数控卧式镗铣床主轴箱变速操纵机构设计

数控镗铣床变速操纵机构及液压平衡系统设计摘要本文着重对数控镗铣床的主轴箱变速操纵机构和液压平衡系统两个部分做了研究和设计。

在对变速操纵机构的设计中，对其工作原理进行分析。

依据传动轴的安装、齿轮在轴上的布置和排列、相啮合齿轮的宽度进行机构整体设计。

对液压系统的设计中先考虑主轴箱与平衡液压缸的连接，完成两者之间连接结构的初步设计；对液压系统进行分析设计，完成了液压缸的结构和参数设计、液压缸稳定性的校核、液压系统的性能验算等工作。

关键词：变速操纵机构；液压平衡系统；平衡液压缸The design of the speed change and controls mechanism and hydraulic balanced system of numerical controlboring-milling machineAbstractThe thesis focuses on researching and designing the spindle box in speed change and controls mechanism and hydraulic balanced system of numerical control boring-milling machine. In the design of speed change and controls mechanism, and analyze its principle to make it meet requirements, then designed entirety of the mechanism accordance with installation of the transmission shaft,configuration and lacing of gear on the axis,width of gears which are meshes with each other. In the design of hydraulic system, the link of main spindle box and balancing hydraulic cylinder have been taken into account, the preliminary structural design was finished; according to analyze and design hydraulics system, the design of the structures and parameters of the hydraulic cylinder, stability check criterion of hydraulic cylinder, the calculation of hydraulic system’s behavior was finished.Key words: the spindle box in speed change and controls mechanism;hydraulic balanced system;balanced hydraulic cylinder目录摘要Abstract1 绪论 (1)1.1 数控镗铣床概述 (1)1.2 数控镗铣床的结构组成 (1)1.3 数控镗铣床的发展动向 (2)1.4 液压技术 (3)1.4.1 液压技术的现状及其发展 (3)1.4.2 液压技术的特点 (3)2 数控镗铣床变速操纵机构设计 (4)2.1 主轴箱变速操纵机构工作原理 (4)2.2 主轴箱变速操纵机构中传动轴的安装 (5)2.3 齿轮在轴上的布置和排列 (5)2.4 相啮合齿轮的宽度 (5)3 液压平衡系统设计计算 (6)3.1 负载分析 (6)3.2 负载图和速度图的绘制 (7)3.3 液压缸主要参数的确定 (8)3.3.1 初选液压缸的工作压力 (8)3.3.2 计算液压缸的尺寸 (8)3.3.3 活塞杆稳定性校核 (9)3.3.4 求液压缸的最大流量 (10)3.3.5 绘制工况图 (10)3.4 液压平衡系统图的拟定与回路分析 (11)3.4.1 液压平衡系统图的分析 (11)3.4.2 液压平衡系统原理分析 (12)3.5 液压元件的选择 (12)3.5.1 确定液压泵的型号及电动机功率 (12)3.5.2 选择阀类元件及辅助元件 (13)3.6 液压系统的性能验算 (13)3.6.1 压力损失及调定压力的确定 (13)3.6.2 系统的发热与温升 (15)4 平衡液压缸设计 (16)4.1 液压缸的组成 (16)4.2 平衡液压缸的计算 (18)4.3 平衡液压缸与主轴箱的连接 (19)5 结论 (20)参考文献致谢数控镗铣床变速操纵机构及液压平衡系统设计1 绪论1.1 数控镗铣床概述图1-1 立式数控镗铣床实物图图1-2 卧式数控镗铣床实物图数控镗铣床也称“加工中心”机床，是一种新型机床，是一种具有自动换刀装置和任意分度数控转台的点位-直线数字控制机床。

数控机床课程设计一．设计题目及要求1.设计题目：数控铣床主轴箱设计2.已知参数：主轴最高转速3000r/min,最小转速为40r/min,满载功率3Kw。

3.设计要求：采用交流调频主轴电动机,实现主轴的无级变速。

二．选题背景数控铣床的主运动广泛采用无级变速，这不仅能使其在一定调速范围内选择到合理的切削速度，而且还能在运转中自动变速。

无级调速有液压、机械、电气多种形式，数控铣床多采用由直流和交流调速电动机作为驱动的电机无级调速。

由于数控铣床调速范围较宽，一般情况下单靠调速电动机无法满足；另一方面调速电动机的功率和转矩特性也难于直接与铣床的功率和转矩完全匹配。

因此，需要无级调速电动机后串联机械分级变速传动，一满足调速范围和功率、转矩特性的要求。

三．主传动设计1. 驱动源的选择因电动机与其它驱动源电动机相比，它具有较高的驱动效率且其种类和型号较多，具有良好的调速启动，制动及反相控制性能选择电动机作为驱动源。

铣床上常用的无级变速机构是直流或交流调速电动机，直流电动机从额定转速nd向上至最高转速nmax是调节磁场电流的方法来调速的，属于恒功率，从额定转速nd向下至最低转速nmin是调节电枢电压的方法来调速的，属于恒转矩；交流调速电动机是靠调节供电频率的方法调速。

由于交流调速电动机的体积小，转动惯量小，动态响应快，没有电刷，能达到的最高转速比同功率的直流调速电动机高，磨损和故障也少，所以在中小功率领域，交流调速电动机占有较大的优势，鉴于此，本设计选用交流调速电动机。

根据主轴要求的最高转速2500r/min，满载功率3KW,选择中至信电机制造有限公司的YVP132M-4型交流主轴电动机，最高转速是3000 r/min,最低转速90r/min，额定转速1500r/min。

2.转速图的拟定主轴调速范围：Rn=nmax/nmin=2500/45=55.56计算转速:Nj=150.2r/min取计算转速为155 r/min根据交流主轴电动机的最高转速和额定转速可以求得交流主轴电动机的恒功率转速范围Rp=nmax/nd=3000/1500=2而主轴要求的恒功率转速范围Rnp= nmax/nd=2，远大于交流主轴电动机所能提供的恒功率转速范围，所以必须配以分级变速箱。

XK5040数控铣床主轴箱进给机构及控制系统设计XK5040数控铣床是一种高精度的数控加工设备，其主轴箱、进给机构及控制系统的设计对整个机床的性能与精度至关重要。

首先，我们来看主轴箱的设计。

主轴箱是整个数控铣床的核心部件，负责转动刀具进行加工。

在设计主轴箱时，需考虑以下几个关键因素：主轴转速范围、刚性和稳定性、换刀系统和冷却系统。

对于主轴转速范围，需要根据实际加工要求和材料特性来确定。

主轴转速的选择要考虑到加工效率和加工质量。

另外，还需考虑主轴的刚性和稳定性，以确保在高速转动时不产生振动和弯曲。

此外，还需设计一个高效的换刀系统，实现自动化的换刀操作，以提高生产效率。

冷却系统的设计也很重要，可通过冷却液使主轴和刀具保持适宜的温度，确保长时间连续运行时不会过热。

接下来是进给机构的设计。

进给机构是用来控制工件在坐标轴方向上的运动，使刀具能够按照预定的路径进行加工。

在设计进给机构时，需考虑以下几个因素：进给速度、精度、刚性和传动方式。

进给速度的确定需要结合加工要求和材料特性，确保在一定的时间内完成加工任务。

精度是指进给机构能够按照预定的路径进行精确的移动，需考虑进给机构的定位精度和反复定位精度。

为了保证加工质量，进给机构的刚性也很重要，可以通过选用合适的材料和结构来提高刚性。

传动方式的选择要考虑到进给的平滑性和稳定性，常见的传动方式有滚珠丝杠和直线导轨等。

最后是控制系统的设计。

控制系统是整个数控铣床的大脑，负责对机床各个部件进行协调和控制。

在控制系统的设计中，需考虑以下几个方面：控制方式、控制精度、编程方式和人机界面。

综上所述，XK5040数控铣床的主轴箱、进给机构及控制系统设计是一个复杂的过程，需要考虑多个因素。

合理的设计将直接影响到机床的性能和加工效率。

因此，在设计过程中需要充分考虑实际需求和技术限制，确保设计出符合要求的数控铣床。

XK6130数控卧式铣床总体及主轴箱设计机械设计制造及其自动化09010802 李积才指导老师胡世军副教授摘要本次设计的是数控卧式铣床，它是一种科技含量高的机电一体化设备。

目前，数控铣床在我国发展较快，它的应用是机器制造过程发生了巨大的变化。

本说明书是本次毕业设计的概要说明。

重点叙述了数控铣床的基本概况，国内发展史，现状和发展趋势，数控铣床的总体方案拟定，主传动系统，主轴箱的设计原理，具体结构，计算方法，数控系统的选型和其他内容。

关键词：数控卧式铣床主轴主轴箱设计AbstractThis design is the numerical control sign type miller. It is a kind of machine of the high technology electricity the integral whole turn on equipments, currently. The machine manufacturing process take place huge variety.This instruction booket is my this graduation progect outline explained that with emphasis narrated the numerical control miller basic survey, domestic and foreign histories, present situation and trend of development. The numerical over concept draws ups, master driver system, head stock, principle of design, concrete structure computational method, numerical control system shaping and other and so on contents.Keywords: The numerical control sign type miller principal axia head stock design本人有这套毕业设计的全部内容包括尺寸联系图、传动系统图、电气原理图、装配图、零件图、三维图、说明书等，都是电子版的，要的QQ我.QQ：2857104一、机床的主要设计参数1.主轴转速：30—1500转/分2.工作台尺寸（长╳宽）：1250mm╳360mm3.工作台最大行程：纵向 800mm 横向 300mm 垂直 400mm4.快速移动速度： 10m/min5.工作台定位精度 x、y、z、±0.03mm；工作台重复定位精度x、y、z、±0.02mm；6.纵向、横向及垂直进给为微机控制，采用步进电机或直流伺服电机驱动，滚珠丝杠传动，脉冲当量0.010mm/脉冲。

目录第一章设计目的••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••2第二章机床主传动系统设计要求•••••••••••••••••••••••••••2第三章运动设计•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••23.1车床的设计条件•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••23.2主运动参数•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••23.3 主传动系统运动设计••••••••••••••••••••••••••••••••••••3第四章动力设计••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••104.1电动机的选择••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••104.2各传动件的计算转速••••••••••••••••••••••••••••••••••••104.3确定主轴支承轴颈直径••••••••••••••••••••••••••••••••••124.4估算传动轴直径•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••124.5估算齿轮模数•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••134.6主要传动件的验算•••••••••••••••••••••••••••••••••••••144.7齿轮强度校核•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••174.8各轴强度的验算••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••20第五章结构设计••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••235.1齿轮块设计•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••235.2轴承的选择•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••235.3主轴组件•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••235.4密封装置设计•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••23一、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。

目录绪论 (1)第1章主传动系统设计概述 (3)第2章数控铣床主传动系统的配置方式 (4)第3章主轴电动机的选取 (5)第4章同步带传动设计与计算 (6)4.1、同步材料选择 (6)4.2、同步带参数的计算 (6)4.2.1、模数的选取 (6)4.2.2、小带轮齿数 (6)4.2.3、同步带节距 (6)4.2.4、节圆直径 (7)4.2.5、大带轮齿数 (7)4.2.6、大带轮直径 (7)4.2.7、带的速度 (7)4.2.8、定中心距 (7)4.2.9、带的节线长度 (7)4.2.10、计算中心距 (7)4.2.11、带轮与带的啮合齿数 (8)4.2.12、带宽 (8)4.2.13、作用在轴上的力 (8)4.2.14、小带轮的最小包角 (8)4.2.15、带轮宽度 (8)第5章主轴组件的设计 (9)5.1、主轴组件的设计要求 (9)5.1.1、回转精度 (9)5.1.2、主轴刚度 (9)5.1.3、主轴的抗振性 (10)5.1.4、主轴温升 (10)5.1.5、主轴耐磨性 (10)5.1.6、提高主轴组件抗振性的措施 (10)5.2、减少主轴组件热变形的措施 (10)5.3、主轴材料的选择及尺寸、参数的计算 (11)5.4、主轴转动装置箱体的作用 (13)5.5、主轴箱体的截面形状和壁厚的计算 (15)第6章主轴轴承的选择 (15)6.1、轴承的选择和轴承的精度 (15)6.2、轴承预紧力的要求 (15)6.3、主轴轴承的润滑与密封 (16)6.4、选取轴承求 (16)6.5、轴承寿命校核 (18)6.6、轴承座孔的设计要求 (19)第7章联接键的选择碟形弹簧的选择与计算 (20)7.1、碟形弹簧的特点 (20)7.2、碟形弹簧材料及热处理厚度和脱碳 (21)7.3、碟形弹簧的强压处理 (21)7.4、表面强化处理和防腐处理 (21)第8章螺钉联接的设计 (23)8.1、根据设计要求计算 (23)8.2、螺钉的强度计算与校核 (23)第9章液压缸的设计 (24)9.1.液压压缸安装应注意的问题 (24)9.2.压缸各部分的结构及主要尺寸的确定 (24)9.3.强度校核 (25)第10章润滑与密封件设计 (26)10.1、封件的作用及其意义 (26)10.2、密封的分类及密封件的材料要求 (26)10.3、防尘圈的设计要求 (27)结论 (28)致谢……………………………………………………………………………….................. .29参考文献………………………………………………………………………….................. ..30绪论数控技术，简称数控（Numerical Control）。

卧式铣床主轴箱设计摘要铣床的主传动系统是用来实现铣床主运动的传动系统，它应具有一定的转速和一定的变速范围，以便采用不同材料的刀具，加工不同材料、不同尺寸、不同要求的工件，并能方便的实现运动的开停、变速、换向和制动等。

主传动系统的结构设计决定着铣床的外形尺寸以及承载能力和工作能力，是整个机床设计的重点。

本文的主要研究内容包括：1）主传动系统的运动设计，包括电机的选择、传动结构的选择、转速图的绘制、齿轮齿数及尺寸的确定、轴间距的计算、带传动的设计及传动系统图的绘制；2）主传动系统的结构设计，包括主传动系统的布局、齿轮的布置、轴的空间布置、轴材料的选择等。

关键词：卧式铣床，主轴箱，传动系统设计Spindle box design of horizontal milling machineAbstractMain transmission system of the milling machine is used to implement the main movement of milling machine. In order to use different materials cutting tools, process workpieces of different materials, size and requirement, it should have certain speeds and a certain speed range, and can conveniently realize run or stop movement, variable speeds, reversing and brake, etc. The structure design of main drive system determines the overall dimensions, bearing capacity and the work ability of milling machine, and is the focus of the whole machine design. The main research contents of the paper including: 1) Kinetic design of the main transmission system, including the type selection of spindle motor, the choice of drive structure, drawing of the speed change diagram, determining the gear tooth number, size and the distance between every two axles, design of belt driving and drawing the kinematic scheme;2) Structural design of the main transmission system, including overall arrangement of each spindle and gear, material choice of every shaft, estimation of shaft journal and so on.Keywords: horizontal milling machine, spindle box, main transmission system目录1 绪论 (1)1.1课题提出的背景及意义 (1)1.2本论文研究的主要内容 (1)2 铣床的结构及各部分的功能 (3)3 主传动系统的运动设计 (6)3.1. 确定公比 (6)3.2 确定转速数列 (6)3.3 电机的选择 (6)3.4 传动结构的选择及转速图的绘制 (7)3.5 齿轮齿数及各参数的确定 (11)3.6轴间距的计算 (16)3.7 带轮及V带设计 (17)3.8 绘制传动系统图 (19)4 主传动系统的结构设计 (20)4.1 主传动系统的布局及变速机构的类型 (20)4.1.1 主传动系统的布局 (20)4.1.2．变速机构的类型 (21)4.2 齿轮的布置 (21)4.2.1滑移齿轮的轴向布置 (22)4.2.2 缩小径向尺寸 (23)4.2.3 滑移齿轮的结构形式 (24)4.2.4 齿轮的精度 (24)4.3 轴的空间布置 (24)4.3.1 Ⅰ轴的位置 (24)4.3.2 中间各传动轴的位置 (25)4.4. 轴材料的选择 (25)4.5 计算转速及传动轴轴颈设计 (27)4.5.1 主轴计算转速的确定 (27)4.5.2 传动轴计算转速的确定 (28)4.5.3 传动轴轴径设计 (28)4.6 主轴的设计 (29)4.6.1主轴主要参数的确定 (29)4.6.2 主轴的构造 (30)4.6.3 轴上零件的定位 (30)4.6.4 主轴的校核 (31)4.7 主轴与齿轮的连接 (32)4.8主轴支承结构设计 (32)4.8.1 轴承的形式 (32)4.8.2轴承的配置 (33)4.8.3 轴承的精度和配合 (34)5 主传动系统的开停、制动及润滑系统 (35)5.1 主传动系统的开停装置 (35)5.2 主传动系统的制动装置 (35)5.3．传动系统的润滑 (35)5.3.1 润滑系统的要求 (36)5.3.2 润滑剂的选择 (36)5.3.3 润滑方式的选择 (37)6 结论与展望 (39)6.1 结论 (39)6.2后续工作与展望 (39)参考文献 (40)致谢 (41)1 绪论1.1课题提出的背景及意义金属切削机床是用切削的方法将金属毛坯加工成机器零件的机器，它是制造机器的机器，又称为“工作母机”。

数控卧式镗铣床主轴箱变速操纵机构设计摘要机械行业是运用数控机床最多的，很多企业为了提高自己的生产效率，常常会对机床内部结构进行多方面的改造。

社会主义市场经济的发展为我国工业生产创造了条件，在现代一体化生产模式中运用了很多先进的设备。

对于数控机床而言，主轴箱是其最为核心的组织结构，整个主轴箱影响着数控机床的变速情况。

大部分制造企业在实行技术改造时把重点放在了主轴箱变速器上，这是调整机床运行速度的重点。

在设计过程中必须要对主轴箱的每个部件加以控制，这样才能确保数控机床主轴变速性能的良好。

本文对主轴箱变速操纵机构的工作原理进行结构设计和计算分析，利用两个液压油缸，经拨叉带动双联滑移齿轮移动到需要的多个位置。

关键字：数控机床；主轴箱；结构；设计Mechanism design of CNC horizontal boring and milling machine spindle box transmission controlAbstractMachinery industry is the use of CNC machine tools the most, a lot of enterprises to improve their production efficiency, often transform many aspects of the internal structure of machine tool. The society pays attention to the development of the market economy to create the conditions for the industrial production of our country, a lot of advanced equipment for use in the integration of modern production mode. For NC machine tool, the spindle box is the most core structure, the spindle box of CNC machine tool gear case. Most of the manufacturing enterprises in the implementation of technical transformation to focus on the main spindle box transmission, which is the key to adjust the machine running speed. In the design process must each component of the headstock to control, so as to ensure the good performance of NC machine tool spindle speed.In this pear, the working principle of the headstock gear control mechanism on the analysis of the structure design and calculation, using two hydraulic oil cylinders, the shifting fork drives a sliding duplex gear moving to a plurality of positions need.Key Words:CNC machine; machine head; structure; design目录1绪论 (1)1.1数控镗铣床的结构组成 (1)1.2我国卧式镗铣床的发展 (2)1.2.1我国卧式镗铣床的发展历史 (2)1.2.2我国卧式镗铣床的发展趋势 (2)2数控卧式镗铣床变速操纵机构设计 (4)2.1主轴箱变速操纵机构工作原理 (4)2.2主轴箱变速操纵机构中传动轴的安装 (5)2.3齿轮在轴上的布置和排列 (5)2.4 相啮合齿轮的宽度 (6)3主传动系统的设计计算 (7)3.1电动的选取 (7)3.1.1选择电动机的类型 (7)3.1.2转速及功率的确定 (7)3.1.3联轴器的选择 (7)3.1.4选定各齿轮齿数 (7)3.1.5转速的计算 (7)3.1.6各轴功率及转矩的计算 (8)3.2齿轮的设计 (8)3.2.1确定齿轮齿数的原则和要求 (8)3.2.2齿轮传动设计参数的选择 (8)3.2.3齿轮的结构设计计算 (9)3.3轴的设计 (12)3.3.1轴的结构设计 (12)3.3.2轴上作用力的计算 (14)3.3.3轴的结构设计 (14)3.3.4键的选取 (16)3.3.5 轴的受力分析 (16)3.3.6校核轴的强度 (17)3.3.7校核键连接的强度 (18)3.3.8校核轴承寿命 (18)4箱体的设计 (20)5传动系统的润滑 (21)总结 (22)参考文献 (23)致谢 (24)毕业设计（论文）知识产权声明...................... 错误！未定义书签。

卧式镗铣数控机床设计方案设计方案：卧式镗铣数控机床一、引言随着制造业的不断发展，多功能、高效率的数控机床在制造业中扮演着重要的角色。

本设计方案针对卧式镗铣数控机床进行设计，并对其工作原理、主要技术指标以及设计方案进行详细介绍。

二、工作原理三、主要技术指标1. 镗孔直径范围：5mm-100mm2. 镗孔最大深度：300mm3. 铣削进给速度：0-5000mm/min4. 铣削进给速度精度：±0.01mm5. 主轴最大转速：8000rpm6. 工作台尺寸：800mm*400mm7.数控系统：采用国内知名数控系统品牌，具有高可靠性和高精确度。

四、设计方案1.机床结构设计：本机床采用钢结构，具有良好的刚性和稳定性。

机床主体由床身、滑枕、工作台和固定夹具组成。

床身为整体铸造，并经过精密加工和热处理，以保证机床的稳定性和精度。

2.主轴系统设计：主轴采用高精度轴承，具有高刚性和高速度特点。

主轴通过电机驱动，可以实现不同转速的调节，并且具备前推力和后推力功能，以保证加工效果。

3.进给系统设计：进给系统采用伺服电机驱动，通过预紧式进给装置进行传动。

进给速度通过数控系统进行调整，可以满足不同加工要求。

4.刀具系统设计：刀具系统采用强力铰刀和铣刀结合的方式，以提高加工效率和精度。

刀具可通过数控系统进行快速更换，并具备高精度的刀具补偿功能，以保证加工精度。

5.数控系统设计：数控系统是整个机床的核心，通过数控系统可以实现加工工艺的自动化控制。

系统具有友好的人机界面，可以对加工程序进行编程和修改，以满足不同工件的加工需求。

六、结论本设计方案针对卧式镗铣数控机床进行了详细设计，从机床结构、主轴系统、进给系统、刀具系统和数控系统等方面进行了设计和说明。

该机床具有高精度、高效率的特点，能满足金属工件的镗孔和铣削加工需求。

对于提高制造业生产效率和产品质量具有重要的意义。

数控卧式镗铣床主轴箱用液压平衡机构的设计与分析摘要任何液压系统都是由一些基本回路所组成的，所谓的液压基本回路是指能实现某种规定功能的液压元件的组合。

压力控制回路是控制整个系统或局部油路的工作压力。

压力控制回路是利用压力控制阀来控制整个系统或局部油路的压力，达到调压、卸载、减压、增压、平衡、保压、泄压等目的，以满足执行元件对力或力矩的要求。

对于液压基本回路的实验装置设计，能使我们更好的掌握也压得基本原理及液压系统设计的基本流程，并且对设计的一般步骤与方法有了更好的掌握。

本文阐述了主轴箱用液压系统使主轴箱向上运动、向下运动、以及停止运动时的平衡压力基本稳定。

根据液压原理图以及主轴箱平衡机构装配图对各部分液压元件进行选材校核，从而完成整个设计。

论文首先综述了国内外液压技术的研究进展及研究现状、分析课题的研究背景、阐述课题研究的意义和内容。

然后重点根据液压原理图，从而选择液压元件，计算其性能是否符合指标，最后在说明液压系统工作时的注意事项。

关键词:主轴箱；液压平衡系统；平衡液压缸。

CNC horizontal boring and milling machine spindle box design and analysis of hydraulic balance mechanismAbstractAny hydraulic system is composed of some of the basic circuit of the hydraulic basic circuit, the means to achieve a certain provisions of the hydraulic components functional combination.Pressure control loop is to control the entire system or local oil pressure of work.Pressure control circuit is a control valve to control the entire system or the local oil pressure, pressure, unloading, achieve decompression, pressure, balance, pressure, pressure relief purposes,in order to meet the requirements of executive component of force or torque. For the design of experimental device of hydraulic basic circuit, will enable us to better grasp the basic process design is the basic principle and the hydraulic system, have a better grasp of design and the general steps and methods.This paper expounds the main spindle box hydraulic system for the main spindle box moves upward, downward movement, and stop the movement of the basic stability of equilibrium pressure. According to various parts of the hydraulic components of hydraulic schematic diagram material check and balance mechanism of spindle box assembly drawing, thus completing the whole design. The paper first summarizes the analysis of the status quo, and research progress of study on the hydraulic technology at home and abroad and the significance of research background, describes the research topics. Secondly based on the hydraulic principle diagram, thus the selection of hydraulic components, its performance meets the index calculation, the points for attention in the hydraulic system work.KeyWords：robot arm；harmonic drive；structure design.目录1绪论 (1)1.1数控镗铣床概述 (1)1.2 主轴箱以及液压系统简介 (1)1.3数控机床的发展 (2)1.4液压技术 (4)1.4.1液压技术的现状及其发展 (4)1.4.2 液压技术的特点 (5)2 主轴箱液压平衡系统的总体设计 (6)2.1主轴箱用液压平衡机构的简要分析 (6)2.2负载分析 (10)2.2.1工作负载 (10)2.2.2摩擦负载 (10)2.2.3惯性负载 (10)2.3液压缸主要参数确定 (11)2.3.1初选液压缸的工作压力 (11)2.3.2计算液压缸的尺寸 (12)2.3.3液压平衡系统 (12)2.4平衡液压缸的设计 (14)2.4.1液压缸的组成 (14)2.4.2平衡液压缸的计算 (15)2.4.3平衡液压缸与主轴箱的连接 (19)2.4.4防止杂质侵入 (20)2.4.5吸油管与回油管 (20)2.4.6液面指示 (21)2.4.7液压站的结构设计的注意事项 (21)2.4.8液压站的组装 (22)2.4.9滤油器的选择 (22)2.5.1液压元件的安装 (22)3 液压站的使用与检查 (24)3.1使用的一般注意事项 (24)3.2检查 (24)4结论 (25)参考文献 (26)致谢 (28)毕业设计（论文）知识产权声明 ............. 错误！未定义书签。

前言加工中心集计算机技术、电子技术、自动化控制、传感测量、机械制造、网络通信技术于一体，是典型的机电一体化产品，它的发展和运用，开创了制造业的新时代，改变了制造业的生产方式、产业结构、管理方式，使世界制造业的格局发生了巨大变化。

现在的CAD/CAM、FMS、CIMS，都是建立在数控技术之上。

目前数控技术已经广泛运用于制造业，数控技术水平的高低已成为衡量一个国家制造业现代化程度的核心标志。

而加工中心的发展最为重要。

随着科学技术的高速发展，市场上对数控的要求也有很大的改变，正要求数控系统朝着高速、高精度、高可靠性发展，为追求加工效率及更通用化迫使数控机床结构模块化、智能化、柔性化、用户界面图形化，科学计算可视化，内置高性能PLC，多媒体技术应用等方面发展。

加工中心的优点有：1）提高加工质量；2）缩短加工准备时间；3）减少在制品；4）减少刀具费；5）最少的直接劳务费；6）最少的间接劳务费；7）设备利用率高。

总的来说，加工中心的发展动向是高速、进一步提高精度和愈发完善的机能。

本设计说明书以大量图例来说明加工中心的主轴箱设计及横向进给机构的设计的思路。

设计中得到颜竟成教授的悉心指导，在此向他表示诚挚的的感谢。

由于编者的水平和经验有限，加之设计时间较短、资料收集较困难，说明书中难免有缺点和错误，在此恳请读者谅解，并衷心希望广大读者提出批评意见，使本设计说明书能有所改进。

编者2009年6月1. 机床总体方案设计1.1机床总体尺寸参数的选定根据设计要求并参考实际情况，初步选定机床主要参数如下：工作台宽度×长度 400×1600mm×mm工作台最大纵向行程 650mm工作台最大横向行程 450mm工作台最大垂直行程 500mmX、Y轴步进电机 a12/3000iZ步进电机 a12/3000i主轴最大输出扭矩 70公斤力×米主轴转速范围 45～2000r/min主电动机的功率 4kw主轴电动机转速 1500r/min机床外行尺寸（长×宽×高） 2488×1200×2710mm×mm×mm机床净重 500kg1.2机床主要部件及其运动方式的选定1.2.1主运动的实现因所设计的卧式加工中心要求能进行车、铣和镗，横向方向的行程比较大，因而采用工作台不动，而主轴箱各轴向摆放为卧式的机构布局；采用交流无级调速电动机实现无级调速，并且串联有级变速箱来扩大变速范围。

摘要在全面了解卧式镗床的结构、工作原理、控制方法的基础上，设计T6112卧式镗床传动系统及其执行机构。

根据卧式镗床的工作原理，即电动机作为工作机构的动力源，结合机床的四个方向的运动，即主轴的上移和下移，工作台的横向和纵向移动，进而完成对工件的全面加工。

确定了卧式镗床的结构与技术参数，给出了卧式镗床的总体结构设计方案。

根据卧式镗床的设计方案，文中详细叙述了T6112镗床执行机构设计，传动系统的设计：电动机规格的选取、主轴设计、主轴变速机构设计、床身与工作台结构设计。

关键词卧式镗床；主轴箱；主轴变速机构；电机；工作台Word文档AbstractOn the basis of the structure, principle, control method of the horizontal boring machine，the transmission system and implementing mechanism of T6112 horizontal boring machine are designed. According to the principle of the horizontal boring machine, in which the motor is the power source, combining with the four directional movements of the machine, that is the up and down movements of main shaft, the horizontal and vertical movement of work table, then complete the processing of the work piece. The structure and technical parameters of the horizontal boring machine are given and the overall structure is designed. According to the horizontal boring machine design, this paper describes the design of implementing mechanism and the transmission system, including the selection of motor specification, the design of spindle gearshift, bed and work table.Keywords Horizontal Machine; Spindle Box; Spindle gearshift; Motor; WorktableWord文档目录摘要 (I)Abstract ............................................................................................ I I第1章绪论 (4)1.1 选题的背景及意义 (1)1.2 国外发展和现状 (2)1.3 研究设想 (3)1.4 总体设计方案 (3)1.5 预期结果 (3)第2章卧式镗床总体设计方案 (4)2.1 卧式镗床的工作原理 (4)2.2 卧式镗床的总体布局 (4)2.3 主要技术参数 (5)2.4 卧式镗床 (6)2.4.1组成部件及运动 (6)2.4.2主轴部件机构 (7)2.4.3夹具 (8)2.5 本章小结 (9)第3章卧式镗床传动系统设计 (10)3.1 主传动系统的运动设计 (10)3.1.1电机的选择 (10)3.1.2合理分配传动比一般应该注意以下几点： (12)3.1.3计算传动装置的运动和动力参数 (12)3.2 轴的设计及其校核 (14)3.2.1镗轴的设计 (15)3.2.2与主电机连接的轴的设计与校核 (16)3.2.3三联齿轮（Ⅰ）上的轴的校核 (20)3.2.4蜗轮和蜗杆的计算与校核 (22)3.3 齿轮的设计 (25)3.3.1齿轮的设计计算方法与材料选择原则 (25)3.3.2齿轮的失效形式 (27)3.3.3齿轮的结构设计及参数的确定 (28)3.4 主轴轴承的设计与校核 (33)Word文档3.5 键的设计与校核 (35)3.6 本章小结 (39)结论 (40)致 (41)参考文献 (42)附录1 (44)附录2 (47)1.1课题背景根据所学专业的需要，为了使所学知识得以运用，选择卧式镗床为我的毕业设计题目。

摘要小型数控卧式镗铣床主轴箱沿着X轴升降。

数控机床的加工系统、立体仓库中堆垛机的升降系统、平面绘图仪的绘图系统等,尽管结构和功能各不相同,但基本原理相同。

机电一体化系统是将机械系统与微电子系统结合而形成的一个有机整体。

本文通过对小型数控卧式镗铣床主轴箱的机械系统、控制系统及接口电路的设计,阐述了机电一体化系统设计中共性和关键的技术。

本说明书简要明确的说明了小型数控卧式镗铣床主轴箱升降和制动装置设计的过程及内容，包括机械传动系统和电气控制系统的设计，其中机械传动系统部分包含了确定系统脉冲当量和切削力，滚珠丝杠螺母副的计算和选型，电机的计算和选型。

本次课程设计，主要设计和研究小型数控卧式镗铣床主轴箱升降和制动装置及其电气原理图。

确定小型数控卧式镗铣床主轴箱升降的传动系统，并且选择了螺旋传动，验算了螺旋传动的刚度、稳定性，寿命等参数；还设计了导轨，根据其用途和使用要求，选择了直线滚动导轨副，确定了其类型、转动力矩、转动惯量。

利用8031、6264、2764、373、8155、8255等MCS—51单片机设计其硬件电路图。

关键词：滚珠丝杠螺母副；直线滚动导轨副；步进电机；MCS—51单片机目录第一章总体设计方案 (3)1.1系统运动方式的确定与驱动系统的选择 (3)1.2机械传动方式 (3)1.3电气控制系统方案设计 (3)第二章主轴箱升降进给伺服系统设计计算 (4)2.1 确定系统脉冲当量 (4)2.2 确定系统切削力 (4)2.3 滚动导轨副的计算和选型 (4)2.3.1 滚动导轨副的额定寿命 (5)2.4滚珠丝杠螺母副的计算和选型 (6)2.4.1滚珠丝杠螺母副的计算 (6)2.5 联轴器的选型 (10)2.6 步进电机变速箱的选用 (10)2.7 步进电机的计算与选型 (11)2.7.1计算加在步进电动机转轴上的总转动惯量 (11)2.7.2初选步进电动机 (11)2.7.3步进电动机最大静转矩的选定 (14)2.7.4步进电动机的性能校核 (14)2.7.5起动频率的计算 (15)第三章微机数控系统硬件电路设计 (16)3.1 计算机系统 (16)3.2 单片微机数控系统硬件电路设计内容 (16)3.2.1 绘制电气控制系统框图 (16)3.2.2 选择CPU的类型 (17)3.2.3 存储器扩展电路的设计 (17)3.2.4 I/O接口电路设计 (18)3.3 各类芯片简介 (18)3.3.1 8031芯片简介 (18)3.3.2 373芯片简介 (18)3.3.3 6264芯片简介 (19)3.3.4 2764芯片简介 (19)3.3.5 8155芯片简介 (19)3.3.6 8255芯片简介 (18)3.4 存储器扩展电路设计 (20)3.4.1 程序存储器ROM的扩展 (20)3.4.2 数据存储器RAM的扩展 (20)3.4.3 译码电路的设计 (21)3.5 I/O接口电路的设计 (21)3.5.1 8155通用可编程接口芯片 (21)3.5.2 8255可编程接口芯片 (22)3.5.3 键盘显示接口电路 (22)3.6 8031的时钟电路 (23)3.7 复位电路 (23)3.8 越界报警电路 (24)3.9 掉电保护电路 (24)3.10 控制系统的功能 (24)3.11 控制系统的工作原理 (24)参考资料 (26)第一章总体方案设计1.1 系统的运动方式与驱动系统的选择为了实现镗铣床主轴箱升降和制动，运动定位、暂停、急停等功能，故选择连续控制系统。

第20卷　第5期1998年10月武　汉　汽　车　工　业　大　学　学　报JOU RNAL O F W U HAN AU TOM O T I V E POL YT ECHN I C UN I V ER S IT Y V o l.20N o.5 O ct.1998　XK2116数控龙门镗铣床主轴结构设计李　列(江汉大学)摘　要 介绍了XK2116数控龙门镗铣床主轴主要参数的确定及主轴结构设计的特点。

关键词 数控龙门镗铣床;主轴参数;结构设计中图法分类号 TH133.10　概　述机床主轴是机床在加工时直接带动刀具或工件进行切削和表面形成运动的旋转轴,其设计内容包括主轴及与其直接有关的轴承、转动件和其他相关件等。

主轴是数控机床的关键部件,对加工质量的影响极其明显,因此,对它的要求很高。

这些要求是:①精度高。

主轴的径向跳动和轴向跳动小,轴心线的回转精度高。

②刚度高。

主轴的静刚度和动刚度高,在切削力作用下变形小。

③振动小。

由主轴电机、齿轮和轴承等高速旋转的不平衡引起的振动小。

④热变形小。

主轴由电机、齿轮传动、轴承、离合器和压力油等引起的温升和热位移小。

⑤噪声小。

由电机、齿轮传动和轴承等引起的噪声小。

以上5点要求是为了保证零件加工的高精度、高表面粗糙度、高效率和好的操作环境所需要的。

XK2116数控龙门镗铣床的主轴就是在加工时直接带动刀具进行切削的主旋转轴,其主轴结构的设计除必须满足上述要求外,还应具有现代数控机床所必须具备的诸如自动拉刀,主轴径向定位等功能。

1　主轴主要参数的确定XK2116数控龙门镗铣床主轴的主要参数包括:主轴前轴颈直径D1、主轴序号、主轴悬伸量a和主轴支承跨距l[1](见图1)。

1.1　主轴前轴颈直径D1的确定主轴前轴颈直径D1是数控龙门镗铣床主轴参数中最为重要的一个参数。

在进行主轴结构设计时,要尽量使主轴不承受因齿轮传动而产生的径向力,从而避免主轴产生弯曲,这样主轴只传递扭矩。

当确定主轴参数时,就能够仅从静刚度条件出发来决定主轴参数,也就是说,主轴的计算主要是从刚度观点来考虑。