【正文】 在數(shù)控 機(jī)床科研、設(shè)計、制造和使用上，技術(shù)最先進(jìn)、經(jīng)驗最多的國家。（3）、用戶根據(jù)使用需要，在訂貨是往往提出一些特殊的要求，甚至在產(chǎn)品即將投產(chǎn)是有的用戶臨時提出一些要求，這就需要迅速變型設(shè)計和修改相應(yīng)的圖紙及技術(shù)文件。 我國是世界上機(jī)床產(chǎn)量最多的國家，但在國際市場競爭中仍處于較低水平；即使國內(nèi)市場也面臨著嚴(yán)峻的形勢，一方面國內(nèi)市場 對各機(jī)床有大量的需求，而另一方面確有不少國產(chǎn)機(jī)床滯銷積壓，國外機(jī)床產(chǎn)品充斥市場。 　　“十一五”期間，中國數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)將步入快速發(fā)展期，中國數(shù)控機(jī)床行業(yè)面臨千載難逢的大好發(fā)展機(jī)遇，根據(jù)中國數(shù)控車床19962005年消費(fèi)數(shù)量，通過模型擬合，%。如果我們能在普及型數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)品快速產(chǎn)業(yè)化上取得突破，中國數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)就有望從根本上實現(xiàn)戰(zhàn)略反擊。更重要原因是缺乏自主創(chuàng)新能力，完全擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的數(shù)控系統(tǒng)少之又少，制約了數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。同時中國在應(yīng)用技術(shù)及技術(shù)集成方面的能力也還比較低，相關(guān)的技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的研究制定相對滯后，國產(chǎn)的數(shù)控機(jī)床還沒有形成品牌效應(yīng)。 　　長期以來，國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床始終處于低檔迅速膨脹，中檔進(jìn)展緩慢，高檔依靠進(jìn)口的局面，特別是國家重點工程需要的關(guān)鍵設(shè)備主要依靠進(jìn)口，技術(shù)受制于人。 　　2007年，中國數(shù)控金切機(jī)床產(chǎn)量達(dá)123,257臺，數(shù)控金屬成形機(jī)床產(chǎn)量達(dá)3,011臺；國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床擁有量約50萬臺，進(jìn)口約20萬臺。 　　2006年，中國數(shù)控金切機(jī)床產(chǎn)量達(dá)到85756臺，%，%?！笆濉逼陂g，中國機(jī)床行業(yè)發(fā)展迅猛的主要原因是市場需求旺盛。 “十五”期間，中國數(shù)控機(jī)床行業(yè)實現(xiàn)了超高速發(fā)展。它為國民經(jīng)濟(jì)各個部門提供裝備和手段，具有無限放大的經(jīng)濟(jì)與社會效應(yīng)。 國內(nèi)有關(guān)研究的綜述隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展，世界機(jī)床業(yè)已進(jìn)入了以數(shù)字化制造技術(shù)為核心的機(jī)電一體化時代，其中數(shù)控機(jī)床就是代表產(chǎn)品之一。傳輸裝置將工件放在托盤或其他連接設(shè)備上送到加工設(shè)備使加工能夠準(zhǔn)確、迅速和自動的進(jìn)行計算機(jī)集成制造系統(tǒng)就是利用計算機(jī)進(jìn)行信息集成，從而實現(xiàn)現(xiàn)代化的生產(chǎn)制造以求的企業(yè)的總體效益。柔性制造單元有兩大類：一類是數(shù)控機(jī)床配上機(jī)器人另一類是加工中心配上工作臺交換系統(tǒng)若干個柔性制造單元可組成一個柔性制造系統(tǒng)柔性制造系統(tǒng)是一個由中央計算機(jī)控制的自動化制造系統(tǒng)。柔性制造技術(shù)主要有柔性制造單元、柔性制造系統(tǒng)、計算機(jī)集成制造系統(tǒng)。對機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)率的要求也越來越高，在航空航天、微電子、信息技術(shù)、汽車、造船、建筑、軍工和計算機(jī)技術(shù)等行業(yè)中，零件形狀復(fù)雜、結(jié)構(gòu)改型頻繁、批量小、零件精度高加工困難、生產(chǎn)效率低已成為日益突出的現(xiàn)實問題，機(jī)械加工工藝過程的自動化和智能化是適應(yīng)上述發(fā)展特點的最重要手段。目前，數(shù)控技術(shù)已逐步晉級，數(shù)控機(jī)床在工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用，已成為機(jī)械自動化的一個重要發(fā)展方向。 開題報告題 目：數(shù)控車床總體設(shè)計及主軸箱設(shè)計專 業(yè)： 機(jī)電一體化 學(xué) 生： 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師： 時 間： 一、 選題意義 理論意義數(shù)控加工技術(shù)的應(yīng)用是機(jī)械制造業(yè)的一次技術(shù)革命，使機(jī)械制造的的發(fā)展進(jìn)入了一個嶄新的階段。由于數(shù)控機(jī)床綜合應(yīng)用了電子計算機(jī)、自動控制、伺服驅(qū)動、精密檢測與新型機(jī)械結(jié)構(gòu)等方面的技術(shù)成果具有高柔性、高精度與高度自動化的特點，因此它提高了機(jī)械制造的制造水平，解決了接卸制造中的常規(guī)加工技術(shù)難以解決甚至無法解決的發(fā)雜型面零件加工，為社會提供了高質(zhì)量、多品種及高可靠的機(jī)械產(chǎn)品已取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益 。 現(xiàn)實意義隨著可續(xù)技術(shù)和社會生產(chǎn)的不斷進(jìn)步，機(jī)械產(chǎn)品日趨復(fù)雜。二、 論文綜述 理論的淵源及演講過程現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢主要是高速化、高精度化、多功能和智能化目前，柔性制造技術(shù)的發(fā)展也相當(dāng)迅速。柔性制造單元可由一臺或多臺數(shù)控設(shè)備組成，即具有獨(dú)立的自動加工的功能又部分具有自動傳送和監(jiān)控管理的功能。他是由一個傳輸系統(tǒng)聯(lián)系起來的一些數(shù)控機(jī)床加工中心。計算機(jī)集成制造系統(tǒng)是建立在多項先進(jìn)技術(shù)基礎(chǔ)上的高技術(shù)制造系統(tǒng)，他綜合利用了CAD/CAM、FMS、FMC及工廠自動化系統(tǒng)，是面向二十一世紀(jì)的生產(chǎn)制造技術(shù)。數(shù)控機(jī)床是制造業(yè)的加工母機(jī)和國民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)。目前，歐、美、日等工業(yè)化國家已先后完成了數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，而中國從20世紀(jì)80年代開始起步，仍處于發(fā)展階段。其產(chǎn)量2001年為17521臺，2002年24803臺，2003年36813臺，2004年51861臺，平均年增長39%；2005年國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)量59639臺，接近6萬臺大關(guān)，是“九五”。固定資產(chǎn)投資增速快、汽車和機(jī)械制造行業(yè)發(fā)展迅猛、外商投資企業(yè)增長速度加快所致。此外，數(shù)控機(jī)床在外貿(mào)出口方面亦業(yè)績驕人，%。 　　2008年10月，中國數(shù)控機(jī)床產(chǎn)量達(dá)105,780臺，%。究其原因，國內(nèi)本土數(shù)控機(jī)床企業(yè)大多處于“粗放型”階段，在產(chǎn)品設(shè)計水平、質(zhì)量、精度、性能等方面與國外先進(jìn)水平相比落后了510年；在高、精、尖技術(shù)方面的差距則達(dá)到了1015年。同時，中國的數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)目前還缺少完善的技術(shù)培訓(xùn)、服務(wù)網(wǎng)絡(luò)等支撐體系，市場營銷能力和經(jīng)營管理水平也不高。 　　國外公司在中國數(shù)控系統(tǒng)銷量中的80%以上是普及型數(shù)控系統(tǒng)。同時，還要建立起比較完備的高檔數(shù)控系統(tǒng)的自主創(chuàng)新體系，提高中國的自主設(shè)計、開發(fā)和成套生產(chǎn)能力，創(chuàng)建國產(chǎn)自主品牌產(chǎn)品，提高中國高檔數(shù)控系統(tǒng)總體技術(shù)水平。根據(jù)中國加工中心19962005年消費(fèi)增長模型，%。（1）、我國產(chǎn)品開發(fā)的總周期還是設(shè)計所占的時間比例與國外先進(jìn)水平有很大的差距（2）、我國工廠由于缺乏設(shè)計的科學(xué)的分析根據(jù)自行開發(fā)的新產(chǎn)品大多基于直觀經(jīng)驗和類比設(shè)計，是設(shè)計一次性成功的把握性降底，往往需要反復(fù)試制才能定型，從而可能錯過新產(chǎn)品推向市場的良機(jī)。（4）、現(xiàn)在我國工廠設(shè)計和工藝人員中青年占多數(shù)，他們的專業(yè)知識和實際經(jīng)驗不足，有擔(dān)負(fù)著開發(fā)的重任。因其社會條件不同，各有特點。因而在機(jī)床技術(shù)上不斷創(chuàng)新，如1952年研制出世界第一臺數(shù)控機(jī)床、1958年創(chuàng)制出加工中心、70年代初研制成FMS、1987年首創(chuàng)開放式數(shù)控系統(tǒng)等。當(dāng)今美國生產(chǎn)宇航等使用的高性能數(shù)控機(jī)床，其存在的教訓(xùn)是，偏重于基礎(chǔ)科研，忽視應(yīng)用技術(shù)，且在上世紀(jì)80代政府一度放松了引導(dǎo)，致使數(shù)控機(jī)床產(chǎn)量增加緩慢，于1982年被后進(jìn)的日本超過，并大量進(jìn)口。 (2).德國的數(shù)控發(fā)展史 德國政府一貫重視機(jī)床工業(yè)的重要戰(zhàn)略地位，在多方面大力扶植。企業(yè)與大學(xué)科研部門緊密合作，對數(shù)控機(jī)床的共性和特性問題進(jìn)行深入的研究，在質(zhì)量上精益求精。尤其是大型、重型、精密數(shù)控機(jī)床。如西門子公司之?dāng)?shù)控系統(tǒng)，均為世界聞名，競相采用。在重視人才及機(jī)床元部件配套上學(xué)習(xí)德國，在質(zhì)量管理及數(shù)控機(jī)床技術(shù)上學(xué)習(xí)美國，甚至青出于藍(lán)而勝于藍(lán)。戰(zhàn)略上先仿后創(chuàng)，先生產(chǎn)量大而廣的中檔數(shù)控機(jī)床，大量出口，占去世界廣大市場。日本FANUC公司戰(zhàn)略正確，仿創(chuàng)結(jié)合，針對性地發(fā)展市場所需各種低中高檔數(shù)控系統(tǒng)，在技術(shù)上領(lǐng)先，在產(chǎn)量上居世界第一。 本人對以上綜述的評價數(shù)控機(jī)床設(shè)計及主軸箱設(shè)計的誕生給人類的發(fā)展帶來了很大的方便， 廣泛應(yīng)用在石油、化工、冶金、造船、航空、航天等各個領(lǐng)域，因而它成為深受歡迎的一種機(jī)器。數(shù)控機(jī)床主傳動系統(tǒng)主要包括電動機(jī)、傳動系統(tǒng)和主軸部件，它與普通機(jī)床的主傳動系統(tǒng)相比在結(jié)構(gòu)上比較簡單，這是因為變速功能全部或大部分由主軸電動機(jī)的無級調(diào)速來承擔(dān)，剩去了復(fù)雜的齒輪變速機(jī)構(gòu)，有些只有二級或三級齒輪變速系統(tǒng)用以擴(kuò)大電動機(jī)無級調(diào)速的范圍。（1）、轉(zhuǎn)速高、功率大。（2）、變速范圍寬。（3）、主軸變速迅速可靠，數(shù)控機(jī)床的變速是按照控制指令自動進(jìn)行的，因此變速機(jī)構(gòu)必須適應(yīng)自動操作的要求。（4）、主軸組件的耐磨性高，使傳動系統(tǒng)具有良好的精度保持性。 主傳動系統(tǒng)的設(shè)計要求 （1）、主軸具有一定的轉(zhuǎn)速和足夠的轉(zhuǎn)速范圍、轉(zhuǎn)速級數(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)運(yùn)動的開停、變速、換向和制動，以滿足機(jī)床的運(yùn)動要求。 （3）、主傳動的有關(guān)結(jié)構(gòu)，特別是主軸組件要有足夠高的精度、抗震性，熱變形和噪聲要小，傳動效率高，以滿足機(jī)床的工作性能要求。 （5）、結(jié)構(gòu)簡單緊湊，工藝性好，成本低，以滿足經(jīng)濟(jì)性要求。在主傳動系統(tǒng)中，目前多采用交流主軸電動機(jī)和直流主軸電動機(jī)無級調(diào)速系統(tǒng)。 數(shù)控機(jī)床主傳動系統(tǒng)主要有四種配置方式，如圖11所示。如圖11（a）所示，通過少數(shù)幾對齒輪降速，擴(kuò)大輸出轉(zhuǎn)矩，一滿足主軸低速時對輸出轉(zhuǎn)矩特性的要求。滑移齒輪的移位大都采用液壓缸加撥叉，或者直接由液壓缸帶動齒輪來實現(xiàn)。電動機(jī)本身的調(diào)速能夠滿足要求，不用齒輪變速，可以避免齒輪傳動引起的振動與噪聲。常用的是V帶和同步齒形帶。高速時電動機(jī)通過帶輪直接驅(qū)動主軸旋轉(zhuǎn)；低速時，另一個電