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C6132普通车床主传动系统设计说明书

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安徽建筑工业学院 毕 业 设 计 (论 文)

专 业 机械设计及自动化 班 级 06机械2班 姓 名 学 号 课 题 C6132普通车床主传动系统设计 指导教师 魏常武

2010 年 6 月 10 日C6132普通车床主传动系统设计 摘要

主传动系统设计是机床设计中非常重要的组成部分，本次设计主要由机床的级数入手，于结构式、结构网拟定，再到齿轮和轴的设计，再选择各种主传动配合件，对轴和齿轮及配合件进行校核，将主传动方案“结构化”，设计主轴变速箱装配图及零件图，侧重进行传动轴组件、主轴组件、变速机构、箱体、润滑与密封、传动轴及滑移齿轮零件的设计，完成设计任务。 本次突出了结构设计的要求，在保证机床的基本要求下，根据机床设计的原则，拟定机构式和结构网，对机床的机构进行精简，力求降低生产成本；主轴和齿轮设计在满足强度需要的同时，材料的选择也是采用折中的原则，没有选择过高强度的材料从而造成浪费。 【关键词】车床、主传动系统、结构式、电动机。

目录 绪论 ............................................ 错误！未定义书签。 1.主轴极限转速的确定 ............................................... 1 2. 主动参数的拟定 ................................................. 2 2.1确定传动公比................................................. 2 2.2主电动机的选择............................................... 3 3.普通车床的规格 ................................................... 4 4.变速结构的设计 ................................................... 4 4.1确定变速组及各变速组中变速副的数目........................... 4 4.2结构式的拟定................................................. 5 4.3结构网的拟定................................................. 7 4.4各变速组的变速范围及极限传动比............................... 8 4.5确定各轴的转速............................................... 8 4.6绘制转速图................................................... 9 4.7确定各变速组变速副齿数....................................... 9 4.8绘制变速系统图.............................................. 11 5.传动件的设计 .................................................... 12 5.1带轮的设计.................................................. 12 5.2传动轴的直径估算............................................ 15 5.3确定各轴转速................................................ 15 5.4传动轴直径的估算：确定各轴最小直径.......................... 16 5.5键的选择、传动轴、键的校核.................................. 17 6.各变速组齿轮模数的确定和校核 .................................... 19 6.1齿轮模数的确定：............................................ 19 C6132普通车床主传动系统设计 6.2齿轮的设计.................................................. 23 7.齿轮校验 ........................................................ 25 7.1齿轮强度校核................................................ 25 7.1.1校核a组齿轮 .......................................... 25 7.1.2 校核b组齿轮.......................................... 27 7.1.3 校核c组齿轮.......................................... 28 8.主轴组件设计 .................................................... 30 8.1主轴的基本尺寸确定.......................................... 30 8.1.1外径尺寸D............................................. 30 8.1.2主轴孔径d............................................. 30 8.1.3主轴悬伸量a........................................... 32 8.1.4支撑跨距L............................................. 32 8.1.5主轴最佳跨距的确定 .................................... 32 8.2主轴刚度验算................................................ 34 8.3主轴刚度验算................................................ 35 8.4各轴轴承的选用的型号........................................ 37 谢辞 .............................................................. 37 小结 .............................................................. 37 参考文献 .......................................................... 38C6132普通车床主传动系统设计

第 1 页 共 40 页 1.主轴极限转速的确定 确定主轴的最高转速和最低转速，应该在分析所设计机床几种典型加工方式的切削用量和参考现有同类型机床的技术性能的基础上，并按照“技术上先进，经济上合理”的原则进行。 由于通用性机床加工对象很广，不同工序所采用的切削用量相差悬殊，而且加工零件的尺寸变换也很大，所以要合理地确定其极限转速是一个复杂的任务，必须对有关加工工序和切削用量进行分析，在分析切削用量的过程中，应特别注意下列几点： 1.考虑先进加工方法，但所选的切削用量不应该是个别记录，而应该具有普遍性。 2.应考虑刀具材料的发展趋势。例如普通车到在大多数情况下已经采用硬质合金，目前陶瓷刀具也已开始应用等情况。 3.最高和最低转速不能仅用计算方法来确定。还应该和先进的同类机床比较，因为过大的转速范围不仅不能充分发挥其性能，而且还可能使结构无法实现。在传动系统拟定好以后，验算各主要传动件的最大圆周速度应不超过允许值。 主轴最高和最低转速可按下列计算：

maxn=minmax1000dv (rpm)

minn=maxmin1000dv (rpm) 其中： maxn、minn——主轴最高、最低转速（m/min）； maxv、minv——典型工序的最大、最小切削速度（m/min）； maxd 、mind——最大、最小计算直径。 普通车床采用最大速度maxv的典型工序一般为用硬质合金车刀精车或半精车钢质轴类工件的外圆，取maxv=200r/min。 采用最小速度minv的典型工序又以下几种情况： 1.在低速光车，要求获得粗糙度小于R3.2μm； C6132普通车床主传动系统设计 第 2 页 共 40 页 2.精铰孔 3.加工各种螺纹及多头螺纹； 4.用高速钢车刀，对铸铁材料的盘类工件进行粗车端面工作，取minv=25r/min。

一般取计算直径： maxd=0.5D mind=(0.2~0.25)maxd 式中D为最大工件回转直径，即主参数(mm)。 当典型工序为铰孔或加工螺纹时，应按在车床上常用最大铰孔直径或经常加工的最大螺纹直径作为最大计算直径maxd，根据调研可推荐：maxd0.21D ,(1D为刀架上最大工件回转直径）

故 maxn=minmax1000dv=322001000=1990 r/min，取maxn=2000 r/min；

minnmaxmin1000dv=160251000=49.65 r/min， 取minn=45 r/min； 与本次设计给定的参数相差不大，取计算值。

2. 主动参数的拟定 2.1确定传动公比 根据《机械制造装备设计》78P公式（3-2）因为已知 znR

∴ Z=lglgnR+1

∴=)1(ZnR=114.44=1.411 根据《机械制造装备设计》77P表3-5 标准公比。这里我们取标准公比系列=1.41. 因为=1.41=1.066，根据《机械制造装备设计》77P表3-6标准数列。首先找到最小极限转速25，再每跳过5个数（1.26～1.066）取一个转速，即可得到公比为1.41的数列：45、63、90、125、180、250、355、500、710、1000、1400、

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普通车床数控改造(c6132)

普通车床数控改造(c6132)

题目四 C6132普通车床的数控改造设计1. 设计目的：通过C6132普通车床的数控改造，使学生们掌握普通机床改造的方法，具有灵活运用相关知识的能力；2. 设计内容及要求：C6132型车床是一种加工效率高，操作性能好，社会拥有量大的普通车床。

本设计任务是对C6132普通车床进行数控改造。

利用微型计算机对纵、横向进给系统进行开环控制．纵向脉冲当量为0.01mm／脉冲．横向脉冲当量为0.005mm／脉冲，驱动元件采用步进电机，传动系统采用滚珠丝杠副，刀架采用自动转位刀架。

3. 设计成果：1）电动机的选取2）相关硬件电路图普通车床数控改造——C6132总体设计及横向进给设计机械设计制造及其自动化摘要本次设计是对普通车床C6132的数控化改造。

主要包括：主传动系统的改造、进给系统的改造、导轨和刀架的改造，以及控制系统改造。

结果表明，改造后的车床具有自动化程度高、精度高等优点，并且降低了成本，提高了原机床的使用价值。

关键词：车床数控改造滚珠丝杠数控系统一、总体方案拟定数控车床主要用于轴类、盘类零件的加工, 能自动完成外围柱面、内孔、锥面、圆弧面、螺纹等工序的粗细加工, 并能在圆柱面或端面上进行铣槽、钻孔、铰孔等工作, 可以实现回转体零件在预先加工好定位基面后, 一次装夹下完成从毛坯到成品的全部工序。

因此能够极大的提高生产率。

C6132车床主要用于对小型轴类、盘类以及螺纹零件的加工。

数控车床的结构改造要求：在改造中应尽可能保留原机床结构。

主传动系统中保留主轴箱内滑移齿轮变速机构，取消原操作手柄，实现主轴的正反转及停止，改由数控系统直接控制主电机，当数控系统发出M03指令后，主电机正转，通过传动系统实现主轴正转。

纵、横进给系统均采用交流伺服电动机。

用滚珠丝杠螺母机构代替普通的滑动丝杠螺母机构,具有摩擦力小,运动灵敏, 无爬行现象, 也可以进行预紧, 以实现无间隙传动,传动刚度好,反向时无空程死区等特点。

可提高传动精度。

C6132车床的数控改装与设计

C6132车床的数控改装与设计

C6132车床的数控改装与设计许吉庆刘文济南机械职工大学（250100）谭颖济南第一机床厂摘要本文以实例介绍了车床的改造部位和主要部件的设计步骤，说明了数控系统的设计方法及联接关系，阐述了机与电是如何结合在一起的。

关键词脉冲当量数控改装存储器步距角C1632车床主要由三箱两架一床身组成，三箱是主轴箱、进给箱和溜板箱，二架是刀架和尾架，其主要运动是：主轴的旋转运动称为主运动，刀架的左右运动称为纵向（Z向）进给运动，刀架的前后运动称为横向（X向）进给运动。

把C1632车床改造成数控机床，就是用数控机床的主运动进给运动及辅助运动。

主要改造部位是：主传运系统设有改造，只是在主电机端面加上一个电磁或离合器，以便用指令控制主轴停转；将原来的手动刀架改造成数控刀架；冷却泵的启停由原来的手动改造成用微机控制；在主轴后端加一编码器（又称脉冲发生器），以便加工螺纹。

本文主要介绍进给系统的发行及数控系统的硬件设计。

1．纵向（Z向）进给系统的设计纵向进给系统的改造：拆掉原机床的进给箱和溜板箱，利用原机床进给箱的安装孔和销钉孔安装内有步进电机和一对齿轮的箱体，将原来的普通丝杠改换成滚珠丝杠螺母副。

1.1 量的估算工作台总质量m=73.2（床鞍）+16.4（中滑板）+2（刀架）=110.6kg1.2 切销力计算切销功率P C=P·η·K （1）式中P ——主电机功率，4KWη——主传动系统总功率，取0.65K ——进给系统功率系数，取0.96根据（1）式可得P C=4×0.65×0.96=2.496KW又P C=F Z V 则F Z=P C/V （2）式中F Z——切销力，NV ——销线速度，取V=1.667m/s代入（1）、（2）式可得F Z=P C/V=2496/1.667=1497N通常F X=（0.1~0.6）F ZF Y=（0.15~0.7）F Z纵向切削分力：F X=0.5F Z=0.5×1497=748.5N横向切销分力：F Y=0.5F Z=0.5×1497=748.5N1.3 滚珠丝杠设计车床丝杠的纵向轴向力F轴=KF X+μ（F Z+W）（3）式中K——颠复力矩影响的实验系统，K=1.15F X——纵向切削分力μ——导轨上的磨擦系统，μ=0.17F Z——主切削力W——工作台作用在导轨上的重力W=m·g=110.6×9.8=1084N式中m——工作台的质量g——重力加速度代入（3）式得F轴=1.15×748.5+0.17×(1497+1084)≈1300N1.3.1 强度计算滚珠丝杠的转速n t=1000v·fπ·D·P(4)式中v——切削线速度，v=100m/minf——进给量，f=0.3mmD——工件直径，D=80mmP——滚珠丝杠螺距，P=6mm 代入（4）式得n t=1000×100×0.33.14×80×6=20r/min取寿命时间T =15000h寿命值A=60n t·T/106=60×20×15000÷106=18 取运转系数K W=1.2，硬度系数K H=1，则最大负载Q=3A ·K W·K H·F轴=318 ×1.2×1×1300=4088N，选取滚珠丝杠的公称直径为35mm，型号为ND3506-1×2/E 左，即双螺母垫片调隙式，内循环，一圈二列，滚珠直径为3.969 mm，螺距为6mm，其额定动负荷是12847N>Q=4088N，故强度够用。

CM6132型车床电气控制设计

CM6132型车床电气控制设计

电气课程设计说明书CM6132型车床电气设计学院：机电工程学院专业：电气工程及其自动化姓名：马丁韩鹏班级：1指导教师：李海军设计完成日期：2014年4月29日目录一．课程设计的目的和要求 (3)二．设计过程 (5)三．CM6132型车床原理图设计 (6)3.1. 主电路设计 (6)3.2．CM6132型辅助电路设计 (8)四．电气控制板的安装制作 (10)五．CM6132型车床PLC控制系统设计 (16)5.1．PLC的选择 (16)5.2．I/O分配 (17)5.3.外围接线图 (18)5.4.控制程序设计 (18)六.设计小结 (24)参考文献 (25)附录1 电气控制主接线图附录2 PLC外围接线图一．课程设计的目的和要求1.课程设计的目的通过电气控制技术的课程设计实践，掌握电气控制的设计方法、电器元件的选用、电气控制线路的安装与调试，掌握可编程控制器硬件电路的设计方法，熟练使用小型可编程控制器的编程软件，掌握可编程控制器软件程序的设计思路和梯形图的设计方法，掌握可编程控制器程序的应用及调试、监控、运行方法，掌握设计资料整理和绘图软件的使用方法。

在设计过程中，通过较为完整的工程实践基本训练，为综合素质全面提高及增强工作适应能力打下坚实的基础。

2.课程设计的要求（1）在接受设计任务并选课题后根据设计要求和内容，拟定工作进度计划，合理安排时间，并在规定时间内完成所有设计任务。

（2）在方案确定过程中主动提问，以取得指导老师的帮助，广泛讨论，做到思路开阔，依据充分，在设计过程中多思考，主要参数的确定要经过计算论证。

（3）根据要求设计电气控制线路，计算并选择电器元件。

（4）按指导老师制定内容部置并安装电器元件与控制线路。

（5）进行电气控制线路的通电调试，排除故障。

（6）设计相应的PLC控制程序实现传输、调试和运行。

（7）制作电气控制设计过程中的成套图纸与设计说明书。

课程设计（论文）任务书二．设计过程1.查阅资料，明确设计目的、要求、方法，任务分工；2.制定设计方案，绘制草图；3设计方案审核，绘制电器原理图；4.元器件选择、列表，绘制安装图、设计方案修正；5.领取工具及电器元件等材料，电路控制板安装；6.检查线路、通电调试、故障排除、绘图；7.任务验收；8. PLC程序设计；9. PLC程序调试、运行与PLC外围接线设计；10.任务验收；11.整理归还工具；12.写课程设计说明书。

c6132普通车床数控化改造设计

c6132普通车床数控化改造设计

C6132普通车床数控化改造设计摘要机床数控化改造的研究是提高我国技术装备水平的重要项目，在我国目前拥有大量超期服役和技术陈旧的机床急待更新的情况下，由于数控机床的加工能力和资金受限，对机床进行数控化改造是一条节约资金、快速有效的途径。

本文对C6132普通车床数控化改造进行了深入研究，包括对机床改造进行可行性分析、对机床关键部件参数的计算、对机床结构的设计、对机床改造方案优化选择、选择合适的机床伺服系统和计算机系统，以及在改造中应注意的事项等进行了详细的论述。

结果表明:经改造后的机床已达到预期的功能和精度，完全能实现加工外圆、锥度、螺纹、端面等的自动控制，提高了原机床的生产效率，降低了劳动强度。

关键词:普通车床，数控改造，步进电机，经济型数控系统，MCS-51C6132 NC lathe design of ordinaryABSTRACTS tudy on machine tool numerical control transformation of important project is to improve the level of technical equipment in China, with large extended serviceand technology in China urgently needs to be updated of the old machine tool case, because the NC machine tool processing capacity and funding is limited, of machine tool numerical control transformation is a saves money, fastandeffective way.C6132 lathe NC system to rebuild this article to be an in-depth study, including machine tools retrofitting feasibility analysis, calculation of parameters of the key parts of machine tool design, machine tool, machine too l structure rebuilding scheme optimal selection, choose a suitable machine tools servo system and computer system, and matters for attention in the reform are discussed in detail. Results: after the transformation has reached the expected functionality and accuracy of machine tool, fully able to realize process of cylindrical, conical, thread, automatic control at the end, improve the efficiency of the original production of machine tools, lower labor intensityKEY WORDS：Lathe, numerical control transformation, stepping motors, CNC system, MCS-51目录前言 (V)第1章标题..................................... 错误！未定义书签。