数控曲轴磨床横向滑台部件设计
第三章机床主要部件设计
主轴组件设计滚动轴承
间隙有无与预紧力有关，而预紧力可以使滚 动体之间产生一定过盈量，增加接触面接，提高 支撑刚度和抗振性。因此，有无预紧力对轴承刚 度影响较大，轴承刚度分析应考虑预紧力。
预 轻预紧
紧 程
中预紧
度 重预紧
高速主轴 中低速主轴 分度主轴
主轴组件设计 主轴
三、主轴 1．主轴的结构及材质选择
为降低噪声，通常采用硬齿面、小模数齿轮，尽 量降低齿轮的线速度；线速度小于15。
主轴组件设计 主轴传动
⑶电动机直接驱动：主轴直接连接在电动机上，也是 精密机床、高速加工中心和数控车床常用的一种驱动 形式。
如转速小于3000r/min的主轴，采用异步电动机 轴通过联轴器直接驱动主轴，机床可通过改变电动机 磁极对数实现变速；转速小于8000r/min的主轴，可 采用变频调速电动机直接驱动；高速主轴，可将电动 机轴与主轴做成一体，即内装电动机主轴，转子轴就 是主轴，恒速切削可采用中频电动机。
主轴组件设计 滚动轴承
滚动轴承与滑动轴承相比，缺点为： ①滚动体的数量有限，因此滚动轴承旋转中的径向刚 度是变化的； ②滚动轴承摩擦因数小，阻尼比小，易引起振动； ③滚动轴承的径向尺寸较大。
主轴组件的抗振性主要取决于前轴承，因而，有的 机床前支承采用滑动轴承，后支承采用滚动轴承。
主轴组件设计滚动轴承
与实心主轴惯性矩的比值为
Ik Is
D4 d 4 D4
1
d D
4
1 4
承受轴向载荷轴承的极限转速由高到低为：角接 触球轴承、推力角接触球轴承、圆锥滚子轴承、推 力球轴承。
主轴组件设计滚动轴承
滚动轴承选择的基本原则：
精密数控磨床的总体结构设计
精密数控磨床的总体结构设计1.1 总体方案拟定磨床总体方案，包括以下三方面的内容：（1）调查分析；（2）工艺分析；（3）磨床总体布局。
1.2调查分析调查分析主要包括：（1）对加工对象的了解；（2）对使用要求与制造条件的了解；（3）对同类及类同设备的了解。
1.3加工对象加工对象是主轴箱上两个同轴轴承孔，2.1.1工件材料：孕育铸铁。
2.1.2 使用要求与制造条件本课题所要解决的关键问题是主轴箱上两个同轴轴承孔的超精密加工。
要求所加工的轴承孔的技术参数能达到：（1）圆柱度：0.002mm；（2）圆度：0.002mm；（3）平直度：0.002mm。
磨床的制造运用数控技术，现代测试手段，微量进给软件补偿技术，从而使精密机械设计达到所要求的精度。
2.1.3 同类及类同设备加工工艺方案工艺方法对磨床的结构和性能的影响很大，工艺方法的改变常导致磨床的运动、传动、布局、结构、经济效果等方面的一系列变化。
常用的内孔加工方法主要有:切入式磨削、单油石磨削、多油石磨削。
切入式磨削切入式磨削: 将磨头沿轴向进入工件被加工孔。
一般数控加工机床是采用轴向加工方式，直接切入工件的表面。
采取切入式磨削方式的加工工艺方案如图所示。
砂轮回转，工件安装在工作台上，在加工时回转。
砂轮的径向进给（Fr）靠工作台沿X方向位移实现，上面的孔及上端面加工好后，砂轮通过在垂直方向上的移动，继续加工下面的孔及下端面。
工件一次安装，以保证精度。
2.2.2 单油石磨削单油石磨削: 将1块油石沿轴向进入工件被加工孔。
数控加工机床是采用轴向加工方式，油石与工件内孔相接触，通过数控系统控制磨削部件内孔表面的质量。
采取单油石磨削的加工工艺方案如图所示。
油石并不回转，而是做往复直线运动，工件安装在工作台上，在加工时随工作台一起回转。
油石的径向进给靠拖板的水平方向位移实现，以此来带动工作台上的工件，上面的孔及上端面加工好后，油石通过垂直方向上的移动，继续加工下面的孔及下端面。
M250手动平面磨床工作台纵横向进给机构改进设计毕业论文
M250手动平面磨床工作台纵横向进给机构改进设计毕业论文目录摘要 .................................. 错误！未定义书签。
Abstract ................................ 错误！未定义书签。
第1章绪论 . (1)1.1 磨床概述 (1)1.1.1磨床定义及其分类 (1)1.1.2磨床的主要发展趋势 (2)1.2 平面磨床分类及其特点 (2)1.2.1平面磨床分类及其特点 (2)1.2.2手动平面磨床的国内外发展状况 (3)1.3 本次设计的主要内容 (6)1.4 本章小结 (7)第2章手动平面磨床的总体设计 (8)2.1 设计方案 (8)2.1.1设计方案一 (8)2.1.2设计方案二 (8)2.1.4设计方案对比 (9)2.1.4设计改进 (9)2.2 进给系统的组成 (10)2.2.1机动进给装置 (10)IV2.2.2手动进给装置 (10)2.3 本章小结 (11)第3章进给机构设计计算 (12)3.1 纵向进给机构的设计计算 (12)3.1.1切削力的计算 (12)3.1.2滚珠丝杠的设计与计算 (14)3.1.3轴承的选择 (18)3.1.4电动机的选择 (19)3.1.5减速机构的设计与计算 (20)3.1.6手动传动装置的设计与计算 (24)3.2 横向进给机构的设计计算 (26)3.2.1切削力的计算 (26)3.2.2滚珠丝杠的计算 (27)3.2.3轴承的选择 (28)3.2.4电动机的选择 (29)3.2.5减速机构的设计与计算 (30)3.2.6手动进给装置的设计与计算 (33)3.3 本章小结 (36)第4章其他零部件的选取 (37)4.1 导轨的选取 (37)4.2 离合器的选取 (39)4.3供油装置的选择 (41)4.3.1润滑油过滤装置与过滤元件的选择 (42)4.3.2油泵的选择 (43)4.3.3轴承的用油问题 (43)4.4 本章小结 (44)结论 (45)致谢 .................................. 错误！未定义书签。
大型精密数控直线滚动导轨磨床整体结构布局设计分析
翱羧恭
应力为 ６ ． Ｍ ａ ９ ８ Ｐ ，立柱与横梁等大型部件应 力值基
本上在 ０ １ Ｐ 左右。 ．Ｍ ａ
离 了该机床主轴最大转速 （８ ０／ ） １０ ｒｍ 。
（ ）从 温度场 分布来 看 ，Ｈ 一７ Ｃ Ｃ的温度 ３ Ｚ０７ Ｎ 场分布与 Ｈ 一８ Ｃ Ｃ的分 布相似 ，Ｈ 一８ Ｃ Ｃ温 Ｚ０８ Ｎ Ｚ０８ Ｎ
图 ２ Ｈ － ８ Ｃ Ｃ总 体 结 构 Ｚ０ ８ Ｎ
床身 的摆动与扭转 。
５ 副 床身 ．
１ ．卧式 磨 头
２ 立 式磨 头 ． ７ ．立柱
３ 横梁 ．
４ ．夹具
６ ．工作 台
８ 床身 ．主
９ ．副床 身
Ｈ 一８ Ｃ Ｃ采 用 龙 门式 结 构 布 局 ，由立 柱 、 Ｚ０ ８ Ｎ
择 Ｓｌ １６与 Ｓｌ １７混 合 划 分 ，接 触 单 元选 择 ｏｄ８ ｉ ｏｄ８ ｉ
Ｃ Ｎ Ａ７ Ｏ Ｔ １４和 Ｔ Ｒ Ｅ ７ 。Ｈ 一７ Ｃ Ｃ分析模 型的 Ａ Ｇ １０ Ｚ ０７ Ｎ 总节点数 ：３９３３ ５ ７ ，接 触单元 数 ：１ ２ ，实体单 ８６０
元 ：１６６ １ Ｚ ０ ８ Ｎ ９ ６ 。Ｈ ． ８ Ｃ Ｃ分 析 模 型 的总 节 点 数 ：
ｔ Ｔ ｌ 。ｅ ｏ ＆ｃ ｇ
羧
鬻
横梁下 ，由于 磨削 时 的振 动互 相耦 合 ，振动 耦 合 下磨 削表 面质量 不 易控制 。 因而 在 原先 的 总体 布
局 基 础 上 ，较 难 达 到 国 家 科 技 重 大 专 项 的技 术 指
二 、有限元数值模拟
１ ．动 力学分 析在 线修 整 ，卧式 磨 头用 于磨 削 导轨 基 面及
重载导轨上平面 内的圆弧面 。 与 Ｈ 一７ Ｃ Ｃ导轨磨 床 的结 构设计 整体 布局 Ｚ０７ Ｎ 方案相 比，Ｈ ．８ Ｃ Ｃ的特点是 ： Ｚ０ ８ Ｎ （ ）把卧式磨 头装 在横梁前 侧 的另一 立柱上 ， １ 使立卧磨头距离拉近 ，缩短将近 １１ 。 Ｉ ＂ １ （ ）缩短床身 、纵 向进 给 导轨 及 纵 向丝杆 将 ２
精密数控滑台课程设计
精密数控滑台课程设计精密数控滑台是一种高精度的机械设备，广泛应用于各种精密加工行业。
它具有精度高、运动平稳、操作简单等特点，可以满足复杂工件的加工需求。
本文将针对精密数控滑台进行课程设计，探讨其原理、结构和应用。
一、精密数控滑台的原理精密数控滑台是通过电脑控制系统控制滑台的运动，实现对工件的精确定位和加工操作。
它采用伺服电机驱动和滚珠丝杠传动，通过数控系统的编程，可以实现滑台在不同方向上的运动。
数控系统通过解读G代码，控制伺服电机的转动，进而驱动滑台实现各种运动模式，如直线运动、圆弧运动等。
二、精密数控滑台的结构精密数控滑台由底座、滑台、导轨、伺服电机等部分组成。
底座是滑台的支撑部分，通常采用铸铁材料制成，具有较高的稳定性和刚性。
滑台是滑动的工作平台，通常由铝合金制成，具有较轻的重量和较高的刚性。
导轨是滑台的导向部分，通常采用直线导轨或滚珠导轨，确保滑台的运动平稳。
伺服电机是驱动滑台运动的关键部件，通过电脑控制系统的指令，控制伺服电机的转动，进而实现滑台的运动。
三、精密数控滑台的应用精密数控滑台广泛应用于各种精密加工行业，如电子、光学、仪器仪表等领域。
在电子行业中，精密数控滑台可以用于电子元件的组装和测试，实现对电子元件的高精度定位和加工。
在光学行业中，精密数控滑台可以用于光学元件的加工和检测，保证光学元件的精度和质量。
在仪器仪表行业中，精密数控滑台可以用于仪器仪表的装配和校准，确保仪器仪表的精确度和可靠性。
在精密数控滑台的课程设计中，学生需要了解数控系统的原理和编程方法，掌握滑台的运动控制和加工操作。
课程设计可以包括以下内容：1. 数控系统的原理和结构：介绍数控系统的组成部分和工作原理，包括数控系统的主要功能、编程方式和操作界面。
2. 滑台的结构和工作原理：介绍滑台的组成部分和工作原理，包括滑台的底座、滑台、导轨和伺服电机等部分。
3. 滑台的运动控制：介绍滑台的运动控制方式，包括直线运动和圆弧运动的控制方法，以及坐标系的建立和坐标转换等内容。
(数控加工)精密数控磨床的总体设计
（数控加工）精密数控磨床的总体设计摘要本课题是集机，电，液一体化的高科技项目，所要解决的关键问题是主轴箱上两个同轴轴承孔的超精密加工。
此磨床的加工方式采用切入式磨削方式，工件安装在回转工作台上，随工作台回转，同时砂轮回转，砂轮的径向进给靠回转工作台沿X方向位移实现，上面的轴承孔及上端面加工好后，用同一砂轮加工下面的轴承孔及下端面，工件一次安装，以保证精度。
总体布局为立式磨床，主要分为磨头部分、回转工作台、床身、垂直立柱、拖板以及测量机构。
总体传动方案为：由外置步进电机驱动齿轮，然后通过齿轮传动带动滚珠丝杠，整个磨头装置通过滚珠丝杠进行Z轴方向上的移动，磨头的旋转则通过另一个外置电机来驱动，回转工作台的驱动则通过外置电机驱动皮带轮，由皮带轮的传动来使回转工作台的旋转，拖板的驱动则由步进电机控制。
同时，磨床的设计中运用了数控技术，现代测试手段，微量进给软件补偿技术，从而使精密机械设计达到所要求的精度。
关键字：加工精度，设计方案，分配，参数General Design of Precise Numerical Control GrindingMachineAbstractThis topic is to gather the machine, electricity, the high-tech item that the liquid integral whole turn, the key problem for to solve is the principal axis box is previous two to process with the super nicety of the stalk bearings bore. This grinding machine processes the way adoption correspond type to whet to pare the way, the work piece install at turn round the work on the stage, turn round with the work pedestal, the emery wheel turns round at the same time, the path of the emery wheel to enter to depend turn round the work pedestal to follow the X direction moves the realization, top of bearings bore and top end face process good after, process with same emery wheel underneath of bearings bore and under carry the noodles, the work piece install once, with guarantee the accuracy. Total layout for the sign type grinding machine, mainly is divided in to whet the head cent and turn round the work set, bed body, perpendicularity to sign the pillar and drag along the plank and measure the organization. Total spread to move project is: From outside place to tread into theelectrical engineering to drive the wheel gear, then spread to move to arouse to roll the bead silk through a wheel gear, whole whet a device to pass to roll the bead silk to carry on the Z stalk the square heading up of ambulation, whet the head to revolve to then pass another outside place the electrical engineering to drive, turn round the work pedestal to drive then through an outside place the electrical engineering to drive the leather belt round, from the leather belt round spread to move to make the turn-over work pedestal revolve, drag along the knothole to drive then from tread into the electrical engineering to control. At the same time, made use of number to control the technique in the design of the grinding machine, modern test means, enter to compensate technique for software little by little, thus make precise machine the design attains the accuracy request.Key Words: Accuracy of Process，Project Design，Allotment，Parameter精密数控磨床的总体设计0 引言回顾即将过去的20世纪，人类取得的每一项重大科技成果，无不与制造技术，尤其与超精密加工技术密切相关。
高速数控磨床的横_纵向进给设计
新 标 准 称 为 “CNC 控 制 器 的 数 据 模 型 ”。 它 基 于 更 要 求 在 瞬 间 达 到 设 定 高 速 状 态 和 在 高 速 下 瞬 时
STEP 并把 STEP 扩展到 NC，形成“STEP-NC”，直接 准确停止运动。
生产加工工序来控制机床。 它解决了 NC 程序缺乏
直线电机具有如下特点:
主轴型号
DZW24B/7.5
转速 n/r·min-1
24 000
功率/kW
7.5
电压/V
350
电流/A
15
频率/Hz
400
主轴尺寸/mm
D
准150
Fc=KFKHKLFm=483.43 N
D1
准38
式中 KF— ——载荷系数，KF=1.2；
L
305
KH— — — 硬 度 系 数 ，KH＝1；
L1
50
KL— — — 短 行 程 系 数 ，KL＝1。
பைடு நூலகம்
算，溜板箱导轨为滑动摩擦，根据磨削机床的特点，
本机床主要考虑的是工作台的摩擦转矩
T＝ 180δμ（mgn+Ft） ×10-3
（1）
πβη
式中
Ft— — — 切 向 磨 削 力 ； gn— ——重力加速度，gn=10 m/s2； μ— ——滑动摩擦，μ=0.1；
η— ——传递效率，η=0.8；
β— ——转角，β=15°；
钢球直径 准/mm
3.175 直观；体积小、重量轻、功耗低等优点。
偏心距/mm
0.044
PLC 的 CPU 是不能并行地进行多个操作的，它
丝杠底径 准/mm
26.6 只能按分时操作的原理，每一时只执行一个操作，随着
数控精密平面磨床进给系统的设计
XXXXXXXX毕业设计说明书题目：数控精密平面磨床进给系统的设计专业：机械设计制作及其自动化学号：XXXXXXXX姓名： XXXXXXXX 指导教师：完成日期： 2012年5月17日目录1 绪论 (1)1.1课题研究背景及目的 (1)1.2 国内外发展状况 (2)1.3 毕业设计任务与论文组成 (5)2 数控平面磨床总体设计 (7)2.1磨床简介 (7)2.2磨床技术规格 (7)2.3主要结构及说明 (9)2.4磨床总体传动设计 (10)2.5 磨床总体布局设计 (10)3 理论计算 (12)3.1功率计算 (12)3.2电动机选用 (14)3.3滚珠丝杆副选用与校核 (14)3.4锥齿轮尺寸计算 (18)4机构设计 (20)4.1传动部件设计 (20)4.2导轨设计 (23)4.3机构设计 (25)5 硬件电路设计 (26)6 机床设计方案的改进 (29)结论 (30)致谢 (31)参考文献 (32)附录 (33)精密数控平面磨床——工作台纵向进给、横向进给机构设计摘要本文对所设计的磨床作了详尽的论述，分别从精密数控平面磨床的总体布局、横向进给、纵向进给和硬件电路设计等几个方面进行了阐述。
绪论：介绍该课题研究背景和国内外发展状况，以及此次毕业设计的任务。
数控平面磨床总体设计：简单介绍了此次设计的数控平面磨床，给出该数控平面磨床的技术规格和主要结构及说明，并说明了磨床的总体传动设计和总体布局设计。
理论计算：包括机床功率的计算，电动机选用，滚珠丝杆副选用与校核以及锥齿轮尺寸计算。
方案设计：详细说明了精密数控平面磨床的传动部件设计和导轨设计的要点和要求，并提出纵向进给机构和横向进给机构的设计方案。
硬件电路设计：详细说明了硬件的选用和电路的连接。
最后，针对本设计中不够完美的地方的改进想法，以及对本次毕业设计的总结和对我国超精密发展方向进行了展望。
关键词：平面磨床，数控，纵向进给，横向进给Precise Numerical Control Plane Grinding MachineAuthor:Memg DanTutor:Deng ZhaohuiAbstractThis paper makes a thorough exposition of the designed grinding machine from the aspects of its overall design,horizontal and portrait give and hardware circuit design.The following is a brief introduction of the composition of this paper.INTRODUCTION: It introduces the background of this subject research ,the development in this field internal and international, and the assignment of this graduation project.THE OVERALL DESIGN OF THE NUMERICAL CONTROL PLANE GRINDING MACHINE: It gives a brief introduction to the design of the numerical control plane grinding machine, and provides its technical specification , main structure and explanation of the numerical control plane grinding machine , and show the design of the overall transmission of the grinding machine and the design of the overall arrangement.THE THEORETIC CALCULATION: It introduces the calculation of the power of lathe , the selection of the motor, the selection and check of the ball pole and the theoretic calculation of the size of the cone gear wheel.CONCEPTUAL DESIGN: It introduces the main points and requirements of the design of the drive parts, and puts forward the design of the horizontal and portrait give parts.THE DESIGN OF HARDWARE CIRCUIT: The election of the hardware and the connection of circuit are explained at length.In view of the flaws of the design, it puts forward some measures to make impovement. Besides, a conclusion of this graduation project and prospect ofthe development of precise machine are given in this part.Keyword: plane grinding machine , numerical control, portrait give, horizontal give第1章绪论1.1 课题研究背景及目的1.1.1 课题研究背景随着科学技术的迅速发展，国民经济各部门所需求的多品种、多功能、高精度、高品质、高度自动化的技术装备的开发和制造，促进了先进制造技术的发展。
数控工作台三维造型设计及关键零部件工艺设计
1绪论1.1课题的背景及目的科学技术和社会生产的不断发展，对机械产品的性能、质量、生产率和成本提出了越来越高的要求。
机械加工工艺过程自动化是实现上述要求的重要技术措施之一。
而数控机床则能适应这种要求，满足目前的生产需求[1]。
数控机床是一种高度自动化的机床，随着社会生产和科学技术的迅速发展，机械产品的性能和质量不断提高，改型频繁。
机械加工中，多品种、小批量加工的比例约占80%。
这样，对机床不仅要求具有高精度和生产效率，而且还具备“柔性”，即灵活通用，能迅速适应加工零件的变更。
数控机床较好地解决了形状复杂、精密、小批、多变的零件加工问题，具有适应性强、加工精度高、质量稳定和生产效率高等优点，是一种灵活而高效的自动化机床[2]。
随着电子、自动化、计算机和精密测试等技术的发展，数控机床在机械制造业中的地位将更加重要，而X-Y工作台是这些设备实现高精密加工的核心部件，对于提高产品的加工质量起着尤为重要的作用。
1.2国内外数控机床的发展状况数控机床的出现是20世纪机床工业的主要特点。
随着机床工业的发展，适应汽车工业的需要、高精度、高效率、高自动化的坐标键床、磨床、齿轮机床、组合机床大量出现；其中，数控机床和功能复合、柔性化、系统集成化亦是20世纪机床工业最显著的特征之一[3]。
20世纪中国机床工业的迅速崛起。
在数控机床方面，中国1958年开始起步，60年代有了正式的数控机床产品。
70年代，开始研制出加工中心。
80年代研制出FMC，FMS，而且根据中国国情，还提出了数控机床与普通机床并存的独立制造岛(Alone Manufacturing Island)方案。
80年代后，世界上掀起了研究实施CIMS的热潮，应该说，FMC、FMS、CIMS的基础之一，就是数控机床，而实施FMC、FMS、CIMS又进一步带动了数控机床的发展。
1.3数控工作台的分类及其特点数控工作台分为十字工作台、旋转工作台等。
数控精密工作台采用滚珠丝杠副及直线导轨副为导向支承，滚珠丝杠副为运动执行元件的结构。
精密数控磨床的总体设计
精密数控磨床的总体设计随着科技的不断进步，各种工业机械的精度要求也越来越高，其中磨床作为重要的工业加工设备，对加工精度的要求更是严格。
而精密数控磨床的出现，为工业精密加工带来了新的思路和技术，成为现代工业加工的代表性设备之一。
本文主要介绍精密数控磨床的总体设计，从大体框架、结构设计、控制系统等方面进行分析。
一、大体框架设计精密数控磨床的大体框架一般由工作台、支座、主轴箱、滑块、导轨、液压系统等组成。
其中，工作台是磨床加工的基础，其结构要求表面平整度高、硬度好、耐磨耐腐蚀。
支座则是承受工作台重量和工件切削力的结构，其设计要求刚性好、稳定性高、不易变形。
主轴箱则是磨削运动的核心部件，要求精度高、重量轻、刚性好、不易变形。
滑块和导轨的结构设计要求精度高、摩擦小、耐用。
液压系统的设计则是为了保证机械设备的正常工作，对于大型精密数控磨床来说，要求其液压系统压力稳定、流量大、稳定性好。
二、结构设计精密数控磨床的结构设计主要包括大体框架的结构、磨削头的结构和液压系统的结构。
在大体框架结构方面，要求设计非常精细，确保各部件的准确定位和刚性。
磨削头的结构主要是磨削头的定位和动态平衡设计，其设计要求稳定性好、精度高、运转平稳。
液压系统的结构设计则主要是为了满足机械设备的工作需求和运行稳定性，一般包括液压缸、液压泵、油箱、阀门等部分。
三、控制系统精密数控磨床的控制系统是机械设备的核心部分，它提供精确的运动控制和数据处理，确保磨削过程中的加工精度和稳定性。
一般包括伺服电机、编码器、控制器、人机界面等部分。
其中，伺服电机和编码器主要负责机床的动力部分，确保机床各个部分的运动精度；控制器则是设备的数据处理中心，负责运动控制和数据传输；人机界面则为操作员提供设备实时数据、报警信息等，方便运行监控和干预。
总体而言，精密数控磨床的总体设计需求非常严格，其设计方案需要满足机械加工的精度和效率要求，结构设计需要保证设备的稳定性和可靠性，控制系统要求提供实时准确的数据和运动控制。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1绪论1.1 课题的背景及目的机床既是实施先进制造技术的重要装备，也是制造信息集成的一个重要载体，因此，机床的发展和创新在一定程度上映射出加工技术的主要趋向。
随着制造技术的发展，进入了以发展高速切削、开发新的切削工艺和加工方法、提供成套技术为特征的发展新阶段。
单单传统的普通机床是不能满足现在发展的需要的，这时，采用数字控制的数控机床产生了，它大大提高了生产的效率，满足市场之所需，特别是加工一些传统方法难以加工的工艺。
曲轴是发动机的关键件之一，零件结构复杂，生产批量大（在中、小批量生产中需进行多品种轮翻生产），精度要求高（连杆颈的尺寸精度IT6-IT7，圆度≤0.005mm，表面粗糙度Ra0.2-Ra0.4）。
目前，曲轴的终加工，仍普遍采用磨削工艺。
为满足曲轴日益提高的加工要求，对曲轴磨床提出了很高的要求。
现代曲轴磨床除了要有很高的静态、动态刚度和很高的加工精度外，还要求有很高的磨削效率和更多的柔性。
近年来，更要求曲轴磨床具有稳定的加工精度，为此，对曲轴磨床的工序能力系数规定了Cp=1.67，这意味着要求曲轴磨床的实际加工公差要比曲轴给定的公差小一半。
现代驱动和控制技术，测量控制，CBN（立方氮化硼）砂轮和先进的机床部件的应用，为曲轴磨床的高精度、高效磨削加工创造了条件。
一种称之为连杆颈切点跟踪磨削工艺正是体现了这些新技术综合应用的具体成果。
而这种跟踪磨削工艺可显著地提高曲轴连杆颈的磨削效率、加工精度和加工柔性。
切点跟踪磨削法运动模型应用在加工曲轴的研究。
按磨削点在连杆颈上均匀运动的原则建立了切点跟踪法的运动原则，提出了通过坐标转换把曲轴切点跟踪磨削转换成普通外援磨削状态来进行分析的心思路，从运动学的角度分析了切点跟踪法对加工误差的影响，探讨了切点跟踪运动对当量磨削厚度和磨削力的影响及变化规律，给出了数控补偿量的计算公式和修正后的运动模型。
根据所加工的理论，研究设计曲轴加工磨床，要求所设计的磨削加工适应产品的高精度、高耐磨性、高强度的要求，同时还要满足磨削自动化和智能化的要求。
在加工的过程中，对磨削过程进行监控和检测技术，也是要得到满足。
1.2 国内外研究状况磨削加工是机械制造中的重要的加工工艺。
随着机械产品精度、可靠性和寿命的要求不断提高，高硬度、高强度、高耐磨性、高功能性的新型材料的应用增多，这就要求磨削加工技术从整个理论上都要跟着各种需求而改进。
对磨削加工的发展，主要体现在以下的各个方面：1、继续提高磨削效率进一步发展高速磨削，不仅在普通外圆、内圆、轴承磨床上提高速度，而且也在诸如轧辊磨床(险峰机床厂)上也由35m/s提高到45m/s以上。
在采用动压轴承主轴条件下实现了高效高速低粗糙度磨削(广西大学、湖南大学)。
发展缓进给强力磨削工艺及机床，例如北京机床研究所与北京第四机床厂在国内最早发展此种机床。
发展重负荷磨削、磨削速度已达80m/s及压力250~500kgf(2500N~5000N)以上使金属去除率大大提高。
2、继续提高磨削精度、质量、发展超精密磨削提高磨削精度仍是工艺的主要方面，在高精度平面磨削中为了降低由于砂轮不平衡而造成的波纹，已开展试用CBN砂轮磨削。
提高表面质量与改善磨削表面质量情况是重要方面。
3、继续为提高磨削加工过程的自动化程度、发展数控磨床、附加数显装置及自动测量等加工的效率跟很多因素有关，发展自动化不仅仅减小了加工材料的周期，还大大给操作的工人节省了大量的劳动力，彻底改变工人的结构组织，不具有一定的数控技术是不能适应现代的加工要求。
4、发展超硬磨料磨削随着加工工件的材料越来越复杂，硬度的要求对于磨料来说，也是一个比较大的挑战，为了适应加工材料的发展，磨料的发展也不能退伍。
5、发展其他形式的磨削以及非金属材料的磨削对未来的磨削技术，无论是国内还是国外，都是朝着超精度，高刚度磨床和磨削加工中心的方向发展。
精密加工心须由高精度高刚度的机床保证，精密磨床应采用油轴承，空气轴承，磁轴承，静动压轴承，及静动压导轨，直线导轨，静动压丝杠，进给机构高建化高精密化机床结构，采用稳定性好，抗拉性好，等花岗岩，人造花岗岩，陶瓷，微晶玻璃代替铁系材料，增加了机床的刚度等。
磨削加工中心具备自动交换，自动选择及自动修正磨削工具的机能，一次装卡即能完成磨削加工，实现了磨削加工的复合化与集约化，甚至可实现无人化连续自动生产，节约成本，节约工装费用，对机床高的刚度，热变形等，进一步提高加工精度，磨削加工，中心是当今磨削技术进步的主要标志，也是磨削加工技术的发展方向。
1.3 课题设计内容和研究方法本课题设计主要是对数控曲轴磨削机床的各个部件进行设计，把整台机床分为砂轮架、横向滑台，纵向滑台、头架、尾架、及床身的设计。
然后对每个部件的零件进行设计、计算、选用，最后组成整台机床。
最后绘制曲轴磨削机床的总体布局图。
本设计应用的绘图软件是SolidWorks，在设计的过程中，熟悉该软件的操作，绘制出各个零件的三维视图，再又该软件转换为二维工程图。
本小组设计的内容是曲轴磨床中的横向滑台的设计。
2总体方案设计2.1 设计要求本课题设计的磨削机床是数控曲轴磨床，曲轴是是发动机中重要的零件，其精度要求是非常高的，这就要求我们对磨床的精度设计提出很高的要求。
根据加工的曲轴的尺寸，要求设计的磨床要能以较小的体积，较轻的重量能满足精度的要求，同时也满足低成本的要求。
由于曲轴加工是批量生产，这就要求设计的磨床生产效率要高，满足自动化生产。
另外关于环保和维修方面也要得到好的要求。
2.2 磨床的总体布局2.2.1工件是设计的依据无论设计什么机床，首先要做的第一步就是要对工件的具体分析。
本课题所设计机床的加工工件是曲轴，这就要我们对曲轴进行具体的分析，如表面几何形状、尺寸大小、材料性质、技术要求、批量、加工余量等等。
2.2.2磨削方法的介绍对于磨削机床的加工外圆方法主要有：1、纵磨法：在外圆磨床上纵磨工件圆柱表面，然后以砂轮端面磨工件端面。
2、端面外圆斜切入法：这种方法须将砂轮成形休整，砂轮跟工件不垂直，侧着磨工件。
两种加工方法都有各自的好处，前一种磨削方法，除了砂轮和工件的旋转外，砂轮与工件之间还作纵向往复运动和进给运动，其通用性好；对于后一种方法，砂轮架斜向进给加工，不需要纵向进给，可同时加工工件的两个端面，其效率高，但通用行差，并且结构复杂和休整砂轮不方便。
在加工曲轴时，由于曲轴结构复杂，采用端面外圆切入法是不适合的，只能适用第一中方法——纵磨法。
2.2.3总体布局由工件的尺寸L=394mm，可采用工件在工作台上纵向往复运动，操作者在工件的前面操作。
这样的布局对重量不是很大的工件适用，而且操作人员操作方便；床身采用T字形床身。
总体布局如下图2.1所示图2.1 总体布局草图2.2.4机床总布局应注意的问题1、保证机床的刚度、精度、抗振性和稳定性；2、传动系统力求简短，达到结构简单，提高传动精度和效率；3、机床操作、调整要简洁，装拆、维护要方便，排屑、冷却要畅通，联锁保护要安全可靠；4、机床的外形轮廓应平整、大方、调和。
3 横向进给系统设计计算3.1 滚珠丝杆的设计计算 3.1.1确定滚珠丝杆副的导程Ph由工作台最高移动速度V max ,电机最高转速n max ,传动比i 等确定Phmaxmaxh V P i n（3.1） 当电机与滚珠丝杠副直联时i =1maxmaxh V P i n计算出的P h 要取较大值圆整根据设计的刚度和精度要求，取V max =12m/min ，代入得，P h = 8mm3.1.2 滚珠丝杆副的载荷及转速计算 1、最小载荷F min机器空载时滚珠丝杠副的传动力。
如工作台重量引起的摩擦力。
估算整个滑台和砂轮架的大概重量GG=G 电机+G 砂轮+G 砂轮架+G 其它 （3.2） =（125kg+60kg+1000kg+165kg） 9.8N/kg =13230N根据滚动导轨副的摩擦力计算公式Fu= P+f （3.3） 其中：——滚动摩擦系数， =0.003-0.005，当载荷比P/Ca 0.05时， 将急剧增大；P——法向载荷（N）；F——密封件阻力（N），每个滑块座f=5N；F min =0.015 13230N+5N 4=218N 2、最大载荷F max选机器承受最大载荷时滚珠丝杠副的传动力。
如机床切割时，切削力滚珠丝杠轴向的分力与导轨摩擦力之和即为F max （这时导轨摩擦力是由工作台，工件，夹具三者总的重量以及切削力在垂直导轨方向的分量共同引起的）本丝杠的最大载荷，为切削时的最大法向力加摩擦力。
最大径向力为318.75N（同组同学所算）。
作为粗略估计，最大法向力取为F y =3.2F z =3.2 318.75=1020 所以丝杠的最大载荷为F max =kF y +f（F z +G）=1.1 1020+0.015 （318.75+13230）=1325N （3.4）其中：k——考虑颠覆力矩影响的系数； f——钻床主轴套筒上的摩擦系数；F z ——切削力的径向力； F y ——切削力的法向力。
3.1.3 滚珠丝杠副的当量转速n m 及当量载荷F m滚珠丝杠副在n 1,n 2,n 3…n n 各种转速下，各转速工作时间占总时间的百分比分别为t 1%, t 2%, t 3%,…t n %,所受载荷分别是F 1,F 2,F 3…F n 。
1212100100100n m n t t tn n n n （3.5） 当负荷与转速接近正比变化时，各种转速使用机会均等时，可采用下列公式计算：max min2m n n n（3.6） =m r /211500=750 r/m=321813252=956N3.1.4 预期额定动载荷1、按滚珠丝杠副的预期工作时间L h (小时)计算：100m wam a cF f C f f（3.7）=31500075060 44.00.11003.1956=24777N2、按滚珠丝杠副的预期运行距离L s (千米)计算：()m wam a cF f C N f f（3.8） =38250 44.00.13.1956 =8897N式中 L h -预期工作时间（小时）（见表1）.L s -预期运行距离（km ），一般取250km.f a -精度系数。
根据初定的精度等级（见表2）选。
f c -可靠性系数。
一般情况下f c =1。
在重要场合，要求一组同样的滚珠丝杠副在同样条件下使用寿命超过希望寿命的90%以上时f c （见表3）选。
f w -负荷系数。
根据负荷性质（见表4）选。
表2 精度等级fa表3 可靠性系数fc表1 各类机械预期工作时间L h表4 负载性质系数fw3、有预加负荷的滚珠丝杠副还需按最大轴向负荷F max 计算：max am e C f F （3.9）=1325 4.5=5962N式中f e -预加负荷系数（见5表）表5 预加负荷系数以上3种计算结果中选择较大的为滚珠丝杠副的C am ，即C am =24777N。