前言
毕业设计是实现高等院校培养目标所不可缺少的教学环节，是教学计划中的一个有机组成部分，是培养我们学生综合运用所学的基本理论、基本知识和基本技能，分析解决实际问题能力的重要一环。它与其它教学环节紧密配合，相辅相成，是前面各个教学环节的继续和发展。
机电一体化占据主导地位是制造产业发展的必然趋势而制造展业是整个个学技术和国家经济发展的基础工业，因此机电一体化在当前激烈的国际政治、军事、经济竞争中有举足轻重的作用，受到工业国家极大重视。
CA6140车床进行改造，让我们综合的运用机电一体化系统设计课程和其他有关先修课程的理论及生产实践的知识去分析和解决机电一体化系统设计问题，有效锻炼我们对机械设计及接口电路的设计能力，培养正确的设计思想和分析问题，同时锻炼我们运用标准、规范、手册、图册和查阅资料等，培养机电一体化系统设计的基本技能，并使所学过的知识得到进一步巩固和深化。
目录
一、计算切削力-------------------------------------------------3
二、滚珠丝杠螺母副的设计、计算与选型----------------4
⑴最大进给力计算----------------------------------------------4
⑵计算最大负载C-----------------------------------------------4
⑶滚珠丝杆的选择型号----------------------------------------5
⑷传动效率计算-------------------------------------------------6
⑸刚度验算-------------------------------------------------------6
⑹稳定校核-------------------------------------------------------8
⑺滚珠丝杆的几何参数----------------------------------------9
三、齿轮传动比计算和选择-----------------------------------9
四、步进电机的计算和选择-----------------------------------10
(1)等效转动惯量计算----------------------------------------10（2）刀架台折算到丝杠的传动惯量--------------------------11 （3）电机力矩的计算-------------------------------------------12 （4）计算电机空载起动频率-----------------------------------16 五, 设计小结-------------------------------------------------18
一．计算切削力：
CA614普通车床横轴的脉冲当量为0.005,刀具的补偿量为0~~99.99mm,机床定位精度为±0.015.横轴最大切削进给速度为0.3/min,刀架最快移动速度为1.2m/min.
按经验公式计算主F z(n) 可用纵轴计算公式先算出纵轴的主切削力如下
纵切外圆：F z=0.67D max1..5 (N)
D max为最大加工直径（mm）
F z（n）=0.67 D max1..5 =0.67×4001..5=5360（N）
而横切削主力：F
Z =0.5 F
Z
(n)
∴ F
Z
=0.5 ×5360 =2680（N）
计算走刀扛里抗力F y；吃刀抗力F x按以下比例：F z：F y：F x=1 ：0.25 ：0.4
F y=2680×0.25=670（N）
F x=2680×0.4=1072（N）
二，滚珠丝杠螺母副的设计、计算与选型。
（1）受力和稳定性横向刀架导轨选择燕尾型导轨，所以，最大进给力：
+2 F x+G)
F m=K F y+f、(F
Z
上式中G为移动件重量（N·cm），f、为导轨摩擦系数，随导轨的形式而不同，K为考虑颠复力矩影响的实验系数。
取K=1.4 ，f、=0.2
∴F m=1.4×F y+0.2（F Z+2 F x+600）
=1.4×670+0.2×（2680+2×1072+600）
=2023（N）
（2）计算最大动负载C：
时，必须保证在一定所谓的最大动负载为当所选丝杠副d
的轴向负载作用下丝杠在回转100万转后，在它的滚道上不产生点蚀现象。
根据公式：C=3L f w F m
上式中：
L-----丝杠寿命，以106转为一单位, n=1000Vs／L0
Vs------为最大切削条件下的进给速度（m ／mm ），
可取最大进给速度的0.5~0.33，即： Vs=0.3×0.5=0.15
L 0-----丝杠的导程（mm ）取L 0=5mm （初选）
T ---------机床的设计寿命（h ），对于数控机床
取T=15000h
f W
-----运转系数，根据设计说明书中的表3-5运转系数
表取f W =1.5 ∴
n =1000Vs ／L 0=1000×0.3×0.5=30 r ／mm
L=6
1060T n ??=6
10150003060??=27
∴
C =3
L f W
F m =
3
27×1.2×2023=7283 N
（3）滚珠丝杠的选择型号：
查阅《机电一体化设计手册》，可选用FYC 2D2005-2.5，1列2.5圏外循环螺纹预紧滚珠丝杠副额定动载荷为8630N,可满足要求选用精度为3级。
(4)传动效率计算：
η=)
tan(tan ?γγ
+ 式中：γ----丝杆螺旋升脚
?------摩擦角，滚珠丝杠副的滚动摩擦系数f=0.003~~0.004 其摩擦角约等于10′。
η=
)
tan(tan ?γγ
+=
)
10334tan(33
4tan 00‘
+=0.965
（5）刚度验算:
最大进给力率引力为2023N ，支承间距L=500，丝杠螺母轴承均进行预紧，预紧力为最大轴向负荷的1/3。 ①丝杠的拉伸或压缩变形量δ1，查《机械设计宝典》图3.23有：F m =2023 N, D 0=20 mm , δL /L=4.2×10-5
, δ
1=δL /L ×500=4.2×10
-5
×500=2.1×102-mm
由于两端均采用向心推力球轴承，且丝杠又进行了预紧拉伸，所以，其拉压刚度可以提高四倍， 其实际变形量δS 为：
δS=1/4×2.1×10-2=0.502×10-2 mm
②滚珠与螺纹道接触变形量δ2，查《机电一体化设计手册》相关图表，w系列1列2.5圈滚珠和螺纹道接触变形量δQ=8.5×10-3
因进行了预紧，
故δ2=1/2×8.5×10-3=4.25×10-3 mm
③支轴滚珠丝杠轴承的轴向接触变形量δ 3 ，采用8012型推力球轴承，d1=15 mm,滚动体直径=4.763 mm,滚动
体数量z=12
故δe=0.0024 2
2/
Fθ
m
d
3Z
Fm=202.3;dθ=4.763 ；Z=12
∴δe=9.4×10
因施加预紧力故：
δ3=1/2δe=1/2×9.4×10-3=4.7×10-3
综合以上的几项变形量之和：
δ总=δS+δ2+δ3=（5.02+4.25+4.7）×10-3
δ
总=1.397×10
-2
而设计机床的定位精度为：±0.015 mm 因此，以上材料满足要求。
⑹稳定性校核
计算临界负载F K :
F K =
2
2L EI f z π
上式中：
E----丝杠弹性摸量，对于钢 E=20.6×106
N/cm 2
I----为截面惯性矩（cm 4
）,丝杠截面惯性矩
I=64
πd 4
1(d 1为丝杠螺纹的底径)
L----丝杠两支承端距离，单位cm. f z ------丝杠支承方式系数，两端固定f z =4.0 I =64πd 4
1=64
14.3×16.7884
=0.3899
F K =
22L EI f z π=2
62503899.0106.2014.34???? =123706 N
n
k =F K F M =
123706
2023
=61.1 >> [N K ] (一般情况[N K ]=2.5—4)，此滚珠丝杠不会产生失稳。
⑺、横向滚珠丝杠副的几何参数
三、齿轮转动比计算：
已确定横向进给脉冲当量δp=0.005mm ,
滚珠丝杠导程L0 =5 m, 初步选步进电机步距角0.75o, 可计算出传动比:
i = 360δp
δb L0
=
360×0.005
0.75×5
=0.48
i =Z1
Z2=
24
50=0.48
∴Z1=24 , Z2 = 50, 因进运动齿轮受力不是很大，模数m 取２，齿轮有关参数如下：
四、进步电机的计算和选型
(1)等效转动惯量计算：
计算简图可参考《毕业设计宝典》一书图3.2.4。传动系统折算到电机轴上的总传动的传动惯量Jε（kg*cm2）
Jε=J1 +(Z1
Z22
{(J2 +J S) +
G
g
（
L0
2π
）2
式中：
J1、J2—齿轮Z1、Z2的传动惯量（kg*cm2）J S----滚珠丝杠传动惯量
由齿轮、轴、丝杠等圆柱体的惯量计算公式：J= MD2
8
=0.78×D4L×10-4（kg*cm2）
M---圆柱体质量kg
D---圆柱体直径cm
L----圆柱体长度或厚度cm
（2）刀架台折算到丝杠的传动惯量：
J G =(V
2πn )2
G
g=（
L0
2π
）2
G
g
式中：
v-----工作台移动速度cm/min
n-----丝杠转转速r/min
G----工作台重量N
g----重力加速度9.8m/s2
L0---丝杠导程cm
∴J G =（0.52π）2×600 N
9.8 m/s2
=0.388 kg/cm2 J S =0.78×10-3×24×50=0.624 kg/cm2
J1 =0.78×10-3×4.84×2=0.828 kg/cm2 J2 =0.78×10-3×104×2 = 16.5 kg/cm2
因此，到电机轴上的转动惯量为：
Jε=J1 +(Z1
Z22
{(J2 +J S) +
G
g
（
L0
2π
）2
=0.828 +0.482 [(15.6+0.624) + 0.388]
=0.828 +0.23 ×16.612
=4.65 kg/m2
（3）电机力矩的计算：
快速空载起动时所需要力
M起= M amax + M f +M0 (N*cm)
快速进给所需要力矩
M快= M f +M0 (N*cm)
最大切削负载时所需要力矩
M切= M f +M0 +M t (N*cm)
①空载时折算到电机轴上的加速力矩M amax为：
M amax=Jε2πn max
60t a
×10-2
上式中：
Jε----为转动系统折算到电机轴上的总等效转动惯量。n max---电机最大转速（r/min）
t a---运动部件从停止到起动力速到最大进给速度所需要时间 (t a = 0.03s)
n max =v max
δP×
θb
360
(v max运动部件最大快进速度
v max=1200 mm/min,θ b 为步进电机步矩角0.75 ，δp为脉冲当量，取δp=0.005mm/脉冲)
n max =v max
δP×
θb
360
=
1200
0.005
×
0.75
360
=500 r/min
M amax=Jε2πn max
60t a
×10-2
=4.65×2×3.14×500
60×0.03
×10-2–=118.6 N*cm
②摩擦力矩M f的计算：
M f =F 0L 02πηi =f L 0(F Z +G)
2πηi （N*cm ） 式中：F 0-------导轨的摩擦系力（N ）
F Z -----垂直方向的切削力 G-----为运动部件的总重量
f -----为导轨摩擦系数,燕尾凿导轨取f=0.2
i-----齿轮降速比，i= Z 2Z 1 =50
24 =2.08
η----转动链总效率，一般可取0.7--0.85
M f = f L 0[F Z +G]2πηi =0.2×0.5(2680+600)
2×3.14×0.8×2.08 =31.4 N*cm ③附加摩擦力矩M 0的计算 M 0 = F P0L 0
2πηi
η
2) （N*cm ）
F P0-----为滚珠丝杠预加负载（N ）,一般取进给引力的1/3
L 0---为滚珠丝杠导程 cm η0---滚珠丝杠未预紧时的传动效率，一般η0大于等于
0.9
因此 M 0 = F P0L 02πηi
(1-η
02)
= 1/3×2023×0.5
2×3.14×0.8×2.08
(1-0.92) =6.175 N*cm
④折算到电机轴上的切削负载力矩M t
M t=F t L0
2πηi
N*cm
=1072×0.5
2×3.14×0.8×2.08
=51.3 N*cm
因此，快速空载起动时所需要力
M q= M amax + M f +M0 (N*cm)
=118.6 + 31.4 +6.17
=156.2 N*cm
快速进给所需要力矩
M k = M f +M0 (N*cm)
=31.4 + 6.175
=36.6 N*cm
最大切削负载时所需要力矩
M j = M f +M0 +M t (N*cm)
=31.4 +6.175 +51.3
=88.9 N*cm
从上面计算可以看出，M q 、M k 、M j 三种工况下，以快速空转启动所需要力矩最大，以此项作选步进电机的
依据。
从设计指导书表3—10 最大静转矩M jma x与M q
之间的关系中，当步进电机为五相十拍时
M jmax= 156.2
0.951=164.2 N/cm =1.642 N*m
按转矩从设计指导书的附件三：反应式步进电机技术指标的图表中可以查出，90BF004 型的最大静转矩为2.45 N*m 大于所需最大静转矩，可作为初选型号。
（4）计算电机空载起动频率：
①最大空载起动频率：
f k =1000v max
60δp =
1000×1.2
60×0.005
=4000 Hz
上式中v max ------运动部件最大快速进给速度等于1.2 m/min δp------脉冲当量横轴0.005mm/脉冲-
②切削时的最大工作频率:
f c=1000v s
60δp =
1000×0.15
60×0.005
=500 Hz
上式中V s-----最大切削进给速度为0.15m/min
⑸校核步进电机
①校核步进电机转矩和惯量的匹配条件
为了使步进电机具有良好的起动能力及较快的响应速度，
通常要求满足M L
M Jmax≤ 0.5 及Jε
J m≤ 4
式中：M jmax--- 步进电机的最大静转矩（N*m）M L------- 转动系统折算到电机轴上的负载转矩(N*m) J m------步进电机转子的最大转动惯量(g/m2)
Jε------转动系统折算到电机转子的等效惯量(g/m2)
所以
M L
M Jmax=
0.889
2.45=0.363 ≤ 0.5
JεJ m=4.65
2.45=1.9 < 4 复合校核要求的条件.
②校核起矩特性和运动矩频特性:
根据以上算出的最大空载起动频率和切削时最大工作频率在90BF004 的启动矩频特性和运行矩特性的图表,在步
进电机不失步的情况下查出所允许最大力矩M dme和M dmk,与M起和M切的关系如下:
M切< M dme
M起> M dmk
因此,必须采用升降速措施, 采用高低压驱动功放电路,将步进电机起动力矩再扩大一倍左右,步进电机能满足使用.
五,毕业设计小结
此次毕业设计是我们从大学毕业生走向未来工程师重要的一步。从最初的选题，开题到计算、绘图直到完成设计。其间，查找资料，老师指导，与同学交流，反复修改图纸，每一个过程都是对自己能力的一次检验和充实。
通过这次实践，我了解了冷凝器的用途及工作原理，熟悉了冷凝器的设计步骤，锻炼了工程设计实践能力，培养了自己独立设计能力。此次毕业设计是对我专业知识和专业基础知识一次实际检验和巩固，同时也是走向工作岗位前的一次热身。
目录 摘要 -----------------------------------------------------------------------------3 关键词 --------------------------------------------------------------------------3 第一章任务介绍---------------------------------------------------------3 1.1轴的零件图-------------------------------------------------------3 1.2零件图的分析----------------------------------------------------3 1.3选择加工设备（题目给定用数控车）-----------------3 第二章数控车床的简介-----------------------------------------------4 2.1概述 -------------------------------------------------------------------4 2.1.1数控车床的特点及应用----------------------------------------4 2.1.2数控车床的发展前景-------------------------------------------6 2.1.3数控车床加工轴类零件的优势-----------------------------7 第三章轴类零件的分析--------------------------------------------------7 3.1该零件的功能分析----------------------------------------------7 3.2该零件的结构分析
摘要 普通机床的经济型数控改造主要是在合理选择数控系统的前提下，然后再对普通车床进行适当的机械改造，改造的内容主要包括： (1) 床身的改造，为使改造后的机床有较好的精度保持性，除尽可能地减少电器和机械故障的同时，应充分考虑机床零部件的耐磨性，尤其是机床导轨。 (2) 拖板的改造，拖板是数控系统直接控制的对象，所以对其改造尤显重要。这中间最突出一点就是选用滚珠丝杠代替滚动丝杠，提高了传动的灵敏性和降低功率步进电机力矩损失。 (3) 变速箱体的改造，由于采用数控系统控制，所以要对输入和输出轴以及减速齿轮进行设计，从而再对箱体进行改造。 (4) 刀架的改造，采用数控刀架，这样可以用数控系统直接控制，而且刀架体积小，重复定位精度高，安全可靠。 通过对机床的改造并根据要求选用步进电机作为驱动元件，这样改造后的机床就能基本满足现代化的加工要求。 关键字：普通车床数控改造步进电机经济型数控系统数控刀架
一绪论 我国数控机床的研制是从1958年开始的，经历了几十年的发展，直至80年代后引进了日本、美国、西班牙等国数控伺服及伺服系统技术后，我国的数控技术才有质的飞跃，应用面逐渐铺开，数控技术产业才逐步形成规模。 由于现代工业的飞速发展，市场需求变的越来越多样化，多品种、中小批量甚至单件生产占有相当大的比重，普通机床已越来越不能满足现代加工工艺及提高劳动生产率的要求。如果设备全部更新替换，不仅资金投入太大，成本太高，而且原有设备的闲置又将造成极大的浪费。如今科学技术发展很快，特别是微电子技术和计算机技术的发展更快，应用到数控系统上，它既能提高机床的自动化程度，又能提高加工精度，所以最经济的办法就是进行普通机床的数控改造。 机床数控化改造的优点：（1）改造闲置设备，能发挥机床原有的功能和改造后的新增功能，提高了机床的使用价值，可以提高固定资产的使用效率；（2）适应多品种、小批量零件生产；（3）自动化程度提高、专业性强、加工精度高、生产效率高；（4）降低对工人的操作水平的要求；（5）数控改造费用低、经济性好；（6）数控改造的周期短，可满足生产急需。因此，我们必须走数控改造之路。 普通车床（如C616，C618，CA6140）等是金属切削加工最常用的一类机床。普通机床刀架的纵向和横向进给运动是由主轴回转运动经挂轮传递而来，通过进给箱变速后，由光杠或丝杠带动溜板箱、纵溜箱、横溜板移动。进给参数要靠手工预先调整好，改变参数时要停车进行操作。刀架的纵向进给运动和横向进给运动不能联动，切削次序也由人工控制。 对普通车床进行数控化改造，主要是将纵向和横向进给系统改为用微机控制的、能独立运动的进给伺服系统；刀架改造成为能自动换刀的回转刀架。这样，利用数控装置，车床就可以按预先输入的加工指令进行切削加工。由于加工过程中的切削参数，切削次序和刀具都会按程序自动调节和更换，再加上纵向和横向进给联动的功能，数控改装后的车床就可以加工出各种形状复杂的回转零件，并能实现多工序自动车削，
毕业设计（论文） 题目：自动上下料机械手及主要零部件设计 姓名：管明亮学号：1465101255680 教育层次：本科专业：机械设计制造及其自动化分校：北京路指导教师：朱乾隆老师 2016年05月30日
摘要：机械手能代替人工操作，起到减轻工人的劳动强度，节约加工时间，提高生产效率，降低生产成本的特点。在实用的基础上，对自动上下料机械手的设计，其中分为三个部分，手爪、手腕、直臂。设计手爪为平移型夹持式手爪，传动结构为滑动丝杆。手腕为回转型，转动角度为0-180°，传动结构为蜗轮蜗杆。直臂传动结构为滚珠丝杆。整体机械手为直角坐标型，驱动均为电机驱动，结构简单可靠，精度高。 关键词：机械手；直臂与夹持部件；Pro/e三维设计；CAD二维设计
Abstract：Mechanical arm can replace manual operation, reduce the labor intensity of workers,save processing time,improve the production efficiency, reduce the production cost.On the basis of the practical,the design of automatic up-down material manipulator, which is divided into three parts, hand,wrist,arm straight.Design of clamping type hand claw gripper for translation,for sliding screw transmission structure.Wrist for transformation,rotation Angle of 0-180 °,for the worm gear and worm drive structure.Straight arm for the ball screw transmission structure. Integral type manipulator for rectangular coordinates, drive for motor drive,structure simple, reliable and high precision. Key Word：Mechanical arm; Straight arm and clamping parts; Pro/e 3 d design; 2 d CAD design
目录 一、机床总体设计---------------------------------------------------------------------2 1、机床布局--------------------------------------------------------------------------------------------2 2、绘制转速图-----------------------------------------------------------------------------------------4 3、防止各种碰撞和干涉-----------------------------------------------------------------------------5 4、确定带轮直径--------------------------------------------------------------------------------------5 5、验算主轴转速误差--------------------------------------------------------------------------------5 6、绘制传动系统图-----------------------------------------------------------------------------------6 二、估算传动件参数确定其结构尺寸-------------------------------------------7 1、确定传动见件计算转速--------------------------------------------------------------------------7 2、确定主轴支承轴颈尺寸--------------------------------------------------------------------------7 3、估算传动轴直径-----------------------------------------------------------------------------------7 4、估算传动齿轮模数--------------------------------------------------------------------------------8 5、普通V带的选择和计算-------------------------------------------------------------------------8 三、机构设计--------------------------------------------------------------------------10 1、带轮设计-------------------------------------------------------------------------------------------10 2、齿轮块设计----------------------------------------------------------------------------------------10 3、轴承的选择----------------------------------------------------------------------------------------10 4、主轴主件-------------------------------------------------------------------------------------------10 5、操纵机构-------------------------------------------------------------------------------------------10 6、滑系统设计----------------------------------------------------------------------------------------10 7、封装置设计----------------------------------------------------------------------------------------10 8、主轴箱体设计-------------------------------------------------------------------------------------11 9、主轴换向与制动结构设计----------------------------------------------------------------------11 四、传动件验算-----------------------------------------------------------------------11 1、齿轮的验算----------------------------------------------------------------------------------------11 2、传动轴的验算-------------------------------------------------------------------------------------13 五、设计感想--------------------------------------------------------------------------15 六、参考文献--------------------------------------------------------------------------16
毕业设计任务书 毕业设计题目：经济型C6140车床数控改造
内容和要求：内容：司服进给系统的校核计算和微机数控系统硬件电路设计，完成普通C6140车床的数控化改造及相关图纸。 技术要求：利用微机对纵、横向进给系统进行开环控制，纵向（Z向）脉冲当量为0.01mm/脉冲，横向（X向）脉冲当量为0.005mm/脉冲，驱动采用步进电机，传动系统采用滚珠丝杠，刀架采用自动转位刀架。 工作质量要求：方案设计合理，理论计算准确，结构设计合理，图纸图面清楚，投影正确，标注完整，设计及绘图过程符合国家要求等。 软硬件条件：个人计算机；参考书；AutoCAD（或其他绘图条件） 指导教师（签字）：年月日
机床作为机械制造业的重要基础装备，它的发展一直引起人们的关注，由于计算机技术的兴起，促使机床的控制信息出现了质的突破，导致了应用数字化技术进行柔性自动化控制的新一代机床－数控机床的诞生 和发展。计算机的出现和应用，为人类提供了实现机械加工工艺过程自动化的理想手段。用经济型数控系统改造普通机床，在投资少的情况下，使其既能满足加工的需要，又能提高机床的自动化程度，比较符合我国的国情。到目前为止，已有很多厂家生产经济型数控系统。可以预料，今后，机床的经济型数控化改造将迅速发展和普及。 关键词：机床, 数控机床, 伺服进给系统, 单片机
1．前言 (1) 1.1 概述 (1) 1.2 数控机床和数控技术 (1) 1.3 数控机床的特点 (2) 1.4 数控机床的发展 (3) 2．总体方案的设计 (4) 2.1 设计任务与要求 (4) 2.1.1 课程设计的目的 (4) 2.1.2 课程设计的主要技术参数 (4) 2.2.3 课程设计的内容 (5) 2.2.4 课程设计的要求 (5) 2.2.5 课程设计的图纸 (5) 2.2 总体方案的设计 (5) 2.2.1 数控系统运动方式的确定 (5) 2.2.2 伺服进给系统的改造设计 (6) 2.2.3 数控系统的硬件电路设计 (6) 3．伺服进给系统的计算 (8) 3.1 确定系统脉冲当量 (8) 3.2 切削力的计算 (8) 3.2.1 纵车外圆 (8) 3.2.2 横切端面 (8) 3.3 滚珠丝杠螺母副的计算与选型 (9) 3.3.1 纵向进给丝杠 (9) 3.3.2 横向进给丝杠......................................... .11 3.3.3 纵向和横向滚珠丝杠螺母副几何参数..................... .14
组合机床毕业设计开题报告 毕业设计(论文)开题报告 理工类 题目: 载重汽车主传动轴万向节叉端面钻孔组合 机床设计学院: 机械工程学院 专业班级: 机械设计制造及其自动化机械000 学生姓名: 000 学号: 0000 指导教师: 000,教授, 2012年 04 月 1日 淮海工学院毕业设计,论文,开题报告 1.课题研究的意义，国内外研究现状、水平和发展趋势 随着社会的不断进步～机械加工技术的不断发展～传统的机床已不能完全适应新形势的要求。传统的机床只能对一种零件进行单刀～单工位～单轴～单面加工～生产效率低且加工精度不稳定～为了克服传统机床的弊端～工程技术人员相应地设计出了专用机床。但由于专用机床是根据某一工艺要求专门设计制造的～且它的组成部件均是专门设计制造的～因此相对于传统机床而言～专用机床的造价过于昂贵～设计制造周期长。为了解决传统机床与专用机床之间的矛盾组合机床便应运而生了～组合机床兼有低成本和高效率的优点～在大批、大量生产中得到广泛应用～在组合机床上可以完成钻孔、扩孔、铣削、磨削等工序～生产效率高～加工精度稳定～引起了越来越多工程人员的关注。本课题针对载重汽车主传动轴万向节叉端面钻孔组合机床设计～有利于提高大批量生产的生产效率～提高加工精度稳定性～节约各方面的资源。
最早的组合机床于1911年在美国制成～用于加工汽车零件之后便广泛应用于大批量生产的机械工业中～并且随着机械工业的发展而逐步完善。我国的组合机床的发展已有28年的历史～其科研和生产都具有相当的基础～应用也深入到很多行业～它是提高生产效率和实现高速发展必不可少的设备之一。组合机床及其自动线是集机电于一体的综合自动化程度较高的制造技术和成套工艺装备。它的特征是高效、高质、经济实用～因而被广泛应用于工程机械、交通、能源、军工、轻工、家电等行业。我国传统的组合机床及组合机床自动线主要采用机、电、气、液压控制～它的加工对象主要是生产批量比较大的大中型箱体类和轴类零件,近年研制的组合机床加工连杆、板件等也占一定份额,～完成钻孔、扩孔、铰孔～加工各种螺纹、镗孔、车端面和凸台～在孔内镗各种形状槽～以及铣削平面和成形面等。随着技术的不断进步～一种新型的组合机床——柔性组合机床越来越受到人们的青睐～它应用多位主轴箱、可换主轴箱、编码随行夹具和刀具的自动 淮海工学院毕业设计,论文,开题报告更换～配以可编程序控制器,PLC,、数字控制,NC,等～能任意改变工作循环控制和驱动系统～并能灵活适应多品种加工的可调可变的组合机床。另外～近年来组合机床加工中心、数控组合机床、机床辅机,清洗机、装配机、综合测量机、试验机、输送线,等在组合机床行业中所占份额也越来越大。 我国组合机床及其组合机床自动线总体技术水平比发达国家要相对落后～国内所需的一些高水平组合机床几乎都从国外进口。第21届日本国际机床博览会上来自世界10多个国家和地区的500多家机床制造商和团体展示的最先进的机床设备中～超高速和超高精度加工技术装备与复合、多功能、多轴化控制设备等深受欢迎。该届博览会上展出的加工中心中～主轴转速10000-20000r/min～最高进给速度可达20-60m/min,复合、多功能、多轴化控制装备的前景亦被看好。在零部件一体化程度不断提高、数量减少的同时～加工的形状却日益复杂。在工程机械快速发
实用标准文档 黄冈职业技术学院 毕业设计 课题名称:设计螺旋传输机传动装置中的一级圆柱齿轮减速器 系别机电工程系 专业机电一体化 班级机电动机200702班 姓名杨国志 学号200703011211 指导教师李杰老师
目录 第1章、总述 (5) 一、机械设计基础毕业设计的目的 (5) 二、机械设计基础毕业设计的内容 (6) 三、机械设计基础毕业设计的要求 (6) 第2章、传动装置的总体设计 (7) 一、减速箱的工作原理 (7) 二、电动机的选择 (8) 三、计算总传动比及分配各级的传动比 (10) 四、运动参数及动力参数计算 (10) 第3章、传动零件的设计计算 (12) 一、带轮传动的设计计算 (12) 二、带轮的安装与维护 (15) 第4章、轴的设计计算 (16) 一、从动轴的设计计算 (16) 二、从动轴校核轴受力图 (19) 第5章、滚动轴承的选择及校核计算 (22) 一、从动轴滚动轴承的设计 (22)
二、主动轴滚动轴承的设计 (23) 第6章、键联接的选择及校核计算 (24) 一、从动轴与齿轮配合处的键 (24) 二、主动轴与齿轮配合处的键 (26) 第7章、润滑的选择 (27) 第8章、联轴器及轴承盖的选择 (29) 一、联轴器的选择 (29) 二、轴承盖的选择 (29) 第9章、减速器箱体和附件设计 (30) 一、减速器箱体： (30) 二、附件设计： (32) 小结 (35) 参考文献 (37)
摘要 本次毕业课题设计中的减速机选择的是非标准减速器。一级圆柱齿轮减速机是位于原动机和工作机之间的机械传动装置。机器常由原动机、传动装置和工作机三部分组成。合理的传动方案不仅应满足工作机的性能要求，而且还要工作可靠、结构简单紧凑加工方便、成本低、传动效率高以及使用和维护方便。 关键词：传动装置箱体齿轮低速轴 Abstract The subject of design graduates choose non-standard gear reducer. A cylindrical gear reducer is located between the prime mover and working machine mechanical transmission device. Machines often the original motivation, transmission and work machine of three parts. Sound transmission programs should not only meet the performance requirements of the work machine, but also reliable operation, simple structure, compact and easy processing, low cost, high transmission efficiency, as well as easy to use and maintain. Key words: low-speed gear box gear shaft
数控车床毕业设计
南京工程学院继续教育学院毕业论文典型轴类零件数控车削加工设计姓名：钱春花 学号：07323 专业：机电一体化 学历：大专 指导教师: 姜爱国
函授站：无锡交通高等职业技术学校 中国·南京 2012年5月 目录 前言（引言） 1．课题选择及说明 1．1 选题目标 1．2 课题说明 1．3图纸
2．加工内容和加工要求分析 2．1 加工结构及分布 2．2 加工要求分析 2．3 加工重点和难点分析 2．4加工内容和要求分析表 3．1加工方案设计初步考虑 3．1 加工过程设计 3．2 加工设计其它方案及优化4．加工设备选用 4．1机床选用： 4．2刀具选择 4．3夹具选用： 4．4量具 4．4工具清单 5．加工程序 6．操作加工要点 6．1加工准备 6．2工件加工 6．3对工件加工操作的改进 7．课题设计小结 7．1设计内容总结 7．2设计效果论证 7．4设计不足分析和可能的优化展望 7．3设计体会 参考文献资料
1．课题选择及说明 1．1 选题目标 通过典型轴零件数控车床加工设计，进一步提高工艺分析、工艺设计及工艺技术文件的编写、程序编写，提高综合数控加工技能。 是专业各门课程综合应用，提高专业能力。 设计与工作实际相结合，提高工作适应能力。 目的： 1、通过零件加工工艺设计进一步掌握零件加工的过程和每一步的加工要求，在设计过程中，充分利用在校所学内容，使之融会贯通，加深对所学内容的理解和掌握。 2、设计过程中必须认真考虑加工三要素的设定，它们是加工中最重要的三个参数。合理设置可以提高加工精度，缩短加工时间，节约生产成本。通过设计可以更深一点地理解并掌握三要素的设定方法。 3、设计中涉及了车断面、车外圆、车椭圆、镗孔、车内外螺纹等加工方式。通过对如上常用加工方式的工艺设计，熟悉了这些加工方式的加工特点，工艺设计的方法。 4、在此次设计过程中，肯定会遇到各种各样的困难，这也能提高我遇到问题解决问题的能力。对今后的工作以及生活都大有益处。 意义： 1、随着全国产业机械化的提高，相应的机械零件的加工精度要求也随之愈加严格，对零件加工工艺进行合理设计能更好的在现有的加工条件下使加工精度得以最大化。 2、在制造业要求“成本最低化，利益最大化”的大前提下，零件加工工艺也有充分的必要性。它可以缩短加工时间，提高生产效率，降低原材料的报废率，从另一方面讲，也有效的降低了工人们的劳动强度。
目录 全套图纸加174320523 各专业都有 1.概述和机床参数确定 (1) 1.1机床运动参数的确定 (1) 1.2机床动力参数的确定 (1) 1.3机床布局 (1) 2.主传动系统运动设计 (2) 2.1确定变速组传动副数目 (2) 2.2确定变速组的扩大顺序 (2) 2.3绘制转速图 (3) 2.4确定齿轮齿数 (3) 2.5确定带轮直径 (3) 2.6验算主轴转速误差 (4) 2.7绘制传动系统图 (4) 3．估算传动件参数确定其结构尺寸 (5) 3.1确定传动转速 (5) 3.2确定主轴支承轴颈尺寸 (6) 3.3估算传动轴直径 (6) 3.4估算传动齿轮模数 (6) 3.5普通V带的选择和计算 (7) 4．结构设计 (8) 4.1带轮设计 (8) 4.2齿轮块设计 (8) 4.3轴承的选择 (9) 4.4主轴组件 (9) 4.5操纵机构、滑系统设计、封装置设计 (9) 4.6主轴箱体设计 (9)
4.7主轴换向与制动结构设计 (9) 5.传动件验算 (10) 5.1齿轮的验算 (10) 5.2传动轴的刚度验算 (12) 5.3花键键侧压溃应力验算 (16) 5.4滚动轴承的验算 (16) 5.5主轴组件验算 (17) 6. 主轴位置及传动示意图 (20) 7.总结 (20) 8.参考文献 (21) 1.概述 1机床课程设计的目的 机床课程设计，是在金属切削机床课程之后进行的实践性教学环节。其目的在于通过机床运动机械变速传动系统的结构设计，使学生在拟定传动和变速的结构的结构方案过程中，得到设计构思，方案分析，结构工艺性，机械制图，零件计算，编写技术文件和查阅技术资料等方面的综合训练，树立正确的设计思想，掌握基本的设计方法，并培养学生具有初步的结构分析，结构设计和计算能力。轻型车床是根据机械加工业发展需要而设计的一种适应性强，工艺范围广，结构简单，制造成本低的万能型车床。它被广泛地应用在各种机械加工车间，维修车间。它能完成多种加工工序；车削内圆柱面，圆锥面，成形回转面，环形槽，端面及内外螺纹，它可以用来钻孔，扩孔，铰孔等加工。 1.1 机床运动参数的确定 （1）确定公比φ及Rn 已知最低转速n min =45rpm，最高转速n max =1980rpm，变速级数Z=12，则公比： φ= （n max /n min ）1/（Z－1） =（1980rpm/45rpm）1/（12－1）≈1.41 转速 调整范围： Rn=n max /n min =44 （2）求出转速系列 根据最低转速45r/min，最高转速max n=1980r/min，公比φ=1.41，按《金属切屑机床》（戴曙编）表7-1选出标准转速数列： 2000 1400 1000 710 500 355 250 180 125 90 63 45 1.2机床动力参数的确定 已知电动机功率为N=4kw，根据《金属切削机床简明手册》（范云涨、陈兆年编）表11-32选择主电动机为Y112M-4，其主要技术数据见下表1： 表1 Y90L-4技术参数
CA6140机床的数控化改造 一、市场研究与需求分析 目前机床数控化改造的市场在我国还有很大的发展空间，现在我国机床数控化率比较低。用普通机床加工出来的产品普遍存在质量差、品种少、档次低、成本高、供货期长，从而在国际、国内市场上缺乏竞争力，直接影响一个企业的产品、市场、效益，影响企业的生存和发展，所以必须大力提高机床的数控化率。 机床数控改造的意义： 1）节省资金。机床的数控改造同购置新机床相比一般可节省60%左右的费用，大型及特殊设备尤为明显。一般大型机床改造只需花新机床购置费的1/3。即使将原机床的结构进行彻底改造升级也只需花费购买新机床60%的费用，并可以利用现有地基。 2）性能稳定可靠。因原机床各基础件经过长期时效，几乎不会产生应力变形而影响精度。 3）提高生产效率。机床经数控改造后即可实现加工的自动化效率可比传统机床提高 3至5倍。对复杂零件而言难度越高功效提高得越多。且可以不用或少用工装，不仅节约了费用而且可以缩短生产准备周期。 二、CA6140车床数控系统总体设计方案 数控技术是先进制造技术的核心，是制造业实现自动化、网络化、柔性化、集成化的基础。数控装备的整体水平标志着一个国家工业现代化水平和综合国力的强弱。机床数控系统总体方案的拟定应包括以下内容：系统运动方式的确定，伺服系统的选择、执行机构的结构及传动方式的确定，计算机系统的选择等内容。 一般应根据设计任务和要求提出数个总体方案，进行综合分析、比较和论证，最后确定一个可行的总体方案。 1、设计任务 对CA6140普通车床进行数控化改造的车床能进行生产加工，其加工质量和精度(误差万≤o．03ram)达到或超过改造前车床出厂时的水平，接近同档次数控车床的水平，数控改造的车床其生产效率、安全性超过改造前普通车床出厂时的水平。 2.2总体方案确定 2.2.1系统的运动方式与伺服系统的选择 由于改造后的经济型数控铣床应具有定位、直线插补、顺、逆圆插补、暂停、循环加工、公英制螺纹加工等功能，由于在铣削加工中，要求工作台或刀具沿各坐标轴运动有确定的函数关系，即刀具以给定的速率相对于工件沿加工路径运动，所以不能选用点位系统，因为点位控制系统要求工件相对于刀具移动过程中不进行切削。因此，应选用连续控制系统。 1.确定伺服系统 1）小型机床都采用步进电机驱动系统。这种系统价格低，结构简单，安装调试和维修都非常方便，但控制精度和速度较低。 2）大、中型机床则都采用可控硅直流伺服系统和PWM直流伺服系统。这两种系统控制精度高、调速范围宽、快速性好，容易实现半闭环控制，但价格较高，维修较困难。 2.数控系统 数控系统的控制方式有三种：开环、闭环和半闭环方式。选择哪种控制方式，需根据具情况确定。 1）一般小型机床的数控化改造多半采用开环控制方式。数控系统多数为以单板机为主控制单元的简易数控系统。因该类机床本身价格低廉，而该控制方式投资少，安装调试方便，
1前言 在机械制造中，对单件或小批量生产的工件，许多工厂采用通用机床加工。由于通用机床要适应被加工零件形状和尺寸的要求，故机床结构一般比较复杂。不仅如此，在实际加工中，由于只能单人单机操作，一道一道工序地完成，所以工人的劳动强度大、生产率低，工件的加工质量也不稳定。 针对以上的问题，组合机床便出现并逐步发展起来。组合机床是根据加工需要，以大量通用部件为基础，配以少量专用部件组成一种高效组合机床。组合机床一般采用多轴、多刀、多工序、多面或多工位同时加工的方法，生产效率比通用机床高几倍至几十倍。 组合机床一般用于加工箱体类或特殊形式的零件。加工时，工件一般不旋转，有刀具的旋转运动和刀具与工件的相对进给运动来实现各种加工。组合机床的设计，目前基本上有两种方式：第一，是根据具体加工对象的特征进行专门设计，这是当前最普遍也是最实用的做法。第二，随着组合机床在我国机械行业的广泛使用，广大工人和技术人员总结出生产和使用组合机床的经验，发现组合机床不仅在其组成部件方面有共性，可设计成通用部件，而且一些行业在完成一定工艺范围内的组合机床是极其相似的，有可能设计成通用部件，这种机床称为“专用组合机床”。这种组合机床不需要每次按具体对象进行专门设计和生产，而是设计成通用品种，组织成批量生产，然后按被加工零件的具体需要，配以简单的夹具和刀具，即可组成加工一定对象的高效率设备。 为了使组合机床能在中小批量生产中得到应用，往往需要应用成组技术，把结构和工艺相似的零件集中在一台组合机床上加工，以提高机床的利用率。 该课题是数控气缸盖导管孔组合机床的主轴箱设计。该课题来源于高精公司。这次设计任务是组合机床主轴箱部分的设计。主轴箱设计是该次设计中一个重要的传动部分的设计。首先，在同组同学完成对组合机床的总体设计并绘制出“三图一卡”的基础上，绘制主轴箱设计的原始依据图；接着确定主轴结构；然后根据被加工孔的位置，拟定传动系统。这里应注意轴与轴的最小间距应符合规定要求，避免产生干涉，这一步是主轴箱设计的核心部分；第四步，计算并校核主轴是否符强度要求，其中包括对主轴配套轴承的校核；第五步，设计计算同步带传动装置；最后，绘制出相应的主轴箱图和同步带图以及它们的一些零件图。 整个毕业设计，需要查阅大量的资料作为参考，在设计过程中必须考虑各个方面的问题，要从机床的合理性、经济性、工艺性、实用性以及被加工零件的具体要求出发，确立合理的设计方案。要不断地检查目标的完成情况，这样才能发现自己存在的不足，遇到的问题也要及时请教指导老师，研究坚决的方法，得到进步。最终在老师的耐心和认真负责的指导下，顺利完成了这个毕业设计。
机械设计毕业论文标准化工作室编码[XX968T-XX89628-XJ668-XT689N]
毕业论文 题目：柴油机“连杆”零件的机械加工工艺规程的编制及工装设计 班级：机制1103班 姓名：高红岩 专业：机械制造与自动化 指导教师：孙卓 摘要 机械制造工业是国民经济最重要的部门之一，是一个国家或地区经济发展的支柱产业，其发展水平标志着该国家或地区的经济实力、科技水平、生活水平和国防实力。机械制造业的生产能力和发展水平标志着一个国家或地区国民经济现代化的程度，而机械制造业的生产能力主要取决于机械制造装备的先进程度，产品性能和质量的好坏则取决于制造过程中工艺水平的高低。 连杆作为传递力的主要部件广泛应用于各类动力机车上，是各类柴油机或汽油机的重要部件。连杆在传递力的过程中，承受着很高的周期性冲击力、惯性力和弯曲力。这就要求连杆应具有高的强度、韧性和疲劳性能。同时，因其是发动机重要的运动部件，故要求很高的重量精度。随着汽车行业的发展，连杆的需求量在不断增加，也出现了许多不同的加工制造工艺。 关键词：机械制造、机械制造装备、连杆、加工工艺 目录 绪论..................................... (4) 一. 零件的结构工艺分析 (4) . 零件的作用及保护措施 (4) . 毛坯材料的选用、制造并绘制毛坯图 (6)
. 连杆工艺规程的设计 (9) . 零件的工艺过程分析 (13) . 工艺方案的确定 (15) . 机械加工余量、切削用量、工序尺寸的确定 (16) . 工序工时定额的计算 (19) 二. 连杆机械加工技术近期发展 (22) 三. 连杆的修复 (24) 四. 工装设计 (25) 五. 总结 (33) 六. 致谢 (34) 七. 参考文献 (35) 八. 毕业设计任务 (36) 绪论 机械制造工业是国民经济最重要的部门之一，是一个国家或地区经济发展的支柱产业，其发展水平标志着该国家或地区的经济实力、科技水平、生活水平和国防实力。机械制造业的生产能力和发展水平标志着一个国家或地区国民经济现代化的程度，而机械制造业的生产能力主要取决于机械制造装备的先进程度，产品性能和质量的好坏则取决于制造过程中工艺水平的高低。 将设计图样转化成产品，离不开机械制造工艺与夹具，因而它是机械制造业的基础，是生产高科技产品的保障。离开了它，就不能开发制造出先进的产品和保证产品质量，不能提高生产率、降低成本和缩短生产周期。机械制造工艺技术是在人类生产实践中产生并不断发展的。机械制造工艺的内容极其广泛，它包括零件的毛坯制造、机械加工及热处理和产品的装配等。
日照职业技术学院毕业设计（论文） 数控加工工艺 姓名 : 付卫超 院部：机电工程学院 专业：数控设备应用与维护 指导教师：张华忠 班级： 11级数控设备应用与维护二班 2014年05月
随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，数控加工技术对国计民生的一些重要行业（IT、汽车、轻工、医疗等）的发展起着越来越重要的作用，因为效率和质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大提高效率，提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争能力。而对于数控加工，无论是手工编程还是自动编程，在编程前都要对所加工的零件进行工艺分析，拟定加工方案，选择合适的刀具，确定切屑用量，对一些工艺问题（如对刀点、加工路线等）也需要做一些处理，并在加工过程掌握控制精度的方法，才能加工出合格的产品。 本文根据数控机床的特点。针对具体的零件，进行了工艺方案的分析，工装方案的确定，刀具和切屑用量的选择，确定加工顺序和加工路线，数控加工程序编制。通过整个工艺的过程的制定，充分体现了数控设备在保证加工精度、加工效率、简化工序等方面的优势。 关键词工艺分析加工方案进给路线控制尺寸
第1章前言-----------------------------------第2页第2章工艺方案的分析-------------------------第3页 2.1 零件图-------------------------------第3页 2.2 零件图分析---------------------------第3页 2.3 零件技术要求分析---------------------第3页 2.4 确定加工方法-------------------------第3页 2.5 确定加工方案-------------------------第4页第3章工件的装夹-----------------------------第5页 3.1 定位基准的选择-----------------------第5页 3.2 定位基准选择的原则-------------------第5页 3.3 确定零件的定位基准-------------------第5页 3.4 装夹方式的选择-----------------------第5页 3.5 数控车床常用的装夹方式---------------第5页 3.6 确定合理装夹方式---------------------第5页第4章刀具及切削用量-------------------------第6页 4.1 选择数控刀具的原则-------------------第6页 4.2 选择数控车削刀具---------------------第6页 4.3 设置刀点和换刀点---------------------第6页 4.4 确定切削用量-------------------------第7页第5章轴类零件的加工-------------------------第8页 5.1 轴类零件加工工艺分析-----------------第8页 5.2 轴类零件加工工艺---------------------第11页 5.3 加工坐标系设置-----------------------第13页 5.4 保证加工精度方法---------------------第14页 参考文献 ---------------------------------第15页
课程设计 课程名称：金属切削机床 学院：机械工程学院 专业：机械设计制造及其自动化姓名：学号： 年级：任课教师： 2011年 1月15 日 贵州大学机械工程学院
目录 目录 (2) 一、绪论 (4) 二、设计计算 (5) 1机床课程设计的目的 (5) 2机床主参数和基本参数 (5) 3操作性能要求 (5) 三、主动参数的拟定 (6) 1确定传动公比 (6) 2主电动机的选择 (6) 四、变速结构的设计 (6) 1主变速方案拟定 (6) 2变速结构式、结构网的选择 (7) 1. 确定变速组及各变速组中变速副的数目 (7) 2. 变速式的拟定 (7) 3. 结构式的拟定 (7) 4. 结构网的拟定 (8) 5. 结构式的拟定 (8) 6. 结构式的拟定 (9) 7. 确定各变速组变速副齿数 (10) 8. 绘制变速系统图 (11) 五、结构设计 (12) 1.结构设计的内容、技术要求和方案 (12) 2.展开图及其布置 (12) 3.I轴（输入轴）的设计 (12) 4.传动轴的设计 (13) 5.主轴组件设计 (14) 1. 内孔直径d (14) 2. 轴径直径 (15) 3. 前锥孔直径 (15) 4. 主轴悬伸量a和跨距 (15) 5. 主轴轴承 (15) 6. 主轴和齿轮的联接 (16) 7. 润滑和密封 (16) 8. 其它问题 (16) 六、传动件的设计 (17) 1带轮的设计 (17)
2传动轴直径的估算 (20) 1 确定各轴计算转速 (20) 2传动轴直径的估算 (21) 3各变速组齿轮模数的确定 (22) 4片式摩擦离合器的选择和计算 (25) 七、本文工作总结 (27) 参考文献 (28) 致谢 (29)
目录 摘要-----------------------------------------------------------------------------3 关键词--------------------------------------------------------------------------3 第一章任务介绍---------------------------------------------------------3 1.1轴的零件图-------------------------------------------------------3 1.2零件图的分析----------------------------------------------------3 1.3选择加工设备（题目给定用数控车）-----------------3 第二章数控车床的简介-----------------------------------------------4 2.1概述-------------------------------------------------------------------4 2.1.1数控车床的特点及应用----------------------------------------4 2.1.2数控车床的发展前景-------------------------------------------6 2.1.3数控车床加工轴类零件的优势-----------------------------7 第三章轴类零件的分析--------------------------------------------------7 3.1该零件的功能分析----------------------------------------------7 3.2该零件的结构分析----------------------------------------------7 3.3该零件材料及受力分析-----------------------------------------8 3.4该零件的精度分析-----------------------------------------------9第四章轴的加工工艺方案---------------------------------------------9 4.1零件图工艺分析----------------------------------------------------9 4.2选择毛坯--------------------------------------------------------------10 4.3确定加工顺序-------------------------------------------------------10 4.4选择夹具及确定装夹方案--------------------------------------11 4.5选择加工刀具---------------------------------------------------11