【正文】 數(shù)控車床畢業(yè)論文摘要數(shù)控車床不僅能夠車外圓還能用于鏜孔、車端面、鉆孔與鉸孔。與其他種類的機(jī)床相比，車床在生產(chǎn)中使用最廣。本論文首先介紹了我國數(shù)控機(jī)床發(fā)展的過程與現(xiàn)狀 ,并分析了其存在的問題 。對數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢進(jìn)行了探討；并對 JIFCNCB 數(shù)控車床主軸箱傳動系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)與計(jì)算。主軸箱有安裝在精密軸承中的空心主軸和一系列變速齒輪組成。數(shù)控車床主軸可以獲得在調(diào)速范圍內(nèi)的任意速度，以滿足加工切削要求。目前，數(shù)控車床的發(fā)展趨勢是通過電氣與機(jī)械裝置進(jìn)行無級變速。變頻電機(jī)通過帶傳動和變速齒輪為主軸提供動力。通常變頻電機(jī)調(diào)速范圍 3—5，難以滿足主軸變速要求；串聯(lián)變速齒輪則擴(kuò)大了齒輪的變速范圍 。本設(shè)計(jì)將原來的帶輪不卸荷結(jié)構(gòu)變?yōu)榱藥л喰逗山Y(jié)構(gòu)，使輸入軸在帶處只受轉(zhuǎn)矩，將軸上的徑向力傳動到車床機(jī)體上,改善了輸入軸的受力情況， 。關(guān)鍵詞：主軸箱，無級調(diào)速，傳動系統(tǒng) AbstractNC lathe can do boring, facing, drilling and Reaming in addition to use of lathes in the production than the other types of machine tools and more. And pared to other types of machine tools, lathes in the production is the most widely used.In this design ，the development and current situation of NC machine in China was introduced and a series of problems were presented .The development trend to NC lathe was countermeasures was presented for the development of NC machine in China and then the headstock of JIFCNCB NC lathe has been calculatly designed . Headstocks is posed of the hollow spindle which is installed in precision bearings and a series of transmission gears. The spindle can obtain any speed in the speed range to meet the processing requirements of cutting.At present, the development trend is to provide a continuously variable speed through the electrical or mechanical devices . Variable Frequency Motor conveys the power through belt drive and a set of transmission gears. The speed range of Variable Frequency Motor is usually 35 , which is difficult to meet the speed range requirements of the spindle speed。 The transmission gears is to expand the scope of a variablespeed to meet the speed range of the spindle In addition, in this design the design of the belt drive has been changed from the original unloading structure into the loading structure, transmissed the force to the lathe body so that input shaft is only forced torque, improved the forcing state of the input shaft. Key words: headstocks, a continuously variable speed , transmission Systerm目 錄摘 要 .......................................................... ⅠABSTRACT（英文摘要） .......................................... Ⅱ目 錄 .......................................................... Ⅲ第一章 緒論 ..................................................... 1 數(shù)控車床主傳動系統(tǒng)的要求 ................................... 1 數(shù)控車床主傳動系統(tǒng)方式 ..................................... 1 國內(nèi)外數(shù)控車床主傳動系統(tǒng)的發(fā)展 .............................. 2 設(shè)數(shù)控車床發(fā)展總趨勢................................. 2 確中國數(shù)控車床發(fā)展的主要問題 .............. .......... 4第二章 變速主傳動系統(tǒng)法案的制定 ................................. 6 主 傳 動 技 術(shù) 指 標(biāo) 的 制 定 ................................... 7 動力參數(shù)的確定計(jì)的數(shù)................................... 7 主運(yùn)動調(diào)速范圍的確定................................. 8 主軸計(jì)算轉(zhuǎn)速的確定................................... 9 變 速 主 傳 動 系 統(tǒng) 的 設(shè) 計(jì) .................................. 10 確定傳動方案........................................... 10 轉(zhuǎn)速圖的擬定........................................ 11 擬定傳動變速系統(tǒng)圖.................................. 12第三章 傳動系統(tǒng)零部件設(shè)計(jì) ....................................... 15 傳 動 皮 帶 的 設(shè) 計(jì) 與 選 定 .................................. 15 V 帶傳動設(shè)計(jì)......................................... 15 帶結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)......................................... 16 齒 輪 的 設(shè) 計(jì) 與 校 核 ....................................... 17 各傳動軸傳遞動力計(jì)算....................................17 齒輪副 32/76 齒輪的設(shè)計(jì)與校核........................... 19 齒輪副 30/54 齒輪的設(shè)計(jì)與校核............................23 齒輪副 54/54 齒輪的設(shè)計(jì)與校核............................26 傳 動 軸 的 設(shè) 計(jì) 與 校 核 .................................... 30 傳動軸 I 的設(shè)計(jì)與校核................................... 30 軸 II 的設(shè)計(jì)與校核..................................... 33第四章 主軸組件的設(shè)計(jì)與校核 ..................................... 35 主 軸 的 要 求 ............................................. 35 主 軸 軸 承 選 擇 .......................................... 36 主 軸 的 設(shè) 計(jì) 與 校 核 ...................................... 36第五章 主軸驅(qū)動與控制 ........................................... 39 主 軸 轉(zhuǎn) 速 的 自 動 變 換 .................................... 39 齒 輪 有 級 變 速 變 擋 裝 置 ................................. 40 主 軸 旋 轉(zhuǎn) 與 軸 向 進(jìn) 給 的 同 步 控 制 .......................... 40 主 軸 旋 轉(zhuǎn) 與 徑 向 進(jìn) 給 的 同 步 控 制 .......................... 40第六章總結(jié)與展望 ................................................ 41參 考 文 獻(xiàn) ................................................... 43致 謝 ....................................................... 45第一章 緒論數(shù)控車床利用數(shù)字化的信息對車床運(yùn)動及加工過程進(jìn)行控制，是一種可編程的通用加工設(shè)備，能自動完成內(nèi)外圓柱面、圓錐面、圓弧面、端面、螺紋等工序的切削加工，所以特別適合加工形狀復(fù)雜的軸類和盤套類零件。與通用機(jī)床和專用機(jī)床相比，數(shù)控車床具有加工靈活、通用性強(qiáng)、能適應(yīng)產(chǎn)品的品種和規(guī)格頻繁變化的特點(diǎn)，能夠滿足新產(chǎn)品的開發(fā)和多品種、小批量、生產(chǎn)自動化的要求，是一種柔性的、高性能的自動化車床，代表了現(xiàn)代控制技術(shù)的發(fā)展方向，是一種典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品，因此被廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造業(yè)。數(shù)控車床的主傳動系統(tǒng)包括主軸電機(jī)、傳動系統(tǒng)與主軸組件，與普通機(jī)床相比，變速功能絕大部分由主軸電機(jī)的無級調(diào)速來承擔(dān)，省去了繁雜的齒輪變速機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單，有些只有兩極或三級齒輪變速機(jī)構(gòu)系統(tǒng)用以擴(kuò)大電機(jī)無級調(diào)速的范圍 數(shù)控車床主傳動系統(tǒng)的要求數(shù)控機(jī)床作為高自動化的機(jī)電一體化設(shè)備，其主傳動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)一般應(yīng)滿足以下基本要求。使用性能要求高 首先應(yīng)滿足機(jī)床的運(yùn)動特性。如機(jī)床主軸有足夠的轉(zhuǎn)速范圍和轉(zhuǎn)速級數(shù)，不僅有低速大轉(zhuǎn)矩功能而且還要有較高的轉(zhuǎn)速。傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理，操作方便靈活、迅速、安全可靠。傳遞動力要求 主電動機(jī)和傳動機(jī)構(gòu)能提供和傳遞足夠的功率和轉(zhuǎn)速，具有較高的傳遞效率。工作性能要求 主傳動中所有零部件要有足夠的剛度、精度、和抗振性、熱變形特性穩(wěn)定，才能保證加工零件有較高的質(zhì)量。電動機(jī)、主軸及傳動部件都是熱源，低溫升、小變形是對主軸傳動系統(tǒng)的重要指標(biāo)；主軸要較高的旋轉(zhuǎn)精度與運(yùn)動精度；主軸軸頸尺寸、軸承類型及裝配方式，軸承預(yù)緊量大小、主軸組件的質(zhì)量分布是否均勻及主軸組件的阻尼對主軸組件的靜剛度和抗振性都會產(chǎn)生影響；主軸組件必須有足夠的耐磨性，使之保持良好的精度；軸承處還要有良好的潤滑。此外，還要求主創(chuàng)動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，便于調(diào)整與維修；工藝性好，便于加工與裝配；防護(hù)性好；使用壽命長。 數(shù)控車床主傳動系統(tǒng)的方式 機(jī)床主傳動系統(tǒng)可分為分級變速傳動和無級變速傳動。分級變速傳動是在一定范圍能均勻的、離散地分布著有限級數(shù)的轉(zhuǎn)速，主要用于普通機(jī)床。無級變速形式可以在一定范圍內(nèi)連續(xù)改變轉(zhuǎn)速，以便得到滿足加工要求的最佳轉(zhuǎn)速，能在運(yùn)轉(zhuǎn)中變速，便于自動變速。數(shù)控車床得主傳動系統(tǒng)通常采用無級變速。 與普通車床相比，數(shù)控車床的主傳動采用交、直主軸調(diào)速電動機(jī)，電動機(jī)調(diào)速范圍大，并可無級調(diào)速，使主軸結(jié)構(gòu)大為簡化。為了適應(yīng)不同的加工需求數(shù)控車床主傳動系統(tǒng)有以下三種方式。 ⑴電動機(jī)直接驅(qū)動 主軸電動機(jī)與主軸通過聯(lián)軸器直接連接，或采用內(nèi)裝式主軸電動機(jī)驅(qū)動。采用直接驅(qū)動可大大簡化主軸箱結(jié)構(gòu)，能有效地提高主軸剛度。這種傳動的特點(diǎn)是主軸轉(zhuǎn)速的變化、輸出轉(zhuǎn)矩與主軸的特性完全一致。但因主軸的功率和轉(zhuǎn)矩特性直接決定主軸電機(jī)的性能，因而這種變速傳動的應(yīng)用受到一定限制。⑵采用定比傳動 主軸電動機(jī)經(jīng)定比傳動給主軸。 定比傳動可采用帶傳動或齒輪傳動，這種傳動方式在一定程度上能滿足主軸功率和轉(zhuǎn)矩的要求，但其變速范圍仍和電動機(jī)的調(diào)速范圍相同。 目前，交流、直流主軸電動機(jī)的恒功率轉(zhuǎn)速范圍一般只有 24，而恒轉(zhuǎn)矩范圍則達(dá) 100 以上；許多大、中型機(jī)床的主軸要求有更寬的恒功率轉(zhuǎn)速范圍。很明顯，這種情況下主軸電動機(jī)的功率特性和機(jī)床主軸的要求不匹配:調(diào)速電動機(jī)的恒功率范圍遠(yuǎn)小于主