数控机床主传动设计(说明书+cad+知网查重报告)

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  • 适用:本科,大专,自考
  • 更新时间2024年
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数控机床主传动设计(说明书+cad+知网查重报告)

数控机床主传动设计    

摘要

数控机床是由自动化控制的机床,又被称为数字控制机床。而且数控机床是由计算机程序控制的,全自动化的新型机床,且采用了最先进的智能数字化以及可视化技术,全部都由程序控制自动完成工作。数控机床主要由输入输出装置,数控装置、可编程控制器、伺服系统、机床主体以及附属装置所组成。此次设计包含了对数控机床主传动系统的设计以及其主轴的强化设计,从而保证机床的传动平稳运行,并且它可以将主电动机的原动力改变,从而达到可以适应各种不同的加工以及不同的各种加工方法,数控机床的传递转矩动力应该有较大的传动范围,从而保证合理的切削用量,现如今,随着社会技术的不断进步发展,传统的机床已经不能满足当前社会的潮流,本文针对主传动系统提出了更高的要求,从而来保证适应当今的潮流。

关键词:数控机床;主轴;主传动系统

Abstract

CNC machine tools are machine tools controlled by automation, also known as digital control machine tools. Moreover, the NC machine tool is a new type of fully automated machine tool controlled by computer program, and adopts the most advanced intelligent digitalization and visualization technology, all of which are automatically completed by program control. CNC machine tools are mainly composed of input and output devices, CNC devices, programmable controllers, servo systems, machine body and accessories. This design includes the design of the main drive system of NC machine tool and the strengthening design of its spindle, so as to ensure the smooth operation of the machine tool transmission, and it can change the original power of the main motor, so as to achieve the ability to adapt to various processing and different processing methods. The transmission torque power of NC machine tool should have a larger transmission range, so as to ensure integration. Nowadays, with the continuous development of social technology, the traditional machine tools can not meet the current social trend. This paper puts forward higher requirements for the main transmission system to ensure that it meets the current trend.

Key words: CNC machine tool; spindle; main drive system

一、选题简介、意义

简介:数控车床又称数字控制(Numerical control,简称NC)机床。它是基于数字控制的,采用了数控技术,是一个装有程序控制系统的机床。它是由主机,CNC,驱动装置,数控机床的辅助装置,编程机及其他一些附属设备所组成。

此次设计包括机床的主运动设计,纵向进给运动设计,其中还包括齿轮模数计算及校核,主轴刚度的校核等。

  意义:当前的世界已进入信息时代,科技进步日新月异。生产领域和高科技领域中的竞争日益加剧,产品技术进步、更新换代的步伐不断加快。现在单件小批量生产的零件已占到机械加工总量的80%以上,而且要求零件的质量更高、精度更高,形状也日趋复杂化,这是摆在机床工业面前的一个突出问题。为了解决复杂、精密、单件小批量以及形状多变的零件加工问题,一种新型的机床——数字控制(Numerical control)机床的产生也就是必然的了。

二、课题综述(课题研究,主要研究的内容,要解决的问题,预期目标,研究步骤、方法及措施等)

(一)主要内容:

 数控机床主传动系统是以实现主运动的传动系统,它的转速高,传动的功率大,是数控机床的关键部件之一。

(二)总体方案的拟定:

1.根据设计所给的条件,主运动部分Z=18级,即传动方案的选择采用有级转速最高转速是2000r/min,最低转速是40r/min。

2.纵向进给是一套独立的传动链,他们由步进电机,齿轮副,丝杆螺母副组成,

它的传动比应满足机床所要求的。

3.为了保证进给传动精度和平稳性,选用摩擦小、传动效率高的滚珠丝杆螺母,并应有预紧机构,以提高传动刚度和消除间隙。

4.采用滚珠丝杆螺母副可以减少导轨间的摩擦阻力,便于工作台实现精确和微量移动,且润滑方法简单。

(三)预期目标:

  根据项目需求,加工中心的主传动系统必须设计成一个主轴箱,以将主轴电机的原动力通过该传动系统变成可供切削加工用的切削力矩和切削速度。

(四)研究步骤:

   第一阶段:查阅文献,市场调研、收集资料、确定课题方案,完成开题报告;

   第二阶段:完成系统构架,进行结构设计。

   第三阶段:数控机床主传动设计的研究

第四阶段:整理技术资料,完成毕业设计论文及答辩。

(五)工作方法及措施:

   工作方法:本课题主要采用实践法。

   措施:基于数控车床的主传动设计所获得的实践经验,在教师指导下,以数控车床为基础,设计开发主传动设计。

 目录

目录

第一章 序言 1

1.1 课题的来源、背景及研究意义 1

1.2 国内外发展史及研究现状 2

1.2.1 国外的发展史 2

1.2.2 我国的现状 3

1.3技术特点 3

1.3.1 自动化程度高,易实现计算机控制 3

1.3.2 数控加工的连续性高 4

1.3.3 数控加工的一致性好 4

1.3.4 适合于复杂零件的加工 4

1.3.5 便于建立网络化系统 4

1.4课题研究的内容 5

第二章 数控机床主传动系统的设计 6

2.1 数控机床主传动系统设计概述 6

2.1.1 数控机床主传动系统的配置方式 6

2.1.2 主传动系统可按不同的特征来分类 7

2.1.3 按数控系统的功能水平分类 7

2.2 主传动系统设计的技术要求 8

2.3 数控机床主传动系统的设计路线 9

2.4 数控机床主传动系统的设计方案 10

2.4.1 数控机床主传动系统的调速设计 10

2.4.2  数控机床机械结构设计方案 11

2.4.3 分级变速主传动系统 11

第三章 数控机床主轴的设计 12

3.1 主轴变速方案设计 12

3.2 主轴的功率和调速范围 13

3.3 主轴电机选型与校验 15

3.4 变频器的选型设计 17

第四章 主轴部件机构设计 19

4.1 主轴部件及性能要求 19

4.2 主轴结构设计 20

4.2.1 主轴部件的支承数目 21

4.2.2 推力轴承位置配置形式 21

4.2.3 主轴传动件位置的合理布置 22

4.3 主轴的设计校验 22

4.4 主轴组件的设计及校验 23

第五章 总结与展望 24

参考文献 26

毕业设计附录目录 27

第一章 序言

1.1 课题的来源、背景及研究意义

本课题来源于无锡职业技术学院机械技术系学生创新团队建设项目,无锡职业技术学院机械技术系学生创新团队主要负责机械类技术的指导与建设,主要以数控机床,数控车床的创新设计为主要工作内容。    

数控机床(Computer numerical control machine tools)是一种数字化控制机床的简称(见图1-1),并且是由计算机程序来控制其传动系统的一种自动化机床,并且可以使用自己修改好的程序,使机床工作并加工一些零件。数控机床主要可以使用加工程序的载体,以及数控设备的装置,并且数控机床结合了机械、微电子、计算机、自动化等目前实用的技术。

数控机床主要用来解决一些难以加工的小批量、复杂的零件加工问题,解决了原来无法加工这些小批量、复杂零件的难题,而且现代化机床是一种柔韧性、延展性较高的自动化机床,且代表了现代化机可靠机床控制技术的发展方位,受到广大公司的认可,并且在现代工业中被各公司大批量的使用,有效提高了公司企业的生产速度及效率。

参考文献

【1】 成大先.机械设计手册-轴承【M】.化学工业出版社.2004

【2】 张建民.机电一体化系统设计.北京:北京理工大学出版社.2006

【3】 杨黎明 机电系统化系统设计手册.北京:国防工业出版社.1997

【4】 吴宗泽 机电设计课程手册.北京:高等教育出版社.2006

【5】 李晓沛.张琳娜.赵凤霞.简明公差标准应用手册【M】.上海科学技术出版社.2005

【6】 文怀兴.夏田.数控机床设计实践指南【M】.化学工业出版社.2008

【7】 黄筱调.机电一体化技术技术基础及应用【M】.机械工业出版社.2004

【8】 刘杰.机电一体化技术基础与产品设计【M】.治金工业出版社.2010

【9】 顾维邦.金属切削机床概论.北京.机械工业出版社.2005

【10】 陈立德.机械设计机床.北京.高等教育出版社.2006



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