为0.60.8万台，年产值约为18亿元。机床的数控化率仅为6。这些机床中,役龄10年以上的占60以上；10年以下的机床中，自动/半自动机床不到20，FMC/FMS等自动化生产线更屈指可数（美国和日本自动和半自动机床占60以上）。可见我们的大多数制造行业和企业的生产、加工装备绝大数是传统的机床，而且半数以上是役龄在10年以上的旧机床。用这种装备加工出来的产品国内、外市场上缺乏竞争力，直接影响一个企业的的生存和发展。所以必须大力提高机床的数控化率。而相对于传统机床，数控机床有以下明显的优越性：1、可以加工出传统机床加工不出来的曲线、曲面等复杂的零件。2、可以实现加工的柔性自动化，从而效率比传统机床提高37倍。3、加工零件的精度高，尺寸分散度小，使装配容易，不再需要“修配”。4、可实现多工序的集中，减少零件在机床间的频繁搬运。5、拥有自动报警、自动监控、自动补偿等多种自律功能，可实现长时间无人看管加工。因此，采用数控机床，可以降低工人的劳动强度，节省劳动力（一个人可以看管多台机床），减少工装，缩短新产品试制周期和生产周期，可对市场需求作出快速反应。此外，机床数控化还是推行FMC（柔性制造单元）、FMS（柔性制造系统）以及CIMS（计算机集成制造系统）等企业信息化改造的基础。数控技术已经成为制造业自动化的核心技术和基础技术。而经济型数控车床是最常用的数控车床之一。而经济型数控车床的进给传动机构是该型车床的关键部件之一。本设计即根据CA6140数控车床技术规格和主要机构对横向和纵向进给机构进行设计。在设计的时候具体进行了详细的各部件的选型和计算,比如：机床功率和电动机选用，滚珠丝杆副选用与计算校核，方案设计即提出纵向和横向进给机构的设计方案，进行有关轴和齿轮强度、刚度校核，进行相关参数选择以及必要的参数校核计算及绘制装配图和典型零件图等。设计的目的是培养综合运用基础知识和专业知识，解决工程实际问题的能4力，提高综合素质和创新能力，受到本专业工程技术和科学研究工作的基本训练，使工程绘图、数据处理、外文文献阅读、程序编制、使用手册等基本技能得到训练和提高，培养正确的设计思想、严肃认真的科学态度，加强团队合作精神。在设计中，先通过参观及查阅等了解有关系统的工作原理，作用及结构特点。选择合适的算法，根据计算结果查阅手册，得出相关的结构或零件。2数控车床设计概述用数控机床加工零件时，首先应将加工零件的几何信息和工艺信息变成加工程序，由输入部分送入数控装置，经过数控装置的处理、运算，按各坐标轴的分量送到各轴的驱动电路，经过转换、放大进行伺服电动机的驱动，带动各轴运动，并进行反馈控制，使刀具和工件及其他辅助装置严格地按照加工程序规定的顺序、轨迹和参数有条件不紊乱地作，从而加工出零件的全部轮廓。数控机床具有很好的柔性，当加工对象变换时，只需重新编制加工程序即可，原来的程序可存储备用，不必像组合机床那样需要针对新加工零件重新设计机床，致使生产准备时间过长。经济型数控车床，对于保证和提高被加工零件的精度，主要依靠两方面来实现：一是系统的控制精度；二是机床本身的机械传动精度。数控车床的进给传动系统，由于必须对进给位移的位置和速度同时实现自动控制。所以，数控车床与普通卧式车床相比应具有有更好的精度以确保机械传动系统的传动精度和工作平稳性。数控机械传动系统的要求为：（1)尽量采用低摩擦的传动副。如滚动导轨和滚珠丝杠螺母副，以减小摩擦力。（2)选用最佳的降速比，为达到数控机床所要求的脉冲当量，使运动位移尽可能加速达到跟踪指今。（3)尽量缩短传动链以及用预紧的办法提高传动系统的刚度。（4)尽量消除传动间隙，以减小反向行程误差。如采用消除间隙的联轴节和消除传动齿轮间隙的机构等。（5)尽量满足低振动和高可靠性方面的要求。为此应选择间隙小、传动精度高高、运动平稳、效率高以及传递扭矩大的传动元件。