经济型数控车床的改造设计毕业论文.doc

经济型数控车床的改造设计毕业论文 目 录 摘 要 1 Abstract......................................................1 1.前言........................................................4 2.数控车床设计概述 6 3.进给伺服系统概述 9 4.横向进给系统的设计计算 11 4.1主切削力及其切削分力计算 11 4.2导轨摩擦力的计算 11 4.3计算滚珠丝杠螺母副的轴向负载力 12 4.4确定进给传动链的传动比i和传动级数 12 4.5滚珠丝杠的动载荷计算与直径估算 13 4.6滚珠丝杠螺母副承载能力校核 15 4.7计算机械传动的刚度 16 4.8驱动电机的选型与计算 18 4.9机械传动系统的动态分析 23 4.10机械传动系统的误差计算与分析 23 4.11确定滚珠丝杠螺母副的精度等级和规格型号 25 5.进给系统的结构设计 25 5.1滚珠丝杠螺母副的设计 25 5.2齿轮传动副的设计 27 5.3齿轮箱的设计 29 5.4床身及导轨 31 5.5中间轴的设计 34 5.6轴承端盖的设计 36 总结与体会 39 致谢词 .......................................................40 参考文献.....................................................41 前言 我国目前机床总量580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0.6～0.8万台，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3～7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。 本次设计的内容是机床总体方案设计及总体布局图绘制、纵向及横向伺服进给机构的理论计算、结构设计及绘制装配图、典型零件绘制、数控系统（硬件连接图）设计、典型零件的数控车削加工程序编制及外文资料文献翻译，并撰写毕业设计论文。 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，