兰州理工大学毕业论文
论文题目：床身上最大回转直径400mm的
数控车床总体设计及主轴箱设计
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摘要
数控车床又称数字控制（Numbercal control，简称NC）机床。它是基于数字控制的，采用了数控技术，是一个装有程序控制系统的机床。它是由主机，CNC，驱动装置，数控机床的辅助装置，编程机及其他一些附属设备所组成。
本次设计课题是CK6140数控卧室车床，CK是数控车床，61是卧式车床，40是床身上最大工件回转直径为400mm。
此次设计包括机床的总体布局设计，纵向进给设计，其中还包括齿轮模数计算及校核，主轴刚度的校核等。控制系统部分包括步进电机的选用及硬件电路设计和软件系统设计，说明了芯片的扩展，键盘显示接口的设计等等。
车床适用于车削内外圆柱面，圆锥面及其他基准面，车削各种公制、英制、模数和径节螺纹，并能进行钻孔，铰孔和拉油槽等工作。设计主抽箱主要是从主传动系统的运动设计、主运动部件的结构设计和箱体这三方面进行设计。
主传动系统的运动设计有:确定极限转速、确定公比、确定转速级数、确定结构网和结构式、绘制转速图、确定齿轮齿数和拟定传动系统图。
主运动部件的结构设计有：带传动的设计、确定各种计算转速、确定齿轮模数、确定各轴最小直径和设计部分主轴主件。
关键词：数控机床；开放式数控系统；电动机；纵向进给设计
Abstract
The numerical control lathe called the numerical control (Numbercal control, is called NC) the engine bed. It is based on the numerical control, has used the numerical control technology, is loaded with the procedure control system the engine bed. It is by the main engine, CNC, the drive, the numerical control engine bed auxiliary unit, the programming machine and other some appurtenances is composed.
This design topic is the CK6140 numerical control bedroom lathe, CK is the numerical control lathe, 61 is the horizontal lathe, 40 is on the lathe bed the biggest work piece rotation diameter is 400mm.
This design including the engine bed overall layout design, longitudinal enters for the design, also includes the gear modulus computation and the examination, the main axle rigidity examination and so on. The control system partially including step-by-steps the electrical machinery to select and the hardware circuit design and the software system design, explained the chip expansion, keyboard demonstration connection design and so on.
Key word：numerical ；control tool；Open-architecture；motor
目录
摘要 (2)
ABSTRACT (5)
目录 (6)
序言 (7)
第一章总体方案 (8)
1.1CK6140的现状和发展 (8)
1.2CK6140数控卧式车床的总体方案论证与拟定 (9)
1.2.1 CK6140数控卧式车床的拟定 (9)
第二章主轴箱部分设计计算说明 (10)
2.1主运动部分计算 (10)
2.1.1 参数的确定 (10)
2.1.2 传动设计 (11)
2.1.3 转速图的拟定 (13)
2.1.4 带轮直径和齿轮齿数的确定 (17)
第三章控制系统设计 (40)
3.1绘制控制系统结构框图 (41)
3.2选择中央处理单元（CPU）的类型 (41)
3.4 I/O接口电路及辅助电路设计 (43)
小结 (47)
参考文献 (48)
序言
数控机床是以数字化的信息实现机床控制的机电一体化产品，它把刀具和工件之间的相对位置，机床电机的启动和停止，主轴变速，工件松开和夹紧，刀具的选择，冷却泵的起停等各种操作和顺序动作等信息用代码化的数字记录在控制介质上，然后将数字信息送入数控装置或计算机，经过译码，运算，发出各种指令控制机床伺服系统或其它的执行元件，加工出所需的工件。
数控机床与普通机床相比，其主要有以下的优点：
1. 适应性强，适合加工单件或小批量的复杂工件；在数控机床上改变加工工件时，只需重新编制新工件的加工程序，就能实现新工件加工。
2. 加工精度高；
3. 生产效率高；
4. 减轻劳动强度，改善劳动条件；
5. 良好的经济效益；
6. 有利于生产管理的现代化。
可以预料，今后，机床的经济型数控化改造将迅速发展和普及。所以说，本毕业设计实例具有典型性和实用性。
第一章总体方案
1.1 CK6140的现状和发展
自第一台数控机床在美国问世至今的半个世纪内，机床数控技术的发展迅速，经历了六代两个阶段的发展过程。其中，第一个阶段为NC阶段；第二个阶段为CNC阶段，从1974年微处理器开始用于数控系统，即为第五代数空系统。在近20多年内，在生产中，实际使用的数控系统大多是这第五代数控系统，其性能和可靠性随着技术的发展得到了根本性的提高。从20世纪90年代开始，微电子技术和计算机技术的发展突飞猛进，PC微机的发展尤为突出，无论是软硬件还是外器件的进展日新月异，计算机所采用的芯片集成化越来越高，功能越来越强，而成本却越来越低，原来在大，中型机上才能实现的功能现在在微型机上就可以实现。在美国首先推出了基于PC微机的数控系统，即PCNC系统，它被划入为所谓的第六代数控系统。
下面从数控系统的性能、功能和体系结构三方面讨论机床。
数控技术的发展趋势：
1.性能方面的发展趋势
（1）.高速高精度高效
（2）.柔性化
（3）.工艺复合和轴化
（4）.实时智能化
2.功能发展方面
（1）.用户界面图形化
（2）.科学计算可视化
（3）.插补和补偿方式多样化
（4）.内置高性能PLC
（5）.多媒体技术应用
3.体系结构的发展
（1）.集成化
（2）.模块化
（3）.网络化
（4）.开放式闭环控制模式
1.2 CK6140数控卧式车床的总体方案论证与拟定
1.2.1 CK6140数控卧式车床的拟定
1.CK6140数控卧式车床具有定位，纵向和横向的直线插补功能，还能要求暂停，进行循环加工等，因此，数控系统选取连续控制系统。
2.CK6140数控卧式车床属于经济型数控机床，在保证一定加工精度的前提下，应简化结构、降低成本，因此，进给伺服系统应采用步进电机开环控制系统。
3.根据设计所给出的条件，主运动部分z=18级，即传动方案的选择采用有级变
ψ=。
速最高转速是2000r/min，最低转速是40r/min， 1.26
4.根据系统的功能要求，微机控制系统中除了CPU外，还包括扩展程序存储器，扩展数据存储器，I/O接口电路，包括能输入加工程序和控制命令的键盘，能显示加工数据和机床状态信息的显示器，包括光电隔离电路和步进电机驱动电路。此外，系统中还应该包括脉冲发生电路和其他辅助电路。
5.纵向和横向进给是两套独立的传动链，它们由步进电机，齿轮副，丝杆螺母副组成，它的传动比应满足机床所要求的。
6.为了保证进给伺服系统的传动精度和平稳性，选用摩擦小，传动效率的滚珠丝杆螺母副，并应有预紧机构，以提高传动刚度和消除间隙。齿轮副也应有消除齿侧间隙的机构。
7.采用滚动导轨可以减少导轨间的摩擦阻力，便于工作台实现精确和微量移动，且润滑方法简单。
（附注：伺服系统总体方案框图1.1）
图1.1伺服系统总体方案框图
第二章 主轴箱部分设计计算说明
2.1 主运动部分计算
2.1.1 参数的确定
一. 了解车床的基本情况和特点---车床的规格系列和类型
1. 通用机床的规格和类型有系列型谱作为设计时应该遵照的基
础。
2.车床的主参数（规格尺寸）和基本参数（GB1582-79，
JB/Z143-79）：
最大的工件回转直径D （mm ）是400；刀架上最大工件回转直径
D1大于或等于200；主轴通孔直径d 要大于或等于36；主轴头号
（JB2521-79）是6；最大工件长度L 是750～2000；主轴转速范围是：32～1600；级数范围是：18；纵向进给量mm/r0.03～2.5；主电机功率（kw ）是5.5～10。
二. 参数确定的步骤和方法
1. 极限切削速度umax ﹑umin
根据典型的和可能的工艺选取极限切削速度要考虑：工序种类
﹑工艺要求 刀具和工件材料等因素。允许的切速极限参考值如《机
床主轴变速箱设计指导书》。然而，根据本次设计的需要选取的值如
下：
取umax=300m/min ；
umin=30m/min 。
2. 主轴的极限转速
计算车床主轴的极限转速时的加工直径，按经验分别取（0.1～
0.2）D 和（0.45～0.5）D 。由于D=400mm ，则主轴极限转速应为：
nmax=max 1000(0.1~0.2)u D
πr/min ……………………………… 2.1 =2000r/min ；
nmin=min 1000(0.45~0.5)u D
πr/min …………………………… 2.2
=40r/min ；
3.
主电机功率—动力参数的确定
合理地确定电机功率N ，使用的功率实际情况既能充分的发挥其
使用性能，满足生产需要，又不致使电机经常轻载而降低功率因素。 目前，确定机床电机功率的常用方法很多，而本次设计中采用的
是：估算法，它是一种按典型加工条件（工艺种类、加工材料、刀具、切削用量）进行估算。根据此方法，中型车床典型重切削条件下的用
量：
根据设计书表中推荐的数值：
取 P=5.5kw 2.1.2 传动设计
一.传动结构式、结构网的选择
结构式、结构网对于分析和选择简单的串联式的传动不失为有用的方法，但
对于分析复杂的传动并想由此导出实际的方案，就并非十分有效，可考虑到本次
设计的需要可以参考一下这个方案。
确定传动组及各传动组中传动副的数目
级数为Z 的传动系统有若干个顺序的传动组组成，各传动组分别有Z1、Z2、Z3…
个传动副。即
Z=Z1 Z2 Z3 ……………………………… 2.4
传动副数由于结构的限制以2或3为合适，即变速级数Z 应为2和3的因子:
Z=23a b x ……………………………… 2.5
可以有几种方案，由于篇幅的原因就不一一列出了，在此只把已经选定了的和本
次设计所须的正确的方案列出，具体的内容如下：
传动齿轮数目 2x （3+3+2）+2x2+1=21个
轴向尺寸 19b
传动轴数目 6根
图2.1 总的传动系统
二.组传动顺序的安排
18级转速传动系统的传动组，可以安排成：3x3x2，2x3x3，或3x2x3
选择传动组安排方式时，要考虑到机床主轴变速箱的具体结构、装置和性能。在Ⅰ轴上摩擦离合器时，应减小轴向尺寸，第一传动组的传动副不能多，以2为宜，本次设计中就是采用的2，一对是传向正传运动的，另一个是传向反向运动的。
主轴对加工精度、表面粗糙度的影响大，因此主轴上齿轮少些为好，最后一个传动组的传动副选用2，或者用一个定比传动副。
三.传动系统的扩大顺序的安排
对于18级的传动可以有三种方案，准确的说应该不只有这三个方案，可为了使结构和其他方面不复杂，同时为了满足设计的需要，选择的设计方案是：
18=3［1］3［3］2［9］
传动方案的扩大顺序与传动顺序可以一致也可以不一致，在此设计中，扩大顺序和传动顺序就是一致的。这种扩大顺序和传动顺序一致，称为顺序扩大传动。四.传动组的变速范围的极限植
齿轮传动副最小传动比umin≥1
4
，最大传动比umax≤2，决定了一个传动组
的最大变速范围rmax=umax/nmin≤8
因此，要按照参考书中所给出的表，淘汰传动组变速范围超过极限值的所有
传动方案。
极限传动比及指数x ，,x 值为：
极限传动比指数
1.26
x ：umin=
1x ￠=14
6
x ’值；umax=x ’￠=2
3 （x+x ’）值：umin=x x ’￠=8 9
2.1.3 转速图的拟定
运动参数确定以后，主轴各级转速就已知，切削耗能确定了电机功率。在此基础上，选择电机型号，确定各中间传动轴的转速，这样就拟定主运动的转图，使主运动逐步具体化。
一. 主电机的选定
中型机床上，一般都采用三相交流异步电机为动力源，可以在系列中选用。在选择电机型号时，应按以下步骤进行：
1. 电机功率N ：
根据机床切削能力的要求确定电机功率。但电机产品的功率已经标准化，因此，按要求应选取相近的标准值。
N=5.5kw
2.电机转速nd
异步电机的转速有：3000、1500、1000、750r/min
在此处选择的是：
nd=1500r/min
这个选择是根据电机的转速与主轴最高转速nmax 和Ⅰ轴的转速相近或相宜，以免采用过大的升速或过小的降速传动。
3.双速和多速电机的应用
根据本次设计机床的需要，所选用的是：双速电机
4.电机的安装和外形
根据电机不同的安装和使用的需要，有四种不同的外形结构，用的最多的有底座式和发兰式两种。本次设计的机床所需选用的是外行安装尺寸之一。具体的安装图可由手册查到。
5.常用电机的资料
根据常用电机所提供的资料，选用：
Y132S-4
图2.2 电动机
Ⅰ轴从电机得到运动，经传动系统化成主轴各级转速。电机转速和主轴最高转速应相接近。显然，从传动件在高速运转下恒功率工作时所受扭矩最小来考虑，Ⅰ轴转速不宜将电机转速下降得太低。
但如果Ⅰ轴上装有摩擦离合器一类部件时，高速下摩擦损耗、发热都将成为突出矛盾，因此，Ⅰ轴转速不宜太高。
Ⅰ轴装有离合器的一些机床的电机、主轴、Ⅰ轴转速数据：
参考这些数据，可见，车床Ⅰ轴转速一般取700～1000r/min。另外，也要注意到电机与Ⅰ轴间的传动方式，如用带传动时，降速比不宜太大，否则Ⅰ轴上带轮太大，和主轴尾端可能干涉。因此，本次设计选用：
n1=960r/min
三.中间传动轴的转速
对于中间传动轴的转速的考虑原则是：妥善解决结构尺寸大小与噪音、震动等性能要求之间的矛盾。
中间传动轴的转速较高时（如采用先升后降的传动），中间转动轴和齿轮承受扭矩小，可以使用轴径和齿轮模数小写：d∝4M、 m∝3M，从而可以使用
结构紧凑。但是，这将引起空载功率N 空和噪音Lp （一般机床容许噪音应小于85dB ）加大：
N 空=
n Cd n d a ∑+主5.3(1016) KW ………………………… 2.6 式中：
C---系数，两支承滚动或滑动轴承C=8.5，三支承滚动轴承C=10；
da---所有中间轴轴颈的平均直径（mm ）；
d 主—主轴前后轴颈的平均直径（mm ）；
∑n —主轴转速（r/min ）。
()()()[]
K n mz B q n mz C L a p --+=∑主主tan 15.4log 201 ……………… 2.7 （mz ）a —所有中间传动齿轮的分度圆直径的平均值mm ；
（mz ）主—主轴上齿轮的分度圆的平均值mm ；
q----传到主轴所经过的齿轮对数；
β----主轴齿轮螺旋角；
C1、K---系数，根据机床类型及制造水平选取。我国中型车床、铣床C1=3.5。车床K=54，铣床K=50.5。
从上诉经验公式可知：主轴转速n 主和中间传动轴的转速和∑n 对机床噪音和发热的关系。确定中间传动轴的转速时，应结合实际情况作相应修正：
1.功率教大的重切削机床，一般主轴转速较低，中间轴的转速适当取高一些，对减小结构尺寸的效果较明显。
2.速轻载或精密车床，中间轴转速宜取低一些。
3.控制齿轮圆周速度u ∠8m/s （可用7级精度齿轮）。在此条件下，可适当选用较高的中间轴转速。
四.齿轮传动比的限制
机床主传动系统中，齿轮副的极限传动比：
1. 升速传动中，最大传动比umax ≤2。过大，容易引起震动和噪音。
2.降速传动中，最小传动比umin ≥1/4。过小，则使主动齿轮与被动齿轮的直径相差太大，将导致结构庞大。
图2.3 主运动的转速图
2.1.4 带轮直径和齿轮齿数的确定
根据拟定的转速图上的各传动比，就可以确定带轮直径和齿轮的齿数。
一. 带轮直径确定的方法、步骤
1.选择三角型号
一般机床上的都采用三角带。根据电机转速和功率查图即可确定型号（详情见〈〈机床主轴变速箱设计指导〉〉4-1节）。但图中的解并非只有一种，应使传动带数为3～5根为宜。
本次设计中所选的带轮型号和带轮的根数如下：
B 型带轮
选取3根
2.确定带轮的最小直径Dmin （D 小）
各种型号胶带推荐了最小带轮直径，直接查表即可确定。
根据皮带的型号，从教科书〈〈机械设计基础教程〉〉
查表可取：
Dmin=140mm
3.计算大带轮直径D 大
根据要求的传动比u 和滑功率ε确定D 大。当带轮为降速时： ()ε-??=11u
D D 小大 三角胶带的滑动率ε=2%。
三角传动中，在保证最小包角大于120度的条件下，传动比可取1/7 ≤u ≤3。对中型通用机床，一般取1～2.5为宜。
因此，
137.2mm ≤D 大≤343mm
经查表取：
D 大=212mm
二.确定齿轮齿数
用计算法或查表法确定齿轮齿数，后者更为简单。根据要求的传动比u 和初步定出的传动齿轮副齿数和Sz ，查表即可求出小齿轮齿数。
在本次设计中采用的就是常用传动比的适用齿数（小齿轮）表就见教科书〈〈机床简明设计手册〉〉。
不过在表中选取的时候应注意以下几个问题：
1. 不产生根切。一般去Z min ≥18～20。
2. 保证强度和防止热处理变形过大，齿轮齿根圆到键槽的壁厚δ≥2mm ，一般取
δ>5mm 则z min ≥6.5+m
T 2，具体的尺寸可参考图。 3. 同一传动组的各对齿轮副的中心距应该相等。若莫数相同时，则齿数和亦应
相等。但由于传动比的要求，尤其是在传动中使用了公用齿轮后，常常满足比了上述要求。机床上可用修正齿轮，在一定范围内调整中心距使其相等。但修正量不能太大，一般齿数差不能超过3～4个齿。
4. 防止各种碰撞和干涉
三联滑移齿轮的相邻的齿数差应大于4。应避免齿轮和轴之间相撞，出现以上的情况可以采用相应的措施来补救。
5. 在同时满足以上的条件下齿轮齿数的确定已经可以初步定出，具体的各个齿
轮齿数可以见传动图上所标写的。
6. 确定轴间距：
轴间距是由齿轮齿数和后面计算并且经验算而确定的模数m 而确定的，具体的计算值如下（模数和齿轮的齿数而确定的轴间距必须满足以上的几个条件）：
Ⅰ轴与Ⅱ轴之间的距离：
取m=2.5mm ，由转速图而确定85.02
1=z z 122.551
127.52.560
150d mz
mm mm d mz
mm mm
==?===?= ……………………… 2.8
齿轮1与2之间的中心距： 12
12
127.51502
138.75d d a mm +=
+== ……………………… 2.9 Ⅱ轴与Ⅲ轴之间的距离： 取m=2.5mm ，由转速图而确定的传动比见图，
380.848
290.557
330.6253i i i =
=====
33
44
2.538
952.548
120d mz mm mm d mz mm mm
==?===?= ………………………… 2.10
齿轮3与4之间的中心距： 3422107.5d d a mm +=
= ……………………………… 2.11
Ⅲ轴与Ⅳ轴之间的距离：
取m=3.5mm ，由转速图而确定的传动比 54 1.634
250.463
390.849i i i =====
= 991010
3.554
1893.534
119d mz mm mm
d mz mm mm
==?===?= ………………………
2.12
齿轮9与10之间的中心距： 910
32
1891192
154d d a mm +=
+== …………………………… 2.13
Ⅳ轴Ⅴ轴之间的中心距离： 取m=3.5mm ，由转速图而确定的传动比 200.2678
65 1.9733
i i ====
1515
1616
3.520
703.578
273d mz mm mm
d mz mm mm ==?===?= ……………………
2.14
151642702732171.5d d a mm +=+== ……………………… 2.15
主轴到脉冲轴的中心距：
取m=3.5mm ，传动比1i =
191920203.533115.53.533115.5d mz mm mm d mz mm mm ==?===?= ………………………… 2.16
192052115.5115.52115.5d d a mm +=+== ……………………… 2.17
Ⅰ轴到反转轴Ⅵ轴的中心距： 取m=2.5mm ，传动比 1.47i =
212122222.5501252.53485d mz mm mm d mz mm mm ==?===?= …………………………… 2.18
摘要 普通机床的经济型数控改造主要是在合理选择数控系统的前提下，然后再对普通车床进行适当的机械改造，改造的内容主要包括： (1) 床身的改造，为使改造后的机床有较好的精度保持性，除尽可能地减少电器和机械故障的同时，应充分考虑机床零部件的耐磨性，尤其是机床导轨。 (2) 拖板的改造，拖板是数控系统直接控制的对象，所以对其改造尤显重要。这中间最突出一点就是选用滚珠丝杠代替滚动丝杠，提高了传动的灵敏性和降低功率步进电机力矩损失。 (3) 变速箱体的改造，由于采用数控系统控制，所以要对输入和输出轴以及减速齿轮进行设计，从而再对箱体进行改造。 (4) 刀架的改造，采用数控刀架，这样可以用数控系统直接控制，而且刀架体积小，重复定位精度高，安全可靠。 通过对机床的改造并根据要求选用步进电机作为驱动元件，这样改造后的机床就能基本满足现代化的加工要求。 关键字：普通车床数控改造步进电机经济型数控系统数控刀架
一绪论 我国数控机床的研制是从1958年开始的，经历了几十年的发展，直至80年代后引进了日本、美国、西班牙等国数控伺服及伺服系统技术后，我国的数控技术才有质的飞跃，应用面逐渐铺开，数控技术产业才逐步形成规模。 由于现代工业的飞速发展，市场需求变的越来越多样化，多品种、中小批量甚至单件生产占有相当大的比重，普通机床已越来越不能满足现代加工工艺及提高劳动生产率的要求。如果设备全部更新替换，不仅资金投入太大，成本太高，而且原有设备的闲置又将造成极大的浪费。如今科学技术发展很快，特别是微电子技术和计算机技术的发展更快，应用到数控系统上，它既能提高机床的自动化程度，又能提高加工精度，所以最经济的办法就是进行普通机床的数控改造。 机床数控化改造的优点：（1）改造闲置设备，能发挥机床原有的功能和改造后的新增功能，提高了机床的使用价值，可以提高固定资产的使用效率；（2）适应多品种、小批量零件生产；（3）自动化程度提高、专业性强、加工精度高、生产效率高；（4）降低对工人的操作水平的要求；（5）数控改造费用低、经济性好；（6）数控改造的周期短，可满足生产急需。因此，我们必须走数控改造之路。 普通车床（如C616，C618，CA6140）等是金属切削加工最常用的一类机床。普通机床刀架的纵向和横向进给运动是由主轴回转运动经挂轮传递而来，通过进给箱变速后，由光杠或丝杠带动溜板箱、纵溜箱、横溜板移动。进给参数要靠手工预先调整好，改变参数时要停车进行操作。刀架的纵向进给运动和横向进给运动不能联动，切削次序也由人工控制。 对普通车床进行数控化改造，主要是将纵向和横向进给系统改为用微机控制的、能独立运动的进给伺服系统；刀架改造成为能自动换刀的回转刀架。这样，利用数控装置，车床就可以按预先输入的加工指令进行切削加工。由于加工过程中的切削参数，切削次序和刀具都会按程序自动调节和更换，再加上纵向和横向进给联动的功能，数控改装后的车床就可以加工出各种形状复杂的回转零件，并能实现多工序自动车削，
数控车床应用与发展前景 摘要 随着计算机技术的高速发展,现代制造技术不断推陈出新。在现代制造系统中,数控技术集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体,具有高精度、高效率、柔性自动化等特点,对制造业实现自动化、集成化、智能化、起着举足轻重的作用。 数控加工作为一种高效率高精度的生产方式,尤其就是形状复杂精度要求很高的模具制造行业,以及成批大量生产的零件。因此数控加工在航空业、电子行业还有其她各行业都广泛应用。然而在数控加工从零件图纸到做出合格的零件需要有一个比较严谨的工艺过程,必须合理安排加工工艺才能快速准确的加工出合格的零件来。
目录 摘要 前言 第一章数控车床的基本组成与工作原理1、1 任务准备 1、1、1 机床结构 1、2 工作原理 1、3 数控车床的分类 1、4 数控车床的性能指标 1、5 数控车床的特点 第二章数控车床编程与操作 2、1 数控车床概述 2、1、1数控车床的组成 2、1、2数控车床的机械构成 2、1、3数控系统 2、1、4数控车床的特点 2、1、5数控车床的分类 2、1、6数控车床(CJK6153)的主要技术 2、1、7数控车床(CJK6153)的润滑 2、2 数控车床的编程方法 2、2、1设定数控车床的机床坐标系
2、2、2设定数控车床的工件坐标系 第三章数控车床加工工艺分析 3、1 零件图样分析 3、2 工艺分析 3、3 车孔的关键技术 3、4 解决排屑问题 3、5 加工方法 第四章当前数控机床技术发展趋势 4、1 就是精密加工技术有所突破 4、2 就是技术集成与技术复合趋势明显 结束语语 参考文献 致谢 前言 高速加工技术发展迅速,在高档数控机床中得到广泛应用。应用新的机床运动学理论与先进的驱动技术,优化机床结构,采用高性能功能部件,移动部件轻量化,减少运动惯性。在刀具材料与结构的支持下,从单一的刀具切削高速加工,发展到机床加工全面高速化,如数控机床主轴的转速从每分钟几千转发展到几万转、几十万转;快速移动速度从每分钟十几米发展到几十米与超过百米;换刀时间从十几秒下降到10秒、3秒、1秒以下,换刀速
毕业设计任务书 毕业设计题目：经济型C6140车床数控改造
内容和要求：内容：司服进给系统的校核计算和微机数控系统硬件电路设计，完成普通C6140车床的数控化改造及相关图纸。 技术要求：利用微机对纵、横向进给系统进行开环控制，纵向（Z向）脉冲当量为0.01mm/脉冲，横向（X向）脉冲当量为0.005mm/脉冲，驱动采用步进电机，传动系统采用滚珠丝杠，刀架采用自动转位刀架。 工作质量要求：方案设计合理，理论计算准确，结构设计合理，图纸图面清楚，投影正确，标注完整，设计及绘图过程符合国家要求等。 软硬件条件：个人计算机；参考书；AutoCAD（或其他绘图条件） 指导教师（签字）：年月日
机床作为机械制造业的重要基础装备，它的发展一直引起人们的关注，由于计算机技术的兴起，促使机床的控制信息出现了质的突破，导致了应用数字化技术进行柔性自动化控制的新一代机床－数控机床的诞生 和发展。计算机的出现和应用，为人类提供了实现机械加工工艺过程自动化的理想手段。用经济型数控系统改造普通机床，在投资少的情况下，使其既能满足加工的需要，又能提高机床的自动化程度，比较符合我国的国情。到目前为止，已有很多厂家生产经济型数控系统。可以预料，今后，机床的经济型数控化改造将迅速发展和普及。 关键词：机床, 数控机床, 伺服进给系统, 单片机
1．前言 (1) 1.1 概述 (1) 1.2 数控机床和数控技术 (1) 1.3 数控机床的特点 (2) 1.4 数控机床的发展 (3) 2．总体方案的设计 (4) 2.1 设计任务与要求 (4) 2.1.1 课程设计的目的 (4) 2.1.2 课程设计的主要技术参数 (4) 2.2.3 课程设计的内容 (5) 2.2.4 课程设计的要求 (5) 2.2.5 课程设计的图纸 (5) 2.2 总体方案的设计 (5) 2.2.1 数控系统运动方式的确定 (5) 2.2.2 伺服进给系统的改造设计 (6) 2.2.3 数控系统的硬件电路设计 (6) 3．伺服进给系统的计算 (8) 3.1 确定系统脉冲当量 (8) 3.2 切削力的计算 (8) 3.2.1 纵车外圆 (8) 3.2.2 横切端面 (8) 3.3 滚珠丝杠螺母副的计算与选型 (9) 3.3.1 纵向进给丝杠 (9) 3.3.2 横向进给丝杠......................................... .11 3.3.3 纵向和横向滚珠丝杠螺母副几何参数..................... .14
绪论 随着市场上产品更新换代的加快和对零件精度提出更高的要求，传统机床已不能满足要求。数控机床由于众多的优点已成为现代机床发展的主流方向。它的发展代表了一个国家设计、制造的水平，在国内外都受到高度重视。 现代数控机床是信息集成和系统自动化的基础设备，它集高效率、高精度、高柔性于一身，具有加工精度高、生产效率高、自动化程度高、对加工对象的适应强等优点。实现加工机床及生产过程的数控化，已经成为当今制造业的发展方向。可以说，机械制造竞争的实质就是数控技术的竞争。 本课题的目的和意义在于通过设计中运用所学的基础课、技术基础课和专业课的理论知识，生产实习和实验等实践知识，达到巩固、加深和扩大所学知识的目的。通过设计分析比较机床的某些典型机构，进行选择和改进，学习构造设计，进行设计、计算和编写技术文件，达到学习设计步骤和方法的目的。通过设计学习查阅有关设计手册、设计标准和资料，达到积累设计知识和提高设计能力的目的。通过设计获得设计工作的基本技能的训练，提高分析和解决工程技术问题的能力，并为进行一般机械的设计创造一定的条件。
一、设计题目及参数 1.1 题目 本设计的题目是数控车床的主轴组件的设计。它主要由主轴箱，主轴，电动机，主轴脉冲发生器等组成。我主要设计的是主轴部分。 主轴是加工中心的关键部位，其结构优劣对加工中心的性能有很大的影响，因此，在设计的过程中要多加注意。主轴前后的受力不同，故要选用不同的轴承。 1.2参数 床身回转空间400mm 尾架顶尖与主轴端面距离1000mm 主轴卡盘外径Φ200mm 最大加工直径Φ600mm 棒料作业能力50～63mm 主轴前轴承内和110～130mm 最大扭矩480N·m 二、主轴的要求及结构 2.1主轴的要求 2.1.1旋转精度 主轴的旋转精度是指装配后，在无载荷，低转速的条件下，主轴前端工件或刀具部位的径向跳动和轴向跳动。 主轴组件的旋转精度主要取决于各主要件，如主轴、轴承、箱体孔的的制造，装配和调整精度。还决定于主轴转速，支撑的设计和性能，润滑剂及主轴组件的平衡。 通用（包括数控）机床的旋转精度已有标准规定可循。 2.1.2 静刚度 主轴组件的静刚度（简称刚度）反映组件抵抗静态外载荷变形的能力。影响主轴组件弯曲刚度的因素很多，如主轴的尺寸和形状，滚动轴承的型号，数量，配置形式和预紧，前后支撑的距离和主轴前端的悬伸量，传动件的布置方式，主轴组件的制造和装配质量等。 各类机床主轴组件的刚度目前尚无统一的标准。 2.1.3抗振性 主轴组件工作时产生震动会降低工件的表面质量和刀具耐用度，缩短主轴轴承寿命，还会产生噪声影响环境。 振动表现为强迫振动和自激振动两种形式。
数控车床毕业设计
南京工程学院继续教育学院毕业论文典型轴类零件数控车削加工设计姓名：钱春花 学号：07323 专业：机电一体化 学历：大专 指导教师: 姜爱国
函授站：无锡交通高等职业技术学校 中国·南京 2012年5月 目录 前言（引言） 1．课题选择及说明 1．1 选题目标 1．2 课题说明 1．3图纸
2．加工内容和加工要求分析 2．1 加工结构及分布 2．2 加工要求分析 2．3 加工重点和难点分析 2．4加工内容和要求分析表 3．1加工方案设计初步考虑 3．1 加工过程设计 3．2 加工设计其它方案及优化4．加工设备选用 4．1机床选用： 4．2刀具选择 4．3夹具选用： 4．4量具 4．4工具清单 5．加工程序 6．操作加工要点 6．1加工准备 6．2工件加工 6．3对工件加工操作的改进 7．课题设计小结 7．1设计内容总结 7．2设计效果论证 7．4设计不足分析和可能的优化展望 7．3设计体会 参考文献资料
1．课题选择及说明 1．1 选题目标 通过典型轴零件数控车床加工设计，进一步提高工艺分析、工艺设计及工艺技术文件的编写、程序编写，提高综合数控加工技能。 是专业各门课程综合应用，提高专业能力。 设计与工作实际相结合，提高工作适应能力。 目的： 1、通过零件加工工艺设计进一步掌握零件加工的过程和每一步的加工要求，在设计过程中，充分利用在校所学内容，使之融会贯通，加深对所学内容的理解和掌握。 2、设计过程中必须认真考虑加工三要素的设定，它们是加工中最重要的三个参数。合理设置可以提高加工精度，缩短加工时间，节约生产成本。通过设计可以更深一点地理解并掌握三要素的设定方法。 3、设计中涉及了车断面、车外圆、车椭圆、镗孔、车内外螺纹等加工方式。通过对如上常用加工方式的工艺设计，熟悉了这些加工方式的加工特点，工艺设计的方法。 4、在此次设计过程中，肯定会遇到各种各样的困难，这也能提高我遇到问题解决问题的能力。对今后的工作以及生活都大有益处。 意义： 1、随着全国产业机械化的提高，相应的机械零件的加工精度要求也随之愈加严格，对零件加工工艺进行合理设计能更好的在现有的加工条件下使加工精度得以最大化。 2、在制造业要求“成本最低化，利益最大化”的大前提下，零件加工工艺也有充分的必要性。它可以缩短加工时间，提高生产效率，降低原材料的报废率，从另一方面讲，也有效的降低了工人们的劳动强度。
西安铁路职业技术学院毕业设计 数控机床加工与操作方法 学生姓名： 学号： 专业班级： 指导教师：
数控机床加工与操作方法 摘要 数控技术是现代制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础，离开了数控技术，先进制造技术就成了无本之木。数控技术广泛使用给机械制造业生产方式、生产结构、管理方式带来深刻变化，它的关联效益和辐射能力更是难以估计。数控技术及数控装备已成为关系国家战略和体现国家综合国力水平的重要基础性产业，其水平高低是衡量一个国家制造业现代化程度的核心标志，实现加工机床及生产过程数控化，已经成为当今制造业的发展方向。 本论文主要介绍数控机定义，数控机床初学者要求，机床加工前准备工作， 数控机床程序指令，数控机床对刀操作方法，数控机床的工作原理和结构，加工特点，机床加工几何精度要求， 数控机床的优点和缺点，数控机床与计算机实现自动技术，机床维修和生产安全要求。关键词：数控技术概念；加工方法；分类；刀具补偿；
西安铁路职业技术学院毕业设计 目录 摘要.................................................................. I 目录................................................................. II 一、数控技术的概念与特点 (1) 二、数控机床加工前的准备要求 (3) 2.1数控机床的初学者要求 (5) 2.2数控技术常用术语大全 (6) 2.3数控机床工作原理和结构简介 (9) 2.4 数控机床加工特点 (10) 2.5 数控机床的操作方法 (13) 2.6 数控车床是怎样操作的 (18) 三、数控机床产生几何误差的因素 (22) 3.1 普遍认为数控机床的几何误差由以下几方面原因引起 (22) 3.2几何误差补偿技术 (23) 四、计算机数控系统 (24) 五、数控机床的分类与发展 (26) 5.1数控机床分类 (26) 5.2数控机床发展 (27) 六、数控机床维修中应注意的事项 (28) 七、数控加工安全规则 (29) 结论 (30) 致谢 (31) 参考文献 (32)
2-1、什么叫主运动？什么叫进给运动？试以车削、钻削、端面铣削、龙门刨削、外圆磨削为例进行说明。 答：主运动是由机床提供的刀具和工件之间最主要的相对运动，主运动是切削加工过程中速度最高、消耗功率最多的运动。切削加工通常只有一个主运动。 进给运动是使主运动能够依次地或连续地切除工件上多余的金属，以便形成全部已加工表面的运动。进给运动可以只有一个（如车削、钻削），也可以有几个（如滚齿、磨削）。进给运动速度一般很低，消耗的功率也较少。 表2-1加工类型与运动类型 2-2、根据表2-2和表2-3，分析下列机床型号所代表的意义：7132、6125B、X62W、M2110、Z5125、T68。 答：7132：类别代号：磨床类； 通用特性：精密； 7组别代号：平面磨床组； 1系别代号：卧轴矩台平面磨床系； 32主参数：工作台面宽度320。 6125B：类别代号：车床类；
G—通用特性：高精度； 6—组别代号：落地及卧式车床组； 1—系别代号：卧式车床系； 25—主参数：床身上最大回转直径250； B—重大改进顺序号。 X62W(X6132A)：X—类别代号：铣床类； 6—组别代号：升降台铣床组； 1—系别代号：万能升降台铣床系； 32—主参数：工作台面宽度320； A—重大改进顺序号。 M2110：类别代号：磨床类； 2—组别代号：内圆磨床组； 1—系别代号：内圆磨床系； 10—主参数：最大磨削孔径100。 Z5125：Z—类别代号：钻床类； 5—组别代号：立式钻床组； 1—系别代号：方柱立式钻床系； 25—主参数：最大钻孔直径25。 T68：T—类别代号：镗床类； 6—组别代号：卧式铣镗床组； 8—主参数：镗轴直径80。 2-3、画出 γ=10°、6°、0=6°、0α'=60°、60°、r K'=15° 的外圆车刀切削部分投影图。
第一章概述 1.1设计目的 (2) 1.2主轴箱的概述 (2) 第2章主传动的设计 (2) 2.1驱动源的选择 (2) 2.2转速图的拟定 (2) 2.3传动轴的估算 (4) 2.4齿轮模数的估算 (3) 2.5V带的选择 (4) 第3章主轴箱展开图的设计 (7) 3.1各零件结构尺寸的设计 (7) 3.1.1 设计内容和步骤 (7) 3.1.2有关零件结构和尺寸的设计 (7) 3.1.3各轴结构的设计 (9) 3.1.4主轴组件的刚度和刚度损失的计算 (10) 3.1.5轴承的校核 (13) 3.2装配图的设计的概述 (13) 总结 (19) 参考文献 (20)
第一章概述 1-1设计目的 数控机床的课程设计，是在数控机床设计课程之后进行的实践性教学环节。其目的在于通过数控机床伺服进给系统的结构设计，使我们在拟定进给传动及变速等的结构方案过程中得到设计构思、方案分析、结构工艺性、CAD制图、设计计算、编写技术文件、查阅技术资料等方面的综合训练，建立正确的设计思想，掌握基本的设计方法，培养我们初步的结构设计和计算能力。 1-2 主轴箱的概述 主轴箱为数控机床的主要传动系统它包括电动机、传动系统和主轴部件它与普通车床的主轴箱比较，相对来说比较简单只有两极或三级齿轮变速系统，它主要是用以扩大电动机无级调速的范围，以满足一定恒功率、和转速的问题。 第二章2主传动设计 2-1驱动源的选择 机床上常用的无级变速机构是直流或交流调速电动机，直流电动机从额定转速nd向上至最高转速nmax是调节磁场电流的方法来调速的，属于恒功率，从额定转速nd向下至最低转速nmin时调节电枢电压的方法来调速的属于恒转矩；交流调速电动机是靠调节供电频率的方法调速。由于交流调速电动机的体积小，转动惯量小，动态响应快，没有电刷，能达到的最高转速比同功率的直流调速电动机高，磨损和故障也少，所以在中小功率领域，交流调速电动机占有较大的优势，鉴于此，本设计选用交流调速电动机。 根据主轴要求的最高转速4000r/min，最大切削功率5kw，选择北京数控设备厂的BESK-8型交流主轴电动机，最高转速是4500r/min。 2-2 转速图的拟定 根据交流主轴电动机的最高转速和基本转速可以求得交流主轴电动机的恒功率转速范围Rdp=nmax/nd=3 而主轴要求的恒功率转速范围Rnp=3，远大于交流主轴电动机所能提供的恒功率
日照职业技术学院毕业设计（论文） 数控加工工艺 姓名 : 付卫超 院部：机电工程学院 专业：数控设备应用与维护 指导教师：张华忠 班级： 11级数控设备应用与维护二班 2014年05月
随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，数控加工技术对国计民生的一些重要行业（IT、汽车、轻工、医疗等）的发展起着越来越重要的作用，因为效率和质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大提高效率，提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争能力。而对于数控加工，无论是手工编程还是自动编程，在编程前都要对所加工的零件进行工艺分析，拟定加工方案，选择合适的刀具，确定切屑用量，对一些工艺问题（如对刀点、加工路线等）也需要做一些处理，并在加工过程掌握控制精度的方法，才能加工出合格的产品。 本文根据数控机床的特点。针对具体的零件，进行了工艺方案的分析，工装方案的确定，刀具和切屑用量的选择，确定加工顺序和加工路线，数控加工程序编制。通过整个工艺的过程的制定，充分体现了数控设备在保证加工精度、加工效率、简化工序等方面的优势。 关键词工艺分析加工方案进给路线控制尺寸
第1章前言-----------------------------------第2页第2章工艺方案的分析-------------------------第3页 2.1 零件图-------------------------------第3页 2.2 零件图分析---------------------------第3页 2.3 零件技术要求分析---------------------第3页 2.4 确定加工方法-------------------------第3页 2.5 确定加工方案-------------------------第4页第3章工件的装夹-----------------------------第5页 3.1 定位基准的选择-----------------------第5页 3.2 定位基准选择的原则-------------------第5页 3.3 确定零件的定位基准-------------------第5页 3.4 装夹方式的选择-----------------------第5页 3.5 数控车床常用的装夹方式---------------第5页 3.6 确定合理装夹方式---------------------第5页第4章刀具及切削用量-------------------------第6页 4.1 选择数控刀具的原则-------------------第6页 4.2 选择数控车削刀具---------------------第6页 4.3 设置刀点和换刀点---------------------第6页 4.4 确定切削用量-------------------------第7页第5章轴类零件的加工-------------------------第8页 5.1 轴类零件加工工艺分析-----------------第8页 5.2 轴类零件加工工艺---------------------第11页 5.3 加工坐标系设置-----------------------第13页 5.4 保证加工精度方法---------------------第14页 参考文献 ---------------------------------第15页
题目数控机床的组成加工原理与工艺 系部：机电工程系 专业：机电一体化 指导老师： 班级： 学生：
目录 绪论 (1) 第一章数控车床的基本组成和工作原理 (4) 1.1 任务准备 (4) 1.1.1 机床结构 (4) 1.2 工作原理 (6) 1.3 数控车床的分类 (6) 1.4 数控车床的性能指标 (7) 1.5 数控车床的特点 (8) 第二章数控车床编程与操作....... . (10) 2.1 数控车床概述 (10) 2.1.1数控车床的组 (10) 2.1.2数控车床的机械构成 (11) 2.1.3数控系统 (11) 2.1.4数控车床的特点 (12) 2.1.5数控车床的分类 (13) 2.1.6数控车床（CJK6153）的主要技术 (13) 2.1.7数控车床（CJK6153）的润滑 (13) 2.2 数控车床的编程方法 (13) 2.2.1设定数控车床的机床坐标系 (13) 2.2.2设定数控车床的工件坐标系 (14) 第三章数控车床加工工艺分析 (20) 3.1 零件图样分析......................................... (20) 3.2 工艺分析 (21) 3.3 车孔的关键技术 (21)
3.4 解决排屑问题 (21) 3.5 加工方法 (22) 第四章当前数控机床技术发展趋势 (24) 4.1 是精密加工技术有所突破 (24) 4.2 是技术集成和技术复合趋势明显 (24) 结束语 (25) 参考文献 (26)
绪论 数控机床是数字控制机床（Computer numerical control machine tools）的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，从而使机床动作数控折弯 机并加工零件。 数控机床的操作和监控全部在这个数控单元中完成，它是数控机床的大脑。与普通机床相比，数控机床有如下特点：●加工精度高，具有稳定的加工质量； ●可进行多坐标的联动，能加工形状复杂的零件；●加工零件改变时，一 般只需要更改数控程序，可节省生产准备时间；数控折弯机 ●机床本身的精度高、刚性大,可选择有利的加工用量，生产率高（一般为普通机床的3~5倍）；●机床自动化程度高，可以减轻劳动强度；●对操作人员的素质要求较高，对维修人员的技术要求更高。数控机床一般由下列几个部分组成：●主机，他是数控机床的主题，包括机床身、立柱、主轴、进给机构等机械部件。他是用于完成各种切削加工的机械部件。数控机床●数控装置，是数控机床的核心，包括硬件（印刷电路板、CRT显示器、键盒、纸带阅读机等）以及相应的软件，用于输入数字化的零件程序，并完成输入信息的存储、数据的变换、插补运算以及实现各种控制功能。●驱动装置，他是数控机床执行机构的驱动部件，包括主轴驱动单元、进给单元、主轴电机及进给电机等。他在数控装置的控制下通过电气或电液伺服系统实现主轴和进给驱动。当几个进给联动时，可以完成定位、直线、平面曲线和空间曲线的加工。 ●辅助装置，指数控机床的一些必要的配套部件，用以保证数控机床的运行，如冷却、排屑、润滑、照明、监测等。它包括液压和气动装置、排屑装置、交换工作台、数控转台和数控分度头，还包括刀具及监控检测装置等。●编程及其他附属设备，可用来在机外进行零件的程序编制、存储等。自从1952年美国麻省理工学院研制出世界上第一台数控机床以来，数控机床在制造工业，特别是在汽车、航空航天、以及军事工业中被广泛地应用，数控技术无论在硬件 和软件方面，都有飞速发展。
辽宁建筑职业学院机械工程系 毕业论文 题目： 班级： 姓名： 学号：
目录 目录 (1) 摘要 (2) 一、绪论 (4) 二、数控机床概述 (4) （一）数控机的简介 (4) （二）数控机床的组成 (5) （三）数控技术的特点 (5) （四）数控机床的主要技术指标 (6) （五）数控机床使用中应注意的事项 (7) 三、数控机床各部故障分析及维修 (8) （一）数控机床主轴伺服系统故障检查及维修 (8) （二）机床PLC初始故障的诊断 (8) （三）数控设备检测元件故障及维修 (9) （四）数控机床加工精度异常故障及维修 (9) 四、数控机床的保养及维护 (9) （一）数控机床的保养知识 (10) （二）数控机床系统的维护 (11) （三）机械部件的维护 (12) 五、结论 (12) 参考文献 (14)
论文题目：附图：
摘要 机械制造业是国民经济的支柱产业，可以说，没有发达的制造业，就不可能有国家的真正繁荣和富强。而机械制造业的发展规模和水平，则是反映国民经济实力和科学技术水平的重要指标之一。制造自动化技术是先进制造技术的重要组成部分，其核心是数控技术。数控技术是综合应用计算机、自动化控制、自动检测及精密机械等高新技术的产物。它的出现及所带来得巨大效益，已引起了世界各国科技与工业界的普遍重视。数控维修技术不仅是保障数控机床正常运行的前提，对数控技术的发展和完善也起到了巨大的推动作用，因此，它已经成为一门专门的学科。同时也表明，数控维修技术是制造业竞争和发展的基础，也是机械制造业技术水平的标志。论文主要研究了根据数控机床的特点，数控机床常见的故障及诊断方法，数控机床的保养知识和讲解了数控车床的维修方法与注意的事项。研究结果表明：数控加工在当前制造行业中占据着主导地位，在各行各业中都有他的出现，它的发展将带动制造业的飞速发展，同时也将影响社会的发展进程。 因此，做好数控设备的维护工作，提高数控设备的维修效率，是现代制造业的—项重要工作本文的特色在于：通过分析数控机床的维修维护，提高了加工效率，最终为企业带来了效益。 关键词：数控技术；数控机床；常见故障；诊断方法；维修方法
车工（中级）复习题库 一、 判断题 1、主偏角等于 90°的车刀一般称为偏刀。（ √ ） 2、高速钢车刀淬火后的硬度约为72～82HRC 。 （ × ） 3、为了提高生产率，采用大进给切削要比采用大背吃刀量省力。（ √ ） 4、在切削时，车刀出现溅火星属正常现象，可以继续切削 。（ × ) 5、选择精基准时，选用加工表面的设计基准为定位基准，称为基准重合原则。 ( √ ) 6、当工件转1转，丝杠转数是整数转时，不会产生乱牙。 （ × ） 7、切削液的主要作用是降低温度和减少摩擦。（√) 8、在切削用量中，切削速度对切削温度的影响最大。 （ √ ） 9、铰孔不能修正孔的直线度误差，所以铰孔前一般都经过车孔。（ √ ） 10、车削较长的轴，由于工件刚性不好，车出的工件会产生圆柱度误差。（ √ ) 11、中心孔是轴类工件的定位基准。（ √ ) 12、使用硬质合金刀具切削时，应在刀具温度升高后再加注切削液，以便降温。（ × ) 13、车外圆时，车刀刀杆的中心线与进给量方向不垂直，这时车刀的前角和后角的数值 都发生变化。（ × ） 14、YT5（P30）硬质合金车刀适用于粗车塑性金属。 ( √ ) 15、高速钢车刀的韧性虽然比硬质合金好，但不能用于高速切削。（ √ ) 16、红硬性是刀具材料在高温下仍能保持其硬度的特性。( √ ) 17、沿车床床身导轨方向的进给量称横向进给量。（ × ） 18、切削液的主要作用是降低温度和减少摩擦。 ( √ ) 19、用高速钢车刀精车时，应当选取较高的切削速度和较小的进给量。（ × ) 20、进给量是工件每回转一分钟，车刀沿进给运动方向上的相对位移。( × ) 21、进给量是工件每回转一分钟，车刀沿进给运动方向上的相对位移。( × ) 22、当用刀尖位于主切削刃的最高点的车刀车削时，切屑排向工件待加工表面， 车出的工件表面光洁。 （ √） 23中心孔钻得过深，会使中心孔磨损加快。（√ ) 24、为了增加刀头强度，轴类零件粗车刀的前角和后角应小些。（ √ ) 25、切断刀的前角大，切断工件时容易产生振动。 ( × ) 26、车削孔类工件时排屑和冷却较困难。 ( √ ) 27、解决车孔时的刀杆刚性问题，主要是尽量增加刀杆截面积。（ × ） 28、磨螺纹车刀时，两个切削刃的后角都应磨成相 同的角度。 ( × ) 29、位置公差可分为定向、定位和跳动公差三大类。 ( √ ) 30、精车时切削速度不应选得过高和过低。（ × ) 31、用两顶尖装夹工件时，尾座套筒轴线与主轴轴 线不重合时，会产生工件外圆的 圆柱度误差。 （ √ ） 32、切削用量包括背吃刀量、进给量和工件转速。 ( × ) 33、莫氏圆锥不是国际标准。 ( × ) 34、用圆锥塞规涂色检验内圆锥时，如果小端接触， 大端没接触，说明内圆锥的圆锥角太大。（ √ ） 35、倒顺车法可以防止螺纹乱牙，适应于车削精度 较高的螺纹，且不受螺距的限制。 ( √ ) 36、不通孔车刀的主偏角应小于90°。 （ × ） 37、一次装夹车削方法没有定位误差，适应于单件小批量生产中。（ √ ) 38、在螺纹代号后若注明“LH ”字，则是左旋螺纹， 未注明的为右旋螺纹。 ( √ ) 39、卧式车床小滑板丝杠与螺母的间隙由制造精度 保证，一般不作调整。（ √ ) 40、当麻花钻顶角为118o时，两主切削刃为曲线。 ( × ) 41、在四爪单动卡盘上装夹工件很方便。（ × ) 42、精车时，刃倾角应取负值。（ × ) 43、当用刀尖位于主切削刃的最高点的车刀车削 时，切屑排向工件待加工表面，车出的工件表面光 洁。（ √ ) 44、工件旋转作主运动，车刀作进给运动的切削加 工方法称为车削。（ √ ） 45粗加工时，加工余量和切削用量均较大，因而会 使刀具磨损加快，所以应选用以润滑为主的切削 液。（ × ) 46、工件上经刀具切削后产生的新表面，叫加工表
一、前言 制造业是我国国民经济的支柱产业，其增加值约占我国国内生产总值的40%以上，而先进的制造技术是振兴制造业系统工程的重要组成部分。21世纪是科学技术突飞猛进、不断取得新突破的世纪，它是数控技术全面发展的时代。数控机床代表一个民族制造工业现代化的水平，随着现代化科学技术的迅速发展，制造技术和自动化水平的高低已成为衡量一个国家或地区经济发展水平的重要标志。 数控车床是目前使用最广泛的数控机床之一。数控车床主要用于加工轴类、盘类等回转体零件。通过数控加工程序的运行，可自动完成内外圆柱面、圆锥面、成形表面、螺纹和端面等工序的切削加工，并能进行车槽、钻孔、扩孔、铰孔等工作。车削中心可在一次装夹中完成更多的加工工序，提高加工精度和生产效率，特别适合于复杂形状回转类零件的加工。 本文主要讨论的就是作为制造业的组成部分数控车床。主要内容有关于数控车床的编程方法、编程的注意事项、加工工艺分析、刀具的选用、刀位轨迹计算。 下面就是本文的主题，关于数控车床的编程与实例。
二、数控机床（主要介绍数控车床） 2.1数控车床简介 数控车床即装备了数控系统的车床。由数控系统通过伺服驱动系统去控制各运动部件的动作，主要用于轴类和盘类回转体零件的多工序加工，具有高精度、高效率、高柔性化等综合特点，适合中小批量形状复杂零件的多品种、多规格生产。 数控车床按车削中心是在普通数控车床基础上发展起来的一种复合加工机床。除具有一般二轴联动数控车床的各种车削功能外，车削中心的转塔刀架上有能使刀具旋转的动力刀座，主轴具有按轮廓成形要求连续（不等速回转）运动和进行连续精确分度的C轴功能，并能与X轴或Z轴联动，控制轴除X、Z、C轴之外，还可具有Y轴。可进行端面和圆周上任意部位的钻削、铣削和攻螺纹等加工，在具有插补功能的条件下，还可以实现各种曲面铣削加工。数控车床种类较多，但主体结构都是由：车床主体、数控装置、伺服系统三大部分组成。 2.2数控技术的发展趋势
数控机床毕业论文
数控车床应用与发展前景 摘要 随着计算机技术的高速发展，现代制造技术不断推陈出新。在现代制造系统中，数控技术集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体，具有高精度、高效率、柔性自动化等特点，对制造业实现自动化、集成化、智能化、起着举足轻重的作用。 数控加工作为一种高效率高精度的生产方式，尤其是形状复杂精度要求很高的模具制造行业，以及成批大量生产的零件。因此数控加工在航空业、电子行业还有其他各行业都广泛应用。然而在数控加工从零件图纸到做出合格的零件需要有一个比较严谨的工艺过程，必须合理安排加工工艺才能快速准确的加工出合格的零件来。
目录 摘要 前言 第一章数控车床的基本组成和工作原理1.1 任务准备 1.1.1 机床结构 1.2 工作原理 1.3 数控车床的分类 1.4 数控车床的性能指标 1.5 数控车床的特点 第二章数控车床编程与操作 2.1 数控车床概述 2.1.1数控车床的组成 2.1.2数控车床的机械构成 2.1.3数控系统 2.1.4数控车床的特点 2.1.5数控车床的分类 2.1.6数控车床（CJK6153）的主要技术 2.1.7数控车床（CJK6153）的润滑 2.2 数控车床的编程方法 2.2.1设定数控车床的机床坐标系
2.2.2设定数控车床的工件坐标系第三章数控车床加工工艺分析 3.1 零件图样分析 3.2 工艺分析 3.3 车孔的关键技术 3.4 解决排屑问题 3.5 加工方法 第四章当前数控机床技术发展趋势4.1 是精密加工技术有所突破 4.2 是技术集成和技术复合趋势明显结束语语 参考文献 致谢
简答题答案： 1、试说明下列机床型号的含义 CG6125B 表示高精度第二次重大改进卧式车床。C表示车床、G表示高精度、61表示卧式车床、25表示床身上最大回转直径为250mm、B表示第二次重大改进。 X5030 X表示铣床、50表示立式升降台铣床、30表示铣床的工作台台面宽度为300mm。 Y3150E Y表示齿轮加工机床、31表示滚齿机、50表示滚齿机的最大滚齿直径为500mm、E表示滚齿机第五次重大改进号。 M1432B M表示磨床、14表示外圆磨床组的万能外圆磨床、32表示磨床的最大磨削直径为320mm、B表示磨床重大改进顺序号为第二次重大改进。 2、为什么提高切削速度和刀具的刃磨质量，可以减小加工表面粗糙度值？ 答：提高切削速度和刀具的刃磨质量，可以减小加工表面粗糙度值，因为：1）刀具刃口表面粗糙度会“复印”在工件表面上，所以提高刀具的刃磨质量，可以减小加工表面粗糙度值。2）在低、中切削速度下，切削塑性材料时容易产生积屑瘤或鳞刺，提高切削速度有利于抑制积屑瘤或鳞刺的产生，从而可以减小加工表面粗糙度值。 4、在装配时，有时采用“自身加工法”、“合并加工法”或“误差抵消法”，请问它们是由哪种装配方法发展成的？ 答：“自身加工法”、“合并加工法”是由修配装配法发展成的。“误差抵消法”是由调整装配法发展成的。 5、什么叫积屑瘤，积屑瘤对加工过程有什么影响？ 答：在切削塑性金属材料时，经常在前刀面上靠近刃口处粘结一小块很硬的金属楔块，这个楔块称为积屑瘤。 影响1）代替前刀面切削，保护刀具；2）增大刀具实际切削的前角，降低了切削力；3）降低工件表面质量，增大表面粗糙度；4）降低零件尺寸精度。 6、如果零件的表面没有烧伤色是否就说明零件的表面层没有被受热损伤？为什么？ 答：表面没有烧伤色并不等于表面层没受热损伤。如在磨削过程中最后采用无进
目录 1. 绪论 (2) 2. 数控机床主轴总体设计 (3) 2.1数控机床的加工原理 (3) 2.2机床主传动系统设计 (3) 2.2.1机床主传动功率 (3) 2.2.2 主传动的调速围 (4) 2.2.3主传动系统设计要求 (4) 2.2.4 主传动系统电机选择 (6) 2.2.5 主传动分级变速设计 (6) 3. 主轴设计 (8) 3.1 主轴材料的选择及热处理 (8) 3.2 主轴尺寸确定 (8) 3.2.1 主轴前后颈及孔尺寸确定 (8) 3.2.2 主轴部件支承结构选择 (8) 3.3主轴组件设计 (9) 3.3.1主轴组件的性能要求 (9) 3.3.2 主轴轴承的选择……………………………………………………… 10 3.3.3 主轴轴承的预紧及润滑……………………………………………… 11 3.3.4 主轴上齿轮参数确定及键的选择…………………………………… 12 3.3.5 主轴部件结构图……………………………………………………… 13 4. 主轴验算 (14) 4.1 确定弯曲变形的验算条件 (14) 4.1.1刚度标准 (14) 4.1.2主轴的载荷 (15) 4.2三支承主轴刚度验算………………………………………………………
17 5. 设计总结 (19) 6. 参考文献 (20) 1 绪论 在现代制造技术中，数控机床已经用它所显示的效益和巨大潜力，引起世界各国科技界和工业界的普遍重视。发展现代数控机床是当前机械制造业技术改造，技术更新的必由之路，是未来工厂自动化的基础。 数控机床主轴及其部件作为数控机床主要部件的一部分，在数控机床中占据着重要的地位，主轴系统的精度将直接影响到数控加工产品的精度，因此在数控机床设计中当十分注意主轴及其部件的设计。 此次课程设计，主要针对数控车床主传动系统和主轴组件设计，学习和了解数控机床主轴设计的基本思路，理解数控车床主传动系统的传动原理，以及主轴组件选用和数控主轴结构的构成。并熟悉数控机床主轴设计相关计算，了解数控机床设计中的一些验算公式，并对关键部件进行强度或者刚度验算。 通过此次课程设计，应当达到熟悉数控机床主轴系统设计的基本思路，熟练掌握主轴系统设计流程，绘制主轴系统结构装配图和部分零件图，了解设计过程中的必要计算及一些经验公式的运用，初步具备数控机床主轴设计能力。
毕业设计说明书 （格式） 课题名称 系别 专业 班级 姓名 学号 指导教师
随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，数控加工技术对国计民生的一些重要行业（IT、汽车、轻工、医疗等）的发展起着越来越重要的作用，因为效率和质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大提高效率，提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争能力。而对于数控加工，无论是手工编程还是自动编程，在编程前都要对所加工的零件进行工艺分析，拟定加工方案，选择合适的刀具，确定切屑用量，对一些工艺问题（如对刀点、加工路线等）也需要做一些处理，并在加工过程掌握控制精度的方法，才能加工出合格的产品。 本文根据数控机床的特点。针对具体的零件，进行了工艺方案的分析，工装方案的确定，刀具和切屑用量的选择，确定加工顺序和加工路线，数控加工程序编制。通过整个工艺的过程的制定，充分体现了数控设备在保证加工精度、加工效率、简化工序等方面的优势。 关键词工艺分析加工方案进给路线控制尺寸
第1章前言 第2章工艺方案的分析 2.1 零件图 2.2 零件图分析 2.3 零件技术要求分析 2.4 确定加工方法 2.5 确定加工方案 第3章工件的装夹 3.1 定位基准的选择 3.2 定位基准选择的原则 3.3 确定零件的定位基准 3.4 装夹方式的选择 3.5 数控车床常用的装夹方式 3.6 确定合理装夹方式 第4章刀具及切削用量 4.1 选择数控刀具的原则 4.2 选择数控车削刀具 4.3 设置刀点和换刀点 4.4 确定切削用量 第5章轴类零件的加工
5.1 轴类零件加工工艺分析 5.2 轴类零件加工工艺 5.3 加工坐标系设置 5.4 保证加工精度方法 第6章数控加工程序 第6章结束语 第7章致谢词 参考文献
第一部分 传动设计 1.1电机的选择 （1）床身上最大回转直径：400mm （2）主电机功率：5.5KW （3）主轴最高转速：1500r/min 参考《机床主轴变速箱设计指导》（以下简称《设计指导》）P16选择Y132S-4型三相异步电动机。 1.2运动参数 变速范围 Rn= m in m ax v v ＝1500/33.5=44.78＝1 -Z ? 对于中型车床，?＝1.26或?＝1.41 此处取?＝1.41 得转速级数Z=12。查《设计指导》P6标准数列表得转速系列为：33.5、47.5、67、95、132、190、265、375、530、750、1060、1500。 1.3确定结构式和拟定结构网 1.3.1 确定变速组传动副数目 实现12级主轴转速变化的传动系统可以写成多种传动副组合： 1、12＝3×4 12＝4×3 2、12＝3×2×2 12＝2×3×2 12＝2×2×3 在上列两行方案中，第一行方案可以节省传动轴，缺点是有一个传动组内有四个传动副。如用一个四联滑移齿轮，则会增加轴向尺寸；如果用两个双联滑移齿轮，操纵机构必须互锁以防止两个双联滑移齿轮同时啮合，所以在机床设计中应该少用。 根据传动副数目分配应“前多后少”的原则，但在选择传动组安排方式时，要考虑到机床主轴变速箱的具体机构、装配和性能。在Ⅰ轴如果安置换向摩擦离合器时，为减小轴向尺寸，第一传动组的传动副数不能太多，以2为宜。故一般应选用方案12＝2×3×2。 1.3.2拟定结构式 12=2×3×2的传动副组合，其传动组的扩大顺序又可以有以下6种形式： A 、12=21×32×26 B 、12=21×34×22 C 、12 =23×31×26 D 、12=26×31×23 E 、12=22×34×21 F 、12=26×32×21 根据级比指数要“前疏后密”的原则，不宜选用方案D 、F ，可选用顺序扩大方案A 。然而，对于所设计的机构，将会出现两个问题：