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CK6136数控机床主传动系统设计摘要本⽂主要是数控车床主传动系统，主驱动系统，这样的设计可以⽤于普通车床修改，以适应中国的机床⼯具⾏业的发展及⽬前的状态，具有⼀定的经济效益和社会效益。
这个完整的设计包括原始数据，根据⼀些（包括机器类型，⼤⼩等），结合实际条件和情况制定⼀些参数上的车床，根据建议的参数⽐较，以确定传输⽅案，传输⽅案。
然后传输和副齿轮齿的传动⽐的计算，然后估计弹性模量和齿轮轴轴，齿轮和轴的强度和刚度，以进⾏检查。
此外，还橱柜的主要结构设计，零部件的数量的选择，从⽽完成整个主驱动系统的设计。
关键词：数控车床；主传动系统；设计AbstractThis article is mainly CNC lathe main drive, the main drive system, this design can be used for ordinary lathe modified to adapt to China's machine tool industry development and current status, with certain economic and social benefits.The complete design, including raw data, according to some (including machine type, size, etc.), combined with the actual conditions and circumstances to develop some of the parameters on the lathe, according to the recommended parameters compared to determine the transmission scheme, transmission scheme. Then the pinion gear transmission and the transmission ratio calculation, and then estimate the elastic modulus and the gear shaft axes, gears and shaft strength and rigidity to be checked. In addition, the design of the main structure of the cabinet, the choice of the number of parts, thereby completing the main drive system design.Keywords：NC machine tool；main driving system；design⽬录引⾔ (4)第1章总体设计⽅案拟定 (6)1.1拟定主运动参数 (6)1.2运动设计 (6)1.3动⼒计算和结构草图设计 (6)1.4轴和齿轮的验算 (6)1.5主轴变速箱装配设计 (6)第2章参数拟定 (7)2.1车床主参数(规格尺⼨)和基本参数 (7)2.2各级转速的确定 (7)第3章运动设计 (8)3.1主拟定传动⽅案 (8)3.2传动⽅案的⽐较 (8)3.3各级传动⽐的计算 (9)3.4各轴转速的确定⽅法 (11)3.5转速图拟定 (12)第4章动⼒计算 (13)4.1齿轮的计算 (13)4.2电磁离合器的选择和使⽤ (19)第5章轴的设计和验算 (21)5.1轴的结构设计 (21)5.2轴的强度校核(以I轴为例) (21)5.3轴的刚度校核(以I轴为例) (25)第6章主轴变速箱的装配设计 (28)6.1箱体内结构设计的特点 (28)6.2设计的⽅法(以轴的布置为例) (28)第7章结论 (31)致谢 (32)参考⽂献 (33)引⾔这次毕业设计中，我所从事设计的课题是CK6136型数控车床主传动机构设计。
摘要随着机械制造业的飞速发展，为进一步提高教学生产类中小型数控车床的性价比，提高主轴转速，增加机床刚性，对原有的数控车床作了一定的结构改进设计。
本次课题我不但承担了CK6132数控车床机床本体设计、而且还承担了主轴部件等的设计。
在设计中，CK6132车床不但可以选择步进电机，而且可以选择伺服电机。
选择恰当的主轴支承方式以及轴承选用及润滑等也是相当的重要，同时，主轴组件的安装如何保证精度等，在本课题中有相应的叙述。
本次完成了进给驱动的相关设计问题，能满足教学生产类中小型数控车床加工相关零件的要求，同时该机床也有较好的性价比，最终达到本次设计的综合训练的目的。
关键词: 数控车床主轴床身AbstractAlong with mechanical manufacturing industry develop fast. On one hand, to raise the ratio of performance and increase the rigidity of machine and price of the teaching kind of small-sized machine tool of numerical control. On the other hand, to raise the rotate speed of the spindles.This program has carried out the design of the lathe bed ball-bearing nut of numerical control of turning machine CK6132 . In the design, we can not only choose unit motor for the CK6132 lathe, but also can choose the servo motor for the CK6132 lathe. The feed and drive parts with appropriate option the ball thread shaft are also considerable important. At the same time, how to guarantee precision by the installation of feed and drive parts which has corresponding statement in this program.This design has solved the related problem of feed and drive parts basically. It can reach the requirement of the teaching kind of small-sized machine tool of numerical control .It also gets certain economy and reaches the purpose of this design.Key words:turning machine Spindle lathe bed目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 数控机床简介 (1)1.2 课题意义及本文主要工作 (1)1.2.1 选题意义 (1)1.2.2 本文主要工作及结构 (2)第2章数控车床简介 (3)2.1 数控车床的结构特点 (3)2.1.1 工艺范围与分类 (3)2.1.2数控车床的特点与发展 (3)2.1.3数控车床的组成 (4)2.2 数控车床的总体布局 (4)2.2.1 数控机床总体布局的概念 (4)2.2.2 数控车床布局的结构特点及影响布局的因素 (6)2.3 CK6132数控车床的总体布局 (9)第3章主传动系统的设计 (10)3.1 主传动系统变速方式 (10)3.2 主运动功率的确定 (12)3.2.1切削用量的选择 (12)3.2.2 车削时切削力的计算 (13)3.2.3 主传动中电机的功率和型号的确定 (14)3.3 皮带轮的设计计算 (15)第4章主轴部件设计 (18)4.1 主轴主要参数的计算 (18)4.1.1 车削时切削力的计算 (18)4.1.2 主轴内径 (18)4.1.3 主轴前端悬伸量a确定 (19)4.1.4 主轴跨距的确定 (20)4.1.5 主轴的刚度计算 (25)4.2 主轴轴承的选择 (26)4.2.1 轴承的选型 (26)4.2.2 角接触球轴承 (27)4.3 轴承间隙调整和预紧 (28)4.4 主轴组件的润滑和密封 (29)4.4.1 主轴滚动轴承的润滑 (29)4.4.2 主轴组件的密封 (30)第5章进给驱动部件设计 (32)5.1 进给驱动部件传动功率的计算 (32)5.1.1 数控机床进给传动系统要求 (32)5.1.2 计算进给部件传动功率的相关公式及原理 (33)5.1.3 进给驱动部件的功率和扭矩的计算 (35)5.2 滚珠丝杠副的型号 (39)5.3 滚珠丝杠副轴承的选用 (40)第6章导轨、导轨架及床身的设计 (41)6.1导轨的设计 (41)6.1.1 滑动导轨的类型 (41)6.1.2 滑动导轨的间隙调整机构 (43)6.1.3 滑动导轨的润滑 (43)6.2 导轨架的设计 (43)6.2.1 导轨架结构的基本要求 (43)6.2.2 CK6132数控车床导轨架的结构 (44)6.3 床身的设计 (45)结论 (46)致谢 (47)参考文献 (48)CONTENTSAbstract (I)Chapter 1 Introduction (1)1.1 CNC machine tools Introduction (1)1.2 Subject of the meaning and this paper (1)1.2.1 The topics of significance (1)1.2.2 In this paper, the work and structure (2)Chapter 2 CNC lathe Introduction (3)2.1 The structural characteristics of CNC lathes (3)2.1.1 Process Scope and Classification (3)2.1.2CNC lathe features and development (3)2.1.3CNC lathes composition (4)2.2 CNC lathe overall layout (4)2.2.1 CNC machine tools the overall layout of the concept of (4)2.2.2 CNC lathes layout of the structural features (6)2.3 CK6132 CNC lathe, the overall layout of (9)Chapter 3 The main transmission (10)3.1 The main drive system of variable speed way (10)3.2 The main sports power (12)3.2.1The choice of cutting parameters (12)3.2.2 The main drive motor power and models (13)3.2.3 The main drive motor power and models (14)3.3 Pulley design calculations (15)Chapter 4 of the spindle assembly design (18)4.1 Spindle main parameters of the calculation of (18)4.1.1 Turning cutting force calculation (18)4.1.2 Spindle inner diameter of (18)4.1.3 The front spindle overhang a Make sure (19)4.1.4 Spindle span to determine the (20)4.1.5 Spindle stiffness calculation (25)4.2 Spindle bearing selection (26)4.2.1 Bearing Selection (26)4.2.2 The angular contact ball bearing (27)4.3 Bearing clearance adjustment and preload (28)4.4 Spindle components, lubrication and sealing (29)4.4.1 Spindle lubrication of rolling bearings (29)4.4.2 The sealing of the spindle components (30)Chapter 5 The feed drive unit design (32)5.1 Feed the calculation of the transmission power of drive components (32)5.1.1 The CNC machine tool feed drive system requirements (32)5.1.2 The calculation of feed formulas and principles of the partsof the transmission powe r (33)5.1.3 Into the calculation of power and torque of the drivecomponents (35)5.2 Ball screw models (39)5.3 Ball screw bearings (40)Chapter 6 Rails, rail frame and bed of the design (41)6.1 Guide the design (41)6.1.1 Types of sliding rails (41)6.1.2 The slide rails gap adjusting mechanism (43)6.1.3 Sliding rail lubrication (43)6.2 Rail frame design (43)6.2.1 The basic requirements of rail structure (43)6.2.2 CK6132 CNC lathe rail frame structure (44)6.3 Body design (45)Summary (46)Thanks (47)References (48)第1章绪论1.1 数控机床简介随着科学技术的发展，机电产品日趋精密复杂。
JCK6136数控车床主轴箱和床身部件设计数控车床是一种精密加工设备，主要用于加工各种复杂形状的零件。
数控车床主轴箱和床身部件的设计是数控车床整体性能和精度的重要组成部分。
在进行主轴箱和床身部件设计时，需考虑工作负荷、材料选择、结构布局等因素。
本文将对主轴箱和床身部件设计进行探讨，以达到提高数控车床加工精度和效率的目的。
首先，主轴箱的设计是数控车床关键部件之一、主轴箱的主要功能是提供主轴旋转和传动动力。
在进行主轴箱设计时，需要考虑的主要因素包括承载能力、刚性和传动精度。
主轴箱的承载能力直接影响到数控车床可加工的工件大小和重量。
通过合理布局和优化设计，可以提高主轴箱的刚性，降低振动和噪音，提高加工精度。
此外，传动装置的选择也是主轴箱设计的关键，可以选择齿轮传动、带传动或直接驱动等形式，根据具体需求选择合适的传动方式。
其次，床身部件的设计是数控车床整体结构的基础。
床身部件主要负责支撑和稳定主轴箱、刀架和工件，承载工作负荷和副轴的运动。
床身部件的设计需要考虑床身材料的选择、结构布局的合理性和刚性优化。
通常情况下，数控车床床身采用铸铁或整体钢板焊接结构。
铸铁具有良好的刚性和稳定性，能够有效降低振动和噪音；整体钢板焊接结构则具有较高的强度和刚性，适用于大型数控车床。
在床身部件设计中，还需要考虑导轨的选择和布局，以保证刀架和工件的平稳运动和高精度加工。
此外，数控车床主轴箱和床身部件设计中还需考虑工作环境和加工要求。
在特殊工作环境下，如高温、潮湿或腐蚀性气体环境，需要选用耐热、防腐性能良好的材料，并进行相应的密封和防护措施。
同时，根据不同的加工要求，还需考虑加工刚度、吸振性能和刀具更换方便性等方面的设计。
此外，还需要结合数控系统要求，进行安装和布线的设计，以保证数控车床的正常工作和数据传输。
综上所述，数控车床主轴箱和床身部件设计是数控车床整体性能和精度的关键因素。
在进行设计时，需考虑工作负荷、材料选择、结构布局等因素，并兼顾工作环境和加工要求。
目录中文摘要、关键词 (1)英文摘要、关键词 (2)引言 (3)第1章绪论 (4)1.1主轴及其部件设计的主要意义 (4)1.2主要设计内容 (4)1.3主要技术参数 (4)第2章车床主传动系统方案设计 (5)2.1主传动的组成及要求 (5)2.2.1 主传动的组成 (5)2.2.2 主传动的设计要求 (5)2.2主传动系统的传动方式 (6)2.2.1 集中传动式 (6)2.2.2 分离传动式 (6)2.3主传动的变速方式 (6)2.3.1 变换齿轮变速 (6)2.3.2 滑移齿轮变速 (6)2.3.3 多速电动机变速 (6)2.3.4 各种变速机构的组合 (7)2.4主传动的换向方式 (7)2.4.1 电动机换向 (7)2.4.2 机械换向 (7)第3章主传动系统的运动设计 (8)3.1确定极限转速 (8)3.2确定公比 (8)3.3求出主轴转速级数 (8)3.4确定结构网和结构式 (8)3.4.1 传动组和传动副数的确定 (8)3.4.2 结构网和结构式各种方案的选择 (8)3.5绘制转速图 (10)3.5.1 选定电动机 (10)3.5.2 分配总降速传动比 (10)3.5.3 确定传动轴的轴数 (10)3.5.4 绘制转速图 (10)3.6齿轮齿数的确定 (11)3.6.1 传动组a (11)3.6.2 传动组b (12)3.6.3 传动组c (12)3.6.4 换向齿轮副 (12)3.7传动系统图的拟定 (12)第4章主运动部件结构设计 (14)4.1带传动设计 (14)4.1.1 确定计算功率 (14)4.1.2 选取V带型 (14)4.1.3 验算带速和确定带轮直径 (14)4.1.4 确定带传动的中心距和带的基准长度 (14)4.1.5 验算小带轮的包角 (15)4.1.6 确定带的根数z (15)4.1.7 计算单根V带初拉力的最小值 (16)4.1.8 计算压轴力 (16)4.1.9 带轮的结构 (16)4.2确定计算转速 (16)4.2.1 主轴 (16)4.2.2 各传动轴 (16)4.2.3 各齿轮 (17)4.2.4 核算主轴转速误差 (17)24.3各传动组齿轮模数的确定 (17)4.3.1 传动组a (17)4.3.2 传动组b (18)4.3.3 传动组c (19)4.3.4 换向齿轮 (19)4.4确定各轴最小直径 (19)4.4.1 Ⅰ轴的直径 (19)4.4.2 Ⅱ轴的直径 (19)4.4.3 Ⅲ轴的直径 (19)4.4.4 主轴的直径 (20)4.5主轴组件设计 (20)4.5.1 主轴直径的初选 (20)4.5.2 主轴组件的前悬伸和跨距 (20)4.5.3 主轴组件最佳跨距选择 (20)4.5.4 主轴组件的选择 (21)第5章主轴箱箱体计算 (23)结论 (25)致谢 (26)参考文献 (27)3CA6136普通车床主轴箱的设计摘要：CA6136普通车床适用于车削内外圆柱面，圆锥面及其他基准面，车削各种公制、英制、模数和径节螺纹，并能进行钻孔，铰孔和拉油槽等工作。
摘要数控车床又称数字控制（Numbercal 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。
本次设计课题是CK6140数控卧室车床，CK是数控车床，61是卧式车床，40是床身上最大工件回转直径为400mm。
此次设计包括机床的总体布局设计，纵向进给设计，其中还包括齿轮模数计算及校核，主轴刚度的校核等。
控制系统部分包括步进电机的选用及硬件电路设计和软件系统设计，说明了芯片的扩展，键盘显示接口的设计等等。
车床适用于车削内外圆柱面，圆锥面及其他基准面，车削各种公制、英制、模数和径节螺纹，并能进行钻孔，铰孔和拉油槽等工作。
设计主抽箱主要是从主传动系统的运动设计、主运动部件的结构设计和箱体这三方面进行设计。
主传动系统的运动设计有:确定极限转速、确定公比、确定转速级数、确定结构网和结构式、绘制转速图、确定齿轮齿数和拟定传动系统图。
主运动部件的结构设计有：带传动的设计、确定各种计算转速、确定齿轮模数、确定各轴最小直径和设计部分主轴主件。
关键词：数控机床；开放式数控系统；电动机；纵向进给设计AbstractThe numerical control lathe called the numerical control (Numbercal control, is called NC) the engine bed. It is based on the numerical control, has used the numerical control technology, is loaded with the procedure contro l system the engine bed. It is by the main engine, CNC, the drive, the numerical control engine bed auxiliary unit, the programming machine and other some appurtenances is composed.This design topic is the CK6140 numerical control bedroom lathe, CK is the numerical control lathe, 61 is the horizontal lathe, 40 is on the lathe bed the biggest work piece rotation diameter is 400mm.This design including the engine bed overall layout design, longitudinal enters for the design, also includes the gear modulus computation and the examination, the main axle rigidity examination and so on. The control system partially including step-by-steps the electrical machinery to select and the hardware circuit design and the software system design, explained the chip expansion, keyboard demonstration connection design and so on.Key word：numerical ；control tool；Open-architecture；motor目录摘要 0ABSTRACT (1)目录 (2)序言 (3)第一章总体方案 (4)1.1CK6140的现状和发展 (4)1.2CK6140数控卧式车床的总体方案论证与拟定 (5)1.2.1 CK6140数控卧式车床的拟定 (5)第二章主轴箱部分设计计算说明 (6)2.1主运动部分计算 (6)2.1.1 参数的确定 (6)2.1.2 传动设计 (7)2.1.3 转速图的拟定 (9)2.1.4 带轮直径和齿轮齿数的确定 (13)第三章控制系统设计 (35)3.1绘制控制系统结构框图 (35)3.2选择中央处理单元（CPU）的类型 (36)3.4 I/O接口电路及辅助电路设计 (38)小结 (42)参考文献 (43)序言数控机床是以数字化的信息实现机床控制的机电一体化产品，它把刀具和工件之间的相对位置，机床电机的启动和停止，主轴变速，工件松开和夹紧，刀具的选择，冷却泵的起停等各种操作和顺序动作等信息用代码化的数字记录在控制介质上，然后将数字信息送入数控装置或计算机，经过译码，运算，发出各种指令控制机床伺服系统或其它的执行元件，加工出所需的工件。
数控车床主轴组件设计数控车床主轴组件是数控机床中最基本、最重要的部件之一。
其主要作用是将旋转电机的动力转化为刀具的相对运动。
主轴组件的设计质量直接影响到机床的加工精度、切削效率和使用寿命。
因此，在数控车床的设计中，主轴组件的设计显得尤为重要。
本文将从设计要求、主要结构、材料选用、加工工艺等方面详细阐述数控车床主轴组件的设计。
一、设计要求在数控车床主轴组件设计过程中，需要考虑以下一些因素：1. 总体尺寸：根据数控车床的使用场景，确定主轴组件的长度、直径等尺寸，并保证其能够安装到机床上并协调运动。
2. 刚性要求：数控车床需要进行高精度的加工，因此主轴组件的刚性需要足够高，能够承受切削力和切削热等负载，保证刀具的精度和寿命。
3. 精度要求：主轴组件的精度取决于各个部件的加工质量和装配精度。
不同的加工要求对主轴组件精度的要求不尽相同，因此在设计过程中需要根据实际需求设定相应的精度标准。
4. 特殊要求：根据数控车床的特殊加工要求，主轴组件可能还需要具备高温抗性、低噪音、低振动、耐腐蚀等特殊性能，因此需要针对实际需求进行定制化设计。
二、主要结构数控车床主轴组件主要由主轴箱、主轴、轴承、传动装置、调速装置和夹具等组成。
1. 主轴箱：主要承载整个主轴组件，并连接到车床上。
主轴箱需要具备足够的刚性和稳定性，防止在高速运转时产生振动和因热膨胀引起的变形。
2. 主轴：作为主轴组件的核心部件，需要具备高强度、高精度和高刚性。
通常采用高强度钢材或工程塑料材料制造，以确保其能承受高速运转和不同方向向心力的作用。
3. 轴承：轴承承受主轴的径向和轴向力，并保证主轴组件的转动平稳和精度稳定。
常用的轴承有滚动轴承和滑动轴承两种，选择时需要根据应用场景和对精度的要求进行综合考虑。
4. 传动装置：传动装置将电动机的旋转动力传递到主轴上，通常采用皮带传动、齿轮传动和磁力传动三种方式。
5. 调速装置：调速装置是保证数控车床能够满足不同加工需要的关键部分。
C6136型机床主轴箱课程设计说明书系别：机械系专业：机械设计制造及其自动化班级：XXX姓名：XXX学号：30指导老师：XXX目录一、设计目的 (2)二、机床主要技术要求 (2)三、确定结构方案 (2)四、运动设计 (2)4.1确定极限转速 (2)4.2拟订结构式 (3)4.3绘制转速图 (3)4.4 确定齿轮齿数 (4)4.5 验算主轴转速误差： (5)4.6 绘制传动系统图 (5)五、动力设计 (6)5.1 V带的传动计算 (6)5.2各传动轴的估算 (7)5.3齿轮模数确定和结构设计： (8)5.4摩擦离合器的选择与计算： (9)5.5结构设计 (10)六、齿轮强度校核 (12)6.1、各齿轮的计算转速 (12)6.2、齿轮校核 (12)七、主轴刚度校核 (14)八、主轴最佳跨度确定 (15)8.1计算最佳跨度 (15)8.2校核主轴挠度 (15)8.2主轴图：（略）见附图2 (15)九、各传动轴支持处轴承选用 (15)十、键的选择和校核 (16)1）、轴IV的传递最大转矩 (16)十一、润滑与密封 (16)十二、总结 (16)十三、参考文献 (17)十四、附 (17)一、设计目的通过机床主运动机械变速传动系统得结构设计，在拟定传动和变速的结构方案过程中，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，并具有初步的结构分析、结构设计和计算能力。
可使我们学会理论联系实际的工作方法，培养独立工作的能力；学会基本的设计的方法；熟悉手册、标准、资料的运用；加强机械制图、零件计算、编写技术文件的能力，学会设计说明书的编写。
为接下去的毕业设计、毕业论文积累经验。
二、机床主要技术要求[1]车床类型为C6136型卧式车床。
[2]床身上最大工件回转直径：360mm [3]刀架上的最大回转直径：190mm [4] 主轴通孔直径：40mm [5]主轴前锥孔：莫式5号[6]最大加工工件长度：900mm [7]主电动机功率为5.5kw [8]确定公比：ϕ=1.26 [9]转数级数：Z=18三、确定结构方案[1] 主轴传动系统采用V 带、齿轮传动； [2]传动形式采用集中式传动；[3]主轴换向制动采用双向片式摩擦离合器和带式制动器； [4]变速系统采用多联滑移齿轮变速。
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。
毕业设计（论文）设计（论文）题目： JCK6136 数控车床设计－主轴箱和床身部件学院名称：机械工程学院专业：机械设计制造及其自动化班级：姓名：指导教师：定稿日期：JCK6136数控车床主轴箱和床身部件设计任务书1．设计（论文）拟解决的主要问题•通过调研和分析小组共同确定机床的传动方案、总体布置形式；完成给定机械部分的详细结构设计，设计的各部分间能有机结合，相互协调；小组共同整个机床的装配图和机械部分的大部分图样。
•加强综合训练，全面提高工程应用能力和开发创新能力，培养相互协作配合的团队精神。
•重点解决主轴箱部件设计有关的技术问题。
2．设计（论文）的主要内容和基本要求•技术参数：床身最大回转直径：360mm，拖板最大回转直径：≥190mm，最大加工长度：1000mm，主轴转速：36～1800r/min（高低挡无级变速），主轴锥孔MT6；径纵向进给最大速度：4m/min，横向进给最大速度：4m/min。
主电机功率5.5Kw。
•设计任务：机床总装配图、部件装配图、主要自制件零件图，总图量不小于3 张A0。
开题报告、文献综述、外文翻译、设计计算书各一份。
•设计要求：图样全部用计算机绘制，符合最新制图标准；投影正确，表达完整，布局合理。
注重工作性能和结构、装配工艺性；外观造型，力求简洁、明快；功能满足，实用可靠。
理论分析完整清楚；设计推导简要；计算正确可靠。
避免冗长，杜绝抄袭。
摘要数控技术水平的高低和数控设备拥有的多少已成为衡量个国家工业现代化的重要标志。
数控机床作为机电一体化的典型产品，在机械制造．中发挥着巨大的作用，很好地解决了现代机械制造中结构复杂、精密、批量小、多变零件的加工问题，且能稳定产品的加工质量，大幅度提高生产效率。
但是，发展数控技术的最大障碍就是添置设备的初期投资大，这使许多中小型企业难以承受。
如果淘汰大量的普通机床，而去购买昂贵的数控机床，势必造成巨大的浪费。
因此，普通机床的数控化改造大有可为。
通过对JCK6136普通车床的数控改造，使其加工精度明显提高，定位准确可靠，操作方便，性能价格比高。
这种方法对中小企业设备的数控改造有一定的借鉴与推广作用。
本次改造主要针划车床的主轴系统、刀架系统、进给系统、反馈环节、电器控制柜及数控系统进行了改造，改造方法简单、改造操作步骤便于实施。
关键词：车床；数控；改造；进给系统；主轴；传动系统。
AbstractHow much of the level of CNC technology and CNC equipment has become the measure of an important symbol of national industrial modernization. CNC machine tools as a typical mechatronics products, machinery manufacturing. Play a huge role to solve the complex structure, modern machinery, precision, small batch processing problems, changing parts, and can stabilize the product quality of processing, greatly improved production efficiency. However, the biggest obstacle to the development of CNC technology is equipping the initial investment, which makes many small and medium-sized businesses to bear. If you eliminated a lot of general machine tools, try to buy an expensive CNC machine tools, is bound to cause a huge waste. Therefore, the ordinary transformation of NC machine tools is promising.By the JCK6136 Lathe CNC transformation, so the machining accuracy significantly improved, accurate and reliable positioning and easy to operate, high cost performance. Reference to the numerical transformation of SMEs equipment. The transformation of the main needle to draw the lathe spindle, turret systems, feed systems, feedback loops, electrical control cabinet, and numerical control system has been transformed, the transform method is simple, the transformation steps to facilitate the implementation.Keywords:lathes; CNC; transformation; feed system; spindle; transmission system.目录 目 录引言 .................................... 错误！未定义书签。
第一章、总体方案设计 (3)1.1、主传动的组成部分 (3)1.2、机床主要部件及其运动方式的选定 (4)1.3、机床的主要技术参数 (4)1.4、各组成部件的特性与所应达到的要求 (5)第二章、床身设计 (7)2.1、床身对数控车床性能的影响及其基本要求 (7)2.2、数控车床床身的结构设计 (7)2.2.1床身基本的形式选择 (7)2.2.2数控车床床身截面的结构设计 (8)2.2.3数控车床床身的局部结构设计 (8)2.2.4数控车床床身导轨结构的设计 (8)2.3、数控车床床身材料的选择和热处理 (9)第三章、主轴箱设计 (10)3.1.运动设计 (10)3.2.动力设计 (11)3.2.1电机的选取 (11)3.2.2绘制传动系统图 (11)3.3各传动轴的设计 (12)3.3.1主轴Ⅲ（主轴） (12)3.3.2轴Ⅱ (12)3.4确定各齿轮齿数和模数 (12)3.5.齿轮强度的校核 (14)3.5.1 43Z Z 齿轮的校核 (14)3.5.2 65Z Z 齿轮的校核 (17)3.5.3 21Z Z 齿轮的校核 (20)3.6. Ⅱ轴的强度校核 (23)3.7、轴承的选择 (26)第四章、总结 (27)致 谢 (28)参考文献 (29)引言回顾即将过去的20世纪，人类取得的每一项重大科技成果，无不与制造技术，尤其与超精密加工技术密切相关。
在某种意义上，超精密加工担负着支持最新科学发现和发明的重要使命。
超精密加工技术在航天运载工具、武器研制、卫星研制中有着极其重要的作用。
有人对海湾战争中美国及盟国武器系统与超精密加工技术的关系做了研究，发现其中在间谍卫星、超视距空对空攻击能力、精确制导的对地攻击能力、夜战能力和电子对抗技术方面，与超精密加工技术有密切的关系。
可以说，没有高水平的超精密加工技术，就不会有真正强大的国防。
超精密车床要求其数控系统具有高编程分辨率（1nm）和快速插补功能（插补周期0.1ms）。
基于PC机和数字信号处理芯片（DSP）的主从式硬件结构是超精密数控的潮流，如美国的NAN OPATH和PRECITECH'S ULTRAPATH TM都采用了这一结构。
数控系统的硬件运动控制模块（PM AC）开发应用越来越广泛，使此类数控系统的可靠性和可重构性得到提高。
我国国防科技大学研制开发的YH－1型数控系统采用ASW－824工业一体化PC工作站为主机，用ADSP2181信号处理器模块构成高速下位伺服控制器。
模块化、构件化是超精密车床进入市场的重要技术手段，如美国ANORAD公司生产各种主轴、导轨和转台，用户可根据各自的需要组成一维、两维和多维超精密运动控制平台和车床。
研制超精密车床时，布局就显得非常关键。
超精密车床往往与传统车床在结构布局上有很大差别，流行的布局方式是“T”型布局，这种布局使车床整体刚度较高，控制也相对容易，如Pneumo公司生产的大部分超精密车床都采用这一布局。
模块化使车床布局更加灵活多变，如日本超硅晶体研究株式会社研制的超精密车床，用于车削超大硅晶片,采用三角菱形五面体结构，用于提高刚度；德国蔡司公司研制了4轴精密车床AS100，用于加工自由形式表面，该车床除了X、Z和C轴外，附加了A轴，用于加工自由表面时控制砂轮的车削点。
此外，一些超精密加工车床是针对特殊零件而设计的，如大型高精度天文望远镜采用应力变形盘加工，一些非球面镜的研抛加工采用计算机控制光学表面成形技术（CCOS）加工，这些车床都具有和通用车床完全不同的结构。
由此可见，超精密车床的结构有其鲜明的个性，需要特殊的设计考虑和设计手段。
为保证超精密车床有足够的定位精度和跟踪精度，数控系统必须采用全闭环结构，高精度运动检测是进行全闭环控制的必要条件。
双频激光干涉仪具有高分辨率（如ZYGO AX10M TM 2/20分辨率为1.25nm）与高稳定性，测量范围大，适合作车床运动线位移传感器使用。
但是双频激光干涉仪对环境要求过于苛刻，使用和调整非常困难，使用不当会大大降低精度。
根据我们的使用经验，德国Heidenhain公司生产的光栅尺更适合超精密车床运动检测，如该公司LI P401,材料长度220mm，分辨率为2nm，采用Zerodur材料制成几乎达到零膨胀系数（0.1ppm/k），动静尺间隙为0.6±0.1mm，对环境要求低，安装和使用方便，如Nanoform2500和Opt imum2400超精密车床都使用了Heidenhain光栅尺。
在数控软件方面，开放性是一个发展方向。
国外有关开放性数控系统的研究有欧共体的OS ACA、美国的OMAC和日本的OSEC。
我国国防科技大学在此基础上提出了构件化多自由度运动控制软件，可根据车床成形系统的布局任意组装软件，符合车床模块化发展的方向。
