金属切削机床(课程设计)说明书
第一章概述
1.1 金属切削机床在国民经济中的地位及发展
金属切削机床是用切削的方法将金属毛坯加工成机器零件的机器，它是制造机器的机器，又称为“工作母机”或“工具机”。
在现代机械制造工业中，金属切学机床是加工机器零件的主要设备，它所担负的工作量，约占机器总制造工作量的40%～60%。机床的技术水平直接影响机械制造工业的产品质量和劳动生产率。
机床的“母机”属性决定了它在国民经济中的重要地位。机床工业为各种类型的机械制造厂提供的制造技术与优质高效的机床设备，促进机械制造工业的生产能力和工艺水平的提高。机械制造工业肩负着为国民经济各部门提供现代化技术装备的任务。为适应现代化建设的需要必须大力发展机械制造工业。机械制造工业是国民经济各部门赖以发展的基础。一个国家机床工业的技术水平，在很大程度上标志着这个国家的工业生产能力和科学技术水平。显然，金属切削机床在国民经济现代化建设中起着重大的作用。
我国机床行业起步较晚，就现在来说，我国的机床制造业跟国外先进水平相比，还存在较大的差距。因此，我国机床工业面临着光荣而艰巨的任务，必须奋发图强，努力工作，不断扩大技术队伍和提高人员的技术素质，学习和引进国外的先进科学技术，大力开展科学研究，以便早日赶上世界先进水平。
1.2 机床课程设计的目的
课程设计是在学生学完相应课程及先行课程之后进行的实习性教学环节，是大学生的必修环节，其目的在于通过机床运动机械变速传动系统的结构设计，使学生在拟定传动和变速的结构的结构方案过程中，得到设计构思，方案分析，结构工艺性，机械制图，零件计算，编写技术文件和查阅技术资料等方面的综合训练，树立正确的设计思想，掌握基本的设计方法，并培养学生具有初步的结构分析，结构设计和计算能力。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的能力。并为进行下一步的毕业设计做好准备工作。
1.3 机床课程设计的内容及要求
机床课程设计的内容，为设计一个中等复杂程度的机床主轴变速箱设计。 要求：
1 ） 主轴变速箱传动设计及计算
2 ) 主轴变速箱结构设计
3 ） 绘制主轴变速箱装配图
4 ） 编写设计计算说明书
1.4 操作性能要求
1）具有皮带轮卸荷装置
2）手动操纵双向摩擦片离合器实现主轴的正反转及停止运动要求 3）主轴的变速由变速手柄完成
第一章 参数的拟定
2.1 确定转速范围
床身上最大工件回转直径：320mm 主电动机功率：4千瓦 主轴最高转速：1320转/分 主轴最低转速：30转/分
2.2 主电机选择
合理的选择电机，既能使机床充分发挥其使用性能，满足生产需要，有不至使电机经常轻载而降低功率因素。由已知参数功率为4Kw ，根据《机床设计指导书》，选用Y112M-4型电动机。
变速范围：R =
4430
1320
min max ==n n 根据给定最大最小转速要求，选择转速级数12级，传动公比为1.41。 转速数列如下：
30、42.5、60、85、118、170、236、335、475、670、950、1320。
第三章 传动设计
3.1 主传动方案拟定
拟定传动方案，包括传动型式的选择以及开停、换向、制动、操纵等整个传动系统的确定。传动型式则指传动和变速的元件、机构以及组成、安排不同特点的传动型式、变速类型。
传动方案和型式与结构的复杂程度密切相关，和工作性能也有关系。因此，确定传动方案和型式，要从结构、工艺、性能以及经济等多方面统一考虑。在此次设计中，我采用集中传动型式的主轴变速箱。
3.2 传动结构式、结构网的选择
结构式、结构网对于分析 和选择简单的串联式的传动不失为有用的方法，但对于分析复杂的传动并想由此导出实际的方案，就并非十分有效了。 3.2.1 传动组和传动副数可能的方案
方案一： 63122312??= 方案二：62123212??= 方案三：61323212??= 3.2.2 结构网和结构式各种方案的选择
3.2.3 各方案的分析比较
在一般的选择原则中，通常取扩大顺序与传动顺序一致，但在此次设计中，考虑到机床的启动、停止，要求Ⅰ轴上装有摩擦离合器，所以，方案一中，由于装有摩擦离合器，必然导致Ⅰ轴上的轴向尺寸增大。方案二、三中，解决了方案一中轴向尺寸过大的问题，但考虑到Ⅱ轴到Ⅲ轴的传动中，方案二中可能会有较大的降速比。故选方案三作为此处设计的可行方案。
3.3 转速图和系统图的拟定
由于车床Ⅰ轴转速一般取700~1000 r/min 。在中型通用机床中，通常传动比u = 1~2.5的范围内，8.1810
1440
≈=
=I
n n u 主 故初选Ⅰ轴转速为810 r/min 。 拟定转速图如图1
Ⅳ
Ⅲ
Ⅱ
Ⅰ
电动机
图1
拟定传动系统图如图2：
图2
第四章 传动件的估算
4.1 三角带传动的计算
三角带传动中，轴间距A 可以加大。由于是摩擦传递，带与轮槽间会打滑，亦可因此缓冲冲击及隔离振动，使传动平稳。带轮结构简单，但尺寸大，机床中常用作电机输出轴的定比传动 4.1.1 选择三角带的型号
根据公式N j = K w N d = 1.1 ? 4 = 4.4 kw 式中N d —电动机额定功率，K w —工作情况系数
查《机床课程设计指导书》及《机械设计》，选择型号B 。尺寸参数为
01140,17,14,10.5,38p D mm b mm b mm h mm ?=====
4.1.2 确定带轮的计算直径1D ,2D
带轮的直径越小带的弯曲应力就越大。为提高带的寿命，小带轮的直径1D 不
宜过小，即1min D D ≥，查《机械设计》教材选取主动轮基准直径1140D mm =。
由公式1
212
(1)n D D n ε=
- 式中：1n --小带轮转速，2n --大带轮转速，ε--带的滑动系数，一般取0.02 所以()9.243)02.01(140810
144011212=-??=-=
εD n n D ，圆整取250mm 。 4.1.3 确定三角带速度
按照公式有s m n D v /6.101000
601440
14014.31000
601
1=???=
?=
π
由《机床设计指导书》知，v = 10~15m/s 时最为经济耐用，故此速度可用。 4.1.4 初定中心距
根据机床总体布局初步选定中心距，由经验公式有： A O = (0.6 ~ 2 )(D 1 + D 2)
车床电机轴至变速箱带轮的中心距一般为750 ~ 850mm 则 A O = 2 ?（D 1 + D 2）= 780 mm..
4.1.5 三角带的计算基准长度0L
三角带的计算长度是通过三角带截面中心的长度。有经验公式有：
mm A D D D D A L 0
2
2121004)()(22++++=π
mm 18.2176780
4)140250()250140(214.378022
=?-+++?= 圆整后取2176mm ，查《机床设计指导书》第四章，有标准技术长度L = 2033mm 。则内圆周长度L N = 2000mm 。 4.1.6 验算三角带的挠曲次数
s L
mu
u 次401000≤=
s 次43.1020336.1021000=??= ， 符合要求。
4.1.7 确定实际中心距A
mm L L A A 5.7082
2176
2033780200=-+=-+
= 4.1.8 验算小带轮包角α
000021
118057.5170.41202
D D α-≈-
?=≥,主动轮上包角合适。 4.1.9 确定三角带根数Z
根据《机床课程设计指导书》，有
1
0C N N Z j =
， 查表1有N 0 = 2.71kw ，由前面计算N j = 4.4kw. 查表2有
包角系数C 1 = 0.98 656
.198
.071.24
.4=?=∴Z 圆整取Z = 2
4.2 传动轴的估算
传动轴除应满足强度的要求外，还应满足刚度的要求，强度要求保证轴在反复载荷和扭载荷作用下不发生疲劳破坏。机床主传动系统精度要求较高，不允许有较大变形，因此疲劳强度一般是主要矛盾。除了载荷很大的情况外，可以不必验算轴的强度。
4.2.1 传动Ⅰ轴直径估算
计算转速j n 是传动件能传递的全部功率的最低转速。Ⅰ轴的计算转速可以从转速图上得810r/min ，由于效率对轴的估算影响不大，故忽略其影响。所以
4
?
I I =n N d j = mm 37.290
.11000
5008104
.4914
=???
其中：N —该传动轴的输入功率 n Ⅰ —该传动轴的计算转速
由于Ⅰ轴上装有摩擦离合器，所以选择花键连接。根据《机床设计指导书》中机床常用矩形花键轴参照表选取Ⅰ轴花键：6-32?28?7 4.2.2 传动Ⅱ轴直径估算
Ⅱ轴的计算转速可以从转速图上得475 r/min ，由于效率对轴的估算影
响不大，故忽略其影响。所以
4
?
∏∏=n N d j = mm 57.330
.11000
5004754
.4914
=???
其中：N —该传动轴的输入功率 N Ⅱ —该传动轴的计算转速
由于Ⅱ轴上装有滑移齿轮，所以选择花键连接。根据《机床设计指导书》中机床常用矩形花键轴参照表选取Ⅱ轴花键：6-35?30?10 4.2.3 传动Ⅲ轴直径估算
Ⅲ轴的计算转速可以从转速图上得118 r/min ，由于效率对轴的估算影响不大，故忽略其影响。所以
4
?
ⅢⅢn N d j == mm 61.480
.11000
5001184
.4914
=???
其中：N —该传动轴的输入功率 N Ⅲ —该传动轴的计算转速
由于Ⅲ轴上装有滑移齿轮，所以选择花键连接。根据《机床设计指导书》中机床常用矩形花键轴参照表选取Ⅲ轴花键：6-35?30?10 4.2.4 传动Ⅳ轴直径估算
Ⅳ轴的计算转速可以从转速图上得85 r/min ，由于效率对轴的估算影响不大，故忽略其影响。所以
4
?
ⅣⅣn N d j == mm 61.510
.11000
500854
.4914
=???
其中：N —该传动轴的输入功率 N Ⅳ —该传动轴的计算转速
主轴上采用固定齿轮，故齿轮与轴采用传统的平键连接。
4.3 齿轮齿数的确定和模数的估算
4.3.1 齿轮齿数的确定
当各变速组的传动比确定以后，可确定齿轮齿数。对于定比传动的齿轮齿数可以选《机械设计手册》推荐的方法确定。对于变速组内齿轮的齿数，如果传动比是标准公比的整数次方时，变速组内每对齿轮的齿数和z S 及小齿轮的齿数可以从教程《金属切削机床》中选取。一般在主传动中，最小齿数应大于18～20。采用三联滑移齿轮时，应检查滑移齿轮之间的齿数关系：三联滑移齿轮的最大齿轮之间的齿数应大于或者等于4，以保证滑移是齿轮外圆不相碰。因此确定各变速组齿数如下：
第一组齿轮： 传动比：7
.1115
.11==
?u 7.11
5
.12==
?u
查教材《金属切削机床》表8—1，齿轮齿数和z S 取108 Z 1 = 68 Z 2 = 40 Z 3 = 40 Z 4 = 68 第二组齿轮 传动比：2112
1=
=
?u 8.21132==?u 41143==?
u 齿数和z S 取96：Z 5 = 19 Z 6 = 77 Z 7 = 25 Z 8 = 71 Z 9 = 32 Z 10 = 64 第三组齿轮 传动比：2
124
1
1
2,1
4
u u ??=
==
=
齿数和z S 取110：1112131473,37,22,88Z Z Z Z ==== 第四组齿轮（反转齿轮）
根据经验，反转转速是正转转速的1.1 ~ 1.2倍，根据传动要求，确定反转齿轮齿数为Z 15 = 48 , 惰轮齿数为Z 16 = 25。 4.3.2 齿轮模数的估算
（1）Ⅰ—Ⅱ轴齿轮弯曲疲劳的估算
mm zn N m w 419.1475
1084.4323233
1=??=≥ 齿面点蚀的估算：
A 7.77475
4.437037033
1≥?=≥n N mm. 由中心距A 及齿数计算出模数：43.1108
7
.7722211=?=+=
Z Z A m mm
根据计算选取两个中的大值，选取相近的标准模数。取m 1 = 2.5mm. （2）Ⅱ—Ⅲ轴齿轮弯曲疲劳的估算
mm zn N m w 33.2118
964
.4323233
2=??=≥ 齿面点蚀的估算： A 6.123118
4.437037033
2≥?=≥n N mm. 由中心距A 及齿数计算出模数：57.296
6
.12322211=?=+=
Z Z A m mm
根据计算选取两个中的大值，选取相近的标准模数。取m 1 = 2.5mm. （3）Ⅲ—Ⅳ轴齿轮弯曲疲劳的估算
mm zn N m w 48.285
1104
.4323233
3=??=≥ 齿面点蚀的估算： A 89.13785
4.437037033
3≥?=≥n N mm. 由中心距A 及齿数计算出模数：5.2110
89
.13722211=?=+=
Z Z A m mm
根据计算选取两个中的大值，选取相近的标准模数。取m 1 = 3mm.
各轴上齿轮参数确定。（单位mm ）
4.3.3 齿宽确定
由公式(6~10,)m m B m m ??==为模数得：齿宽B 为18～30mm ，在实际设计中依据此标准选取相应值。
4.4 齿轮模数的验算
根据齿轮的工作条件，空间安排，材料和精度等级等，经过受力分析，主轴上的齿轮最容易受损，所以，在进行齿轮强度验算时，只进行主轴上的齿轮模数验算。
4.4.1. 根据接触疲劳强度验算齿轮模数
[]mm n
i Z N
k k k k i m m s j 3
2
2
12321)1(16300σ?+=
选择齿轮精度等级： 7-6-6等级
查《机床设计指导书》第四章中各表，确定各式中参数： N = 0.964111???? = 3.84 kw n j = 85 r/min 7≈=m
b
m ? Z 12 = 37 i=
12
11
Z Z = 1.9
K s =K T K n K N K q 其中 K T =
09.210
18000
85606037
0=??=m
C nT (表3) K n = 0.85 (表4) K N = 0.58 (表5) K q = 0.64 (表6) 66.064.058.085.009.2=???=∴S K 查表7，当K s ≥ K min 时，K s = 0.6 查表8，k 2 = 1.2 查表9，k 3 = 1 k 1 = 1.4 查表11， []Mpa 6001=σ
mm m j 01.2600857.137784
.36.012.14.1)19.1(163003
2
2=?????????+=∴
故 初选值m = 3 mm 的强度足够。
4.4.2 根据弯曲疲劳强度验算齿轮模数
[]
w j m S w n Y Z N
K K K K m σ?12321275
=
选择齿轮精度等级： 7-6-6等级
查《机床设计指导书》第四章中各表，确定各式中参数： N = 0.964111???? = 3.84 kw n j = 85 r/min 7≈=m
b
m ? Z 12 = 37 i =
12
11
Z Z = 1.9 K s =K T K n K N K q 其中 K T =
87.010
218000
85606068
0=???=m
C nT (表3) K n = 0.89 (表4) K N = 0.78 (表5) K q = 0.72 (表6) 43.072.078.089.087.0=???=∴S K 查表7，当K s ≤ K min 时，K s = 0.46
查表8，k 2 = 1 查表9，k 3 = 1 k 1 = 1.4 查表11， []Mpa 2201=σ 查表10， Y = 0.444
mm m j 40.0220
856444.03784
.346.0114.12753
=????????=∴
故 初选值m = 3 mm 的强度足够。
4.5 片式摩擦离合器的选择和计算
片式摩擦离合器目前在机床中应用广泛，因为他可以在运转中接通或者脱开，具有结合平稳、没有冲击、结构紧凑的特点，部分零件已经标准化，多用于机床主传动。 4.5.1 按扭矩选择
一般应使选用和设计的离合器的额定静扭矩j M 和额定动扭矩d M 满足工作要求，由于普通机床是在空载下启动反向的，故只需按离合器结合后的静负载扭矩来计算。即
η??
?=≥j
n j n N
k kM M 9550 选k = 1.3 ~ 1.5. 取 k = 1.4
m N M j ?=??
?=72.6996.0810
4
.495504.1 4.5.2 摩擦片盘接合面的直径
查设计指导书，根据设计需要选取尺寸如下： d = 34mm D 1 = 90mm D = 80 mm 4.5.3 计算摩擦面对数
[]()
z
m v n k k k d D p f k M Z 333
1012-??=π
计算平均圆周速度：
97.01000
60810
97.2914.31000
60=???=
?=
dn
v π
查表13，有k v = 1.40
初选Z = 16 ，确定参数k z = 0.61 k m = 1 查表12，f = 0.06 []2.1=p 取 k = 1.40
()
89.1261
.0140.134802.106.014.3104.172.69123
33
=???-??????=∴Z 取 Z = 16
摩擦片总数为Z+1，取Z=17
根据相关资料选用机械式多片双联离合器，因为是安装在箱内，所以采取湿式。
第五章 结构设计及说明
5.1 结构设计的内容、技术要求和方案
5.1.1 设计的内容:
设计主轴变速箱的结构包括传动件（传动轴、轴承、带轮、齿轮、离合器）主轴组件的结构设计与布置，限于课程设计时间，用一长展开图表示。 5.1.2 技术要求:
主轴变速箱是机床的主要部件。设计时除考虑一般机械传动的有关要求外，着重考虑以下几个方面的问题
1.精度
车床主轴部件要求比较高的精度。如：
主轴的径向跳动 ≤ 0.01mm 主轴的横向窜动 ≤ 0.01mm 2.刚度和抗振性
综合刚度（主轴与刀架之间的作用力与相对变形之比）：
34003
j/
D
N
mm
综合D—最大回转直径mm 。
在主轴与刀架之间的相对振幅的要求：
3.传动效率要求
4.主轴前轴承处温度和温升应控制在以下范围：
5.噪声要控制在以下范围:
6.结构应尽可能简单、紧凑，加工和装备工艺性好，便于维修和调整。
7.操作方便，安全可靠。
8.遵循标准化和通用化的原则。
5.1.3 设计方法:
主轴变速箱结构设计是整个机床设计的重点。由于结构比较复杂，设计中不可避免要经过反复思考和多次修改。在正式图之前，最好能先画草图。目的是：1）布置传动件及选择方案。
2）检验传动设计的结果中有无相互干涉、碰撞或其它不合理的情况，以便及时改正。
3）确定传动轴的支承跨距、齿轮在轴上的位置以及各轴的相对位置，以确定各轴的受力点和受力方向，为齿轮的验算提供必要的数据。
为达到上述的目的，草图的主要轮廓尺寸和零件之间的相对位置尺寸一定要画得准确，细部结构可不必画出。各部分结构经反复推敲修改，经过必要的验算，确定了结构方案以后，才能开始画正式装配图。
5.2 Ⅰ轴（输入轴）的设计
5.2.1 Ⅰ轴的特点:
1、将运动传入变速箱的带轮，一般都安装在轴端，轴变形较大，结构上应注意加强轴的刚度或使轴不受带的拉力（带轮卸荷）。
2、Ⅰ轴上装有摩擦离合器，由于组成离合器的零件很多，装配很不方便，一般都是在箱外组装好Ⅰ轴再整体装入箱内。我采用的是卸荷装置，把带轮支在轴承外圈上，而两轴承安装在与箱体固定的法兰盘上，扭矩从端头花键传入。离合器为片式摩擦离合器，因为在箱内使用，故采用湿式。
在确定轴向尺寸时，摩擦片之间在不压紧时，应留有0.2 ~ 0.4 mm 的间隙，间隙应能调整。
3、离合器及其压紧装置中有三点值得注意
1）、摩擦片的轴向定位：由两个带花键孔的圆盘实现。其中一个圆盘装在花键上，另一个装在花键轴上的一个环形沟槽里，并转过一个花键齿，和轴上的花键对正，然后用螺钉把错开的两个圆盘连接在一起。这样就限制了轴向和周向的两个自由度，起了定位作用
2）摩擦片的压紧由加力环的轴向移动实现，在轴向上形成了弹性力的封闭系统，不增加轴承轴向压力。
3）结构设计时应使加力环拉杆的运动不可逆，即操纵力撤销后，有自锁作用。
5.3 齿轮块的设计
5.3.1 齿轮块特点:
齿轮是变速箱中的重要元件。齿轮同时啮合的齿数是周期性变化的。即作用在一个齿轮上的载荷是变化的。同时由于齿轮制造及安装误差等，不可避免要产生动载荷而引起振动和噪声，常成为变速箱的主要噪声源，但并不影响主轴回转均匀性。在齿轮块设计时，应充分考虑到这些问题。
5.3.2 精度等级的选择:
变速箱中齿轮用于传递动力和运动。它的精度的选择决定于圆周速度。采用同一精度时，圆周速度较高，振动和噪声越大，根据实验结果得知，圆周速度增
加一倍，噪声约增大6dB。本次设计直齿齿轮的精度选择如下：
工作平稳性和接触误差对振动和噪声的影响比运动误差更大，为了控制噪声，机床上主传动齿轮都选用较高的精度。主传动齿轮选用的是：7-6-6。
5.3.3 结构与加工方法的关系
不同精度等级的齿轮，要采用不同的加工方法，对结构要求也有所不同。7级精度齿轮，用较高精度滚齿机或插齿机就可以达到。但淬火后，由于变形，精度将下降。因此，需要淬火的7级齿轮一般滚（插）后要剃齿。6级精度齿轮，用精密滚齿机可以达到。淬火齿轮，必须磨齿才能达到6级。机床主轴变速箱中齿轮齿部都需要淬火。
各部分的尺寸推荐如下：
1.空刀槽
b
k
插齿时：模数2.5～4 mm
b≥6 mm。
k
为了布置与作图的方便，本次设计中所选的空刀槽b k = 6mm
2.齿宽b
齿宽影响齿的强度。但如果太宽，由于齿的制造误差和轴的变形，可能接触不均，反而容易引起振动和噪声。一般b取（6～10）m。式中m---模数。
3.其他问题
滑移齿轮进出啮合的一端要圆齿，有规定的形状和尺寸，圆齿和倒角的性质不同，加工方法和画法也不一样。选择齿轮块的结构要考虑毛坯形式和机械加工时的安装和定位基面。尽可能做到省工，省料又易于保证精度。
5.3.4 组合齿轮
齿轮磨齿时，要求较大的空刀（砂轮）距离，因此多联齿轮不便于做成整体的，一般都做成组合的齿轮块。有时为了缩短轴向尺寸，也有用组合齿轮的。但在本次设计中用到的是：键连接,用平键、螺钉拼装,轴向定位用弹簧挡圈。具体的绘图方案，可参考《机床设计指导书》有关章节。
5.3.5 齿轮的轴向定位
要保证正确的啮合，齿轮在轴上的位置应该可靠。滑移齿轮的轴向位置由操
纵机构的定位槽、定位孔或其他方式保证，一般在装配后最后调整确定，本次设计所采用的轴向定位结构如下：
1.弹簧卡圈定位
特点：结构简单、装配方便，但不能承受轴向力。
2.套筒定位
特点：用隔套将各传动件在轴向固定、装配方便，有利于轴的刚度保证。
5.4 传动轴设计
5.4.1 轴的特点
机床传动轴，广泛采用滚动轴承作支承。轴上要安装齿轮、离合器和制动器等。传动轴应保证这些传动件或机构能正常工作。
首先传动轴应有足够的强度、刚度。如挠度和倾角过大，将使齿轮啮合不良，轴承工作条件恶化，使振动、噪声、空载功率、磨损和发热增大。
两轴中心距误差和轴心线间的平行度等装配及加工误差也会引起上述问题。
5.4.2 轴的结构
装滑移齿轮的轴采用花键轴，不装滑移齿轮的轴也采用花键轴。花键轴承载能力高，加工和装配也比带单键的光轴方便。轴的部分长度上的花键，在终端上有一段不是全高，不能和花键孔配合。这是加工的过渡部分。具体的作图可参考《机械设计手册》《机床设计指导书》。一般的尺寸花键的滚刀直径D为65～85 mm。
5.4.3 轴承的选择
机床传动轴常用的滚动轴承有深沟球轴承和圆锥滚子轴承。在温升空载功率和噪声等方面，球轴承优越。而且滚锥轴承对轴的刚度、支承孔的加工精度要求比较高。但滚锥轴承内外圈可以分开，装配方便，间隙容易调整。所以，在没有轴向力时，也常采用这种轴承。这种轴承的形式和尺寸的选择，取决于承载能力，但也要考虑其它结构条件。
本次设计中，由于是支承跨距长的箱体，要从两边同时进行加工，具体的参考图见参考书《机床设计指导书》。既要满足承载能力要求，又要符合孔加工工
艺，可以用轻、中或重系列的轴承来达到支承孔直径的安排要求。两孔间的最小间隙壁厚，不得小于5～10 mm，以免加工时孔变形。花键轴两端装轴承的轴径尺寸至少有一个应小于花键的内径。一般传动轴上轴承选用G级精度。滚动轴承是外购标准件，可以简化画法，但类型必要表示清楚与其它零件的相关尺寸如：外径、内径和宽度必须按实际尺寸画。
5.4.4 轴的轴向定位
传动轴必须在箱体内保持准确位置，才能保证装在轴上各传动件的位置的确性，不论轴是否转动，是否受轴向力，都必须有周向定位。对受轴向力的轴其轴向定位就更加重要。
回转轴的轴向定位（包括轴承在轴上定位和在箱体孔中定位）选择定位方式回转轴的轴向定位本次设计采用的是：两端均用轴承盖、调节螺钉定位及圆锥滚子轴承支承。两端均有调节螺钉，除能方便地调节轴承预紧力外，还可调节轴系的轴向位置，以便使啮合齿轮对齐。
5.5主轴组件设计
主轴组件结构复杂，技术要求高。安装工件（车床）或者刀具的主轴参与切削成形运动，因此它的精度和性能直接影响加工质量（加工精度和表面粗糙度），设计时主要围绕着保证精度、刚度和抗振性，减少温升和热变形等几个方面来考虑。
5.5.1 各部分尺寸的选择
主轴形状与各部分尺寸不仅和强度、刚度有关，而且涉及多方面的因素。
1.内孔直径
车床主轴由于要通过棒料，安装自动卡盘的操纵机构及通过卸顶尖的顶杆，必须是空心轴。为了扩大使用范围，加大可加工棒料直径，车床主轴内孔直径有增大的趋势。
2.主轴直径
前支承的直径是主轴上一主要的尺寸，设计时，一般先估算或拟定一个尺寸，结构确定后再进行核算。
由于P=4kw，所以前轴径70～120 mm
选取主轴前轴颈直径： D 1 = 60mm 主轴后轴颈直径： 12)8.0~7.0(D D ≈ 取其 D 2 = 42mm 主轴平均直径 D =
mm D D 552
2
1=+ 校核壁厚 58.06940==D d
验算合格。 3.支承跨距
为了提高刚度，应尽量缩短主轴的外伸长度a ，选择适当的支承跨距L 。一般推荐取：L/a =3～5跨距L 小时，轴承变形对轴端变形的影响大。所以，轴承刚度小时，L/a 应选大值，轴刚性差时，则取小值。跨距L 的大小，很大程度上受其他结构的限制，常常不能满足以上要求。安排结构时力求接近上述要求。
计算综合变量5443
1.4
3
1210()
640.7051700A D d EI K a D a π
η??
-=
==??
确定最佳跨距O L ： 由《金属切削机床设计》图3-34和
1.4A
B
K K =（取值）可知 3.0O
L a
=。所以L 0=258mm
。合理跨距范围为
mm
L L O 396~1985.1~75.0==）（合理之间。
标准莫氏锥度尺寸：
数控机床和金属切削原理与刀具课程内容整合与教学改革
15 2010年第13期(总第101期) E- 数控机床和金属切削原理与刀具 课程内容整合与教学改革 * 关芳芳 汪木兰 袁 勤 南京工程学院 江苏南京 211167 摘 要：根据应用型本科院校机械设计制造及其自动化专业的培养目标和要求，深入剖析了数控机床和金属切削原理与刀具两门课程教学过程中存在的主要问题。在此基础上，以大工程教育理念为指导，将原来两门课程的教学内容进行整合和优化，调整为数控机床及刀具系统，增加了实践教学内容，减少了总课时，并将先进的教育教学理念和教学方法引入到各个教学环节。最后，对整合后的课程教学和可能碰到的问题进行了探讨。 关键词：数控机床；金属切削原理与刀具；数控机床及刀具系统；大工程观；教学改革 收稿日期：2010-05-15 作者简介：关芳芳，硕士，讲师。汪木兰，硕士，教授。袁勤，本科，讲师。 *本文系江苏省教育科学“十一五”规划重点资助课题(B-a/2008/01/008)；“十一五”国家课题“我国高校应用型人才培养模式研究”子课题(FIB070335-A7-02)。 “大工程观”教育思想是在20世纪90年代美国工程教育界掀起的“回归工程”浪潮中提出的。1994年，麻省理工学院(M I T)工学院院长乔尔?莫西斯提出的工程教育改革方向是要使建立在学科基础上的工程教育更加重视工程实际以及工程本身的系统性和完整性。它主要是针对传统工程教育过分强调专业化、科学化，从而割裂了工程本身这种现象提出的。所谓“大工程观”的“大”指课程体系的综合性和系统性，即把学生今后工程活动所需的各种知识、技术、能力和方法等课程整合到一起；大工程观课程体系的“工程”是指实践性和创新性教学环节，如实验、实习和毕业设计等课程。而高等工程教育的本质特征则是综合性、系统性、实践性和创新性的结合。 数控机床是机械设计制造及其自动化专业的一门主干专业课程,主要介绍数控机床机械结构,包括主传动系统及其结构、机床进给传动系统及其结构、机床导轨与支承、机床辅助装置及其结构、机床精度及检验等内容。金属切削原理与刀具课程教学目的是使学生了解金属切削的基本原理和各类常用标准刀具的组成、结构和选用。通过这两门课程的教学,为学习后继相关课程和新的专业知识以及学生在今后工作中解决数控机床机械结构及刀具技术问题打下良好基础。 一、现状分析 数控机床是实施金属切削加工的设备，而刀具是实施金属切削加工过程必不可少的工具，两者联系密切，从课程体系的设置来看，后者是学习前者必修的基本课程之一。根据多年来对这两门课程的教学实践，从大工程观的整体性和系统性角度重新审视数控机床和金属切削原理与刀具课程体系，不难发现，还存在一些问题需要引起足够的关注： 1.课程缺乏整体性和系统性 两门课程内容相对自成体系，相互之间缺少必要的衔接和过渡。 2.课程内容比较陈旧 例如普通机床分类、型号和传动链等内容相对数控机床显得有些陈旧，需要及时更新。课程部分内容与培养目标关联性不太大，应予删除。 3.实践教学环节不足 数控机床课程中，总共48学时，全部是理论教学，没有开设课内实验，特别是缺少学生主动实践的环节。 上述课程体系难以满足对学生工程意识和实践能力培养的需要，因此，针对这两门课程的教学改革，特别是课程内容的改革，势在必行。 二、优化知识结构，整合教学内容 1.课程之间的相互关系 数控机床和金属切削原理与刀具都是机械设计制造及其自动化专业的主干专业课程,该知识模块所
金属切削机床及机床附件安全防护技术条
如对你有帮助，请购买下载打赏，谢谢！ 金属切削机床安全防护通用技术条件 GB 15760—1995 国家技术监督局1995—12—07批准1996—08—01实施 前言 本标准根据ISO／TR 12100—1：1992《机械安全——基本概念、设计通则——第一部分：基本术语、方法学》和ISO／TR 12100—2：1992《机械安全——基本概念、设计通则——第二部分：技术原则与规范》，并在JB 4139—85《金属切削机床及机床附件安全防护技术条件》的基础上制定的。JB 4139是参照原FOCT12．2．009—75《金属切削机床一般安全要求》制定的。 本标准保留了JB 4139的机床的机械危险因素和为保证机床使用安全机床设计、制造时应采取的措施(共同性的)等内容，并作了适当修改，同时增加了机床设计应采用三级安全技术措施的规定。 本标准是金属切削机床在安全方面的通用标准。使用本标准时，各种机床应按本标准的原则、要求，根据其特点补充和具体化，各类机床可按本标准的原则制定相应的安全标准。 本标准从生效之日起，JB 4139—85《金属切削机床及机床附件安全防护技术条件》作废。 本标准的附录A为提示的附录。 本标准由中华人民共和国机械工业部提出。 本标准由全国金属切削机床标准化技术委员会归口。 本标准起草单位：机械工业部北京机床研究所。 1 范围 本标准规定了金属切削机床(以下简称机床)安全防护的基本要求。 本标准适用于所有机床。 2 引用标准 下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GB 191—85 包装储运图示标志 GB 2893—82 安全色 GB 2894—88 安全标志 GB／T 3167—93 金属切削机床操作指示形象化符号 GB／T 3168—93 数字控制机床操作指示形象化符号 GB 4053．1—83 固定式钢直梯 GB 4053．2—83 固定式钢斜梯 GB 4053．3—83 固定式工业防护栏杆 GB 4053．4—83 固定式工业钢平台 GB／T 5226．1—1996 工业机械电气设备第一部分：通用技术条件 GB 6527．2—86 安全色使用导则 GB 6576—86 机床润滑系统 GB 7932—87 气动系统通用技术条件 GB 8196—87 机械设备防护罩安全要求 GB 8197—87 防护屏安全要求 GB 12265—90 机械防护安全距离 ZB J50 004—88 金属切削机床噪声声压级的测定 ZB J50 005—88 金属切削机床粉尘浓度的测定 ZB J50 014—89 机床包装技术条件 ZB J50 016—89 金属切削机床液压系统通用技术条件 ZB J50 017—90 出口机床包装技术条件 3 定义 本标准采用下列定义。
机械制造装备设计第二章习题答案(关慧贞)
第二章金属切削机床设计 1.机床设计应满足哪些基本要求，其理由是什么 答：机床设计应满足如下基本要求： 1）、工艺范围，机床工艺范围是指机床适应不同生产要求的能力，也可称之为机床的加工功能。机床的工艺范围直接影响到机床结构的复杂程度、设计制造成本、加工效率和自动化程度。 2）、柔性，机床的柔性是指其适应加工对象变化的能力，分为功能柔性和结构柔性； 3）、与物流系统的可接近性，可接近性是指机床与物流系统之间进行物料（工件、刀具、切屑等）流动的方便程度； 4）、刚度，机床的刚度是指加工过程中，在切削力的作用下，抵抗刀具相对于工件在影响加工精度方向变形的能力。刚度包括静态刚度、动态刚度、热态刚度。机床的刚度直接影响机床的加工精度和生产率； 5）、精度，机床精度主要指机床的几何精度和机床的工作精度。机床的几何精度指空载条件下机床本身的精度，机床的工作精度指精加工条件下机床的加工精度（尺寸、形状及位置偏差）。 6）、噪声；7）、自动化；8）、生产周期； 9）、生产率，机床的生产率通常是指单位时间内机床所能加工的工件数量来表示。机床的切削效率越高，辅助时间越短，则它的生产率越高。 10）、成本，成本概念贯穿在产品的整个生命周期内，包括设计、制造、包装、运输、使用维护、再利用和报废处理等的费用，是衡量产品市场竞争力的重要指标； 11）、可靠性，应保证机床在规定的使用条件下、在规定的时间内，完成规定的加工功能时，无故障运行的概率要高。 12）、造型与色彩，机床的外观造型与色彩，要求简洁明快、美观大方、宜人性好。应根据机床功能、结构、工艺及操作控制等特点，按照人机工程学要求进行设计。 2.机床设计的主要内容及步骤是什么 答：一般机床设计的内容及步骤大致如下： （1）总体设计包括机床主要技术指标设计：工艺范围运行模式，生产率，性
数控机床课程设计指南(doc 9页)
数控机床课程设计指南（doc 9页）
数控机床课程设计指导书应用专业：机械设计制造及其自动化 班级 学号 姓名
1.设计任务 本次课程设计是通过分析零件图，合理选择零件的数控加工工艺过程，对零件进行数控加工工艺路线进行设计，从而完成零件的数控加工程序的编写。使零件能在数控机床上顺利加工，并且符合零件的设计要求。 2.设计要求 1 绘制二维、三维零件图各一张； 2 数控加工工序卡一份； 3 走刀路线图一份； 4 数控加工程序清单一份（含注释）； 5 设计说明书一份。（分析零件结构；选择机床设备、刀具；编 写数控加工工艺；写出数值计算过程） 3.零件图的分析 在数控车床上加工如图所示的带螺纹的轴类零件，该零件由外圆柱面，槽和螺纹所构成，零件的最大外径为Φ56，加工粗糙度要求较高，并且需要加工M30×1.5的螺纹，其材料为45﹟，分析其形状为不规范的阶梯轴类零件，可以采用端面粗车循环加工指令，选择毛坯尺寸为Φ60mm×150mm的棒料。
4.机床设备的选择 根据该零件图所示为轴类零件，需要的加工的为外轮廓和螺纹，以及毛坯的尺寸大小，查机械设计手册选择FANUC系统的CK7815型数控车床来加工此零件。 5.确定工件的装夹方式 由于这个工件时一个实心轴类零件，并且轴的长度不是很长，所以采用工件的左端面和Φ60的外圆为定位基准。使用普通三爪卡盘加紧工件，取工件的右端面中心为工件的坐标系的原点。 6.确定数控加工刀具及加工工序卡片 根据零件的加工要求，T01号刀为450硬质合金机夹粗切外圆偏刀；T02号刀为900硬质合金机夹粗切外圆偏刀；T03号刀为900硬质合金机夹精切外圆偏刀；T04号刀为硬质合金机夹切槽刀，刀片宽度为5mm，用于切槽、切断车削加工；选择5号刀为硬质合金机夹螺纹刀，用于螺纹车削加工。该零件的数控加工工艺卡片如表1-1所示。 加工流程：加工右端面→粗车外轮廓→精车外轮廓→切螺纹退刀槽→车螺纹→切断 表1-1数控加工工序卡片
金属切削原理与刀具试卷和答案
《金属切削原理与刀具》试题（1） 一、填空题（每题2分，共20分） 1．刀具材料的种类很多，常用的金属材料有工具钢、高速钢、硬质合金钢；非金属材料有金刚石、立方氮化硼等。 2．刀具的几何角度中，常用的角度有前角、后角、主偏角、副偏角、刃倾角 和副后角六个。 3．切削用量要素包括切削深度、进给量、进给速度三个。 4．由于工件材料和切削条件的不同，所以切屑类型有带状切屑、节状切屑、粒状切屑和崩碎切屑四种。 5．刀具的磨损有正常磨损和非正常磨损两种。其中正常磨损有前面磨损、后面磨损 和前面和后面同时磨损三种。 6．工具钢刀具切削温度超过200度时，金相组织发生变化，硬度明显下降，失去切削能力而使刀具磨损称为相变磨损。 7．加工脆性材料时，刀具切削力集中在刀尖附近，宜取较小的前角和较小的后角。 8．刀具切削部分材料的性能，必须具有高的硬度、良好的强度和韧性、良好的耐磨性和良好的工艺性及经济性。 9．防止积削瘤形成，切削速度可采用低速或高速。 10．写出下列材料的常用牌号：碳素工具钢T8A 、T10A 、T12A ；合金工具钢9SiCr 、CrWMn ；高速工具钢W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2。 二、判断题：（在题末括号内作记号：“√”表示对，“×”表示错）（每题1分，共20分）
1．钨钴类硬质合金（YG）因其韧性、磨削性能和导热性好，主要用于加工脆性材料，有色金属及非金属。 （√） 2．刀具寿命的长短、切削效率的高低与刀具材料切削性能的优劣有关 ( √ ）3．安装在刀架上的外圆车刀切削刃高于工件中心时，使切削时的前角增大，后角减小。 （√） 4．刀具磨钝标准VB表中，高速钢刀具的VB值均大于硬质合金刀具的VB 值，所以高速钢刀具是耐磨损的。 （×） 5．刀具几何参数、刀具材料和刀具结构是研究金属切削刀具的三项基本内 容 。 （ √ ）6．由于硬质合金的抗弯强度较低，冲击韧度差，所取前角应小于高速钢刀具的合理前角。 （√） 7．切屑形成过程是金属切削层在刀具作用力的挤压下，沿着与待加工面近似成
金属切削机床篇习题+答案汇总
金属切削机床篇习题+答案汇总 第一章金属切削机床的基本知识 一、填空题 1、是用切削的方法将金属毛坯加工成机器零件的机器，它是制造机器的机 器，又称为工作母机。 2、机床按加工性质和所用刀具可分为：、、、、、 、、、、、及等12类。 3、机床按通用程度可分为：、、。 4、机床按工作精度可分为：、、。 5、CA6140型车床型号的含义：C是代号，表示__________； 61是代号，表示___________________；40是，表示 _______________。 6、任何规则表面都可以看作是一条线沿着另一条运动的轨迹，和统 称为形成表面的发生线。 7、如果形成表面的两条发生线母线和导线互换，形成表面的性质不改变，则这种表面 称为；否则称为。 8、形成发生线的方法：、、、。 9、由单独的旋转或直线运动构成的运动，称为；由两个或两个以上的旋转 或直线运动按照某种确定的运动关系组合而成的运动，称为。 10、可以是简单成形运动，也可以是复合成形运动；可以是步进的， 也可以是连续进行的；可以是简单成形运动，也可以是复合成形运动。
11、机床包括3个基本部分：、、。 12、构成一个传动联系的一系列传动件，称为。 13、联系动力源和执行件之间的传动链；使执行件获得一定的速度和方 向。联系复合运动内部各个分解部分，以形成复合成形运动的传动链。 14、是具有固定传动比的机构。换置器官：的机构。 15、机床运动的5个参数、、、 、。 16、 CA6140车床用普通车刀车圆柱面属于___ ___运动，车螺纹属于_ _____运 动。 17、 CA6140车床车螺纹属于______联系，车圆柱面和端面属于______联系。 二、简答题 1、写出下列机床型号各部分的含义。 1）Y3150E 2）CM1107精密型转塔车床 3）C1312 最大切削直径为120mm的转塔车床 4）M1432A 最大加工直径为320mm经过一次重大改良的台式坐标钻床 5）CA6140 最大切削直径为400mm的卧式车床 2、用简图分析下列几种情况时的成形方法，并标明所需的机床运动，分别说明母线、导线的形状，各用什么方法形成，要求机床提供哪几个运动。 1)在卧式车床上用成型车刀车圆柱面： 2)用普通外圆车刀车圆柱面： 3)用普通外圆车刀车圆锥面： 4)用成型车刀车圆锥面 5)用螺纹刀刀车螺纹面： 3、画出卧式车床的传动原理图，写出各传动链的名称，并判断各条传动链的性质。
机床设计计算讲解
切削机床课程设计 设计题目卧式车床主传动系统设计系别机械工程系 专业机械设计制造及其自动化学生姓名 班级学号 设计日期 2013年4月
卧式车床设计任务书 一、设计题目 卧式车床主传动系统设计 设计系数： 主轴最低转速=m in n 100min /r ,min /1250max r n = 公比Ф=1.26=406.1 电机功率P=7.5KW 二、确定结构式和结构网 1. 由公式1 -min max z n n n R ?== 得：Z=12 2.结构式、传动组和传动副数的确定 ①传动组和传动副数可能的方案有： 12 = 4×3 12 = = 3×4 12 = 3×2×2 12 = 2×3×2 12 = 2×2×3 第一行方案有时可以省掉一根轴。缺点是有一个传动组内有四个传动副。如果用一个四联滑移齿轮，则会增加轴向尺寸；如果用两个双联滑移齿轮，则操纵机构必须互锁以防止两个滑移齿轮同时啮合。所以一般少用。 第二行的三个方案可根据下述原则比较：从电动机到主轴，一般为降速传动。接近电动机处的零件，转速较高，从而转矩较小，尺寸也就较小。如使传动副较多的传动组放在接近电动机处，则可使小尺寸的零件多些，大尺寸的零件就可以少些，就省材料了。这就是“前多后少”的原则。从这个角度考虑，以取 12 = 3 x2x2 的方案为好。 ②结构式或结构网的各种方案的确定
由①知方案有 a.63122312??= b.61222312??= c.16222312??= d.36122312??= e.21422312??= f.12422312??= 选择原则： I)传动副的极限传动比和传动组的极限变速范围 降速传动中，主动齿轮的最少齿数受到限制m in u ≥41； 避免被动齿轮的直径过大升速传动比最大值max u ≤2（斜齿传动max u = 2.5）尽量减少振动和噪声； 各变速组的变速范围max R =max u /m in u ≤8-10 之间； 对于进给传动链，由于转速通常较低，零件尺寸也较小，上述限制可放宽些。 8.251 ≤≤进i 。故max 进R 14≤ 在检查传动组的变速范围时，只需检查最后一个扩大组。因为其它传动组的变速 范围都比它小。应为: max ) 1-(p n R R n x n ≤=? II)基本组与扩大组的排列顺序。 原则是选择中间传动轴变速范围最小的方案。 综上所述，方案a 6 3122312??= 较好 3.结构网
金属切削机床课程设计说明书
目录 第1章概述 1 1.1 金属切削机床课程设计目的 1 1.2 机床的分类和功用 1 1.3 操作性能要求 1第2章机床参数的拟定 1 2.1 公比的确定 1 2.2 转速系列的选择 2 2.3 主电机选择 2 第3章机床传动设计 2 3.1 主传动方案拟定 2 3.2 传动结构式、结构网的选择 2 3.3 转速图的拟定 4 3.4 齿轮齿数的确定 5 3.5 传动系统图 6 第4章传动件的估算 7 4.1 普通V带的选择和计算 7 4.2 传动轴的计算转速 8 4.3 传动轴直径的估算 8 4.4 带轮结构设计 10 4.5 齿轮齿数的确定 10 4.6 齿轮模数的计算 11 4.7 齿轮齿宽的确定 13 第5章动力校核 14 5.1 齿轮的弯曲疲劳强度计算 14 5.2 传动轴的刚度校验 16 5.3 滚动轴承的验算 19 第6章主轴位置及传动示意图 20 6.1 结构设计的内容、技术要求和方案 20 6.2 展开图及其布置 21 6.3 I轴（输入轴）的设计 21 6.4 齿轮块设计 22 6.5 传动轴设计 23 6.6 主轴主件设计 24 第7章个人总结 26参考文献
第1章概述 1.1 金属切削机床课程设计的目的 金属切削机床是用切削的方法将金属毛坯加工成机器零件的机器，它是制造机器的机器，习惯上简称为机床。机床课程设计，在于通过设计，比较分析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。在此过程中，学习查阅有关的设计手册、设计标准和资料，达到累计设计知识和提高设计能力的目的。并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。同时，学生在拟定传动和变速的结构方案过程中，进行设计构思，方案分析，结构工艺性，机械制图，零件计算，编写技术文件和查阅技术资料等方面的综合训练，树立正确的设计思想，掌握基本的设计方法，并培养学生具有初步的结构分析，结构设计和计算能力。 1.2 机床的分类和功用 根据我国制定的机床型号编制方法，目前将机床分为12大类，包括车床、钻床、镗床、磨床、铣床、拉床、锯床、刨插床、齿轮加工机床、螺纹加工机床、特种加工机床和其它机床。机床工业为各种类型的机械制造提供先进的制造技术与优质高效的机床设备，促进了机械制造工业的的生产能力和工艺水平的提提高。一个国家的机床工业的技术水平，在很大程度上标志着国家的工业生产能力和科学技术水平。本次的金属切削机床课程设计，进行的是普通铣床主轴箱的设计。 1.3 操作性能要求 (1)具有皮带轮卸荷装置 (2)主轴的变速由变速手柄，和滑移齿轮完成 第2章机床参数的拟定 2.1 公比的确定 （1）确定变速范围Rn及公比 已知最高转速n max =2000rpm，最低转速n min =160rpm，变速级数Z=12。 变速范围： R n=n max n min = 2000 160 =12.5 R n=φz?1
数控机床课程设计说明书
目录 1、前言 (2) 2、控制系统硬件的基本组成 (2) 2.1系统扩展 (2) 2.1.1 8031芯片引脚 (3) 2.1.2 数据存储器的扩展 (6) 2.1.3 数据存储器的扩展 (7) 3、控制系统软件的组成及结构 (9) 3.1 监控程序 (10) 3.1.1 系统初始化 (10) 3.1.2 命令处理循环 (10) 3.1.3 零件加工程序（或作业程序）的输入和编辑 (10) 3.1.4 指令分析执行 (10) 3.1.5 系统自检 (11) 3.2 数控机床控制系统软件的结构 (11) 3.2.1 子程序结构 (12) 3.2.2 主程序加中断程序结构 (12) 3.2.3 中断程序结构 (12) 4 、心会得体 (13) 5 、参考文献 (14)
1 、前言 数控车床又称数字控制（Numbercal control，简称NC）机床。它是基于数字控制的，采用了数控技术，是一个装有程序控制系统的机床。它是由主机，CNC，驱动装置，数控机床的辅助装置，编程机及其他一些附属设备所组成。数控机床控制系统的作用是使数控机床机械系统在程序的控制下自动完成预定的工作，是数控机床的主要组成部分。 2、控制系统硬件的基本组成 数控机床控制系统由硬件系统和软件系统两大部分组成。控制系统在使用中的控制对象各不相同，但其硬件的基本组成是一致的。控制系统的硬件基本组成框图如图1所示。 图1 控制系统硬件基本组成框图 在图1中，如果控制系统是开环控制系统，则没有反馈回路，不带检测装置。 以单片机为核心的控制系统大多采用MCS-51系列单片机中的8031芯片单片机，经过扩展存储器、接口和面板操作开关等，组成功能较完善、抗干扰性能较强的控制系统。 2.1系统扩展 以8031单片机为核心的控制系统必须扩展程序存储器，用以存放程序。同时，单片机内部的数据存储器容量较小，不能满足实际需要，还要扩展数据存储
机床夹具设计课程设计
机床夹具设计课程设计 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT
机床夹具设计课程设计说明书课题名称: 机床夹具设计 专业：机械设计制造及其自动化 班级：13机械一班 姓名：阮吴祥 学号： 指导老师：张秀香 2017年 1月
目录 一、机床夹具课程设计任务书 (1) 二、机床夹具课程设计说明书 (2) 1.对加工件进行工艺分析 (2) 2.定位方案设计 (2) 3.导引方案设计 (4) 4.夹紧方案设计 (5) 5.夹具体设计 (6) 6.其它装置设计 (6) 7.技术条件制定 (6) 8.夹具工作原理(操作)简介 (6) 9.设计心得 (7) 三、参考文献 (8) 四、附录 (9)
一、机床夹具课程设计任务书
二、机床夹具课程设计说明书 1、对加工件进行工艺分析： 零件名称为通孔套,为铸件，本工序铣削加工直径22mm的孔，设计手动钻绞孔专用夹具。工件已加工过的孔径为φ22mm，厚度为50mm。 在加工槽时，槽的尺寸精度和表面粗糙度要求不是很高，由铣削直接加工就可以达到要求，其中槽的宽度由刀具的尺寸保证，槽的深度尺寸和位置精度由设计的夹具来保证。槽的位置包括如下两方面要求： 加工槽的宽度为12mm，且两个侧面相对于中心面A对称度； 加工槽的深度为30±。 2、定位方案设计： 根据加工孔两侧面相对于中心面对称要求，需要限制工件X方向转动自由度、Y方向转动自由度和Z方向转动自由度；根据加工孔宽度和深度要求，需要限制工件X方向移动自由度和Z方向移动自由度。但考虑到加工时工件定位的稳定性，可以将六个自由度全部限制。 工件相对中心面对称，要实现加工孔两侧面相对中心面对称的要求，且根据基准重合的原则应选A面作为定位基准，但A面实际不存在，故可选工件的两侧面M或N的任一面作为定位基准，限制三个不定自由度，此为第一定位基准。
数控机床与编程课程设计论文
数控机床与编程课程设计说明书设计题目： 成绩： 班级：09级机械三班 学号： 04092317 姓名：于明鑫 指导教师：于春海 设计日期2012年6月18日至2012年6月24日
目录 封面.....................................................错误！未定义书签。课程设计任务书 .. (4) 绪论 ················································································· 1.零件图分析 ······················································································ 2.零件总体工艺分析 ··················································错误！未定义书签。 2.1 选毛培····························································错误！未定义书签。 2.2 加工工艺路线···················································错误！未定义书签。 3.零件加工工艺过程卡 ···············································错误！未定义书签。 4.确定数控加工内容··············································错误！未定义书签。 5.正面铣削数控加工设计·······································错误！未定义书签。 5.1 制定工序2的加工步骤·······································错误！未定义书签。 5.2 确定装夹方案···················································错误！未定义书签。 5.3确定数控铣床 ···················································错误！未定义书签。 5.4 确定数控铣削刀具·············································错误！未定义书签。 5.5编程相关坐标点设定 ··········································错误！未定义书签。 5.6 确定切削用量···················································错误！未定义书签。 5.7 刀具轨迹坐标值的数学处理 ································错误！未定义书签。 5.8 程序编制及说明················································错误！未定义书签。 6.背面铣削数控加工设计·······································错误！未定义书签。 6.1 制定工序3的加工步骤·······································错误！未定义书签。 6.2 确定装夹方案···················································错误！未定义书签。 6.3 确定数控铣削刀具·············································错误！未定义书签。 6.4编程相关坐标点设定 ··········································错误！未定义书签。 6.5 确定切削用量···················································错误！未定义书签。 6.6 刀具轨迹坐标值的数学处理 ································错误！未定义书签。
《金属切削机床》课程教学大纲
XX学院机械工程学院课程教学大纲 课程名称：金属切削机床 课程代码： 课程类别：公共必修课□专业基础课□专业必修课√专业选修课□ 考核类别：考试□考查√ 适用专业：机制、机电、机计、模具 开设学期：第三学期 学时、学分： 48学时 3学分 课程所属系部：工程系 课程所属教研室：模具教研室 审核意见 工程系（部）模具教研室制订（修订）
《金属切削机床》教学大纲 学时：48 学分：3 一、课程目的与任务 通过本课程的学习，应达到下列要求： 1、具有合理选用机床的基本知识和技能准备。能够根据工艺要求并结合工厂具体情况，合理地确定机床的类型和规格。 2、具有正确安装、使用、调整常用机床的基本知识；掌握分析机床运动和机床传动的方法；了解机床典型机构及其工作原理；学会机床传动链的高速计算方法。 3、具有分析机床常见故障，确定机床影响加工质量的主要原因的初步能力。 4、了解机床总体设计的基本要求、设计步骤以及主要技术参数的确定。 二、课程教学的基本要求 本课程的教学环节包括：课堂讲授、课外作业。通过本课程各个教学环节的教学，重点培养学生的动手能力、分析问题、解决问题的能力。通过本课程的学习，学生应掌握发生线的形成方法和工件表面的形成方法和机床运动。掌握机床的传动联系和传动原理图及其绘制，掌握机床的传动系统与运动的调整和计算，掌握内、外联系传动链的本质区别。 三、与其它课程的联系和分工 本课程可以与机械制造基础、机械设计、模具等机械专业课程有机联系。
四、课程的性质及适用对象 本课程为机械类专业班级的专业课和面向所有与机械相关专业二年级年级学生开设。 五、课程的内容与学时分配 第1章、机床的基础知识 本章是学习机床概论课程的基础，是本课程的重点，通过教学应掌握机床型号识别及编制规则，子解发生线的形成方法和工件表面的形成方法和机床运动；掌握机床的传动联系和传动原理图及其绘制，掌握机床的传动系统与运动的调整和计算，掌握外联系传动链和内联系传动链的本质区别。
数控机床课程设计：设计轴类零件数控加工工艺规程及数控技术仿真
太原科技大学数控技术课程设计 学院：机械工程学院 专业：机械电子工程 班级：机电091201班 姓名：崔世君 学号：200912010103 指导教师：贾育秦 时间：2013年1月15号
数控技术课程设计任务书 一、课程设计题目： 设计轴类零件数控加工工艺规程及数控技术仿真 二、课程设计目的： 通过数控加工工艺课程设计，掌握零件的数控加工工艺的编制及加工方法。 三、课程设计内容： 1.毛坯图一张 2.零件图一张 3.机械加工工艺过程卡一张 4.机械加工工序卡四张 5.仿真结果图一张 6.设计说明书一份 班级：机电091201 学生：崔世君 学号：200912010103 指导教师：贾育秦宋建军 教研室主任：贾育秦
目录 一、前言第3页 二、零件图的工艺分析第3页 1.加工内容第4页 2.毛坯的选择第4页 3.定位基准的确定第4页 4.加工顺序的确定第4页 5.加工工序、工步的确定第5页 三、机床的选择第6页 四、刀具的选择第6页 五、夹具的选择第7页 六、量具的选择第7页 七、切削用量的确定第7页 八、机械加工时间的计算第8页 九、编写数控部分程序第9页 十、数控仿真及其结果第10页十一、总结第13页十二、参考文献第14页
一、前言 制造技术和装备是人类生产活动的最基本的生产资料，而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。当今世界各国制造业广泛采用数控技术，以提高制造能力，提高对动态多变市场的适应能力和竞争力。大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。 数控技术是制造业实现自动化、集成化的基础，是提高产品质量，提高劳动生产率不可少的物资手段。数控技术的广泛应用给传统制造业的生产方式、产品结构带来了深刻的变化。也给传统的机械、机电专业的人才带来新的机遇和挑战。 随着我国综合国力的进一步加强。我国经济全面与国际接轨，并逐步成为全球制造中心。现如今，我国企业广泛应用现代化数控技术参与国际竞争。这就体现了学好数控技术的重要性。 这次课程设计让我们更好的熟悉数控车床、确定加工工艺、学会分析零件、学会简单的程序编程以及数控仿真，为走上工作岗位打下坚实的基础。 二、零件图的工艺分析
金属切削机床设计习题答案1
第三章 金属切削机床设计习题答案 1.在滚齿机上加工直齿圆柱齿轮： (1) 分析零件导线、母线的形状，加工方法及所需运动； (2) 画出传动原理图，写出所需传动链。 解：对于直齿圆柱齿轮的加工：工件和刀具模拟一对相互啮合的螺旋齿轮。工件是一个螺旋角为0的圆柱齿轮，而刀具相当于一个斜齿圆柱齿轮（滚刀）。范成运动是一个复合运动，由滚刀的旋转运动C P 和工件旋转运动C f 复合而成。 ①母线：渐开线，范成法，范成运动C P C f 。 ②导线：直线，相切法，所需运动：C P ，Z f 。 ③传动原理图 ④传动链 ● 主传动链（外）：电机n 电 滚刀n 刀转（作用是驱动主运动，即提供给主运动以运动和动力） 1 U v 2 ● 范成传动链(母线，内)：滚刀1/K 转 工件转1/Z 转（联 4
系两个单元运动，组成复合运动） 2 U x 3 进给传动链（导线，外）：工件1转 刀架下降fmm （使毛坯不断的投入切削） 3 U f 4 进给运动是一个独立的运动，可以单独电机驱动，也可与主运动共用一台电动机，驱动进给运动Z f 。 2.某机床主轴转速为n ＝100～1120r/min ，转速级数Z ＝8，电动机转速n 电＝1440r/min ，试设计该机床主传动系，包括拟定结构式和转速图，画出传动系统图，求各轴和各齿轮副的计算转速。 解：①求R n ，? 2.11100 1120 min max === n n R n 41 .17181=?===--????Z n R 6 06.141.1==? 查P 73表3-3得主轴转速分别为：100，140，200，280，400，560，800，1120（r/min ）。 ②拟定结构式（原则：传动付，前多后少，基前扩后，极限变 速范围，前慢后快） 结构式：8＝212224 校核953.341.141.14)12(4)1(22 2 ====--P x R ?＜8 合适 ③画转速图 分配传动比： 76.71min 1 1440100)(? ＝＝电总n n u = 3 2276.01111111???????=???c b a u u u u 定＝ 故有：76.0-?＝定u （n I ≥700r/min ）
金属切削机床课程设计说明书
金属切削机床课程设计 专业：机械设计制造及其自动化班级：NN机自 姓名：XXXXXX 学号：XXXXXXXXX 指导教师：XXXXXXXXX 20XX年 X 月 XX 日
课程设计任务书 轻型车床主传动系统
目录 设计目的 (1) 设计步骤 (2) 1主运动参数的拟定 (2) 1.1确定传动公比 (2) 1.2简式车床的规格 (3) 2主传动方案选择 (3) 2.1传动布局 (3) 2.2变速方式 (3) 2.3开停方式 (4) 2.4采用机械制动方式 (4) 2.5机械换向方式 (4) 3.传动方案拟定 (5) 3.1确定变速组数及传动副数 (5) 3.2结构式的拟定 (7) 3.3各变速组的变速范围及极限传动比 (8) 3.4转速图的拟定 (9) 3.5 绘制转速图 (10) 3.6确定齿轮齿数 (11) 3.7确定计算转速 (14) 3.8验算主轴转速误差 (15) 3.9确定带轮直径 (16) 3.10绘制简式车床主传动系统图 (17) 结论 (18) 致谢 (19) 参考文献 (20)
设计目的 通过机床主运动机械变速传动系统得结构设计，在拟定传动和变速的结构方案过程中，得到设计构思、方案分析、结构工艺性、机械制图、零件计算、编写技术文件和查阅技术资料等方面的综合训练，树立正确的设计思想，掌握基本的设计方法，并具有初步的结构分析、结构设计和计算能力。 1
2 设计步骤 1 主运动参数的拟定 1.1确定传动公比? 根据《金属切削机床》 R n = = =44 ，因此 Z= = =12 根据《金属切削机床》135页表7.1 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《金属切削机床》77P 表3-6标准数列。 首先找到最小极限转速45，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、1980 45 1980 141.12.11+Lg Lg 141 .144 +Lg Lg
数控铣床课程设计
机械工程学院 《数控机床编程》课程设计 题目：“王”字凸台 专业：机械设计制造及其自动 班级：机制1201 姓名：王超 学号：1209331031 成绩： 指导教师：张丽娟 2015年4月25日 .
目录 一、任务书 (1) 二、设计零件 (2) 三、数控加工工艺分析 (4) 四、程序清单 (5) 五、零件加工 (6) 六、设计小结 (7) 七、参考文献 (8) 八、感想 (9)
一、任务书 1.课程设计概述 《数控机床编程》课程设计是机械设计制造及其自动化专业的必修课程之一，它可以提高学生的动手能力，丰富学生的理论知识。是一门理论与实践相结合的综合性专业基础课。通过《数控机床编程》课程设计的学习，要求学生能够设计常用的轴类零件和型腔壳体类零件，并能够合理的选择卡具和加工设备，独立分析工艺，独立编程及完成其加工。通过数控机床编程课程设计，使学生提高数控机床实际操作和手工编程能力。同时还要求学生掌握数控机床的组成及其控制原理和方法。为以后的工作和学习打下坚实的基础。 2.课程设计目的 通过本次课程设计，掌握数控机床进行机械加工的基本方法，巩固数控加工编制的相关知识，将理论知识与实际工作相结合，并最终达到独立从事数控加工程序编制的工作能力。 3．课程设计任务 根据本任务书相关技术要求，完成零件设计，零件工艺分析，加工工序卡的编制，数控加工程序的编制，最后用HNC-21M数控系统机床加工出所设计的工件。
《数控机床编程》课程设计班级：机械设计制造及其自动化姓名：王超 二、设计零件 我要做的零件是在金属块上刻一个“王”字。由于我是第一次将所学理论用于实践，因此我选择笔画相对较少的“王’字来做。本次编程我打算用顺时钟圆弧指令G02和直线指令G01来刻画这个字。
金属切削原理、刀具与机床教案讲稿
教案 2017-2018学年第1学期 院（部）****学院 教研室机械专业 课程名称金属切削原理与机床 授课专业班级********班 主讲教师******** 职称职务****** 使用教材《金属切削原理》、《金属切削机床概论》
第1次课 第一章绪论 1-1地位、性质 1-2本课程的研究对象、内容及目的 第二章机床分析 2-1切削加工的基本定义 2-1-1金属切削机床的分类 2-1-2金属切削机床型号编制
第一章绪论 1-1地位、性质 一、金属切削加工的重要性 机械制造中所用的工作母机80％～90％为金属切削机床 1957年美国钢产量1亿吨1500万吨变成切屑 切削加工的种类车、铣、刨、磨、钻、镗、铰、拉 二、金属切削机床的重要性 在现代机械制造工业中，被制造的机器零件，特别是精密零件的最终形状、尺寸及表面粗糙度，主要是借助金属切削机床加工来获得的，因此机床是制造机器零件的主要设备。它所担负的工作量约占机器总制造工作量的40%～60%，它的先进程度直接影响到机器制造工业的产品质量和劳动生产 1-2本课程的研究对象、内容及目的 本课程在专业教学中的地位切削原理→刀具→机制工艺 一、切削加工： 1.定义： 使用切削工具从毛坯上切除多余的材料，从而获得具有一定形状、精度和表面质量的零件。 2.实现切削加工的条件 （1）刀具与工件之间的相对运动；（2）刀具具有一定的空间几何形状；（3）满足切削需要的刀具材料性能。 3. 切削加工的发展史 秦铜车马轴承磨削汉五铢钱车削；弩机工具（钻、锉） 1668 明马拉铣床脚踏砂轮制作天文仪器 1775 英加工蒸汽机汽缸汽缸镗床 1818 美铣床 1865前后各种机床出现（车、刨、插、齿轮、螺纹） 1864 法刀具几何形状对切削力的影响 1870～1877 俄切屑形成和种类 1898 美高速钢 1927 德硬质合金 1932 美切削用量手册 1960以后涂层刀具、陶瓷刀具等出现 二、金属切削机床 1.定义： 是指用切削的方法加工金属工件，使之获得所要求的几何形状、尺寸精度和表面质量的机器。 它是制造机器的机器，故又称为“工作母机”或“工具机”（Machine-tool），习惯上简称为“机床”。 2.机床发展概况 金属切削机床加工的生产模式，大体上经历了以下五个阶段： （1）通用机床加专用工艺装备或专用机床 从30年代到50年代使用。这种生产模式可实现具有固定生产节拍的刚性自动化，但加工柔性差，转产困难，更换产品时需更换大批工艺装备报废专用机床，重新设计与制造装备的周期长、投资大。 （2）数显机床
金属切削机床设计
目录 一、设计目的 (1) 二、设计步骤 (1) 1.运动设计 (1) 1.1已知条件 (1) 1.2结构分析式 (1) 1.3 绘制转速图 (2) 1.4 绘制传动系统图 (5) 2.动力设计 (5) 2.1 确定各轴转速 (5) 2.2 带传动设计 (6) 2.3 各传动组齿轮模数的确定和校核 (7) 3. 齿轮强度校核 (9) 3.1校核a传动组齿轮 (9) 3.2 校核b传动组齿轮 (10) 3.3校核c传动组齿轮 (11) 4. 主轴挠度的校核 (13) 4.1 确定各轴最小直径 (13) 4.2轴的校核 (13) 5. 主轴最佳跨距的确定 (14) 5.1 选择轴颈直径,轴承型号和最佳跨距 (14) 5.2 求轴承刚度 (14)
6. 各传动轴支承处轴承的选择 (15) 7. 主轴刚度的校核 (15) 7.1 主轴图 (15) 7.2 计算跨距 (16) 三、总结 (17) 四、参考文献 (18)
一、设计目的 通过机床主运动机械变速传动系统得结构设计，在拟定传动和变速的结构方案过程中，得到设计构思、方案分析、结构工艺性、机械制图、零件计算、编写技术文件和查阅技术资料等方面的综合训练，树立正确的设计思想，掌握基本的设计方法，并具有初步的结构分析、结构设计和计算能力。 二、设计步骤 1.运动设计 1.1已知条件 [1]确定转速范围：主轴最小转速min /5.31min r n =。 [2]确定公比：41.1=? [3]转速级数：12=z 1.2结构分析式 ⑴ 22312??= ⑵ 32212??= [3] 23212??= 从电动机到主轴主要为降速传动，若使传动副较多的传动组放在较接近电动机处可使小尺寸零件多些，大尺寸零件少些，节省材料，也就是满足传动副前多后少的原则，因此取32212??=方案。在降速传动中，防止齿轮直径过大而使径向尺寸常限制最小传动比4 1min ≥i ；在升速时为防止产生过大的噪音和震动常限制最大转速比2m a x ≤i 。在主传动链任一传动组的最大变速范围()10~8min max max ≤=i i R 。在设计时必须保证中间传动轴的变速范围最小， 根据中间传动轴变速范围小的原则选择结构网。从而确定结构网如下：