主轴控制系统毕业设计任务书
数控机床主轴箱设计
数控机床主轴箱设计毕业设计（论文）任务书摘要主轴箱为数控机床的主要传动系统，它包括电动机、传动系统和主轴部件，它与普通车床的主轴箱比较，相对来说比较简单只有两极或三级齿轮变速系统，它主要是用以扩大电动机无级调速的范围，以满足一定恒功率、和转速的问题。
本设计采用北京数控设备厂的BESK-8型交流主轴电动机，最高转速是4500r/min。
通过给定的技术参数来初步设定部分轴、齿轮等单元的结构尺寸，对传动系统进行理论力学分析，精确计算选定尺寸及材料，由电机转速传动至进给系统的参数反馈，校核所选定主轴和转动轴尺寸的合理性完成整体结构设计，最后对齿轮进行了验算以及V型带的、离合器的选择与计算。
通过本次设计，使数控机床结构更加紧凑，性能更加优越，生产加工更加精密，有利于改善数控机床的性能，使得产品的加工更加高效。
关键词：数控机床；主轴箱；交流调速电动机；BESK-8AbstractFor the spindle box of NC machine tool main transmission system which comprises a motor, the transmission system and the spindle, it with ordinary lathe spindle box is relatively simple, only two or three stage gear transmission system, it is mainly used to expand the range of stepless speed regulation of motor, to meet a certain constant power, and speed problems.This design uses the Beijing CNC equipment factory of type BESK-8 AC spindle motor, maximum speed is 4500r / min. Through the given technical parameter to set an initial portion of the shaft, gear unit size, the transmission system of theoretical mechanics analysis, accurate calculation of the selected size and material, the motor speed drive to the feed system parameters feedback, check the selected spindle and rotary shaft size is reasonable to complete the overall structure design, assembly drawing and parts graph.Through the design of the NC machine tool, compact structure, superior performance, production and processing of more sophisticated, is helpful for improving the performance of CNC machine tools, making the product processing more efficient.Key words: NC machine tool; spindle box; AC motor; BESK-8东北大学继续教育学院毕业设计（论文）用纸目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)1.绪论 (1)1.1研究的目的和意义 (1)2.主轴驱动源的选择 (2)2.1直流主轴驱动系统的特点 (2)2.2 交流主轴驱动系统的特点 (3)2.3主轴驱动电机的确定 (4)3.主传动设计 (5)3.1转速图的拟定 (5)3.2主轴转速的确定 (6)3.3传动级数的确定 (7)3.3.1主传动系数的参数 (7)3.3.2主传动级数的确定 (8)3.3.3分级变速箱的设计计算 (11)4.传动系统零件的设计 (17)4.1齿轮的验算 (17)4.2 V型带的选择 (19)4.3离合器的选择与计算 (21)总结 (24)参考文献 (25)1.绪论1.1研究的目的和意义数控机床主传动系统主要包括电动机、传动系统和主轴部件，它与普通机床的主传动系统相比在结构上比较简单，这是因为变速功能全部或大部分由主轴电动机的无级调速来承担，剩去了复杂的齿轮变速机构，有些只有二级或三级齿轮变速系统用以扩大电动机无级调速的范围。
《设备电气控制综合实训》教学任务书主轴
《设备电气控制综合实训》教学任务书主轴
《设备电气控制综合实训》
项目教学任务书
南京工业职业技术学院机械系
南京工业职业技术学院
综合实训项目教学任务书
一、综合实训项目任务
主轴控制系统的设计与调试
二、控制要求和技术参数
1．控制过程: 某机床主轴采用变频器和三相异步电机控制，需要冷却液和工作状态指示灯。
控制回路由PLC控制，通电顺序为：交流控制回路上电→主电机上电、冷却电机上电。
2．要求： 1）主轴能正反转；
2）主轴与冷却电机能分别停车；
3）工作状态指示灯有：主轴故障灯、机床正常灯。
根据以上控制要求，用继电器控制和PLC控制结合起来设计机床电气控制系统。
3．主要的技术参数: 主轴电机：3相AC380V 50Hz 3kW 2880r 冷却电机：3相AC380V 50Hz 125W 2790r 根据以上要求，确定电气控制方案，设计数控机床电气原理图、编制控制程序、安装、调试、排除故障。
三、参考资料
1．南京工业职业技术学院综合实训项目资源积累与学习分享系统 2．数控机床电气控制.夏燕兰主编.北京：机械工业出版社.202X 3．王淑英编.电气与PLC控制技术.机械工业出版社, 4.数控机床故障诊断与维修技术.刘永久主编.北京：机械工业出版社.202X 5.电气制图1984版国家标准.北京：中国标准出版社 6.电气图用符号1984版国家标准.北京：中国标准出版社
7.电气技术中的文字符号制定通则1984版国家标准.北京：中国标准出版社 8.新标准电气识图.王普生编.北京：中国电力出版社.202X 9.低压电器产品样本。
数控系统主轴部分项目任务书
班级
姓名
学号
组别
项目编号
项目名称
HNC-21TF数控试验
台进给机构调试
学时
2周
子项目编号
子项目名称
HNC-21TF数控试验
台进给机构调试
学时
2周
能力目标
任务要求
1、绘制主轴控制系统的电器控制原理图
2、主轴工作过程的描述
3、变频器的基本组成
4、变频器的工作原理
通过控制主轴正反转，使我对试验台主轴的连接更明了，让我们了解到了变频器的作用完成了电动机正反转、故障输出的接线。接线时，还出现了如下故障：接线完成后，主轴不能转动。经过仔细检查后发现，与主轴电机连接的主电路接线正确，变频器与PLC输出继电器板之间的信号电路的接线也没有问题，故排除接线方面的问题。然后，用万用表检测各段电路的电压是否正常，发现PLC输出继电器板上没有24V电压，导致控制信号不能传输到变频器，使变频器不能控制主轴转动。最终，我们给PLC输出继电器引入24V电压，使信号能够传输到变频器。这个故障就这样解决了。
3.调试方案
先引进主轴的参数设置是否合理，电机是否正常运转，实现主轴的转动。
调试步骤
序号
具体调试步骤如下：
1
接线
根据电路图仔细连接主轴部分的电路。
2
出现故障
接线完成后，主轴不能转动。经过仔细检查后发现，与主轴电机连接的主电路接线正确，变频器与PLC输出继电器板之间的信号电路的接线也没有问题，故排除接线方面的问题。然后，用万用表检测各段电路的电压是否正常，发现PLC输出继电器板上没有24V电压，导致控制信号不能传输到变频器，使变频器不能控制主轴转动。
CA6140车床主轴箱的设计-任务书及开题报告
毕业设计（论文）任务书学院（系）：机械工程学院专业：机械工程及自动化学生姓名：学号：0501500241设计(论文)题目：CA6140车床主轴箱的设计起迄日期: 年 3 月 2 日~ 6 月 5 日设计(论文)地点:指导教师:专业负责人:发任务书日期: 年 1 月 18 日任务书填写要求1．毕业设计（论文）任务书由指导教师根据各课题的具体情况填写，经学生所在专业的负责人审查、学院（系）领导签字后生效。
此任务书应在毕业设计（论文）开始前一周内填好并发给学生；2．任务书内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，不得随便涂改或潦草书写，禁止打印在其它纸上后剪贴；3．任务书内填写的内容，必须和学生毕业设计（论文）完成的情况相一致，若有变更，应当经过所在专业及学院（系）主管领导审批后方可重新填写；4．任务书内有关“学院（系）”、“专业”等名称的填写，应写中文全称，不能写数字代码。
学生的“学号”要写全号；5．任务书内“主要参考文献”的填写，应按照国标GB 7714—2005《文后参考文献著录规则》的要求书写，不能有随意性；6．有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 7408—2005《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。
如“2007年3月15日”或“2007-03-15”。
毕业设计（论文）任务书科技学院毕业设计（论文）开题报告定设计方案，撰写开题报告；2、2015年2月27日～2015年4月13日，方案设计、整体机构的设计；设计计算和校核；3、2015年4月16日～2015年5月18日，结构设计，绘制装配图及零件图；4、2015年5月21日～2015年5月27日，撰写论文、提交图纸、设计说明书、进行审核、修改；5、2015年5月28日～2015年6月1日，评阅教师评阅并给出评语和成绩；6、2015年6月4日～2015年6月8日，上交毕业设计（论文）。
数控技术课程设计-：主轴系统plc设计
课程设计说明书学生姓名：学号：学院：机械工程与自动化学院专业：机械设计制造及其自动化题目：数控技术课程设计——主轴系统的PLC控制设计指导教师：职称:职称:2009年12月23日课程设计任务书2009 /2010 学年第 1 学期学院：机械工程与自动化学院专业：机械设计制造及其自动化学生姓名：学号：课程设计题目：数控技术课程设计——主轴系统的PLC控制设计起迄日期：12 月23日～12月31日课程设计地点：机械工程与自动化学院机械工程系指导教师：系主任：下达任务书日期: 2009年12月23日课程设计任务书课程设计任务书目录一.目的与要求二.输入输出信号分析与PLC I/O分配图三.plc的选型3.1PLC的类型3.2输入输出模块的选择3.3存储器的选择3.4电源的选择四.主要元器件的型号选择五. 主接线图的设计六. 梯形图设计七. 指令表八. 总结九. 参考文献一.目的与要求通过对某数控机床主轴系统的PLC控制设计，使学生熟练掌握PLC在数控机床主轴系统的控制作用、动作顺序与原理，并学会应用PLC。
主轴系统的plc控制——主轴的控制包括正转、反转、停止、制动和冲动。
要求：①当按下正转按钮时，电动机正转；②按下反转按钮时，电动机反转；③当按下停止按钮时，电动机停止，并控制制动器制动2S；④按下冲动按钮时，电动机正转0.5s，然后停止；⑤电动机过载报警后，正/反转按钮、冲动按钮均无效。
通过本课程设计,完成①输入输出信号分析与PLC I/O分配图②PLC选型③主要元器件型号的选择④主接线图设计⑤完成梯形图设计并完成相应指令。
要求独立完成主轴系统的PLC控制设计，包括程序的编制和调试，并根据规定格式完成课程设计说明书的撰写。
二.输入输出信号分析与PLC I/O分配图通过对输入输出信号分析画出表格：外部接线图：三.plc的选型PLC是20世纪70年代以来以微处理器为核心，综合计算机技术、自动控制技术和通信技术发展起来的一种新型工业自动控制，被广泛应用于各个领域，因为它具有几个突出的特点：可靠性高，抗干扰强；编程简单，易于掌握；功能完善，灵活方便；体积小，质量轻，功耗低。
数控机床主传动系统设计毕业设计(工作计划
数控机床主传动系统设计毕业设计(工作计划数控机床主传动系统设计毕业设计(工作计划,工作总结,文献综述)工作计划毕业设计是在学生完成全部理论教学和时间教学后所进行的一次综合训练，是整个教学过程中最后一个主要的实践教学环节，目的是使学生综合运用所学的基础理论，专业知识和基本技能，进行工程设计和科学研究等工程师的基本训练，进一步培养学生的科学态度，独立分析和解决问题的能力以及创新的精神。
因此，我为这次毕业设计制定了一个详细周密的工作计划。
本次毕业设计完成需12_15周。
预期结果为主轴箱展开图、横剖面图、转速图和功率扭矩图、传动系统图、拆主轴零件图及主轴的加工编程等。
结果表现形式为全部设计图纸及设计说明书。
1基本要求（1）中英文文献及文献综述各一份（2）阅读有关材料15篇（3）外文资料翻译3000字以上（4）设计说明书10000字以上（5）折成A0号图纸4张2设计任务（1）运动设计（2）动力设计（3）结构设计（4）主轴数控加工编程（5）拆主轴零件图（6）传动系统图（7）主轴箱展开图（8）横剖面图（9）转速图和功率扭矩图3工作计划（1）第1_2周实习调研、检阅资料（2）第3_4周方案确定、开题报告（3）第5_8周设计数控机床主传动系统总体方案（4）第9_13周外文翻译（5）第14周撰写说明书（论文）（6）第15周上交设计（论文）工作总结本文完成了数控机床主传动系统设计。
主传动系统是实现主运动的传动系统，它的转速高、传递的功率大，是数控机床的关键部件之一。
对它的精度、刚度、噪声、温升、热变形都有严格的要求。
由于数控机床的主运动要求有较大的调速范围，因此数控机床的主传动电机主要使用交流变频调速伺服调速电机。
由于主运动采用了无级变速，为了确保低速时的扭矩，数控机床在交流和直流电机无级变速的基础上配以齿轮变速。
数控机床采用带有变速齿轮的主传动。
通过少数几对齿轮减速，扩大了输出扭矩，以满足主轴输出扭矩特性的要求，以获得强力切屑时所需要的扭矩。
CK6163型加工中心主传动进给系统,控制系统毕业设计说明书
CK6163型加工中心主传动、进给系统，控制系统毕业设计说明书 Xx大学本科毕业设计（论文）第1章总体方案1.1 CK6163的现状和发展数控机床是以数控系统为代表的新技术对传统机械制造产业的渗透形成的机电一体化产品；其技术范围复盖很多领域：(1)机械制造技术；(2)信息处理、加工、传输技术：(3)自动控制技术；(4)伺服驱动技术；(5)传感器技术：(6)软件技术等。
计算机对传统机械制造产业的渗透，完全改变了制造业。
制造业不但成为工业化的象征，而且由于信息技术的渗透，使制造业犹如朝阳产业具有广阔的发展天地。
数控技术的发展趋势： 1、智能化； 2、网络化；3、集成化； 4、微机电控制系统；5、数字化。
我国数控产业发展的思考： 1、注重系统配套； 2、注重产品的可靠性；3、提倡创新，加强服务。
1.2 CK6163卧式车床及控制系统的总体方案由于该设计给出的已知条件是16级变速，对于主轴箱的设计采用双联齿轮、拨叉、电磁离合器实现主轴的变速、正转、反转。
进给部分用数控系统控制纵横两方向的步进电机，实现X、Y两方向的进给运动；刀架采用四方刀架；参考的普通机床拆除其中的丝杠、光杠进给箱、溜板箱，换上滚珠丝杠螺母副；在主轴后端加一主轴编码器，以便加工螺纹。
1Xx大学本科毕业设计（论文）第2章机械部分设计计算说明2.1 主运动部分计算2.1.1 参数的确定1) 了解车床的基本情况和特点---车床的规格系列和类型1. 通用机床的规格和类型有系列型谱作为设计时应该遵照的基础。
因此，对这些基本知识和资料作些简要介绍。
本次设计中的车床是普通型车床，其品种，用途，性能和结构都是普通型车床所共有的，在此就不作出详细的解释和说明了。
2.车床的主参数（规格尺寸）和基本参数（GB1582-79，JB/Z143-79）最大的工件回转直径D是630mm；刀架上最大工件回转直径D1大于或等于315mm；主轴通孔直径d要大于或等于80mm；主轴头号（JB2521-79）是4.5；最大工件长度L是1500mm；主轴转速范围是：32～1000r/min；级数范围是：16；纵向进给量0.01～20.47mm；主电机功率是13kw。
数控铣床的主轴箱结构设计任务书
标
︵
目
标
︶
要
求
设计一台简易的数控实验铣床的主轴箱，包括主轴调速和刀具装夹结构，通过CAD软件画出所有零部件的实体模型，并通过装配模块将零件进行虚拟装配，要求结构设计合理，安装后不可发生干涉现象，然后通过CAD工程图模块生成二维工程图。
技术指标：
1）要求使用CAD进行设计
2）主轴转速范围（无级）50~4500r/min
11d15e9f常州工学院成人（继续）教育学院
毕业设计（论文）任务书
系：数控技术系专业：数控班级：数控50304
学生姓名
张士委
指导教师
姚明
职称
课题名称
数控铣床的主轴箱结构设计
课
题
工
作
内
容
数控技术的发展，对我国国民经济的发展起着巨大的作用，特别是对我国要机械制造工业的现代化起到至关重要的作用。为此，我们要加大数控机床的研究和探讨，把三坐标铣床主轴设计作为我的毕业设计，也是对我大专期间学习成果的一次全方位的检验。
(2)、《机械设计手册》第三版第五卷成大先主编化学工业出版社
(3)、《机械设计与制造简明手册》唐保宁主编同济大学出版社
(4)、《实用机床设计手册》李洪主编辽宁科学技术出版社
地
点Байду номын сангаас
无锡技师学院
起止
日期
2008.03.17－2008.05.23
系主任：指导教师：
年月日年月日
说明：毕业设计（论文）任务书由指导教师根据课题的具体情况填写，经系部审核签字后生效。
3）主轴电机功率1.85KW
4）主轴锥孔锥度7:24
5）主轴换刀方式：叠簧拉紧，液压松刀
6）电源220V/50HZ/5A
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毕业设计(论文)任务书
课题名称CH460数控车床主轴控制系统的设计
系/专业机械工程学院/ 数控设备应用与维护
班级
学号
学生姓名
日期2011年12月8日—— 2012年 5 月30 日
指导教师签字：
教研室主任签字：
系教学主任签字：
2012年1月20 日
一、毕业设计（论文）课题的背景
数控技术也叫计算机数控技术（CNC，Compute Numerical Control），目前它是采用计算机实现数字程序控制的技术。
数控技术是机械加工自动化的基础，是数控机床的核心技术，其水平高低关系到国家战略地位和体现国家综合国力的水平，数控技术的广泛应用给传统的制造业的生产方式，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。
我国经济全面与国际接轨，并逐步成为全球制造中心，我国企业广泛应用现代化数控技术参与国际竞争。
数控技术是制造实现自动化，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。
在数控机床中，主轴是机床里的一个非常重的部分，对于它的控制的好坏一定程度上反应一个机床的控制柔性的程度。
主轴驱动系统控制数控车床主轴的旋转运动，为车床主轴提供驱动功率以及所需的切削力。
目前在数控车床中，主轴驱动常使用交流电动机，直流电动机已逐渐被淘汰，由于受永磁体的限制，交流同步电动机功率做得很大时，电动机成本太高。
因此目前在数控机床的主轴驱动中，均采用笼型异步电动机。
为了获得良好的主轴特性，设计中采用矢量变频控制的交流主轴电动机，矢量控制分无速度传感器和有速度传感器两种方式，后者具有更高的速度控制精度，在数控车床中无速度传感器的矢量变频器已符合控制要求
近年来，PLC在工业自动控制领域应用愈来愈广，它在控制性能、组机周期和硬件成本等方面所表现出的综合优势是其它工控产品难以比拟的。
随着PLC技术的发展, 它在位置控制、过程控制、数据处理等方面的应用也越来越多。
论文以我所在南京二机数控车床有限责任公司CH460数控车床为研究对象，结合所学知识参考数控设备应用与维护综合实训，论文主要研究CH460数控车床的主轴控制系统、电气原理设计，PMC程序的设计等内容。
在半年的实习期间里，培养了自己的职业能力，培养社会生存能力，激发学习主动性，锻炼自己理论与实践相结合的能力，回顾、运用所学的理论知识，并为将来走上工作岗位奠定基础。
二、毕业设计（论文）的内容
数控车床主轴控制系统的设计：
查阅相关资料及参考文献，编写开题报告；根据电气控制要求设计电气原理图；然后确定电气原理图中电气元件的参数并列出电器件明细表；根据强电控制线路及控制要求，编写PLC的程序与设计论文。
三、毕业设计（论文）的要求与数据
按照以下要求，设计该数控车床的主轴控制系统。
某小型数控车床数控系统，主轴由变频器控制，主轴电机为交流异步电动机，主轴电动机带位置编码器用于螺纹切削。
主要技术参数：
变频器功率3.7KW，动力电源交流3相380V，转速2890r/min。
四、毕业设计（论文）应完成的工作
1. 总体方案的设计；
2. 查阅相关资料及参考文献，编写开题报告；
3. 根据电气控制要求设计电气原理图；
4. 然后确定电气原理图中电气元件的参数并列出电器件明细表；
5. 根据强电控制线路及控制要求编写PLC的程序；
6. 编写毕业论文；
六、应收集的资料及主要参考文献
[1] 陈立定主编.电气控制与可编程序控制器的原理及应用.北京：机械工业出版社，2004.6
[2]周厚斌主编. 低压电器控制. 北京：高等教育出版社2009.7
[3]廖常初主编.PLC基础及应用.北京：机械工业出版社，2003.6
[4]周军，电器控制及PLC，机械工业出版社，2005.11
[5]孔凡才主编.自动控制系统与系统. 北京：机械工业出版社 2001。