CK600斜床身卧式数控车床的结构设计473518

总图A0

摘要
本文阐述了卧式数控车床的发展历史、现状以及趋势，并介绍了主轴的工作原理及关键技术。然后，确定了合理的主轴总体结构，分别对主轴的传动系统各零部件进行了设计，设计了装配图、零件图与设计说明书等。最后，对主轴的旋转轴和轴承进行了详细的分析和校核，计算表明，该主轴设计符合要求。
本次设计首先针对所要设计的CK600斜床身卧式数控车床主轴入手，对机床进行总体方案设计，进而确定机床的总体布局，随后，对主轴组件进行设计。在设计主轴组件时，以主轴为线索，在满足刚度、精度等要求下，完成其它（如轴承、轴向调节机构、锁紧机构等）所有零件的设计。

关键词:传动系统设计，传动副，结构网，结构式，齿轮模数，传动比

Abstract
This paper describes the development history, current situation and trend of horizontal nc lathe, and introduces the working principle and key technology of spindle. Then, the reasonable main shaft overall structure was determined, and the parts of the transmission system of the main shaft were designed respectively. Assembly drawings, parts drawings and design specifications were designed. Finally, the rotation axis and bearing of the main shaft are analyzed and checked, and the calculation shows that the design of the spindle is in accordance with the requirements.
Design for this design target first to CK600 slant bed horizontal spindle of CNC lathe, overall design of machine tool, which determine the general layout of the machine, then, to design the spindle component. When designing the main shaft component, the design of all parts (such as bearing, axial adjustment mechanism, locking mechanism, etc.) can be completed with the main axis as the lead, and with the requirements of stiffness and precision.

Key words: transmission system design, transmission pair, structural network, structural formula, gear module, transmission ratio.

目录
摘要I
Abstract II
第1章绪论1
1.1课题研究背景与意义1
1.2高速精密数控机床发展及研究现状2
1.2.1国内外发展现状2
1.2.2国内外研究现状4
第2章运动设计6
2.1技术参数6
2.2主运动调速范围的确定、计算各轴计算转速、功率和转矩6
2.3确定结构式7
2.4绘制转速图和传动系统图7
2.5确定各变速组此传动副齿数8
第3章动力计算11
3.1带传动设计11
3.1.1计算功率Pd 11
3.1.2选择带型11
3.1.3确定带轮直径和带速11
3.1.4确定中心距离包角12
3.1.5确定带的根数z 12
3.1.6确定带轮的结构和尺寸12
3.1.7确定带的张紧装置13
3.1.8计算压轴力13
3.2转速的计算13
3.3齿轮模数计算及验算13
第4章动力设计17
4.1轴的设计17
4.2轴的校核18
4.2.1 I轴的设计18
4.2.2 II轴的设计20
4.3主轴设计计算及校核23
4.4轴承的校核24
4.4.1 Ⅰ轴上轴承的校核24
4.4.2 Ⅱ轴上轴承的校核24
第5章液压拨叉变速机构25
5.1方案一25
5.2方案二25
5.3方案三25
5.4方案四26
第6章纵向进给伺服进给结构设计27
6.1确定脉冲当量27
6.2切削力的计算27
6.3滚珠丝杠螺母副的计算和选型28
6.4齿轮传动的计算32
6.5直流电机的选择33
第7章横向进给伺服进给结构设计36
7.1滚珠丝杠螺母副的计算和选型36
7.2进给伺服系统传动计算38
7.2.1确定传动比38
7.2.2齿轮参数的计算39
7.3步进电机的计算和选用39
7.3.1转动惯量的计算39
7.3.2电机力矩的计算40
7.4步进电机的选择42
第8章导轨的设计43
8.1导轨的特点43
8.2导轨的设计44
第9章箱体的结构设计47
第10章润滑与密封49
10.1润滑设计49
10.2润滑剂的选择49
第11章主传动结构设计及说明50
11.1结构设计的内容、技术要求和方案50
11.2展开图及其布置50
11.3 I轴（输入轴）的设计51
11.4齿轮块设计51
结论53
参考文献54
致谢55

第1章绪论
1.1课题研究背景与意义
制造设备是国家经济的支柱，机床工业是制造设备的基础工业，为生产和生产各种设备提供不可替代的工作机器。自20世纪中叶数字技术出现以来，数控机床在机械行业发生了革命性的变化。与技术的迅速发展信息技术和现代技术，且需要大量的机器制造业，数控的机器的范围已经扩大到数控发达和简化，使之更加适合需要的产品和加工。“数字2025”是发展的一个新机会，与数控机床监管制造与科学和技术设备已全面具体[1]，中国正在整个工业化时期，即工业化解决短缺问题，主要是在逐步开放、经济强国、汽车工业、煤在钢铁、房地产、建筑材料、机械、电子、高增长化工等行业的基础上，有一个巨大的动态，这是一个市场工具，特别是在巨大的家具需求方面。今天，我国超越了德国和成为第一个全球市场工具机，预计消费的数控机床2015年将增至超过6亿美元，数量的机器将超过100 000人。这些高和中值的数控机床的份额将

I轴A3

齿轮1-A3

齿轮2-A3

齿轮3齿轮4 -A3

带轮A3

横向进给系统装配图A0

双联齿轮1-A3

箱体A1

主轴A3

转速图和传动系统图

纵向进给机构设计A0