床身上最大回转直径400mm的数控车床总体设计与主轴箱设计书.docx

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床身上最大回转直径400mm

的数控车床总体设计及主轴箱设计书

第一章总体方案

CK6140的现状和进展

自第一台数控机床在美国问世至今的半个世纪,机床数控技术的进展快速,经受了六代两个阶段的进展过程。其中,第一个阶段为NC阶段；其次个阶段为CNC阶段,从1974年微处理器开头用于数控系统,即为第五代数空系统。在近20多年,在生产中,实际使用的数控系统大多是这第五代数控系统,其性能和牢靠性随着技术的进展得到了根本性的提高。从20世纪90年月开头,微电子技术和计算机技术的进展突飞猛进,PC微机的进展尤为突出,无论是软硬件还是外器件的进展日月异,计算机所承受的芯片集成化越来越高,功能越来越强,而本钱却越来越低,原来在大,中型机上才能实现的功能现在在微型机上就可以实现。在美国首先推出了基于PC微机的数控系统,即PCNC系统,它被划入为所谓的第六代数控系统。

下面从数控系统的性能、功能和体系构造三方面争论机床。数控技术的进展趋势：

性能方面的进展趋势

〔1.高速高精度高效

〔2.柔性化

〔3.工艺复合和轴化

〔4.实时智能化

功能进展方面

〔1.用户界面图形化

〔2.科学计算可视化

〔3.插补和补偿方式多样化

〔4.置高性能PLC

〔5.多媒体技术应用

体系构造的进展

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〔1.集成化

〔2.模块化

〔3.网络化

〔4.开放式闭环掌握模式

CK6140数控卧式车床的总体方案论证与拟定

CK6140数控卧式车床的拟定

CK6140数控卧式车床具有定位,纵向和横向的直线插补功能,还能要求暂停,进展循环加工等,因此,数控系统选取连续掌握系统。

CK6140数控卧式车床属于经济型数控机床,在保证肯定加工精度的前提下,应简化构造、降低本钱,因此,进给伺服系统应承受步进电机开环掌握系统。

依据设计所给出的条件,主运动局部z=18级,即传动方案的选择承受有级变速最高转速是2023r/min,最低转速是40r/min,??1.26。

依据系统的功能要求,微机掌握系统中除了CPU外,还包括扩展程序存储器,扩展数据存储器,I/O接口电路,包括能输入加工程序和掌握命令的键盘,能显示加工数据和机床状态信息的显示器,包括光电隔离电路和步进电机驱动电路。此外,系统中还应当包括脉冲发生电路和其他关心电路。

纵向和横向进给是两套独立的传动链,它们由步进电机,齿轮副,丝杆螺母副组成,它的传动比应满足机床所要求的。

为了保证进给伺服系统的传动精度和平稳性,选用摩擦小,传动效率的滚珠丝杆螺母副,并应有预紧机构,以提高传动刚度和消退间隙。齿轮副也应有消退齿侧间隙的机构。

承受滚动导轨可以削减导轨间的摩擦阻力,便于工作台实现准确和微量移动,且润滑方法简洁。

〔附注：伺服系统总体方案框图1.1

图1.1伺服系统总体方案框图

其次章主轴箱局部设计计算说明

主运动局部计算

参数确实定

一. 了解车床的根本状况和特点---车床的规格系列和类型

通用机床的规格和类型有系列型谱作为设计时应当遵照的根底。2.车床的主参数〔规格尺寸和根本参数〔GB1582-79,JB/Z143-79：最大的工件回转直径D〔mm是400；刀架上最大工件回转直径D1大

于或等于200；主轴通孔直径d要大于或等于36；主轴头号〔JB2521-79是6；最大工件长度L是750～2023；主轴转速围是：32～1600；级数围

是：18；纵向进给量mm/r0.03～2.5；主电机功率〔kw是5.5～10。

二. 参数确定的步骤和方法

极限切削速度umax﹑umin

依据典型的和可能的工艺选取极限切削速度要考虑：工序种类﹑工艺要求刀具和工件材料等因素。允许的切速极限参考值如《机床主轴变速箱设计指导书》。然而,依据本次设计的需要选取的值如下：

取umax=300m/min；umin=30m/min。

主轴的极限转速

计算车床主轴的极限转速时的加工直径,按阅历分别取〔0.1～0.2D和〔0.45～0.5D。由于D=400mm,则主轴极限转速应为：

nmax=

max r/min………………

1000u(0.1~0.2)?D

1000u

2.1

=2023r/min；

nmin=

1000umin r/min……………

1000u

(0.45~0.5)?D

2.2

=40r/min；

主电机功率—动力参数确实定

合理地确定电机功率N,使用的功率实际状况既能充分的发挥其使用性能,满足生产需要,又不致使电机常常轻载而降低功率因素。

目前,确定机床电机功率的常用方法很多,而本次设计中承受的是：估算法,它是一种