【正文】 在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，我的同學(xué)也給與了我很多的幫助，尤其是在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分和繪圖等細(xì)節(jié)部分，同學(xué)熱心的給我講解。(一)[EB/OL].:// ,20040813.[5] 師鴻飛本課題采用異軸安裝方式，利用同步帶傳動(dòng)帶動(dòng)電編碼器轉(zhuǎn)動(dòng)[17]。即主軸脈沖發(fā)生器。當(dāng)時(shí)，主軸部件具有最大剛度，即為主軸部件的最佳跨距。③合理設(shè)計(jì)前支承的調(diào)整結(jié)構(gòu)和密封裝置形式。但加大直徑受到軸承dn值的限制，同時(shí)造成相配零件尺寸加大、制造困難、結(jié)構(gòu)龐大和重量增加等，因此在滿足剛度要求下應(yīng)取較小值。這就要具體問題具體分析，例如設(shè)計(jì)高效數(shù)控機(jī)床的主軸組件時(shí)，主軸應(yīng)滿足高速和高剛度的要求；設(shè)計(jì)高精度數(shù)控機(jī)床時(shí)，主軸應(yīng)滿足高剛度、低溫升的要求[6]。嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)l(fā)生“抱軸”。主軸組件的剛度越大，主軸受力變形就越小。端面誤差一般以包括主軸所在平面內(nèi)的直角坐標(biāo)系的垂直坐標(biāo)系的垂直度數(shù)據(jù)綜合表示。實(shí)際上，由于主軸組件中各種因素的影響，回轉(zhuǎn)中心線的空間位置每一瞬間都是變化的，這些瞬時(shí)回轉(zhuǎn)中心線的平均空間位置成為理想回轉(zhuǎn)中心線。由于這兩齒輪得中心距與齒輪1和2的中心距相等，故,。由式（10－12），==650/1＝585MPa ==600/1=570MPa 將以上參數(shù)代入公式進(jìn)行計(jì)算 ① 算小齒輪分度圓直徑d1t，代入[H]中較小的值：②計(jì)算圓周速度v： ③計(jì)算齒寬： ④計(jì)算齒寬與齒高之比： 齒輪模數(shù) 齒高 ⑤計(jì)算載荷系數(shù)K由圖10－8，查得動(dòng)載系數(shù)；由表10－3，查得。（1）軸的選材和最小直徑得確定軸的材料選擇為：45號鋼（調(diào)質(zhì)處理）。（7）計(jì)算大小齒輪的并加以比較： ()大齒輪的數(shù)值大。取 根。 保證帶在工作中不打滑的前提下能傳遞最大功率，并具有一定的疲勞強(qiáng)度和使用壽命是V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)的主要依據(jù)，也是靠摩擦傳動(dòng)的其它帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)的主要依據(jù)。 普通V帶傳動(dòng)是常見的帶傳動(dòng)形式，其結(jié)構(gòu)為：承載層為繩芯或膠簾布，楔角為40176。選用轉(zhuǎn)速低的電動(dòng)機(jī)則情況相反。電動(dòng)機(jī)容量的選擇選擇電動(dòng)機(jī)容量就是合理確定電動(dòng)機(jī)的額定功率。此外，還要考慮節(jié)能、可靠性、供貨情況、價(jià)格、維護(hù)等等因素[11]。通過若干個(gè)安裝在各傳動(dòng)軸上的離合器的吸合和分離的不同組合來改變齒輪的傳動(dòng)路線，實(shí)現(xiàn)主軸的變速。由于數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)的調(diào)速范圍較大（），單靠調(diào)速電機(jī)無法滿足這么大的調(diào)速范圍，另一方面調(diào)速電機(jī)的功率扭矩特性也難于直接與機(jī)床的功率和轉(zhuǎn)矩要求相匹配。第五章提供了在本機(jī)床加工一典型零件的程序。選擇了SINUMERIK 802D機(jī)床微機(jī)控制系統(tǒng)。 2）高可靠性 3）數(shù)控車床設(shè)計(jì)CAD化、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模塊化 采用CAD技術(shù)以替代人工完成繁瑣的繪圖工作，進(jìn)行設(shè)計(jì)方案選擇和大件整機(jī)的靜、動(dòng)態(tài)特性分析、計(jì)算、預(yù)測及優(yōu)化設(shè)計(jì)，以及對整機(jī)各工作部件進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬仿真。5）進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng) 數(shù)控車床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)一般均采用進(jìn)給伺服系統(tǒng)，按其控制方式不同可分為開環(huán)系統(tǒng)和閉環(huán)系統(tǒng)。所以這種變速方式多用于小型或高速數(shù)控機(jī)床。 ⑴電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng) 主軸電動(dòng)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(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。它們具有摩擦性能良好和使用壽命長等特點(diǎn)。平床身工藝性好，易于加工制造。至少采用PC機(jī)作為它的前端機(jī)，來處理人機(jī)界面、編程、聯(lián)網(wǎng)通信等問題，由原有的系統(tǒng)承擔(dān)數(shù)控的任務(wù)。從2005年的市場消費(fèi)內(nèi)容也可可看出,普通機(jī)床的市場份額在下降,數(shù)控機(jī)床則大幅度增長，尤其是中高檔數(shù)控機(jī)床供不應(yīng)求。 可以實(shí)現(xiàn)加工的柔性自動(dòng)化，從而效率比傳統(tǒng)機(jī)床提高3～7倍。 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. II第一章 前言 1 1 1 數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢 1 我國數(shù)控車床的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 2 5 課題研究內(nèi)容 5 研究方法 5 論文構(gòu)成 5第二章 主傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 6 6 6 擬定傳動(dòng)方案 6 選擇電機(jī) 7 主運(yùn)動(dòng)調(diào)速范圍的確定 9 轉(zhuǎn)速圖 11第三章 傳動(dòng)系統(tǒng)零部件設(shè)計(jì) 12 12．V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 12 14 I軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 14 II軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 17 21第四章 主軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 23 對主軸組件的性能要求 23 軸承配置型式 24 主要參數(shù)的確定 24 主軸頭的選用 25 編碼器的選擇與安裝 25第五章 結(jié)論 27參 考 文 獻(xiàn) 28致謝 29第一章 前言我國目前機(jī)床總量380余萬臺，即我國機(jī)床數(shù)控化率不到3％。對數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢進(jìn)行了探討；并對ck6125數(shù)控車床主軸箱傳動(dòng)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。近10年來，～，年產(chǎn)值約為18億元。 加工零件的精度高，尺寸分散度小，使裝配容易，不再需要“修配”?？梢灶A(yù)見，未來幾年普通機(jī)床的市場份額將不斷下滑, 數(shù)控機(jī)床的消費(fèi)會逐漸擴(kuò)大。向高速化和高精度化發(fā)展 向智能化方向發(fā)展 （1）應(yīng)用自適應(yīng)控制技術(shù)向高速化和高精度化發(fā)展 數(shù)控系統(tǒng)能檢測過程中一些重要信息，并自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)的有關(guān)參數(shù)，達(dá)到改進(jìn)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的目的。由于刀架水平放置，對提高刀架的運(yùn)動(dòng)精度有好處，但排屑困難；刀架橫滑板較長，加大了機(jī)床的寬度尺寸，影響外觀。 滾動(dòng)導(dǎo)軌的優(yōu)點(diǎn)是摩擦系數(shù)小，動(dòng)、靜摩擦系數(shù)很接近，不會產(chǎn)生爬行現(xiàn)象，可以使用油脂潤滑。采用直接驅(qū)動(dòng)可大大簡化主軸箱結(jié)構(gòu)，能有效地提高主軸剛度。 ⑶采用分檔變速方式 采用這種變速方式主要是為了解決主軸電動(dòng)機(jī)的功率特性和機(jī)床主軸功率特性不匹配。前者定位精度低，但它結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、造價(jià)低廉；后者控制精度高、快速性能好，但它對機(jī)床的要求比較高，且造價(jià)較昂貴。這樣大大提高了工作效率，提高設(shè)計(jì)的一次成功率，從而縮短試制周期，降低設(shè)計(jì)成本，提高市場競爭能力。硬件方面（1）根據(jù)機(jī)床性能要求，確定機(jī)床支承件結(jié)構(gòu)形式為斜床身結(jié)構(gòu)，并進(jìn)行總體布局；（2）選擇主電機(jī)。第六章總結(jié)本課題設(shè)計(jì)的特點(diǎn)及其有待改進(jìn)之處。因此，數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)變速系統(tǒng)常常在無級變速電機(jī)之后串聯(lián)機(jī)械有級變速傳動(dòng)，以滿足機(jī)床要求的調(diào)速范圍和轉(zhuǎn)矩特性。電磁離合器一般分為摩擦片式和牙嵌式[6]。電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)型式的選擇由于不同的機(jī)床要求不同的主軸輸出性能(旋轉(zhuǎn)速度，輸出功率，動(dòng)態(tài)剛度，振動(dòng)抑制等)，因此，主軸選用標(biāo)準(zhǔn)與實(shí)際使用需要是緊密相關(guān)的。決定電動(dòng)機(jī)功率時(shí)要考慮電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱、過載能力和起動(dòng)能力三方面因素，但一般情況下電動(dòng)機(jī)容量主要由運(yùn)行發(fā)熱條件而定。要綜合考慮電機(jī)性能、價(jià)格、車床性能要求等因素來選擇 [10] 。VFNC系列變頻主軸電機(jī)特別適合數(shù)控車床類機(jī)床的主軸驅(qū)動(dòng)，配合高性能矢量變頻器或主軸驅(qū)動(dòng)器，更能發(fā)揮其優(yōu)良的主軸特性，成為性能與經(jīng)濟(jì)性具佳的數(shù)控車床類機(jī)床的變頻主軸驅(qū)動(dòng)方案。、梯形截面環(huán)行帶。．V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 　(1)設(shè)計(jì)功率的確定：由表87查得工況系數(shù)(2) 選定帶型：根據(jù)和由圖810確定選用A型。計(jì)算單根V帶的初拉力的最小值：應(yīng)使帶的實(shí)際初拉力計(jì)算壓軸力壓軸力的最小值為：(9)帶輪的結(jié)構(gòu)和尺寸：由表810可查得為了減輕傳動(dòng)軸上載荷，采用卸荷式帶輪結(jié)構(gòu)，使帶輪上的載荷由軸承支撐進(jìn)而傳給箱體，軸只承受轉(zhuǎn)矩，裝配裝置參見裝配圖。2）設(shè)計(jì)計(jì)算：對比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù)的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而齒面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑（即模數(shù)與齒數(shù)的乘積）有關(guān)，=，按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑，算出小齒輪齒數(shù)：大齒輪齒數(shù)這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)，即滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。軸的最小尺寸，由式（15－2）， 式中，由表15－3，可取得110，故： ?。?5mm。由表10－2，查得使用系數(shù)＝；小齒輪精度為6級，相對支撐作對稱分布。 齒輪尺寸參參數(shù) 齒輪1234模數(shù)m4444齒數(shù)z38767638中心距a228分度圓直徑d152304304152齒頂圓直徑160312312160齒根圓直徑142194194142全齒高h(yuǎn)99壓力角基圓直徑 傳動(dòng)比2/11/2齒輪寬B45404045齒寬系數(shù)本課題中數(shù)控機(jī)床得轉(zhuǎn)速較高，對工作可靠性要求高，根據(jù)資料[13]中的結(jié)構(gòu)選擇原則，選取濕式多片電磁離合器。瞬時(shí)回轉(zhuǎn)中心線相對于理想回轉(zhuǎn)中心線在空間的位置距離，就是主軸的回轉(zhuǎn)誤差，而回轉(zhuǎn)誤差的范圍，就是主軸的回轉(zhuǎn)精度。動(dòng)態(tài)測量是用以標(biāo)準(zhǔn)球裝在主軸中心線上，與主軸同時(shí)旋轉(zhuǎn)；在工作態(tài)上安裝兩個(gè)互成90186。主軸組件的剛度不足，在切削力及其它力的作用下，主軸將產(chǎn)生較大的彈性變形，不僅影響工件的加工質(zhì)量，還會破壞齒輪、軸承的正常工作條件，使其加快磨損，降低精度。數(shù)控機(jī)床一般采用恒溫主軸箱來解決恒溫問題。 軸承配置型式本課題中數(shù)控機(jī)床的轉(zhuǎn)速較高，卻要求徑向剛度好，所以軸承的配置型式選擇為剛度速度型[13]。按車床主電動(dòng)機(jī)功率來確定，