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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。
数控机床的结构设计摘要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。
关于其结构设计，主要从机械结构的要求、机构刚度、机床运动的抗震性、机床低速运动的平稳性与精度几个方面来展开研究。
关键词：结构、刚度、平稳性、精度AbstractNc machine tool is digital control machine tools (Computer numerical control machine tools) for short, is a kind of a program control system of automatic machine tools. On its structural design, mainly from the requirements of the mechanical structure, institutional rigidity, machine tool movement, machine tool at low speed vibration resistance movement stability and precision of the several aspects to study.Keywords: structure, stiffness, stability and accuracy一、数控机床机械结构的要求数控机床在自动变速、刀架和工作台自动转位和手柄操作等方面与通用机床不同，随着生产力的增长，对数控机床的要求也逐步提高。
对机床的生产率、加工精度和寿命提出了更高的要求：1)由于采用了高性能的无级变速主轴及伺服传动系统，数控机床的极限传动结构大为简化，传动链也大大缩短；2)为适应连续的自动化加工和提高加工生产率，数控机床机械结构具有较高的静、动态刚度和阻尼精度，以及较高的耐磨性，而且热变形小；3)为减小摩擦、消除传动间隙和获得更高的加工精度，更多地采用了高效传动部件，如滚珠丝杠副和滚动导轨、消隙齿轮传动副等；4)为了改善劳动条件、减少辅助时间、改善操作性、提高劳动生产率，采用了刀具自动夹紧装置、刀库与自动换刀装置及自动排屑装置等辅助装置。
机床传动机构课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解机床传动机构的基本概念，掌握各类传动机构的工作原理及其应用。
2. 学生能够描述机床传动系统中常见的传动方式，如齿轮传动、带传动、链传动等，并了解其优缺点。
3. 学生掌握机床传动系统设计的基本原则，能够分析并解决简单的传动系统问题。
技能目标：1. 学生能够运用传动机构的相关知识，进行简单的机床传动系统设计。
2. 学生能够通过计算和绘图，制定传动系统方案，并对其进行分析和优化。
3. 学生能够运用所学知识，解决实际工程中的传动系统问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机床传动机构及机械设计领域的兴趣，激发学生的学习热情。
2. 培养学生的团队协作意识，使其在传动系统设计过程中学会与他人合作、沟通与交流。
3. 培养学生严谨的科学态度和良好的工程素养，使其在设计过程中注重实际应用，关注细节，追求卓越。
课程性质：本课程为机床传动机构的设计与应用课程，结合实际工程案例，培养学生传动系统设计能力。
学生特点：学生具备一定的机械基础知识和制图技能，但传动系统设计经验尚浅。
教学要求：结合课程特点和学生实际，注重理论与实践相结合，提高学生的传动系统设计能力和工程素养。
通过课程学习，使学生能够达到上述课程目标，并在后续的教学设计和评估中，对具体学习成果进行有效分解和评价。
二、教学内容1. 机床传动机构概述：介绍机床传动机构的概念、分类及在机床中的应用。
- 教材章节：第二章第一节- 内容列举：传动机构的定义、类型及其在机床上的作用。
2. 常见传动机构原理与特点：讲解齿轮传动、带传动、链传动等传动方式的工作原理、优缺点及适用场合。
- 教材章节：第二章第二节- 内容列举：齿轮传动原理、带传动特点、链传动应用。
3. 机床传动系统设计原则：阐述传动系统设计的基本原则，如传动比、效率、平稳性等方面的要求。
- 教材章节：第三章第一节- 内容列举：传动系统设计原则、传动比的确定、效率计算。
数控车床主传动机构设计方案数控车床的主传动机构是数控车床最基本的组成部分之一，它的设计方案的合理与否直接影响着数控车床的性能和加工精度。
主传动机构一般由主轴、主轴箱、主动轮、变速箱等组成，下面将详细介绍数控车床主传动机构设计方案。
数控车床主轴是主传动机构中最重要的部分之一，它的设计关系到车床的加工能力和可靠性。
主轴的设计应考虑以下几个方面：首先是选用合适的轴材料，一般情况下，主轴选用优质合金钢，以保证其高强度和刚性；其次是确定主轴的强度和刚度，主轴的强度应能满足车削加工的要求，同时要保证主轴的刚度，使得车床在高速运转时不产生振动；再次是确定主轴箱的布置形式和主轴箱的结构形式，主轴箱的布置形式应符合数控车床的空间布局要求，主轴箱的结构形式应具有较好的刚度和阻尼特性；最后是确定主轴的传动方式，一般情况下，数控车床采用直接驱动主轴的方式，以提高传动效率和传动精度。
主动轮是数控车床主传动机构中的重要部分之一，它的设计方案应考虑主动轮的直径、厚度和材料等因素。
主动轮的直径和厚度决定了主轴的传动比和转矩传递能力，一般情况下，主动轮的直径应根据车床的加工要求确定，直径较小时适用于高速车削，直径较大时适用于低速车削；主动轮的厚度应适当选取，以保证传动的可靠性和稳定性；主动轮的材料一般选用强度高、刚度好的合金钢，以满足高速转动和大转矩传递的要求。
变速箱是数控车床主传动机构中的重要部分之一，它的设计方案应考虑变速箱的传动形式和传动比等因素。
变速箱的传动形式一般分为齿轮传动和皮带传动两种，齿轮传动具有传动效率高、灵活性好的特点，适用于大功率和高精度的车床；皮带传动具有结构简单、噪音低的特点，适用于小功率和低精度的车床；变速箱的传动比应根据车床的车削范围和精度要求确定，一般情况下，变速箱应具有大的传动比范围和细微的传动调整。
总之，数控车床主传动机构的设计方案应综合考虑主轴、主动轮、变速箱等部分的结构设计和传动形式，以保证数控车床的加工能力和加工精度。
第一章绪论第一节机床设计的目的机床课程设计是在学完机床课以后，进行一次学习设计的综合性练习。
通过设计，运用所学过的基础课、技术基础课和专业课的理论知识，生产实习和实验等实践知识，达到巩固、加深和扩大所学知识的目的。
通过设计，分析比较机床主传动中某些典型机构，进行选择和改进，学习构造设计，进行设计计算和编写技术文件。
完成机床主传动设计，达到学习设计步骤和方法的目的。
通过机床课程设计，获得设计工作的基本技能的训练，提高分析和解决工程技术问题的能力。
并为进行一般机械的设计创造一定的条件。
第二节机床课程设计的内容一．运动设计根据设计题目给定的机床用途、规格、主轴极限转速，拟定转速图、传动系统图、计算带轮直径和齿轮齿数。
二．动力设计根据设计题目给定的机床类型、规格及工作条件，确定主电动机功率；确定主轴及各传动件的计算转速；初定传动轴直径、齿轮模数，确定传动带型号及V带根数。
在结构机构设计之后，再对机床主要传动件、零件，进行应力、变形和寿命的验算，并修改结构设计。
三．结构设计完成运动设计和动力设计之后，还要将主传动方案“结构化”。
要设计主轴变速箱装配图及零件工作图，侧重进行传动轴组件、主轴组件、变速机构、操纵机构、润滑与密封，以及主轴、传动轴、滑移齿轮、操纵元件、箱体等零件的设计。
第二节机床课程设计的步骤及要求一．明确目的要求、查阅有关资料在接到题目后，应弄清给定的条件、数据、所设计机床的类型、性能、应用范围和规定的内容与要求。
查阅资料时，除本书外还应查阅《机床图册》和《机床设计手册》等。
必要时还应到实验室进行实地调查，了解同类型机床的使用性能与操作，主传动部件与相邻部件的安装关系等。
二．传动方案设计传动方案设计，包括确定主传动的运动参数，拟定转速图、传动比，确定齿轮齿数和带轮直径，主传动的换向与制动方式，画出主传动的传动系统图。
三．计算主要传动件计算内容如下：V带——选择型号和计算所需的根数；传动轴——按扭转刚度要求计算轴受扭部分的直径，从而确定轴的直径；齿轮按变动工作用量计算接触强度和弯曲强度，取二者中的大值确定齿轮的模数，再进行齿轮的几何结构计算。
数控铣削机床机构设计随着科技的发展，机械加工领域的技术水平也在不断提高。
数控铣削机床机构设计是数控加工技术的核心，数控铣削机床机构设计的好坏直接影响到整个机床的性能及加工质量。
因此，在数控铣削机床制造过程中，机构设计是至关重要的环节。
一、数控铣削机床机构设计的基本原理数控铣削机床机构设计要考虑机床的准确性，快速性，稳定性和寿命。
在机构的设计上，需要根据机床的使用条件和加工要求，综合考虑力学原理，传动系统，控制系统等因素，确保机床结构紧凑，传动稳定，寿命长，精度高。
1. 动力系统动力系统是数控铣削机床的核心部分，它包括主轴驱动器和进给系统。
主轴驱动器接受机床控制系统的指令，实现主轴的高速旋转。
进给系统是实现工件加工的重要组成部分，包括进给电机、进给轴、丝杠、轴承等。
进给电机驱动进给轴转动，通过丝杠传递运动信号，使工件在加工过程中得到准确的进给运动。
2. 结构系统数控铣削机床机构设计中的结构系统包括主轴箱、工作台、床身、连接件、导轨等。
主轴箱是主轴位置的稳定支撑，需要具备较高的刚性和稳定性。
工作台是工件的定位和夹紧位置，需要有高精度的结构设计来保证工件定位准确。
床身是整个机床机构的支撑基础，需要具有高强度，刚性和耐用性，保证机床运行的稳定性和精度。
3. 测量系统测量系统是保证数控铣削机床精度和准确度的重要组成部分，包括位置测量系统和角度测量系统。
位置测量系统用于测量运动部件的位置，包括主轴箱、工作台的位置和位置误差等。
角度测量系统用于测量旋转部件的角度和位置，保证旋转部件的准确运动。
二、数控铣削机床机构设计的关键技术数控铣削机床机构设计的关键技术包括传动系统、控制系统和结构系统。
1. 传动系统传动系统主要包括传动链条、丝杠副、伺服电机和减速器等，它们的功效在传递静力、动力、转矩、扭矩、运动等方面。
传动系统应具备传动精度高、控制稳定、负荷强性好等特性。
2. 控制系统控制系统包括数控系统和运动控制系统，其主要功效是实现运动控制命令的转换和传导。
摘要 (3)ABSTRACT (5)1 绪论 (7)1.1 选题的背景及意义 (7)1.2国内外发展和现状 (8)1.3研究设想 (10)1.4总体设计方案 (10)2 卧式镗床总体设计方案 (11)2.1 卧式镗床的工作原理 (11)2.2卧式镗床的总体布局 (12)2.3 主要技术参数 (12)2.4 卧式镗床 (14)2.4.1 组成部件及运动 (14)2.4.2主轴部件机构 (15)2.4.3夹具 (16)3 卧式镗床传动系统设计 (17)3.1主传动系统的运动设计 (17)3.2 电机的选择 (18)3.3 计算传动装置的运动和动力参数 (20)3.3.1 公比 的选用 (20)3.3.2.主变速传动系统设计的一般原则 (20)4 机床主传动系统的运动设计 (22)4.1绘制转速图 (22)4.1.1绘制结构网 (22)4.1.2绘制转速图 (23)4.2传动轴的计算转速 (24)5 机床主传系统的动力计算 (26)5.1 传动轴直径的估算 (26)5.2 齿轮模数的估算 (27)5.2.1、第Ⅰ、Ⅱ轴之间齿轮设计 (27)5.2.2、第Ⅱ、Ⅲ轴之间齿轮设计 (28)5.2.3、第Ⅲ、Ⅳ轴之间齿轮设计 (29)5.2.4、第Ⅳ、Ⅴ轴之间齿轮设计 (30)5.3 齿轮模数的验算 (31)5.3.1 齿轮模数计算公式 (31)5.3.2、第Ⅰ、Ⅱ轴之间齿轮设计 (33)5.3.3、第Ⅱ、Ⅲ轴之间齿轮设计 (34)5.3.4、第Ⅲ、Ⅳ轴之间齿轮设计 (35)5.3.5、第Ⅳ、Ⅴ轴之间齿轮设计 (36)5.4 齿轮尺寸参数确定 (37)5.5 传动轴的弯曲刚度验算 (40)5.5.1 齿轮及轴受力分析简图 (40)5.5.2 轴的挠度计算 (48)5.5.3 轴的倾角计算 (48)6 轴承的选择及寿命的验算 (52)6.1 轴承的选择 (52)6.1.1 Ⅰ轴轴上轴承选择 (52)6.1.2 Ⅱ轴轴上轴承选择 (52)6.1.3 Ⅲ轴轴上轴承选择 (53)6.1.4 Ⅳ轴轴上轴承选择 (53)6.2 轴承寿命计 (53)6.2.1 Ⅲ轴上轴承的轴承的疲劳寿命验 (53)参考文献 (57)致谢 (58)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TPX619B卧式镗床主传动系统及其执行机构。
机床控制技术课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解机床控制技术的基本概念，掌握机床的主要控制方式和功能。
2. 学会分析机床控制系统的原理图，并能阐述各部分的作用和相互关系。
3. 掌握机床控制技术中的关键参数，如伺服电机、步进电机的工作原理及其在机床控制中的应用。
技能目标：1. 能够运用所学知识，设计简单的机床控制程序，实现对机床的初步控制。
2. 能够对机床控制系统的故障进行排查，提出合理的解决方案。
3. 培养学生的团队协作能力，通过小组讨论、实践操作等方式，提高学生的沟通与协作能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机床控制技术课程的兴趣，激发学生的学习热情和探究精神。
2. 增强学生的工程意识，使其认识到机床控制技术在现代制造业中的重要性。
3. 培养学生严谨、务实的科学态度，树立安全意识，遵守实验操作规程。
本课程针对高年级学生，结合机床控制技术的特点，以实践性和实用性为导向，旨在提高学生的理论知识水平和实践操作能力。
课程目标既注重学生对机床控制技术的基础知识掌握，又强调实际操作技能的培养，同时关注学生的情感态度价值观的塑造，为培养具有创新精神和实践能力的优秀人才奠定基础。
二、教学内容1. 机床控制技术概述：介绍机床控制技术的发展历程、分类及发展趋势，使学生了解机床控制技术在制造业中的地位和作用。
教学内容关联教材第一章。
2. 机床控制系统的组成与原理：讲解机床控制系统的基本组成、工作原理及性能指标，重点分析伺服电机、步进电机等关键部件的工作原理。
教学内容关联教材第二章。
3. 机床控制编程：学习机床控制编程的基本方法，掌握机床坐标系、编程指令等知识，能够编写简单的机床控制程序。
教学内容关联教材第三章。
4. 机床控制系统的设计与应用：分析机床控制系统的设计方法，结合实际案例，使学生了解机床控制技术在生产实践中的应用。
教学内容关联教材第四章。
5. 机床控制系统的故障诊断与维护：介绍机床控制系统的常见故障及其诊断方法，学会进行简单的故障排查和维护。
