【正文】 指導(dǎo)教師： 尤 麗 華 （職稱： 副教授 ） （職稱： ） 2020 年 5 月 25 日全套設(shè)計（圖紙）請聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 無錫 太湖學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 誠 信 承 諾 書 本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文） CK6163 型數(shù)控機床 設(shè)計 是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨立進行研究所取得的成果，其內(nèi)容除了在畢業(yè)設(shè)計（論文）中特別加以標注引用，表示致謝的內(nèi)容外，本畢業(yè)設(shè)計（論文）不包含任何其他個人、集體已發(fā)表或撰寫的成果作品。 班 級： 機械 93 學 號： 0923148 作者姓 名： 2020 年 5 月 25 日 全套設(shè)計（圖紙）請聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 無錫 太湖學院 信 機 系 機械 工程 及自動化 專業(yè) 畢 業(yè) 設(shè) 計論 文 任 務(wù) 書 一、題目及專題： 題目 CK6163 型數(shù)控機床設(shè)計 專題 二、課題來源及選 題依據(jù) 受益于國家振興裝備制造業(yè)的大環(huán)境和強勁的市場需求拉動，國內(nèi)機床工具行業(yè)出現(xiàn)了技術(shù)長足發(fā)展、投資熱情高漲的局面。數(shù)控機床作為國防軍工的戰(zhàn)略裝備，是各種武器裝備最重要的制造手段，是國防軍工裝備現(xiàn)代化的重要保證。隨著振興裝備制造業(yè)關(guān)鍵領(lǐng)域的高水平新產(chǎn)品的發(fā)展，每個領(lǐng)域都對數(shù)控機床提出了更高的要求 。此次進行對 CK6163 型數(shù)控機床的床頭箱、變速箱以及進給機構(gòu)的設(shè)計 。從目前世界上數(shù)控技術(shù)及其裝備發(fā)展的趨勢來看 ,其主要研究熱點有以下幾個方面： 1． 功能發(fā)展方向 ； 2． 結(jié)構(gòu)體系發(fā)展方向 ； 3． 高速、高效、高精度、高可靠性發(fā)展方向 ； CK6163 型數(shù)控機床是開環(huán)式的數(shù)字程序控制車床。機床主軸的啟動、停止和變速，縱向和橫向進給運動的行程和速度，刀具的變換和冷卻，都可以自動控制。 CK6163 型數(shù)控機床有床頭箱、變速箱、進給機構(gòu)、刀架、控制箱等組成。主運動采用分離傳動從而使變速箱實現(xiàn)四級變速。 關(guān)鍵詞： 數(shù)控技術(shù)；床頭箱；變速箱；進給機構(gòu)；滾珠絲杠； 全套設(shè)計（圖紙）請聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 Abstract Numerical control technology is the core technology of the advanced manufacturing technology and equipment, machinery manufacturing petition, and its essence is the petition of numerical control the numerical control technology and equipment development trend, its main research focus has the following several aspects： 1 .The direction of function development； 2. The direction of structural system development； 3. High speed, high efficiency, high precision and high reliability； CK6163 numerical controlled machine tool is the open loop type digital program controlled lathe. To inside and outside the cylinder, cone surface, such as processing arc face, straight thread and taper thread. Start, stop, and variable speed machine tool spindle, longitudinal and transverse feed motion of stroke and speed, transformation and the cooling of a tool, can be controlled automatically. And with a straight line, taper, straight thread and automatic cycle function of taper thread and so on. CK6163 numerical controlled machine tool headstock, transmission, feeding mechanism, tool carriage, control box, etc. Bedside box by manipulating the oil cylinder piston rod to control the bidirectional drive fork of the internal tooth clutch connected or relax, for level 4 speed of spindle. Separation is used in the main movement transmission so that realize four speed gearbox. Feed mechanism by the bed saddle longitudinal feed electric hydraulic pulse motor, ball screw pair and the intermediate transmission gears. Key words: Numerical control technology。 Gearbox。 Ball screw。數(shù)控機床相比較于普通機床有以下特點：（ 1）加工精度高，擁有穩(wěn)定加工質(zhì)量；（ 2）擁有多坐標的聯(lián)動，能加工較為復(fù)雜的工件；（ 3）加工時間短；（ 4）生產(chǎn)效率高；（ 5）自動化程度高，減輕勞動強度； 數(shù)控機床的控制方式有很多種，主要分為開環(huán)控制，閉環(huán)控制和半閉環(huán)控制。本次研究的 CK6263 型數(shù)控機床的控制就屬于開環(huán)控制系統(tǒng)。該機床是開環(huán)式的數(shù)字控制車床。機床主軸的起動、停止和變速，縱向和橫向進給運動的行程和速度，刀具的變換和冷卻，都可以自動控制。在該機床中采用液壓卡盤、液壓尾座、快換刀架和機床外對刀裝置 。 數(shù)控機床的主傳動方式分為集中傳動方式和分離傳動方式。 CK6163 型數(shù)控機床就是采用了 分離傳動， 來提高工作精度。世界各國信息產(chǎn)業(yè)、生物產(chǎn)業(yè)、航空、航天等國防工業(yè)廣泛采用數(shù)控技術(shù)，以提高制造能力和水平，提高對市場的適應(yīng)能力和競爭能力。因此大力發(fā)展以數(shù)控技術(shù)為核心的先進制造技術(shù)已成為世界各發(fā)達國家加速經(jīng)濟發(fā)展、提高綜合國力和國家地位的重要途徑。 國內(nèi)本土數(shù)控機床企業(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水平相比落后了 510 年；在高、精、尖技術(shù)方面的差距則達到了 1015 年 。同時，中國的數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)目前還缺少完善的技術(shù)培訓、服務(wù)網(wǎng)絡(luò)等支撐體系，市 全套設(shè)計（圖紙）請聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 場營銷能力和經(jīng)營管理水平也不高。 十二五期間我國將持續(xù)投入，且力度加大，力爭通過 1015 年的時間，實現(xiàn)由機床工具生產(chǎn)大國向機床工具強國轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)國產(chǎn)中高檔數(shù)控機床在國內(nèi)市場占有主導(dǎo)地位等一系列中長期目標。 日本的鍛壓機械和 德國 一樣， 在世 界上居于領(lǐng)先地位，盡管在大型和重型鍛壓設(shè)備方面不如 德國 ，但在數(shù)控鍛壓機械，尤其在伺服驅(qū)動壓力機方面具有很高的技術(shù)水平 。 本課題應(yīng) 達到的要求 本課題主要研究 CK6163 型 數(shù)控機床的設(shè)計， 主要設(shè)計主軸箱和變速箱，還有涉及到進給機構(gòu)的設(shè)計，以及一些零部件的設(shè)計。 圖 CK6163 型數(shù)控機床 全套設(shè)計（圖紙）請聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 2 總體方案 CK6163 的現(xiàn)狀和發(fā)展 數(shù)控機床是以數(shù)控系統(tǒng)為代表的新技術(shù)對傳統(tǒng)機械制造產(chǎn)業(yè)的滲透形成的機電一體化產(chǎn)品；其技術(shù)范圍復(fù)蓋很多領(lǐng)域： (1)機械制造技術(shù) ； (2)信息處理、加工、傳輸技術(shù) ； (3)自動控制技術(shù) ； (4)伺服驅(qū)動技術(shù) ； (5)傳感器技術(shù) ； (6)軟件技術(shù)等。制造業(yè)不但成為工業(yè)化的象征，而且由于信息技術(shù)的滲透，使制造業(yè)猶如朝陽產(chǎn)業(yè)具有廣闊的發(fā)展天地。 我國數(shù)控產(chǎn)業(yè)發(fā)展的思考 ： 注重系統(tǒng)配套 ； 注重產(chǎn)品的可靠性 ； 提倡創(chuàng)新，加強服務(wù) 。進給部分 用數(shù) 控系統(tǒng)控制縱橫兩方向的步進電機，實現(xiàn) X、 Y兩方向的進給運動；刀架采用四方刀架；參考的普通機床拆除其中的絲杠、光杠進給箱、溜板箱，換上滾珠絲杠螺母副；在主軸后端加一主軸編碼器，以便加工螺紋。 本設(shè)計主要著重于主軸箱、變速箱和進給機構(gòu)的設(shè)計。 經(jīng)整理得： 16=212 2242 8 擬定轉(zhuǎn)速圖 (1)選定電動機 一般金屬切削機床的驅(qū)動，如無特殊性能要求，多采用 Y 系列封閉自扇冷式鼠籠型三相異步電動機。根據(jù)機床所需功率選擇 Y160M4，其同步轉(zhuǎn)速為 1460r/min。然后，將總降速傳動比按 “ 先緩后急 ” 的遞減原則分配給串聯(lián)的各變速組中的最小傳動比。φ=； z = 16 確定各級轉(zhuǎn)速： 1000、 800、 6 500、 400、31 250、 200、 160、 13 100、 80、 6 32r/min。 ③ 確定軸 VI 的轉(zhuǎn)速 由軸 IV 傳遞到軸 VI 可以得到四級轉(zhuǎn)速： 400、 500、 6 800r/min 由軸 V 傳遞到軸 VI 可以得到四級轉(zhuǎn)速： 40024/60=160； 50024/60=200 ；63024/60=252 取 n=250 ； 80024/60=320 取 n=315 所以 VI 軸的轉(zhuǎn)速確定為 160、 200、 250、 31 400、 500、 6 800r/min ④ 確定軸 VII 的轉(zhuǎn)速 由軸 IV 經(jīng)軸 V直接傳遞到軸 VII 可以得到四級轉(zhuǎn)速： 400、 500、 6 800r/min 由軸 IV經(jīng)軸 VI 傳遞到軸 VII 可以得到 八級轉(zhuǎn)速： 80024/60=160 ； 63024/60=125；50024/60=100； 40024/60=80 (80060/24=2020 3060/24=1575 n=1600 50060/24=1250 40060/24=1000) 由軸 IV 經(jīng)軸 V 傳遞到軸 VI 再傳遞到軸 VII 可以得到四級轉(zhuǎn)速： 31524/60=160 25024/60=100 20024/60=80 16024/60=63 確定 VII 軸的轉(zhuǎn)速為： 20 1600、 1250、 1000、 800、 6 500、 400、 31 250、200、 160、 13 100、 80、 63r/min 確定轉(zhuǎn)速圖 圖 CK6163 轉(zhuǎn)速圖 全套設(shè)計（圖紙）請聯(lián)系 174320523 各專業(yè)都有 確定各變速組傳動副齒數(shù) ① 軸 IVV: 1/11?ia 1/12?ia 1/11?ia 時： ?zS ……64 、 6 6 70、 7 7 7 84…… 1/11?ia 時： ?zS ……64 、 6 6 70、 7 7 7 84…… 可取 ?zS 84,于是可得軸 IV 齒數(shù)為： 42；于是 1/11?ia 可得軸 V上的齒輪齒數(shù)為： 42 ② 軸 VVI: ?ib ， ?ib 時： ?zS ……69 、 7 7 7 7 80、 8 8 87…… 可取 ?zS 84，于是可得軸 V 上齒輪的齒數(shù)為： 24； 于是 60/241 ?ib ，得軸 VI上齒輪的齒數(shù)為： 60 ③ 軸 VI軸 VII: ?ci ?ci 時： ?zS ……72 、 7 7 8 8 8 8 90…… 可取 ?zS 84；得軸 VI 齒輪齒數(shù)為 24； 由 ?ci ； 得 VII 軸齒輪齒數(shù)為 60 ④ VII軸 VIII： 21?di 21?di 時： ?zS ……72 、 7 7 8 8 8 8 90…… 可取 ?zS VII 齒輪齒數(shù)為 30；由 21?di 得 VIII 軸齒輪齒數(shù)為 60 根據(jù)軸數(shù)，齒輪副，電動機等已知條件可有如下系統(tǒng)圖： 圖 C