【正文】 馮老師平時(shí)工作繁忙，但仍抽出時(shí)間來(lái)指導(dǎo)我的設(shè)計(jì)。其技術(shù)參數(shù)如下表:編碼器的安裝通常采用兩種方式:同軸安裝和異軸安裝。本課題中主軸前端的一對(duì)向心推力軸承正是采用這種安裝形式。如下圖所示： 主軸支承型式 主要參數(shù)的確定主軸的主要參數(shù)是指：主軸平均直徑D（或主軸前軸頸直徑）；主軸內(nèi)孔直徑；主軸懸伸量a和主軸支承跨距。主軸組件抗振興差，工作時(shí)容易產(chǎn)生，不僅降低加工質(zhì)量，而且限制了機(jī)床生產(chǎn)率的提高，使刀具耐用度下降。由于主軸的回轉(zhuǎn)誤差一般都是一個(gè)空間旋轉(zhuǎn)矢量，它并不是所有的情況下都表示為被加工工件所得到的加工形狀。⑦計(jì)算大、小齒輪的并加以比較： 大齒輪數(shù)值大，將用于以下計(jì)算。 II軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（如無(wú)特殊說(shuō)明，本小節(jié)公式均出自資料[14]）該軸不受或只受極小的軸向力，而右端所受徑向力矩明顯高于左端，故左端選用深溝球軸承，而右端選用一對(duì)角接觸球軸承背靠背安裝，如圖所示： 中間軸的支承形式II軸上的主要零件主要有三對(duì)直齒圓柱齒輪及其中兩直齒圓柱齒輪對(duì)應(yīng)的電磁離合器。=i?=125=300mm根據(jù)表88圓整為=315mm確定V帶的中心距a和基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld 1初定帶輪距得： 即: 初取 2計(jì)算帶所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度：由表82選帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld=1800mm3計(jì)算實(shí)際中心距：安裝時(shí)所需最小軸間距：張緊或補(bǔ)償伸長(zhǎng)所需最大軸間距：(5)驗(yàn)算小帶輪包角：所以小帶輪包角合適。取，則對(duì)于數(shù)控車床，為了加工端面時(shí)滿足恒線速度切削的要求，應(yīng)使轉(zhuǎn)速有一些重復(fù)，故取Z=2故前面?zhèn)鲃?dòng)比分配可取。（4）電動(dòng)機(jī)電壓和轉(zhuǎn)速的選擇由資料[10],表22－1－9，小功率電動(dòng)機(jī)一般選為380V電壓。所選電動(dòng)機(jī)功率應(yīng)留有余量，～。具有較高的精度和剛度、傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲低。 課題研究?jī)?nèi)容本課題設(shè)計(jì)的數(shù)控車床的主要參數(shù)如下：床身上最大回轉(zhuǎn)直徑：；溜板箱上直徑： 最大車削長(zhǎng)度：；主軸錐度：莫氏6主軸轉(zhuǎn)速：25~2500rpm（有級(jí)或無(wú)極變頻調(diào)速）；主軸功率：4Kw課題研究的主要內(nèi)容包括主軸傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、編碼盤(pán)的安裝及離合器的使用。排式刀架一般用于小規(guī)格數(shù)控車床，以加工棒料或盤(pán)類零件為主。無(wú)級(jí)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(dòng)變速。 2)導(dǎo)軌 車床的導(dǎo)軌可分為滑動(dòng)導(dǎo)軌和滾動(dòng)導(dǎo)軌兩種。此外，力求完成課題之余，熟悉國(guó)內(nèi)外數(shù)控技術(shù)及數(shù)控機(jī)床的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì),增強(qiáng)對(duì)如何發(fā)展民族數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)的感性認(rèn)識(shí)。可見(jiàn)我們的大多數(shù)制造行業(yè)和企業(yè)的生產(chǎn)、加工裝備絕大數(shù)是傳統(tǒng)的機(jī)床，而且半數(shù)以上是役齡在10年以上的舊機(jī)床。CK6125數(shù)控車床主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)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。用這種裝備加工出來(lái)的產(chǎn)品國(guó)內(nèi)、外市場(chǎng)上缺乏競(jìng)爭(zhēng)力，直接影響一個(gè)企業(yè)的的生存和發(fā)展。 數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)自從1951年計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于機(jī)床上，數(shù)控系統(tǒng)經(jīng)歷了數(shù)控（NC）和計(jì)算機(jī)數(shù)控（CNC）兩個(gè)階段的發(fā)展。 滑動(dòng)導(dǎo)軌具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、接觸剛度大等優(yōu)點(diǎn)。數(shù)控車床得主傳動(dòng)系統(tǒng)通常采用無(wú)級(jí)變速?；剞D(zhuǎn)刀架是數(shù)控車床最常用的一種典型換刀刀架，通過(guò)刀架的旋轉(zhuǎn)分度定位來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)床的自動(dòng)換刀動(dòng)作，根據(jù)加工要求可設(shè)計(jì)成四方、六方刀架或圓盤(pán)式刀架。 研究方法第一步，明確設(shè)計(jì)要求，找出研究的重難點(diǎn)：普通數(shù)控車床最基本的要求是精度達(dá)標(biāo)，穩(wěn)定可靠，操作、維修、保養(yǎng)方便，壽命較長(zhǎng)，此外力求外型美觀。良好的抗振性和熱穩(wěn)定性. 擬定傳動(dòng)方案數(shù)控機(jī)床需要自動(dòng)換刀、自動(dòng)變速；且在切削不同直徑的階梯軸，曲線螺旋面和端面時(shí)，需要切削直徑的變化,主軸必須通過(guò)自動(dòng)變速，以維持切削速度基本恒定。(3)根據(jù)使用場(chǎng)所的環(huán)境條件，如溫度、濕度、灰塵、雨水、瓦斯以及腐蝕和易燃易爆氣體等考慮必要的保護(hù)措施，選擇電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)型式。所以本電機(jī)的電壓可選為380V。各軸計(jì)算轉(zhuǎn)速 各軸輸入功率 各軸輸入轉(zhuǎn)矩 ，供以后計(jì)算選擇，供以后計(jì)算使用： 各軸的傳動(dòng)參數(shù)參數(shù) 軸0軸（電機(jī)軸）I軸(傳動(dòng)軸）II軸（中間傳動(dòng)軸）III軸（主軸)計(jì)算轉(zhuǎn)（）1000208 104/輸入功率（Kw） 轉(zhuǎn)矩（） 54121235 傳動(dòng)比 ， 轉(zhuǎn)速圖由電機(jī)的轉(zhuǎn)速范圍(包括恒功率變速范圍)和各軸傳動(dòng)比,作數(shù)控車床的轉(zhuǎn)速圖, 見(jiàn)圖22. 轉(zhuǎn)速圖第三章 傳動(dòng)系統(tǒng)零部件設(shè)計(jì) （如無(wú)特殊說(shuō)明，本小節(jié)公式均出自資料[14]）帶傳動(dòng)是由帶和帶輪組成傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的傳動(dòng)。(6)計(jì)算帶的根數(shù)Z。滾子軸承的左端靠在端蓋上，右端用軸肩定位。將以上參數(shù)代入式（10－5）進(jìn)行計(jì)算： 對(duì)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，而由齒面接觸疲勞強(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)，可取由彎曲強(qiáng)度所算得的模數(shù)m=4，按接觸強(qiáng)度算得的分度圓直徑，算出小齒輪齒數(shù)1）計(jì)算分度圓直徑2）計(jì)算中心距3）計(jì)算齒輪寬度取。主軸回轉(zhuǎn)精度的測(cè)量，一般分為三種：靜態(tài)測(cè)量、動(dòng)態(tài)測(cè)量和間接測(cè)量。提高主軸抗振興必須提高主軸組件的靜剛度，采用較大阻尼比的前軸承，以及在必要時(shí)安裝阻尼器。這些參數(shù)直接影響主軸的工作性能，但為簡(jiǎn)化問(wèn)題，主要是由靜剛度條件來(lái)確定這些參數(shù)，即選擇D、d、a、l使主軸獲得最大靜剛度，同時(shí)兼顧其它要求，如高速性、抗振性等。⑤改變軸端工夾具的結(jié)構(gòu)形式來(lái)減小a值[16]。同軸安裝結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是安裝后不能加工穿出車床主軸孔的零件。她待人誠(chéng)懇熱情，在學(xué)習(xí)和生活上都給與我很多的指導(dǎo)和照顧。本論文是在馮老師的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成。本課題選用增量式實(shí)心軸編碼器PZF58。成對(duì)安裝的圓錐滾子軸承，應(yīng)采取滾錐小端相對(duì)的形式；成對(duì)安裝的向心推力軸承應(yīng)采取背對(duì)背或面朝外的同方向排列形式。后軸承采用雙列短圓柱滾子軸承，以承受較大的傳動(dòng)力。③抗振性 主軸組件的抗振興是指切削加工時(shí)，主軸保持平穩(wěn)地運(yùn)行而不發(fā)生振動(dòng)的能力。當(dāng)徑向誤差和角度誤差同時(shí)存在時(shí)，構(gòu)成徑向跳動(dòng)，而軸向誤差和角度誤差同時(shí)存在構(gòu)成端面跳動(dòng)。⑥查取應(yīng)力校正系數(shù)由表10－5,查得；。：，合適。3計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑。 主運(yùn)動(dòng)調(diào)速范圍的確定、計(jì)算各軸計(jì)算轉(zhuǎn)速、功率和轉(zhuǎn)矩主運(yùn)動(dòng)調(diào)速范圍的確定（本小節(jié)公式除非特別說(shuō)明，均出自資料[12]）∵數(shù)控車床主軸轉(zhuǎn)速范圍25～2500r/min則數(shù)控車床總變速范圍 估算主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速，由于采用的是無(wú)級(jí)調(diào)速，所以采用以下的公式： ()因?yàn)閿?shù)控機(jī)床主軸的變速范圍大于計(jì)算轉(zhuǎn)速的實(shí)際值同時(shí)為了便于計(jì)算故?。褐鬏S的恒功率變速范圍電機(jī)的恒功率變速范圍由于RnpRdp，電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)主軸不能滿足恒功率變速要求，因此需要串聯(lián)一個(gè)有級(jí)變速箱，以滿足主軸的恒功率調(diào)速范圍。但對(duì)于載荷不變或變化不大，且在常溫下連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)（如本課題中的電動(dòng)機(jī)），只要其所需輸出功率不超過(guò)其額定功率，工作時(shí)就不會(huì)過(guò)熱，可不進(jìn)行發(fā)熱計(jì)算[8]，本設(shè)計(jì)中電機(jī)容量按以下步驟確定：（1）確定電機(jī)輸出動(dòng)率Pd（） 傳動(dòng)裝置的總效率 () 其中， ―V帶輪傳動(dòng)效率，由資料[12]，表2－4查得＝；―滾動(dòng)軸承效率，由資料[12]，表2－4查得＝； ―圓柱齒輪傳動(dòng)效率，由資料[12]，表2－4查得＝98； 由此，= 故， （3）選擇電動(dòng)機(jī)額定功率如前所述，電動(dòng)機(jī)功率應(yīng)留有余量，～。(2)根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速變化范圍和啟動(dòng)頻繁程度等要求，考慮電動(dòng)機(jī)的溫升限制、過(guò)載能力額啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，選擇電動(dòng)機(jī)功率，并確定冷卻通風(fēng)方式。第二章 主傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)數(shù)控系統(tǒng)的主軸系統(tǒng)除了應(yīng)滿足普通機(jī)床主傳動(dòng)要求外，還提出以下要求：具有更大的調(diào)速范圍，并實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速。5）智能化、網(wǎng)絡(luò)化、柔性化和集成化[5]。⑷用兩個(gè)電機(jī)分別驅(qū)動(dòng)主軸 上述兩種方式的混合傳動(dòng)，高速時(shí)帶輪直接驅(qū)動(dòng)主軸，低速時(shí)另一個(gè)電機(jī)通過(guò)齒輪減速后驅(qū)動(dòng)主軸4）刀架系統(tǒng) 按換刀方式的不同，數(shù)控車床的刀架系統(tǒng)主要有回轉(zhuǎn)刀架、排式刀架和帶刀庫(kù)的自動(dòng)換刀裝置等多種形式。分級(jí)變速傳動(dòng)是在一定范圍能均勻的、離散地分布著有限級(jí)數(shù)的轉(zhuǎn)速，主要用于普通機(jī)床。斜床身和平床身斜滑板結(jié)構(gòu)在現(xiàn)代數(shù)控車床中被廣泛應(yīng)用，是因?yàn)檫@種布局形式具有以下特點(diǎn)： ☆ 容易實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化； ☆ 機(jī)床外形整齊、美觀，占地面積??； ☆ 容易設(shè)置封閉式防護(hù)裝置； ☆ 容易排屑和安裝自動(dòng)排屑器； ☆ 從工件上切下的熾熱切屑不至于堆積在導(dǎo)軌上影響導(dǎo)軌精度； ☆ 宜人性好，便于操作；☆ 便于安裝機(jī)械手，實(shí)現(xiàn)單機(jī)自動(dòng)化。通過(guò)本次設(shè)計(jì)培養(yǎng)綜合運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)，解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力，使工程繪圖、數(shù)據(jù)處理、外文文獻(xiàn)閱讀、程序編制、使用手冊(cè)等基本技能及能力得到訓(xùn)練和提高。這些機(jī)床中,役齡10年以上的占60％以上；10年以下的機(jī)床中，自動(dòng)/半自動(dòng)機(jī)床不到20％，F(xiàn)MC/FMS等自動(dòng)化生產(chǎn)線更屈指可數(shù)（美國(guó)和日本自動(dòng)和半自動(dòng)機(jī)床占60％以上）。與其他種類的機(jī)床相比，車床在生產(chǎn)中使用最廣。所以必須大力提高機(jī)床的數(shù)控化率。目前，數(shù)控系統(tǒng)正處于第六代――基于PC（PC－BASED）。但傳統(tǒng)滑動(dòng)導(dǎo)軌摩擦阻力大，磨損快，動(dòng)、靜摩擦系數(shù)差別大，低速時(shí)易產(chǎn)生爬行現(xiàn)象。 與普通車床相比，數(shù)控車床的主傳動(dòng)采用交、直主軸調(diào)速電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)調(diào)速范圍大，并可無(wú)級(jí)調(diào)速，使主軸結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化。根據(jù)刀架回轉(zhuǎn)軸與安裝底面的相對(duì)位置，回轉(zhuǎn)刀架分為立式刀架和臥式刀架兩種。第二步，進(jìn)工廠觀摩，大量收集國(guó)內(nèi)外相關(guān)資料，吸取專家的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。這些自動(dòng)變速又是無(wú)級(jí)變速，以利于在一定的調(diào)速范圍內(nèi)選擇理想的切削速度，這樣有利于提高加工精度，又有利于提高切削效率。(4)根據(jù)企業(yè)的電網(wǎng)電壓標(biāo)準(zhǔn)和對(duì)功率因素的要求，確定電動(dòng)機(jī)的電壓等級(jí)和