CJK6132数控车床及其控制系统设说明书.doc

南华大学机械工程学院毕业设计 PAGE 第 PAGE 34 页 共 NUMPAGES 34 页 一、总体方案设计 机床工业是机器制造业的重要部门，肩负着为农业、工业、科学技术和国防现代化提供技术装备的任务，是使现代化工业生产具有高生产率和先进的技术经济指标的保证。设计机床的目标就是选用技术先进。经济效果显著的最佳可行方案，以获得高的经济效益和社会效益。 因此，从事机床设计的人员，应不断地把经过实践检验的新理论、新技术、新方法应用到设计中，做到既要技术先进、经济效益好、效率高。要不断的吸收国外的成功经验，做到既要符合我国国情，又要赶超国际水平。要不断的开拓创新，设计和制造出更多的生产率高、静态动态性能好、结构简单、使用方便、维修容易、造型美观、耗能少、成本低的现代化机床。设计本着以上原则进行，尽量向低成本、高效率、简化操作、符合人机工程的方向考虑。 （一）、主传动的组成部分 主传动由动力源、变速装置及执行元件（如主轴、刀架、工作台等）部分组成。主传动系统属于外联系传动链。 主传动包括动力源（电动机）、变速装置、定比传动机构、主轴组件、操纵机构等十部分组成。 1、动力源 电动机或液压马达，它给执行件提供动力，并使其获得一定的运动速度和方向。 2、 定比传动机构 具有固定传动比的传动机构，用来实现降速、升速或运动联接，本设计中采用齿轮和带传动。 3、 变速装置 传递动力、运动以及变换运动速度的装置，本设计中采用两个滑移齿轮变速组和一个背轮机构使主轴获得18级转速。 4、 主轴组件 机床的执行件之一，它由主轴支承和安装在主轴上的传动件等组成， 5、 开停装置 用来实现机床的启动和停止的机构，本设计中采用直接开停电动机来实现主轴的启动和停止。 6、 制动装置 用来控制主轴迅速停止转动的装置，以减少辅助时间。本设计中采用电磁式制动器。 7、 换向装置 用来变换机床主轴的旋转方向的装置。本设计中采用电动机直接换向。 8、 操纵机构 控制机床主轴的开停、换向、变速及制动的机构。本设计中，开停、换向和制动采用电控制；变速采用液压控制。 9、 润滑与密封 为了保证主传动的正常工作和良好的使用寿命，必须有良好的润滑装置和可靠的密封装置。本设计中采用箱外循环强制润滑，主轴组件采用迷宫式密封。 10、 箱体 上述个机构和装置都装在箱体中，并应保证其相互位置的准确性。本设计中采用灰铁铸造箱体。 11、 刀架 数控机床中为了实现对刀架的自动控制，采用制动转位刀架。 （二）、机床主要部件及其运动方式的选定 主运动的实现 根据设计要求，本设计采用分离式主传动系统，包括变速箱、主轴箱两部分。其中，变速箱与电动机至于机座内，主轴箱与变速箱采用带传动连接。所有的变速都采用液压操作。 进给运动的实现 本次所设计的机床进给运动均由单片机进行数字控制，因此在X、Y方向上，进给运动均采用滚珠丝杠螺母副，其动力由步进电机通过齿轮传递。齿轮的消隙采用偏心环调整。 数字控制的实现 采用单片机控制，各个控制按扭均安装在控制台上，而控制台摆放在易操作的位置，这一点须根据实际情况而定。 机床其它零部件的选择 考虑到生产效率以及生产的经济性，机床附件如油管、行程开关等，以及标准件如滚珠丝杠、轴承等均选择外购形式。 （三）、机床的主要技术参数 由设计任务书的要求，现将CJK6132经济型数控车床的主要技术参数及加工范围技术参数列于下： 项目 单位 规格 床身上最大回转直径 mm 320 最大工件长度 mm 750 最大切削直径 mm 320 最大切削长度 mm 750 床鞍（滑板）上最大切削直径 mm 250 主轴前端锥孔 莫氏6号锥度 主轴孔径 mm 350 主轴转速范围 r/min 40~1800 主轴转速级数 18级 主轴电机输出功率 （普通） kW 5 中心高 距床身 mm 250 距地面 mm 1130 尾座套筒直径 mm 65 尾座套筒行程 mm 150 尾座套筒锥孔锥度 莫氏5号 （四）、各组成部件的特性与所应达到的要求 1．床身 机床床身采用优质铸铁，内部筋采用U形布局，床身整体刚性高。滑动导轨面采用中频淬火，淬硬层深。硬度达 HRC52以上，拖板滑动面贴塑，使得进给系统的刚度，摩擦阻尼系数等动、静特性都处于最佳状态。 2. 床头箱结构 机床主传动采用液压操纵机构，可实现十八级转速。机床主轴箱内的传动齿轮均经淬硬磨齿处理，传动比稳定，运转噪音低。机床主轴为二支撑结构，前支撑采用C级高精度轴承，润滑油润滑，提高了回转精度，使机床主轴具有良好的精度和刚性。机床采用单片式电磁刹车离合器，解决主轴的刹车及离合问题，离合器安装于床头箱带轮侧，使床头箱内结构大为简化，便于维修。 3.进给系统 机床两轴进给系