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三江学院本科生毕业设计（论文）题目数控磨床Y轴结构设计______________________________________________________ 高等职业技术院（系）机械设计制造与自动化专业学生姓名钱明怀学号 G105152025___ 指导老师沈仙法职称讲师_______ 指导老师工作单位三江学院______________ 起讫日期 2013 年 12月 16号—2013 年 4月 7号____摘要机械制造中最常用的加工方法之一。
随着高速磨削和强力磨削工艺的发展，进一步提高了磨削的效率。
磨床因为加工用途越来越广而且在日常加工中容易实现自动化，从而使得金属切削机床使用范围日益扩大，所占的比重不断上升，从而让金属切削机床在发达国家占了25%以上。
本文介绍数控磨床Y轴结构的系统进行设计，它包括了进给伺服系统以及导轨和底座的设计。
在目前的生产生活中它不仅能有效地增加生产效率而且还能减少劳动时间，通过这种方式就能减少生产成本，所以在生产生活中大量的使用这种设备，是一种很好的减少成本的方式，因此磨床的研究从来都是很重要的任务，因为磨床的规模化，在加工和设计者的面前，将会出现很多的难题，为了赶上先进的生产水平，我们只能不断的优化加工设备。
关键词：磨削：机床：进给伺服系统ABSTRACTOne of the most commonly used method of processing machinery manufacturing. With the development of high speed grinding and grinding process, to further improve the grinding efficiency. Grinding in machining and easy to realize automation, thus grinding applications more widely, the increasing scope of the use, in the metal cutting machine tools accounted for the proportion rising, in the industrial developed countries accounted for more than 25% of metal cutting machine tools.This paper introduces the system of NC grinder Y week structure design, it includes the feed servo system and design guide and base. To present in the industrial production more than he can not only reduce the machining process can effectively reduce the processing time, so can greatly reduce processing cost, so it has good reference value in the extensive use of such equipment, and grinder research has been a very important task, with the more common grinding machine, more and more difficult problems will face in front of the designers and processors, we must constantly improve the processing facilities to catch up with the international industry level.Keywords：grinding; machine tool; servo system目录第一章概论1.1数控机床的产生与发展 (1)1.2 何谓数控机床 (1)1.3 数控机床的应用范围 (1)1.4 数控机床的基本组成 (2)1.5 数控机床的分类 (2)1.6 数控机床的工作过程 (2)1.7数控机床的特点 (2)1.8 磨削概论 ............................................................................................... 错误!未定义书签。
数控技术毕业设计数控技术（Numerical Control Technology）是一种通过使用程序控制机床和其他工业机械设备的技术。
它使用数值数据和编程指令，以高精度和高效率的方式执行各种加工任务。
数控技术在制造业中发挥着重要作用，可以提高生产效率、降低成本、减少人工操作和提高产品质量。
针对数控技术的毕业设计，主要目标是通过设计和实施一个数控系统，来解决现实生产中的一个具体问题或优化一些工业过程。
下面将介绍一个可能的数控技术毕业设计方案，并讨论其应用领域和技术要求。
1.毕业设计方案概述：在该毕业设计中，我们将设计和实施一个数控系统，用于控制和管理一台机床的操作。
该机床可以用于加工各种材料，如金属、塑料、木材等。
该系统将包括硬件和软件部分，主要功能包括自动化加工过程、精确控制刀具位置、监测加工质量等。
2.应用领域：该数控系统可以应用于各种制造行业，如汽车、航空航天、电子、医疗设备等。
它可以用于加工各种零件和组件，如发动机零件、航空零件、电路板等。
3.技术要求：为了实现该数控系统，需要以下技术要求：-了解机械加工原理和过程，熟悉不同类型的机床和其操作要求。
-掌握数控编程和数控机床的操作方法。
-熟悉传感器技术和测量技术，用于监测加工过程和质量控制。
-掌握计算机编程语言和软件开发技术，以开发系统控制软件。
-理解自动化控制原理和算法，用于实现机械运动控制和位置测量。
4.设计和实施步骤：该毕业设计可以包括以下步骤：-研究和了解数控技术的基本原理和应用领域。
-分析所选应用领域的需求和问题，确定设计目标和功能要求。
-设计数控系统的硬件部分，包括机床的控制单元、传感器和执行器。
-开发数控系统的软件部分，包括编程界面、运动控制算法和加工过程监测算法。
-进行系统的实施和测试，验证系统的功能和性能。
-分析测试结果，对系统进行优化和改进。
-撰写毕业设计报告，总结设计和实施过程，讨论结果和问题。
通过该毕业设计，学生可以深入了解数控技术的原理和应用，掌握系统设计和实施的方法和技巧。
数控毕业设计数控毕业设计随着科技的不断发展，数控技术在现代制造业中扮演着越来越重要的角色。
数控技术通过计算机控制机床的运动，实现高精度、高效率的加工，极大地提高了生产效率和产品质量。
因此，作为一名数控专业的毕业生，我决定以数控技术为主题进行毕业设计。
在这个毕业设计中，我计划设计一个基于数控技术的自动化加工系统。
该系统将结合计算机编程和机械加工技术，实现对零件的自动化加工。
首先，我将使用CAD软件设计出需要加工的零件的三维模型。
然后，通过CAM软件将三维模型转化为机床可以识别和加工的G代码。
接下来，我将编写控制程序，将G 代码输入到数控机床中进行加工。
通过编写合适的控制程序，我可以实现对机床各轴的运动控制，以及对刀具的自动换刀、自动测量等功能的实现。
最后，我将进行实际的加工试验，检验系统的性能和精度。
除了设计一个自动化加工系统，我还计划研究数控技术在其他领域的应用。
例如，我可以研究数控技术在航空航天领域的应用，设计出适用于航空发动机零部件加工的数控系统。
航空发动机零部件对精度和质量要求非常高，而数控技术可以提供高精度和高效率的加工能力，因此在航空航天领域有着广阔的应用前景。
另外，我还可以研究数控技术在医疗器械制造中的应用，设计出适用于医疗器械加工的数控系统。
医疗器械对卫生和安全要求非常严格，而数控技术可以提供高度自动化和精确控制的加工能力，可以大大提高医疗器械的质量和安全性。
在毕业设计中，我还计划研究数控技术的发展趋势和未来的应用前景。
数控技术在过去几十年中取得了巨大的进步，但仍然存在一些挑战和局限性。
例如，数控机床的成本较高，对操作人员的技术要求也较高。
此外，数控机床在加工复杂曲面和非常小的零件时仍然存在一定的困难。
因此，我将研究当前数控技术的瓶颈和挑战，并探索如何克服这些问题。
同时，我还将展望数控技术的未来发展方向，例如人工智能和物联网技术在数控领域的应用，以及数控技术与其他新兴技术的融合。
通过这个毕业设计，我希望能够深入了解数控技术的原理和应用，提高自己的技术水平，并为数控技术的发展做出一些贡献。
毕业设计题目数控双主轴内孔磨床磨头及进给机构设计学院机械工程学院专业机械工程及自动化班级机升0901学生冯硕学号20090404012指导教师门秀花二〇一一年五月二十九日1 前言1.1选题背景及意义从本质上说，数控磨床和普通磨床一样，是加工的最后一道工序。
早期的数控磨床，包括目前部分改造、改装的数控机床，大都是在普通磨床的基础上，通过以进给系统的革新、改造而成的。
因此，在许多场合，普通磨床的构成模式、零部件的设计计算方法仍然适用于数控磨床。
但是，随着数控技术（包括伺服驱动、主轴驱动）的迅速发展，为了适应现代制造业对生产效率、加工精度、安全环保等方面要求，现代数控磨床的机械结构已经从初期对普通磨床的局部改造，逐步发展形成了自己独特的结构。
其中，进给机构系统对加工精度的影响是最大的，因此，提高进给系统的质量就显得尤为重要。
现在由于各种先进制造技术的发展，特别是对精密部件的加工，对于磨床的进给系统的要求也越来越高。
内圆磨床的生产率和加工质量，在很大程度上决定于内圆磨头的结构和制造质量。
在大量生产条件下尤如此。
现代内圆磨床带有滚动支承和空气轴承的电磨头和气动磨头，以及皮带传动的静压轴承和滚动支承磨头，其中皮带传动的滚动支承磨头用得最广。
因为这种磨头能加工不同长度（达500mm或更长）零件上的孔，而且所加工的孔的直径范围也最大（从70mm到250mm或更大）最常用，也是现在普遍研究的重点[1-2]。
与国外相比，我国数控磨床的发展明显落后于西方发达国家，因此，技术创新和产品改良亟待加强，机构设计和改良也显得尤为重要。
1.2 国内外研究现状十八世纪30年代，为了更好适应自行车、钟表、缝纫机和枪械等零件淬硬后的加工，美国、英国、德国分别研制出使用天然磨料砂轮的磨床。
在当时这些磨床主要是现成的机床，如车床、刨床等，在上面加装磨头经过改造而成的，它们的结构比较简单，而且刚度较低，磨削时易产生振动，这要求操作工人具有很高的技艺才能磨出精密的工件。
中文摘要本次设计为三坐标数控磨床，该机床能通过三轴联动，实现曲线直线等不同的加工路线，同时可以通过更换砂轮来加工不同的型腔和轮廓提高其表面质量。
另外该机床也能够对其它一些工具零件进行表面加工。
所设计的三坐标数控磨床，磨头与立柱之间用鼠齿器相连，可以改变主轴与工作台的角度。
三个坐标方向的移动均由交流伺服电机带动丝杠驱动，所选用的联轴器为十字滑块联轴器，工作台选用双推与双推轴承组成两端固定支承，达到所要求的高精度。
三个方向通过速度反馈和位置反馈实现闭环系统。
主轴电机采用交流电机，由变频器对其进行无级调速。
所有电机均有单片机进行控制。
此设计主要对数控磨床的机构进行设计，了解单片机的工作原理，主要有以下几个方面：X、Y工作台的传动机构设计，主要是滚珠丝杠的运用；伺服系统应用开环控制，了解它的工作原理；机床整体结构的设计，了解优缺点，充分考虑主要矛盾，择优选取；数控装置的设计，了解其控制原理。
设计中充分考虑经济性、工艺性、适用性等要求，选择最好的方案，以达到最佳的效果。
关键词：数控三坐标铣床英文摘要This design is for tri-coordinate numerical control grinding machine .This machine tool can work along the curve and straight line through co-operation of three axles .By changing the abrasive wheel it can also process different type and outline .And thus improve the quality of its surface .Furthermore, this machine tool can handle the face-improving process of other tools and components .The tri-coordinate NC curved surface grinding machine work head is connected with stand post by means of a mouse-tooth device .It can change the angle between the main axle and work desk. The motion of tri-coordinate direction is urged by DC. The work desk is fixed at both ends, thus it can reach the high accuracy .Three coordinate direction move and urge by direct current serve electrical machinery and realize half close ring system through speed feedback and position feedback. Main shaft adopt and exchange electrical machinery by electrical machinery ,go on step speed regulation to their by converter. All electrical machineries are controlled by the one-chip computer.In this way the product produced are with high quality we mainly design the structure of the numerically controlled milling machine, and find out control prnciple of single tool machine: The design of the transmission structure of X、Y worktable .Mainly the application of boll beany; Assiting system with the control of open-loop system and its working prinples; The design of the whole machine structure and it advantages and disadvantages; The design of the numerically controlled device ,and its control principles. In this design ,we fully consider the practical orders of economy , technology and applicability and choose the least plan to get the least effect.Key Words: Numerical Control Tri-coordinate Milling Machine目录中文摘要 (1)英文摘要 (2)目录 (3)第一章概论 (1)1.1数控机床的产生与发展 (1)1.2何谓数控机床 (1)1.3数控机床的应用范围 (1)1.4数控机床的基本组成 (2)1.5数控机床的分类 (2)1.6数控机床的工作过程 (2)1.7数控机床的特点 (2)1.8磨削概论 (2)1.9三坐标数控磨床 (3)第二章总体结构设计 (6)2.1提高机床的结构刚度的设计 (6)2.2提高机床的抗振性的措施 (7)2.3提高机床灵敏度 (7)第三章进给伺服系统结构设计 (8)3.1进给伺服系统的作用 (8)3.2进给伺服系统的设计要求 (8)3.2.1对进给伺服系统的基本要求 (8)3.2.2 进给伺服系统的设计要求 (9)3.3进给伺服系统的组成 (9)3.4进给伺服系统的分类................................................................. 错误！未定义书签。
题目数控机床的组成加工原理与工艺系部：机电工程系专业：机电一体化指导老师：班级：学生姓名：目录绪论 (1)第一章数控车床的基本组成和工作原理 (4)任务准备 (4)机床结构 (4)工作原理 (6)数控车床的分类 (6)数控车床的性能指标 (7)数控车床的特点 (8)第二章数控车床编程与操作....... . (10)数控车床概述 (10)数控车床的组 (10)数控车床的机械构成 (11)数控系统 (11)数控车床的特点 (12)数控车床的分类 (13)数控车床（CJK6153）的主要技术 (13)数控车床（CJK6153）的润滑 (13)数控车床的编程方法 (13)设定数控车床的机床坐标系 (13)设定数控车床的工件坐标系 (14)第三章数控车床加工工艺分析 (20)零件图样分析......................................... (20)工艺分析 (21)车孔的关键技术 (21)解决排屑问题 (21)加工方法 (22)第四章当前数控机床技术发展趋势 (24)是精密加工技术有所突破 (24)是技术集成和技术复合趋势明显 (24)结束语 (25)参考文献 (26)绪论数控机床是数字控制机床（Computer numerical control machine tools）的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。
该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，从而使机床动作数控折弯机并加工零件。
数控机床的操作和监控全部在这个数控单元中完成，它是数控机床的大脑。
与普通机床相比，数控机床有如下特点：●加工精度高，具有稳定的加工质量；●可进行多坐标的联动，能加工形状复杂的零件；●加工零件改变时，一般只需要更改数控程序，可节省生产准备时间；数控折弯机●机床本身的精度高、刚性大,可选择有利的加工用量，生产率高（一般为普通机床的3~5倍）；●机床自动化程度高，可以减轻劳动强度；●对操作人员的素质要求较高，对维修人员的技术要求更高。
精密数控磨床的总体设计引言精密数控磨床是一种高精度的机械加工设备，广泛应用于制造业领域。
本文将对精密数控磨床的总体设计进行详细介绍。
设计目标精密数控磨床的设计目标主要包括以下几点： 1. 提高磨床的精度和稳定性。
2. 提高加工效率和自动化程度。
3. 减少设备的能耗和噪音。
4. 提高设备的安全性和易操作性。
设计要素精密数控磨床的设计要素主要包括以下几个方面： 1. 结构设计：采用坚固的机身结构和精密的导轨系统，确保磨床的稳定性和运动精度。
2. 控制系统：采用先进的数控系统，实现对磨床各轴的精确控制和运动规划。
3. 主轴系统：采用高精度的主轴系统，提供稳定的转速和磨具进给力，并实现自动换刀功能。
4. 冷却系统：采用高效的冷却系统，保持切削液的温度和稳定性，提高加工质量和工作效率。
5. 附件系统：包括自动夹具、自动换刀系统等，提高机床的自动化程度和生产效率。
总体设计流程精密数控磨床的总体设计流程主要包括以下几个步骤： 1. 确定加工需求：根据实际需求确定磨床的加工范围、加工精度和加工材料等。
2. 结构设计：设计磨床的机身结构和导轨系统，保证磨床的稳定性和运动精度。
3. 控制系统设计：选择合适的数控系统，并设计相应的控制电路和软件，实现对磨床各轴的控制和运动规划。
4. 主轴系统设计：选择合适的主轴系统，设计相应的传动机构和换刀系统，实现稳定的转速和自动换刀功能。
5. 冷却系统设计：设计高效的冷却系统，确保切削液的温度和稳定性，提高加工质量和工作效率。
6. 附件系统设计：设计自动夹具和自动换刀系统等附件，提高机床的自动化程度和生产效率。
7. 总体设计优化：根据实际情况对整体设计进行优化，提高磨床的性能和可靠性。
结论精密数控磨床的总体设计是一个复杂的工程，需要在结构设计、控制系统设计、主轴系统设计、冷却系统设计和附件系统设计等方面进行综合考虑。
通过合理的设计和优化，可以提高磨床的精度和稳定性，提高加工效率和自动化程度，减少能耗和噪音，提高设备的安全性和易操作性，从而满足不同行业的加工需求。
正文_精密数控磨床的总体设计精密数控磨床是一种高精度、高效率的磨床设备，广泛应用于机械加工行业中。
其总体设计需要考虑到磨削精度、磨削效率、稳定性等方面的要求，同时要兼顾设备的使用寿命和维护成本。
以下是精密数控磨床的总体设计要点：一、机身结构设计：精密数控磨床的机身结构应具备高刚性、高稳定性的特点。
一般采用铸铁、钢板焊接等材料进行结构设计，以确保机床在加工过程中的稳定性和刚度。
同时，也需要考虑到机床的轻量化设计，以便于机身的移动和布置。
二、主轴系统设计：主轴系统是精密数控磨床的关键部件之一，其设计直接影响到磨削精度和效率。
主轴系统中需要包含主轴、主轴轴承、主轴调速装置等部分。
主轴应具备高刚性、高稳定性、高精度的要求，一般采用高速电机驱动，同时配备液压或气动装置来实现主轴的精密定位和调整。
三、磨削系统设计：精密数控磨床的磨削系统应具备高精度、高效率的要求。
磨削系统主要包括磨石、砂轮电机、自动进给装置等组成部分。
磨石的选择应根据对工件的加工要求来确定，一般可以采用金刚石磨石或立磨石。
砂轮电机应具备高转速、高功率、高刚性等特点，以确保磨削过程中的稳定性和效率。
自动进给装置可以采用伺服电机或液压驱动，以实现对工件的自动进给和退刀控制。
四、数控系统设计：精密数控磨床的数控系统设计直接影响到设备的操作和加工效果。
数控系统主要包括数字控制器、动力驱动器、编码器、传感器等组成部分。
数字控制器通过编程实现对磨削过程中各项参数的控制，包括磨削深度、加工速度、进给速度等。
动力驱动器将数字控制器输出的信号转化为机床各轴的动力信号，驱动机床的运动。
编码器和传感器主要用于反馈机床的实时位置信息，以实现对加工过程的控制和监控。
五、安全保护设计：精密数控磨床的安全保护设计是保证操作人员和设备安全的重要环节。
主要包括机台防护罩、安全门、急停按钮、安全光幕等设备。
机台防护罩和安全门用于隔离机床工作区域，避免操作人员与高速旋转的磨削部件直接接触。
正文_精密数控磨床的总体设计正文精密数控磨床是一种高精度磨削加工设备，广泛应用于模具制造、航空航天、汽车制造、光学仪器等行业。
在设计精密数控磨床时，需要考虑到机械结构、运动系统、控制系统等多个方面的要求，以实现高精度、高效率的加工。
1.机械结构设计：精密数控磨床的机械结构设计是保证加工精度和稳定性的基础。
首先，需要考虑磨削主轴的固定和支撑方式，一般采用双列滚动轴承或陶瓷轴承，以确保主轴的刚性和稳定性。
其次，还需要考虑磨床床身的刚性和平稳度，在设计时应采用宽大的床身结构，并加强支撑和补偿机构，以减少振动和变形。
2.运动系统设计：精密数控磨床的运动系统设计涉及到主轴、工作台、滑台和滚动导轨等组件。
主轴是精密数控磨床的核心组件，其设计应尽量减小热变形和振动，同时采用高精度轴承和调速装置，以实现高速精密加工。
工作台和滑台的设计应具备高刚性和高精度的移动性能，同时还应考虑到刀具的装夹和刀具调整机构的设计。
3.控制系统设计：精密数控磨床的控制系统设计主要包括数控系统和调速系统。
数控系统是实现磨床自动加工的关键部分，其设计应考虑到加工精度和效率，并配备高性能的数控器和运动控制卡。
调速系统是确保主轴转速的稳定和平稳的关键部分，其设计应考虑到加工要求和切削情况，同时配备合适的速度调节器和多级变速机构。
4.安全保护设计：精密数控磨床在加工过程中存在着刀具的高速旋转、大量的金属屑飞溅以及高温、高压等危险因素。
为了保证操作人员的安全，需要设计合理的安全保护装置，如防护罩、急停开关、漏电保护器等，以及有效的排风系统和冷却系统，以提供良好的工作环境。
5.效能指标设计：精密数控磨床的效能指标设计包括加工精度、加工效率和设备稳定性等方面。
加工精度应符合国家标准和产品要求，加工效率应考虑到切削力和热变形等因素，并平衡加工速度和加工质量。
设备稳定性应考虑到各个系统的相互协调和稳定性，以保证设备在长时间高强度工作中的可靠性和稳定性。
目录第1章绪论 (1)1.1 磨床的类型及其特点 (1)1.2 磨床的现状及其发展趋势 (2)第2章磨床总体布局 (5)2.1磨床总体设计 (5)2.2总体设计注意事项 (5)2.3磨床总体布局设计 (6)第3章部件设计（砂轮架） (15)3.1砂轮架设计的基本要求 (16)3.2旋转精度及其提高措施 (16)3.3轴承系统的刚性 (16)3.4架主轴初步设计 (16)3.5刚度校核 (17)3.6压轴承 (18)3.7装置设计 (19)第4章数控系统设计 (25)4.1概述 (26)4.2硬件电路总体方案 (26)第5章液压系统设计 (33)6.1 概述 (33)6.2 液压传动设计 (33)结论 (36)致 (37)参考文献 (38)摘要设计为MKS1632A数控高速端面外圆磨床及其砂轮架设计，通过查阅国外磨床相关资料，首先确定磨床总体布局中各部件（如砂轮架、头架和尾架等）尺寸，其次检验主轴前端扰度，确保主轴刚度。
设计中砂轮架采用静动压轴承以提高旋转精度，增强抗振性，延长轴承的使用寿命，传动系统采用皮带和花键副带动主轴旋转，减少主轴变形，使载荷分布均匀。
本设计中的控制部分采用通用的可编程接口芯片8255A。
本次设计我负责的部件是砂轮架，砂轮架是磨床上用来带动砂轮作高速旋转的关键部件，主要由传动部件和主轴轴承部分组成，主轴与轴承是砂轮架的主要组成部分。
首先是根据砂轮架主轴的要求进行轴的设计，然后再选取轴承，设计皮带和皮带轮等等。
在这个过程中，轴的挠度校核、皮带和皮带轮的设计等用到了大量的计算。
关键词：数控外圆磨床砂轮架第1章绪论1.1 磨床的类型及其特点用磨料磨具（砂轮、砂带、油石和研磨料等）为工具进行切削加工的机床，统称为磨床，它们是因精加工和硬表面的需要而发展起来的[1]。
磨床种类很多，主要有：外圆磨床、圆磨床、平面磨床、工具磨床和用来磨削特定表面和工件的专门化磨床，如花键轴磨床、凸轮轴磨床、曲轴磨床等[2]。
对外圆磨床来说，又可分为普通外圆磨床、万能外圆磨床、无心外圆磨床、宽砂轮外圆磨床、端面外圆磨床等以上均为使用砂轮作切削工具的磨床。
此外，还有以柔性砂带为切削工具的砂带磨床，以油石和研磨剂为切削工具的精磨磨床等。
磨床与其他机床相比，具有以下几个特点：1、磨床的磨具（砂轮）相对于工件做高速旋转运动（一般砂轮圆周线速度在35米/秒左右，目前已向200米/秒以上发展）；2、它能加工表面硬度很高的金属和非金属材料的工件；3、它能使工件表面获得很高的精度和光洁度；4、易于实现自动化和自动线，进行高效率生产；5、磨床通常是电动机---油泵---发动部件，通过机械，电气，液压传动---传动部件带动工件和砂轮相对运动---工件部分组成[1]。
1.2 磨床的用途磨床可以加工各种表面，如、外圆柱面和圆锥面、平面、渐开线齿廓面、螺旋面以及各种成形表面。
磨床可进行荒加工、粗加工、精加工和超精加工，可以进行各种高硬、超硬材料的加工，还可以刃磨刀具和进行切断等，工艺围十分广泛。
随着科学技术的发展，对机械零件的精度和表面质量要求越来越高，各种高硬度材料的应用日益增多。
精密铸造和精密锻造工艺的发展，使得有可能将毛坯直接磨成成品。
高速磨削和强力磨削，进一步提高了磨削效率。
因此，磨床的使用围日益扩大。
它在金属切削机床所占的比重不断上升。
目前在工业发达的国家中，磨床在机床总数中的比例已达30%----40%。
第2章磨床整体布局2.1 磨床总体设计1.加工零件的工艺分析（表面形状，尺寸，材料，技术条件，批量，加工余量等）；2.调查研究比较国，外同类机床，经验总结，进行改革创新；3.图纸设计（总图，部件装配图，零件图，工艺卡，目录，标准件，外购件目录，铸件，锻件目录，说明书，装箱单，合格证）；4.制造，装配，调试；5.小批量生产，设计改进；2.2、总体设计注意事项1.保证机床满足加工精度要求，刚性，稳定性好；2.传动系统力求简短；3.操作调整方便；4.安全保护，冷却液供给，回收，废渣的排除。
2.3 磨床总体布局设计加工零件带轴肩的多台阶轴，精度IT7以下，Ra1.6---Ra0.4，材料45#，40cr，球墨铸铁等；初步估计组成部分a.床身；b.工作台面；c头架；d尾架；e砂轮架；f 修整器；g 测量装置；h 砂轮进给电机；I 修整器进给电机；j 电器框；k工作台进给电机；l 工件旋转电机；m 润滑冷却装置；n数控装置；总体布局初步设计图2－1 E5数控框纵向与横向尺寸的确定1.纵向尺寸①工件最大长度 1750l mm =； ②头架长度 2440l mm =； ③尾架长度 3320l mm =；④上台面长度 4123100(20~40)1640l l l l mm =++++=； ⑤下台面长度 ()54415%~20%2000l l l mm =+⨯=； ⑥床身长度 6514003150l l l mm =++=；⑦后床身长度 71600l mm =（考虑砂轮架和修整器大小按经验给定）； ⑧整个床身宽度 81650l mm =（视觉效果）； ⑨砂轮架中心与机床床身对称线相距023120l l l mm =-=图2－2 磨床纵向尺寸2.横向尺寸1）画出横向尺寸床身的V 型导轨作为横向尺寸的基准，画出床身的平面导轨作为高度尺寸的基准线，根据确定的工作台参数，导轨参数B1’，B2’中心画出左视图2）确定上，下工作台厚度和宽度 （1）厚度：用类比法 上工作台()20.25~0.35'h l =中心（2－1）下工作台()10.3~0.4'h l =中心（2－2）'l 为工作台导轨的中心距，工作台导轨选用80⨯75⨯250取 1'h =0.3⨯250=75mm2'h =0.38⨯250=95mm（2）宽度45'B l B B =++工作台（3－3）()()()1/212~301/2752058B B mm =+=⨯+= ∵46B B ≥ ∴ 470B mm =()()()711/2'12~301/2752060B B mm =+=⨯+= ∵ 57B B ≥ ∴570B mm =2507070390B mm =++=工作台3）确定头，尾架顶尖中心位置顶尖中心安排在V 型导轨的中心线上，这样有利于磨削最小直径工件的，砂轮架趋近于工作台不致相碰。
缺点是使导轨的承载压力较大，故常适当加宽V 型导轨的宽度。
4）确定头尾架顶尖中心至床身底面的高度H111000~1100H =左右[1]根据工人身高，经验。
类比取11095H mm =()2112/739.6H H h h H COS mm α=-++= 5）工作台回转中心位置B9()()91/2'1/2*250125B l mm === 6）确定机床总高H2H H h H H =+++头架测量仪739.6170411633.451954mm=+++=所以H 取2000mm 。
2.3.5 砂轮架相关尺寸设计（1）砂轮架导轨（V —平导轨）100⨯90⨯400[1]考虑到砂轮的大小及重量与砂轮架的稳定性，取L`中心=500mm ，从而可定出砂轮架的宽度约为600mm ，导轨为0.15MPa 的卸荷导轨。
图3－3 砂轮架的导轨（2）砂轮架横向行程长度l 横()0.1~0.2l s s s =++⨯横丝杆快速快速（3－4）式中s 快速为砂轮架快速进退的行程，一般取60~150mm 。
此处取111mm 。
()()max /2/2/2/2s D D D D =+-+砂砂min 丝杆工件max 工件min（3－5）()()750/2320/2550/220/2250mm=+-+=安全系数取0.1足够2501110.1111372.1l =+⨯+=横（l 横取373）（3）砂轮架高度和长度砂轮架箱体导轨的高度h3，砂轮底板滑台高度h4，砂轮中心距砂轮底面高度h5，与后床身顶面至平导轨的高度h0，为避免上，下工作台运动时与箱体相碰，安装在后床身上的垫板顶面需低于上下工作台的顶面，同时考虑横向进给机构穿过床身的位置等，根据经验①6110~150h mm = 取6130h mm = ②砂轮架中心距后床身顶面71261095740130485h H H H mm =-+=-+=③砂轮架底座安装修整器，有传动丝杆 取4120h mm =④后床身进给导轨装丝杆 取3190h mm =5734h h h h =--485120190=--175=图3－4 砂轮架的高度和宽度⑤砂轮架底板长度9l ：9l ()1.5~2l ≥中心 ()1.5~2*500750~1000==∴ 取9l =900mm⑥砂轮架导轨长度()10950~80l l l ≥++横900373801353mm=++=∴取 101305l mm = （4）砂轮架主轴电机的选择①用类比法，砂轮架主轴电机的功率取15kw ； ②计算法N N N =+切电空（3－6）()()*2 3.82.35~8.82 3.8Z P V =÷+=+砂取15KW N =电2.3.6 头架相关尺寸的确定①长，宽，高：440⨯400⨯411mm [1] ②主轴锥孔：莫氏5#锥孔 ③中心高：max /2H D K =+（3－7）()320/220~35=+180~195mm =通过以上计算头架中心高取180mm ④主轴转速()1/80~1/160*6045~22.5/I V V m s ==砂（3－8）取40/I V m s =Im 716/min 300ax V r => min 22/min 30I V r =<⑤交流伺服电机选择用类比法，交流伺服电机选择IFT5076-DA(D1 18N-M)电机 砂轮磨削工件需要的功率()max 150*32024./Z F r N m s ⨯==工件最大磨削力（3－9）交流伺服电机通过20/38的双楔齿轮带传递给工件，即41838/2034.2./N N m s l =⨯=>实 ∴合格⑥主轴不旋转，主轴靠拨盘带动旋转2.3.7 尾架相关尺寸的确定①5#莫氏锥孔②中心高180mm ，台面倾斜10° ③直线滚动导轨④液压油缸，顶紧力12~15kg 2.3.8 工作台要求上，下台面便于调整头尾架，便于安装滚珠螺母。
倾斜10°以便于头尾架定位，冷却液回流；及使头尾架不等高时修刮侧面 2.3.9 横向进给机构交流伺服电机----联轴器----滚珠丝杆----砂轮架 压力卸荷导轨 压力油0.15Mpa 卸去60%~75%压力 V —平导轨 100*90*500 砂轮架行程 373l mm =横 2.3.10 砂轮修整器伺服电机---丝杆---修整器 直线滚动导轨主轴直径D=50mm ，采用液体动压轴承(16r/min 6.3Mpa) 修整速度=()1/3~1/5V 砂修整器直径70~120φφ 故12~19/V m s =线 修整器行程为160mm2.3.11 液压系统①修整器；②尾架；③量仪（两个）；④润滑油；⑤床身导轨；⑥砂轮架卸荷导轨；⑦丝杆；⑧直线滚动导轨；⑨间歇2.3.12 电气部分SIMENS 810G 控制五坐标轴砂轮架主轴2.3.13 机床保护系统①静压供油系统压力继电器压差发讯器液压控制器电路延时②尾架伸缩油缸静压供油系统：设置自动循环电路，可手动，也可用于脚踏。
