机械制造论文终稿.doc

目 录 第一章 数控车床基础 1 1.1 数控技术简介 1 1.2 数控机床的发展 2 1.3 数控车床的特点 2 1.3.1 数控车床的结构特点 3 1.3.2 数控车床的加工特点 3 1.3.3 数控车床加工零件的特点 4 1.4 数控车床的应用 5 1.5 数控车床的管理使用 6 第二章 CK20数控车床的整体布局 11 2.1 CK20简介 7 2.2 CK20整体布局 7 2.2.1 45°斜床身 8 2.2.2 回转刀架 8 2.2.3 矩形滑动导轨 8 2.2.4 平板链式排屑装置 10 2.2.5 进给传动系统 10 2.2.6 二级机械变速主轴箱 10 第三章 CK20主传动系统设计 12 3.1 数控车床主传动系统的要求 12 3.2 数控车床主传动系统的特点 12 3.3 数控机床主传动系统综述 13 3.4 CK20主传动系统的设计 14 3.4.1 拟定传动方案 14 3.4.2 选择电机 15 3.4.3 计算各轴转速、功率和转矩 19 3.4.4 传动图 20 3.4.5 转速图 20 3.5 轴系部件的结构设计 21 3.6 电磁摩擦离合器的计算和选择 31 3.7 键和圆螺母的选择 .36 3.8 主轴结构设计 37 3.9 编码器的选择与安装 41 3.10 绘制主传动系统总装图 43 结 论 45 参考文献 46 谢 辞 47 第一章 数控车床基础 1.1 数控技术简介 数控技术，简称数控（Numerical Control）。它是利用数字化的信息对机床运动及加工过程进行控制的一种方法。用数控技术实施加工控制的机床，或者说装备了数控系统的机床称为数控(NC)机床。数控系统包括：数控装置、可编程控制器、主轴驱动器及进给装置等部分。 数控机床是机、电、液、气、光高度一体化的产品。要实现对机床的控制，需要用几何信息描述刀具和工件间的相对运动以及用工艺信息来描述机床加工必须具备的一些工艺参数。例如：进给速度、主轴转速主轴正反转换刀、冷却液的开关等。这些信息按一定的格式形成加工文件(即正常说的数控加工程序)存放在信息载体上(如磁盘、穿孔纸带、磁带等)，然后由机床上的数控系统读入( 或直接通过数控系统的键盘输入，或通过通信方式输入 )，通过对其译码，从而使机床动作和加工零件。 现代数控机床是机电一体化的典型产品，是新一代生产技术、计算机集成制造系统等的技术集合。现代数控机床的发展趋向是高速化、高精度化、高可靠性、多功能、复合化、智能化和开放式结构。主要发展动向是研制开发软、硬件都具有开放式结构的智能化全功能通用数控装置。 数控技术是机械加工自动化的基础，是数控机床的核心技术，其水平高低关系到国家战略地位和体现国家综合实力的水平。它随着信息技术、微电子技术、自动化技术和检测技术的发展而发展。 数控加工中心是一种带有刀库并能自动更换刀具，对工件能够在一定的范围内进行多种加工操作数控机床。在加工中工零件的特点是：被加工零件经过一次装夹后，数控系统能控制机床按不同的工序自动选择和更换刀具；自动改变机床主轴转速、进给量和刀具相对工件的运动轨迹及其它辅助功能地对工件各加工面自动地进行钻孔、锪孔、铰孔、镗孔、攻螺纹、铣削等多工序加工。由于加工中心能集中地、自动地完成多种工序，避免了人为的操作误差、减少了工件装夹、测量和机床的调整时间及工件周转、搬运和存放时间，大大提高了加工效率和加工精度，所以具有良好的经济效益。加工中心按主轴在空间的位置可分为立式加工中心与卧式加工中心。 1.2 数控机床的发展 随着生产和科学技术的飞速发展，社会对机械产品多样化的要求日益强烈，产品更新越来越快，多品种、中小批量生产的比重明显增加，同时随着汽车工业和轻工业消费品的高速增长，机械产品的结构日趋复杂，其精度日趋提高，性能不断改善，激烈的市场竞争要求产品研制生产周期越来越短，传统的加工设备和制造方法已难以适应这种多样化、柔性化、高效和高质量复杂零件加工要求。因此，对制造机械产品的生产设备——机床，必然会相应地提出高效率、高精度和高自动化的要求。1948年，美国帕森斯公司接受美国空军委托，研制飞机螺旋桨叶片轮廓样板的加工设备。由于样板形状复杂多样，精度要求高，一般加工设备难以适应，于是提出计算机控制机床的设想。1949年，该公司在美国麻省理工学院（MIT）伺服机构研究室的协助下，开始数控机床研究，并于1952年试制成功第一台由大型立式仿形铣床改装而成的三坐标数控铣床，不久即开始正式生产，于1957年正式投入使用。这是制造技术发展过程中的一个重大突破，标志着制造领域中数控加工时代的开始。数控加工是现代制造技术的基础，这一发明对于制造行业而言，具有划时