机械制造装备设计第4章 数控车床

机械制造装备设计作业题与思考题第一篇切削加工技术装备第一章车床1．计算CA6140车床反转时的最高转速。

2．CA6140车床n主=10r/min时，求III轴转速。

3．CA6140车床能车削哪几种标准螺纹？其标准参数符合什么规律？4．写出车削m=3，K=1的模数螺纹和a=5，K=1的英制螺纹的运动平衡式。

5．CA6140车床为什么能车削按分段等差数列规律排列的标准螺纹？6．CA6140车床车削标准螺纹时共有几套挂轮？变换挂轮的目的是什么？7．CA6140车床车削标准螺纹时共有几条传动路线？变换传动路线的目的是什么？8．CA6140车床车削标准螺纹传动链由哪些主要环节组成？各自作用是什么？9．若CA6140车床主轴转速忽快忽慢，从理论上讲会不会影响所加工的螺纹导程的大小？为什么？10．如果CA6140车床的丝杠是英制丝杠，车削米制螺纹传动链中必须引入什么因子？11．在CA6140车床主传动系统中，双向片式摩擦离合器的作用是什么？12．画简图表示双向片式摩擦离合器的内片、外片。

13．画简图表示短锥法兰式主轴端部结构，并指出其优、缺点。

14．开合螺母的作用是什么？15．互锁机构的作用是什么？16．画简图并说明单向超越离合器的工作原理。

17．在CA6140车床进给系统中，单向超越离合器的作用是什么？18．分析用螺纹车刀车削螺纹时机床所需要的运动。

19．解释内联系传动链的概念。

20．举例说明何为内、外联系传动链？其本质区别是什么？第二章铣、钻、镗床1．常用的铣床有哪几类？各适用于什么场合？2．卧式镗床有哪些主运动和进给运动？3．坐标镗床和金刚镗床各有什么特点？4．写出图1.2-5（P29）所示机床的传动路线表达式，并求其转速级数和最高转速。

第三章齿轮机床1．分析在卧式铣床上用盘形铣刀铣削直齿圆柱齿轮时机床所需要的运动。

这种加工方法主要用于什么场合2．分析用齿轮滚刀滚切直齿圆柱齿轮时机床所需要的运动。

3．画出滚切斜齿圆柱齿轮时滚齿机的传动原理图，写出各传动链的名称及计算位移，说明各传动链换置机构的作用。

1．机械制造装备专指机械加工机床。

( )2．机械加工装备主要指各类金属切削机床，特种加工机床，金属成形机床以及加工机器人等机械加工设备。

（）3．工艺装备是指在机械制造过程中所使用的各种刀具、模具、机床夹具、量具等。

( ) 4．悬挂输送装置、辊道输送装置和带式输送装置是最常见的三种输送装置。

( )5．输送切屑的装置常用手动方式进行。

( )6．夹具是指加工过程中对工件的夹紧装置，是机械加工过程中可有可无的工艺装备。

( ) 7．量具种类繁多，但主要用于尺寸测量、角度测量和表面粗糙度的测量。

( )8．物料输送装置主要应用于流水生产线和自动生产线上。

( )9．不能用海绵之类的吸水物料涂些清洗剂擦拭机械设备。

( )（二）多选题1.组合机床的动力部件是为组合机床提供主运动和进给运动的部件，主要有（）。

（A）动力箱（B）切削头（C）动力滑台（D）排屑装置2.3D打印与激光成型技术一样，采用了（）来完成3D实体打印。

（A）分层加工（B）叠加成型（C）锻造成型（D）注塑成型3.柔性制造技术划分为（）。

（A）柔性制造单元（FMC）（B）柔性装配单元（FAC）（C）柔性制造线（FML）（D）柔性制造系统（FMS）4.机械制造业总的发展的趋势为（）。

（A）柔性化（B）敏捷化（C）智能化（D）信息化5.模具在（）等领域有广泛应用。

（A）冲压（B）注塑（C）切削（D）铸造6.在机械制造过程中所使用的各种工艺装备主要有（）。

（A）种刀具（B）机床夹具（C）车床（D）量具7.柔性制造系统（FMS）是由（）组成的，并能根据制造任务和生产品种变化而迅速进行调整的自动化制造系统。

（A）若干数控设备（B）物料运贮装置（C）计算机控制系统（D）加工机床8．所谓柔性，是指一个制造系统适应各种生产条件变化的能力，它与（）有关。

（A）系统方案（B）人员（C）设备（D）刀具（三）简答题1.机械制造装备包括哪些部分？2.写出机械加工设备中的15种机械加工机床。

数控车床加工工艺设计摘要:数控车削加工设计以机械制造中的工艺基本理论为基础，结合数控机床高精度、高效率和高柔性等特点综合多方面的知识，解决数控加工中的工艺问题。

对零件进行编程加工之前，工艺分析具有非常重要的作用。

在比较数控车床加工工艺与传统加工工艺的基础上，对数控车床加工工艺中的关键问题进行了深入分析，总结了数控车床的工艺设计方法。

通过实例，证明了正确地进行数控车床加工工艺分析与设计有助于提高零件加工质量和生产效率。

本文通过对零件图样分析、工艺路线的拟订、切削用量的选择等几方面进行了介绍。

关键词:数控加工工艺分析图样分析工艺路线目录摘要 (I)引言 (II)第1章数控加工概述 (1)1.1 数控加工原理 (1)1.2 数控加工的特点 (1)第2章数控加工工艺分析 (3)2.1 机床的合理选用 (3)2.2 数控加工零件的工艺性分析 (3)2.3 加工方法的选择与加工方案的确定 (3)2.4 工艺与工步的划分 (3)2.5 零件的安装与夹具的选择 (4)2.6 刀具的选择与切削用量的确定 (5)2.7 对刀点和换刀点的确定 (5)2.8 工艺加工路线的确定 (6)第3章数控车床加工实例 (7)3.1 零件图样分析 (7)3.2 工艺措施 (7)3.3 确认定位基准和装夹方式 (7)3.4 加工路线及进给路线 (8)3.5 刀具选择 (9)3.6 工艺卡片 (10)3.7 切削用量选择 (10)3.8 数控加工程序单 (11)第4章数控车加工操作流程 (13)4.1 开机 (13)4.2 参考工艺分析 (13)4.3 编程 (13)4.4 模拟 (13)4.5 用试刀法对刀 (14)4.6 自动循环加工 (15)结论 (16)致谢 (17)参考文献 (18)引言制造业是我国国民经济的支柱产业，其增加值约占我国国内生产总值的40%以上，而先进的制造技术是振兴制造业系统工程的重要组成部分。

21世纪是科学技术突飞猛进、不断取得新突破的世纪，它是数控技术全面发展的时代。

本科毕业设计(论文) I精密卧式加工中心齿盘式分度工作台设计摘要：本文以数控机床为应用平台，通过研究分度工作台的基本原理，结合数控技术，液压原理，机械传动及工程力学等知识，对数控机床工作台进行了设计，来实现对尺寸较大、精度要求较高零件进行圆周面分度加工和工艺处理。

本文设计出了主要应用于数控卧式加工中心的液压数控机床齿盘式分度工作台，为了提高工作台精度和刚度，稳定性，本设计中工作台采用端齿盘式分度装置。

它的传动部分主要有：伺服电机、联轴器、蜗杆蜗轮传动、齿轮传动、液压传动、端齿盘传动。

其余部分主要由工作台端面、分油轴、液压系统、光电感应开关、支架和滑座及箱体等部分组成。

它能承受很大的外载，定位刚度好，精度保持稳定性好，可提高加工效率，能够由数控系统控制使工作台自动完成分度并定位夹紧。

此工作台采用端齿盘夹紧装置，定位精度高具有正确对中的能力，啮合时不需要再找中心，并可进行间隙消除和工作台锁紧定位，是一种很实用的加工传动部件。

它具有高互换性和高耐磨性，经济效益好，现已在数控卧式加工中心中得到广泛应用。

关键词：分度工作台；端齿盘；齿轮蜗杆传动；液压本科毕业设计(论文) II Tooth disk indexing table designof precision horizontal machining centerAbstract：NC machine tool for the application of this article to the platform, by studying basic principles of indexing table, combined with numerical control technology, principles of hydraulic, mechanical and engineering mechanical knowledge, the CNC machine tool working platform has been designed to achieve a larger size, high precision parts for circular surface processing and process handling. This designed mainly for hydraulic CNC machine tool of numerical control boring lathe and machining center of teeth dividing table, in order to improve the accuracy and rigidity of table, stability design of teeth dividing table used in this device. Transmission parts of it are: hydraulic motor, worm gear drive, gear drive, end tooth disk drive and hydraulic drive unit. Mainly by the end of table, the rest centre axle, hydraulic system, micro switch, brackets, and base and box parts. It can withstand a great deal of external loads, locate good rigidity, precision remains good, to improve processing efficiency, can be controlled by CNC system keeping the table automatically indexing and positioning and clamping. This table end tooth disk clamp device, high positioning accuracy has the ability to correctly, mesh does not need to find the Centre, and may carry out clearance and worm gear to intensify the elimination, is a very practical tool for processing. It has a high exchange and high wear resistance, good economic returns, and will widely application in CNC machine tool.Key words:Indexing workbench; Tooth disc; Gear worm transmission; hydraulic本科毕业设计(论文) III目录第1章数控机床概述 (1)1.1数控机床的基本概念 (1)1.1.1什么是数控机床 (1)1.1.2数控机床的产生 (1)1.2数控机床的发展史 (2)1.2.1数控机床的发展 (2)1.2.2发展数控机床的原因及特点 (3)1.3国内外数控技术发展现状和趋势 (5)1.3.1高精度化 (5)1.3.2高可靠性 (5)1.3.3高柔性化 (5)1.3.4复合化 (6)1.3.5高速度化 (6)1.3.6制造系统自动化 (7)第2章数控机床的机械结构 (8)2.1数控机床的构成及分类 (8)2.1.1数控机床的构成 (8)2.1.2功能及特点 (8)2.2数控机床的分类 (10)2.2.1按控制系统的特点分类 (10)2.2.2按执行机构的伺服系统类型分类 (11)2.2.3按数控装置类型分类 (12)2.2.4按功能水平分类 (13)2.3典型的数控机床 (15)2.3.1数控车床 (15)2.3.2数控铣床 (15)2.3.3数控模仿形铣床 (16)2.3.4加工中心 (16)2.3.5数控钻床及镗床 (17)2.3.6数控磨床 (17)2.3.7数控电加工机床 (18)2.3.8数控重型机床 (19)2.4 本课题研究的主要内容 (19)第3章齿盘式分度工作台总体方案设计 (21)3.1原理设计 (22)3.2主要技术参数 (22)3.3液压系统设计 (23)3.3.1液压系统方案设计 (23)3.3.2液压站选择 (24)本科毕业设计(论文) IV3.4数控系统设计 (26)3.5传动系统总体方案设计 (26)3.6电机的选型 (28)第4章齿盘式分度工作台部件设计 (31)4.1工作台的设计 (31)4.2上下齿盘设计 (31)4.3心轴设计 (34)4.4四锥销机构设计 (34)4.4.1四锥销机构工作原理 (34)4.4.2四锥销机构应用中出现的问题 (36)4.5蜗轮蜗杆副设计 (38)4.6齿轮副设计 (42)4.7齿轮上键的选取与校核 (44)4.7.1取键连接的型号尺寸 (44)4.7.2键连接的强度 (44)4.8联轴器的选择和设计 (44)4.9轴承设计 (45)4.9.1滚动轴承的结构 (45)4.9.2滚动轴承的作用 (46)4.9.3滚动轴承的性能 (46)4.9.4滚动轴承类型的选择 (46)4.9.5轴承的拆装 (47)4.9.6轴承的润滑 (47)4.9.7轴承的游隙及轴上零件的调配 (48)4.9.8滚动轴承的配合 (48)4.9.10转台轴承设计 (48)4.9.11齿轮轴轴承设计 (49)4.10传动系统润滑及密封性设计 (50)4.10.1轴承润滑脂选择 (50)4.10.2密封圈选择 (52)结论 (53)致谢 (54)参考文献 (55)西南科技大学本科毕业设计(论文)第1章数控机床概述1.1数控机床的基本概念1.1.1什么是数控机床数字控制（numerrical control)是近代发展起来的一种自动控制技术，是用数字化信号对机床运动及其加工过程进行控制的一种方法，简称为数控（NC）。

第1章 绪 论教学提示：数控机床是采用数字控制技术对机床各移动部件相对运动进行控制的机床，它是典型的机电一体化产品，是现代制造业的关键设备。

计算机、微电子、信息、自动控制、精密检测及机械制造技术的高速发展，加速了数控机床的发展。

目前数控机床正朝着高速度、高精度、高工序集中度、高复合化和高可靠性等方向发展，同时其应用范围也越来越广泛。

教学要求：本章主要讲述数控机床的基本概念和特点、主要技术参数、分类以及技术与发展水平等。

本章内容是数控机床的基本知识和内容，要求学生理解并掌握数控机床的基本概念、组成与特点以及分类，了解其发展趋势和在先进制造技术中的作用。

1.1 概 述1.1.1 数控机床的定义数控即数字控制(Numerical Control ，NC)。

数控技术是指用数字信号形成的控制程序对一台或多台机械设备进行控制的一门技术。

数控机床，简单的说，就是采用了数控技术的机床。

即将机床的各种动作、工件的形状、尺寸以及机床的其他功能用一些数字代码表示，把这些数字代码通过信息载体输入给数控系统，数控系统经过译码、运算以及处理，发出相应的动作指令，自动地控制机床的刀具与工件的相对运动，从而加工出所需要的工件。

实际上，数控机床就是一种具有数控系统的自动化机床。

所以说数控机床是最典型的机电一体化产品。

1.1.2 数控机床的组成及特点1. 数控机床的组成 数控机床主要由程序介质、数控装置、伺服系统、机床主体四部分组成，如图1.1所示。

图1.1 数控机床的组成机床数控技术其中，程序介质用于记载机床加工零件的全部信息。

如零件加工的工艺过程、工艺参数、位移数据、切削速度等。

常用的程序介质有磁带、磁盘等。

也有一些数控机床采用操作面板上的按钮和键盘将加工程序直接输入或通过串行接口将计算机上编写的加工程序输入到数控系统。

在计算机辅助设计与计算机辅助制造(CAD/CAM)集成系统中，加工程序可不需要任何载体而直接输入到数控系统。

长沙航空职业技术学院毕业论文设计题目：数控机床返回参考点的控制及常见故障诊断所在系别：航空机械制造工程系专业名称：数控设备应用与维护所在班级：数控设备应用与维护0901班学生姓名：**指导教师：***日期：2012年5月20日空军航空维修技术学院毕业设计（论文）任务书数控设备应用与维护专业 0901班姓名陈豪学号 29指导老师：黄登红设计题目：数控机床返回参考点的控制及常见故障诊断设计题号：17设计内容及要求：1.绘制并打印数控机床的挡块式和无挡块式回零控制原理图各一张（2号图纸）；2.完成设计说明书编制（不小于4000字）；设计说明书内容应包括：分析数控机床返回参考点的必要性；阐述数控机床返回参考点的原理和常见方式；完成返回参考点PLC控制程序编写（使用梯形图）和说明；与返回参考点相关的系统参数及其功能说明；返回参考点的常见故障及解决措施。

联系方式：手机：159****5961电话：*************邮箱：******************数控教研室2011年10月目录摘要 (4)绪论 (5)第一章数控机床返回参考点的必要性 (6)第二章数控机床返回参考点的原理及常见方式 (8)2.1 增量栅格法（挡块式）回参考点原理 (9)2.2 绝对栅格法（无挡块式）回参考点原理 (9)第三章数控机床返回参考点的相关参数及设定 (16)第四章数控机床返回参考点的PMC控制 (20)4.1 可编程控制器（PMC）简介 (20)4.2 数控机床返回参考点的PMC控制 (21)第五章数控机床返回参考点的常见故障分析及诊断.205.1 数控机床不能返回参考点的原因 (20)5.2 数控机床回参考点故障的主要类型错误!未定义书签。

5.3 数控机床回参考点常见故障分析与诊断错误!未定义书签。

5.3.1 增量式（挡块式）回零过程中的常见故障分析及诊断.............. 错误!未定义书签。

5.3.2 绝对式（无挡块式）回零过程中的常见故障分析及诊断............ 错误!未定义书签。

#§1-1 数控入门知识随着科学技术和社会生产和迅速发展，机械产品日趋复杂，对机械产品和质量和生产率的要求越来越高.在航天、造船、军工和计算机等工业中，零件精度高、形状复杂、批量小、经常改动、加工困难，生产效率低、劳动强度大,质量难以保证。

机械加工工艺过程自动化是适应上述发展特点的最重要手段.为了解决上述问题，一种灵活、通用、高精度、高效率的“柔性”自动化生产设备-—-——-数控机床在这种情况下应运而生。

目前数控技术已做逐步普及，数控机床在工业生产中得到了广泛应用，已成为机床自动化的一个重要发展方向.1—1—1数控定义数控即数字控制（Numerical Control)，是数字程序控制的简称。

数控车床由数字程序控制车床简称；CNC表示计算机数控车床。

数控机床加工原理是把刀具与工件的运动坐标分成最小的单位量即最小位移量，由数控系统根据工件的要求，向各坐标轴发出指令脉冲，使各坐标移动若干个最小位移量，从而实现刀具与工件的相对运动,以完成零件的加工.数控的实质是通过特定处理方式下的数字信息（不连续变化的数字量）去自动控制机械装置进行动作，它与通过连续变化的模拟量进行的程序控制（即顺序控制），有着截然不同性质.由于数控中的控制信息是数字化信息，而处理这些信息离不开计算机，因此将通过计算机进行控制的技术通称为数控技术，简称数控。

这里所讲的数控，特指用于机床加工的数控（即机床数控)。

1—1-2 机床数控与数控机床机床数控是指通过加工程序编制工作，将其控制指令以数字信号的方式记录在信息介质上，经输入计算机处理后，对机床各种动作的顺序、位移量和速度实现自动控制的一门技术。

数控机床则是一种通过数字信息控制按给定的运动规律,进行自动加工的机电一体化新型加工装备。

§1—2 数控机床的用途分类1—2—1 数控车床的用途数控车床与卧式车床一样，也是用来加工轴类或盘类的回转体零件。

但是由于数控车床是自动完成内外圆柱面、圆锥面、圆弧面、端面、螺纹等工序的切削加工，所以数控车床特别适合加工形状复杂的轴类或盘类零件。

读书破万卷下笔如有神《数控机床》作业答案数控机床作业1第1章一、1. 控制介质、数控系统、伺服系统、机床本体、反馈装置2.数字控制3.并联4.自适应控制二、1.A 2.D 3.A 4.D 5.B三、1. ×2. √3.×4.√5.√四、1. 数控机床的发展趋势（1）高速度与高精度化（2）多功能化（3）智能化（4）高的可靠性2. 数控机床一般由控制介质、数控系统、伺服系统、机床本体、反馈装置和各类辅助装置组成。

1、控制介质：信息载体2、数控系统：控制核心3、伺服系统：电传动联系环节4、反馈装置：反馈环节5、辅助装置：包括ATC、APC、工件夹紧放松机构、液压控制机构等6、机床本体：结构实体3. 数控机床的主要工作过程：（1）根据工件加工图样进行工艺分析，确定加工方案、工艺参数和位移数据。

（2）用规定的程序代码和格式编写零件加工程序单；或用自动编程软件进行CAD/CAM工作，直接生成零件的加工程序文件。

（3）程序的输入或输出。

（4）将输入到数控单元的加工程序进行试运行、刀具路径模拟等。

（5）通过对机床的正确操作，运行程序，完成零件的加工。

数控机床作业2第2章一、1. 进给传动系统 2. 电主轴 3.制动 4.消除间隙 5.卸载 6.焊接7.直接驱动的回转工作台8.位置检测9.顺序选刀10.柔性制造单元FMC二、1.C 2.C 3.C4.A 5.C 6.A 7. B三、1. ×2. √3. √4.√5.×6.√7.×四、1. 数控机床机械结构的主要特点(1) 高的静、动刚度及良好的抗振性能(2)良好的热稳定性(3)高的灵敏度（4）高效化装置、高人性化操作2. 数控机床主传动系统的变速方式、特点及应用场合1. 带有变速齿轮的主传动特点：通过少数几对齿轮降速，扩大输出扭矩，以满足主轴低速时对输出扭矩特性的要求。

应用：大、中型数控机床采用这种变速方式。

2. 通过带传动的主传动特点：电动机本身的调速就能够满足要求，不用齿轮变速，可以避免齿轮传动引起的振动与噪声。