高精度丝杠车床毕业设计
2019年数控车床丝杆加工工艺规程毕业设计
2019年数控车床丝杆加工工艺规程毕业设计摘要数控车床丝杆加工工艺规程设计摘要本篇论文完成了针对数车丝杆的形状结构设计以及加工，并对丝杆进行总体性的分析。
丝杆:由细长的金属棒制造，表面光洁度很高，滚珠丝杠目前已基本取代梯形丝杠，已俗称丝杠，是用来将旋转运动转化为直线运动;或将直线运动转化为旋转运动的执行元件，并具有传动效率高，定位准确等特点。
滚珠丝杠丝母间因无间隙，直线运动时精度较高，尤其在频繁换向时无需间隙补偿。
滚珠丝杠丝母间摩擦力很小，转动时非常轻松。
一般小导程滚珠丝杠都采用单线，中，大或超大导程采用两线或多线。
针对此文所设计得丝杆进行加工工艺分析，经过多层次、多方面的分析后，确定了最适合的方案，最终完成了丝杆的加工以及拟定了工艺规程。
关键词:丝杆、加工工艺、设计I目录目录前言 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2 丝杆零件图. . .第一章选择毛坯. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 第一节影响毛坯选择的因素... .. . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3第二节毛坯材料. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3 第三节毛坯种类...... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3 第四节毛坯选定 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .... . . . . . . . . . . .4 第二章选择机床. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4 第一节概述. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4 第二节机床选定 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5 第三章选择刀具...........................................................................6 第一节刀具分析..............................................................................6 第二节刀具拟定 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6 第四章工装量具. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9 第一节工装解析. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9 第二节工装选定. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9 第三节选择量具 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9第五章工艺分析. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10 第一节工件的装夹. ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10 ............ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12 第二节工件的夹紧.第三节定位基准的选择.... ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . .12 第四节工艺路线的拟定......... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13 第五节工艺过程卡.......... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17 第六节工序内容的拟定........ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20 II目录第六章工艺过程的技术经济分析...... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .38第七章综合检验 (38)课程设计总结 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 致谢 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41参考文献 (42)III前言前言一、设计目的由于任何事物都不可能完美无缺，都存在或多或少的不足，所以不断的改进是不可避免的。
滚珠丝杠升降毕业设计
滚珠丝杠升降毕业设计滚珠丝杠升降毕业设计在现代工业领域中，滚珠丝杠升降系统被广泛应用于各种机械设备中，其作用是将旋转运动转换为线性运动，实现物体的升降。
滚珠丝杠升降系统具有结构简单、精度高、效率高等优点，因此成为许多工程师在毕业设计中选择的主题之一。
一、滚珠丝杠升降系统的原理和结构滚珠丝杠升降系统由滚珠丝杠、螺母和导轨组成。
滚珠丝杠是将旋转运动转换为线性运动的关键部件，它由螺纹型螺纹和滚珠构成。
螺纹型螺纹是滚珠丝杠的主体部分，通过螺纹与螺母的啮合，实现旋转运动转换为线性运动。
滚珠则位于螺纹型螺纹与螺母之间，使得滚珠丝杠升降系统具有更高的精度和效率。
二、滚珠丝杠升降系统的应用领域滚珠丝杠升降系统在各个领域都有广泛的应用。
在工业生产中，滚珠丝杠升降系统被应用于机床、自动化生产线等设备中，用于实现工件的升降和定位。
在医疗设备中，滚珠丝杠升降系统被用于手术床、病床等设备的升降调节。
在航空航天领域，滚珠丝杠升降系统被用于飞机起落架、升降机等设备的升降控制。
滚珠丝杠升降系统的应用领域十分广泛，为各个行业的发展提供了重要的支持。
三、滚珠丝杠升降系统的设计要点在进行滚珠丝杠升降系统的设计时，需要考虑以下几个要点：1. 载荷计算：根据实际应用需求，计算出滚珠丝杠升降系统所需承受的最大载荷，以确保系统的稳定性和安全性。
2. 选材与制造：选择适当的材料和制造工艺，以保证滚珠丝杠升降系统的耐用性和可靠性。
3. 导轨设计：设计合理的导轨结构，使得滚珠丝杠能够在运动过程中保持稳定的导向性，减少摩擦和能量损耗。
4. 传动效率优化：通过合理的设计和优化，提高滚珠丝杠升降系统的传动效率，减少能量损失。
5. 控制系统设计：设计合适的控制系统，实现对滚珠丝杠升降系统的精确控制和调节。
四、滚珠丝杠升降系统的发展趋势随着科技的不断进步，滚珠丝杠升降系统也在不断发展和创新。
目前，一些新型的滚珠丝杠升降系统已经出现，如滚珠丝杠线性电机系统、滚珠丝杠无级变速系统等。
毕业设计(论文)-滚珠丝杠零件加工工艺及夹具设计
1-引言毕业设计是学生在课程前对所学知识的综合性运用，是培养学生设计能力的一个重要环节。
其目的是：1.综合运用机械设计课程及其他有关已修课程的理论和生产实际知识进行机械设计训练，从而使这些知识得到进一步巩固、加深和发展。
2.学习和掌握通用零部件，机械传动及一般机械设计的基本方法与步骤，培养学生工程设计能力和分析问题、解决问题的能力。
3.提高学生在计算、制图、运用设计资料，进行经验估算，考虑技术决策等机械设计方面的基础技能以及机械，CAD技术。
毕业设计是学生在学校最后一次进行较为全面的机械设计训练。
它的意义在于为以后的设计打好基础。
只有在设计的过程中严肃认真，刻苦钻研，一丝不苟，精益求精，才能在设计思想，方法和技能各方面都获得较好的锻炼与提高。
一个零件的批量加工需要一套完整的加工工艺和一系列的夹具来完成。
加工工艺决定着零件加工过程中所需要的时间，所需要机床的型号，刀具的种类。
夹具则直接决定着零件的精度，方便型，生产效率，时间的长短。
因此，需根据生产要求，所能达到的生产能力。
时间的限制来尽可能地设计出一套合理的加工工艺，降低成本。
夹具的设计必须满足工件的各个尺寸要求降低公认的劳动强度。
提高装夹的速度。
离开了机械工艺与夹具，就不能开发出先进的产品和保证产品质量，提高生产率，降低成本和缩短成本周期。
2.零件的分析2.1零件的作用这次毕业设计我选择的课题是，滚珠丝杠工艺夹具设计，滚珠丝杠装在机床中，是用来控制传动件的动作方向的元件。
借助于这滚珠丝，便能对执行元件的启动，停止，运动方向，速度，动作顺序和克服负载的能力进行调节与控制，使各类机械都能按要求协调地进行工作，对圆有比较高的精度要求。
2.2零件的工艺分析我根据考虑零件图可以知道，本滚珠丝杠它主要要加工的表面有：1.零件主要的平面；2.零件主要的孔；3.零件其它部分的加工，零件的结构工艺分析主要应该分析以下几点：(1)零件的尺寸的公差以及形位的公差，和表面的粗糙度的要求，应该经济而且合理，重要的尺寸的精度640外圆及巾35外圆610孔公差在0.003以内，形位的公差垂直度的要求°・°5以内，通常尺寸的精度是9-11级；(2)各个加工表面的几何的形状，应该尽可能的简单;(3)有相互位置的要求的表面，应该尽可能在一次装夹当中加工；本滚珠丝杠在加工时后，对640外圆及635外圆加工要确保，640外圆及635外圆高度方向，在外圆轴的线垂直度在°・°°3以内，所以对640外圆及635外圆滚珠丝杠槽加工时，选择一次定位安装来对零件进行加工。
车床丝杠的课程设计
车床丝杠的课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握车床丝杠的基本概念、结构组成及其工作原理；2. 了解车床丝杠在机械加工中的应用及其重要性；3. 掌握车床丝杠的相关计算和参数选择方法。
技能目标：1. 培养学生运用车床丝杠进行机械加工的能力；2. 学会使用相关工具和量具进行车床丝杠的安装、调试和维修；3. 能够分析并解决车床丝杠在加工过程中出现的问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械加工专业的兴趣和热情，提高职业素养；2. 增强学生的团队协作意识，学会与他人共同解决问题；3. 培养学生严谨、细致的工作态度，注重安全生产和环境保护。
课程性质分析：本课程属于机械加工专业课程，以实践操作为主，理论联系实际，重点培养学生的动手能力和实际操作技能。
学生特点分析：学生为中职二年级学生，具有一定的机械基础知识和技能，对车床操作有初步了解，但车床丝杠相关知识掌握较少。
教学要求：1. 结合学生特点和课程性质，采用理论讲解、实践操作和案例分析相结合的教学方法；2. 注重培养学生的实际操作能力和问题解决能力；3. 强化安全生产教育，提高学生的安全意识。
二、教学内容1. 车床丝杠的基本概念与结构：- 介绍车床丝杠的定义、分类及结构组成；- 分析车床丝杠在机械加工中的作用和地位。
2. 车床丝杠的工作原理与性能参数：- 阐述车床丝杠的工作原理；- 学习车床丝杠的性能参数，如导程、精度、效率等。
3. 车床丝杠的安装与调试：- 掌握车床丝杠的安装方法、步骤及注意事项；- 学会车床丝杠的调试技巧，保证其正常运行。
4. 车床丝杠的使用与维修：- 介绍车床丝杠的使用方法、操作技巧及维护保养；- 分析车床丝杠常见故障及其排除方法。
5. 车床丝杠的应用案例分析：- 分析车床丝杠在实际加工中的应用案例，提高学生的实际操作能力；- 学习车床丝杠在不同工况下的选用原则。
教学内容安排与进度：第1周：车床丝杠的基本概念与结构；第2周：车床丝杠的工作原理与性能参数；第3周：车床丝杠的安装与调试；第4周：车床丝杠的使用与维修；第5周：车床丝杠的应用案例分析。
车床丝杠课程设计
车床丝杠课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解车床丝杠的基本结构、工作原理及功能；2. 学生掌握车床丝杠的加工工艺、装配及维护方法；3. 学生了解车床丝杠在机械加工中的应用及其重要性。
技能目标：1. 学生能够独立操作车床，进行丝杠的加工；2. 学生能够正确使用测量工具，对加工出的丝杠进行质量检测；3. 学生具备解决车床丝杠加工过程中出现问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱机械加工专业，对车床丝杠加工产生兴趣；2. 增强学生的团队合作意识，培养他们在实践操作中相互协作、共同解决问题的精神；3. 培养学生严谨、细致的工作态度，提高他们在实际工作中的安全意识和责任感。
本课程针对中职或高职机械加工及相关专业学生设计，充分考虑学生的实际水平和教学要求，注重理论知识与实践操作的相结合，旨在帮助学生掌握车床丝杠的相关知识和技能，为今后的工作打下坚实基础。
通过本课程的学习，学生将能够具备车床丝杠加工的基本能力，同时形成积极的情感态度和正确的价值观。
二、教学内容1. 车床丝杠的基本概念：介绍车床丝杠的定义、分类及其在机械加工中的作用；教材章节：第一章第二节2. 车床丝杠的结构与工作原理：分析车床丝杠的构造、工作原理及其性能特点；教材章节：第二章第一节3. 车床丝杠加工工艺：讲解车床丝杠加工的工艺流程、加工参数及其优化；教材章节：第三章4. 车床丝杠的装配与维护：介绍车床丝杠的装配方法、注意事项以及日常维护保养；教材章节：第四章5. 车床丝杠加工质量检测：讲解车床丝杠加工质量的检测方法、标准和常见问题处理；教材章节：第五章6. 车床丝杠应用案例：分析车床丝杠在实际应用中的典型案例，强化学生对知识的理解；教材章节：第六章7. 实践操作：安排学生进行车床丝杠加工的实践操作，巩固所学知识和技能；教材章节：实践操作部分本教学内容按照课程目标进行选择和组织，注重科学性和系统性。
在教学过程中，教师需根据教学大纲和教材内容，合理安排教学进度，确保学生能够全面掌握车床丝杠的相关知识和技能。
CA6140普通车床的数控化改造毕业设计论文
摘要普通机床的经济型数控改造主要是在合理选择数控系统的前提下，然后再对普通车床进行适当的机械改造，改造的内容主要包括：(1) 床身的改造，为使改造后的机床有较好的精度保持性，除尽可能地减少电器和机械故障的同时，应充分考虑机床零部件的耐磨性，尤其是机床导轨。
(2) 拖板的改造，拖板是数控系统直接控制的对象，所以对其改造尤显重要。
这中间最突出一点就是选用滚珠丝杠代替滚动丝杠，提高了传动的灵敏性和降低功率步进电机力矩损失。
(3) 变速箱体的改造，由于采用数控系统控制，所以要对输入和输出轴以及减速齿轮进行设计，从而再对箱体进行改造。
(4) 刀架的改造，采用数控刀架，这样可以用数控系统直接控制，而且刀架体积小，重复定位精度高，安全可靠。
通过对机床的改造并根据要求选用步进电机作为驱动元件，这样改造后的机床就能基本满足现代化的加工要求。
关键字：普通车床数控改造步进电机经济型数控系统数控刀架一绪论我国数控机床的研制是从1958年开始的，经历了几十年的发展，直至80年代后引进了日本、美国、西班牙等国数控伺服及伺服系统技术后，我国的数控技术才有质的飞跃，应用面逐渐铺开，数控技术产业才逐步形成规模。
由于现代工业的飞速发展，市场需求变的越来越多样化，多品种、中小批量甚至单件生产占有相当大的比重，普通机床已越来越不能满足现代加工工艺及提高劳动生产率的要求。
如果设备全部更新替换，不仅资金投入太大，成本太高，而且原有设备的闲置又将造成极大的浪费。
如今科学技术发展很快，特别是微电子技术和计算机技术的发展更快，应用到数控系统上，它既能提高机床的自动化程度，又能提高加工精度，所以最经济的办法就是进行普通机床的数控改造。
机床数控化改造的优点：（1）改造闲置设备，能发挥机床原有的功能和改造后的新增功能，提高了机床的使用价值，可以提高固定资产的使用效率；（2）适应多品种、小批量零件生产；（3）自动化程度提高、专业性强、加工精度高、生产效率高；（4）降低对工人的操作水平的要求；（5）数控改造费用低、经济性好；（6）数控改造的周期短，可满足生产急需。
机械毕业设计1516新型丝杠磨床砂轮修整器设计正文
1绪论1.1引言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。
磨削加工技术是先进制造技术的重要领域，是现代制造业中实现精密加工、超精密加工最有效、应用最广的基本工艺技术[1]。
齿轮传动系统是各种机器和装备中应用最广泛的动力和运动传递装置。
磨床上的砂轮在对工件进行磨削时，砂轮磨削区的温度大约在1000°C左右，磨粒磨削点的温度也有几百度。
在磨削过程中砂轮磨损经过磨耗磨损、磨粒磨损、脱落磨损三个周期以后，在它的表面会形成砂粒蜕化不锋利，并且还留下许多磨削颗粒堵塞砂轮气孔，这样就难以对工件进行磨削加工。
所以，在磨削的过程中要不断地对砂轮进行表面修整或对成形砂轮形状的修整，达到去除钝化磨粒，保证有新磨粒和足够数量的有效切削刃，从而保证工件的尺寸精度和表面的粗糙度[2]。
修整砂轮，主要是根据所加工工件几何形状以及表面精度要求等，对砂轮进行修整后再对工件进行修磨，达到保证磨切工件质量要求[3]。
通常修整砂轮时，把若干个砂轮修整片装在砂轮修整架上，完全靠手支撑并左右移动修整架，利用砂轮的转动带动修整片旋转的差动力，实现砂轮的修整。
这种传统修整砂轮方法会出现以下情况：第一，砂轮修整片磨损快并且在使用过程中孔的间隙变大，影响修整精度。
第二，操作过程稳定性差，有一定的危险性。
第三，被修整的砂轮表面较粗糙、圆柱度差。
第四，不能完全消除砂轮运转产生的径向跳动，此项是影响砂轮使用的关键[4，5]。
1.2 砂轮修整器的发展现状砂轮修整是传统磨床上磨削时最困难的部分，也是相当复杂的几何学难题[6]。
目前砂轮修整法大致可分为3种。
一种是硬质合金轮滚轧法.这种方法修出的砂轮表面较锋利，但压碎的碎肩易堵塞砂轮，影响砂轮的磨削能力，修整效率低。
另一种是用金刚石修整工具以车削方式修整砂轮，修出的砂轮较锋锐，磨削能力较强，但修整效率也低。
ca6140横向进给滚珠丝杠的设计及安装大学论文
摘要 (I)ABSTRACT (II)1.前言 (1)1.1数控改造的现状 (1)1.1.1国外的发展 (1)1.1.2国内的发展 (1)1.2数控改造的优缺点 (2)1.3数控改造的意义 (2)1.4机床数控改造后的市场 (3)2.数控改造的总体设计 (4)2.1对机床的改造部位 (4)2.2进给系统的改造 (4)2.3步进电机的选取 (5)2.5减速驱动机构 (5)2.6数控系统选型 (6)2.7机械传动方式 (6)2.8驱动系统的总体设计 (7)3.机床结构的组成 (8)3.1滑动导轨副 (8)3.2齿轮副 (8)3.3滑动丝杠与滚珠丝杠 (9)3.4安全防护 (9)4课题任务 (9)4.1课题背景及意义 (10)4.1.1 课题背景 (10)4.1.2 课题意义 (12)5滚珠丝杠的总体设计 (12)5.1滚珠丝杠副的工作原理及其传动特点 (12)5.2滚珠丝杠的结构形式的选择 (13)5.3滚珠循环方式的选择 (14)5.4滚珠丝杠支承形式的选择 (15)5.5滚珠丝杠副预紧方式的选择 (16)5.1.1滚珠螺母预紧的类型及其选择 (16)5.1.2双螺母预紧的工作原理方式 (17)5.1.3计算切削力 (19)5.1.4滚珠丝杠幅的选择 (19)5.1.5滚珠丝杠副选择计算 (19)5.1.6滚珠丝杠副的校核 (21)6横向进给系统的改造 (26)7其它机械部分的具体设计 (30)7.1对各部分的改造要求 (30)7.1.1床身 (30)7.1.2主轴变速箱 (30)7.1.3挂轮箱 (30)7.1.4刀架 (30)7.1.5拖板 (30)7.1.6减速齿轮箱 (30)7.1.7伺服进给机构的设计 (31)7.2步近电机拖动的开环系统 (32)7.3异步电动机或直流电机拖动，光栅测量反馈的闭环数控系统 (32)7.4交/直流伺服电机拖动，编码器反馈的半闭环数控系统 (32)7.5数控系统的选择 (32)7.5.1802C数控系统组成 (32)7.5.2步进电机的驱动电路 (33)7.6电动刀架的设计 (34)7.6.1电动刀架的机械结构 (34)7.6.2免抬式电动刀架 (34)7.6.3电动刀架的控制电路 (36)8 结论 (38)参考文献 (39)致谢 (40)摘要企业要在当前市场需求多变，竞争激烈的环境中生存和发展就需要迅速地更新和开发出新产品，以最低价格、最好的质量、最短的时间去满足市场需求的不断变化。
精品【毕业设计】CAK6150机床及传动系统设计-定
毕业论文毕业论文CAK6150机床及传动系统班级：数控 0504姓名：韩明山指导教师：赵天学实习单位：山东东营方圆集团2008 年 5 月摘要CAK6150是在传统机床向数控机床过渡阶段发展起来的相对经济型数控机床，它具有操作方便，轻巧，结构简单，工艺性好，振动平稳，振动、噪声小，加工精度高，生产率高等优点。
因此它被广泛的应用在各种车间。
本次设计的主要内容包括以下三部分：1．主轴箱的设计这部分主要包括：总体的设计与布局、各传动轴的设计及验算、主轴的设计及验算、各齿轮的设计及验算、主轴箱CAD图的绘制。
2．伺服进给机构的设计这部分主要包括的是丝杠的设计及选择、丝杠的验算、伺服进给机构CAD图的绘制。
【关键词】CAK6150数控车床，滚珠丝杠，数控系统。
目录摘要 (II)前言..................................................................- 1 -第一章机床总体设计及布局..............................................- 2 -1.1机床布局 (2)第二章主传动系统设计 .................................................- 3 -2.1确定结构式 (3)2.2绘制转速图 (3)第三章传动件参数计算及确定其结构尺寸...................................- 8 -3.1确定传动件计算转速 (8)3.2估算传动轴直径 (8)3.3估算传动齿轮模数 (9)3.4V带的计算与选择 (12)第四章结构设计....................................................... - 14 -4.1带轮设计 (14)4.2主轴换向与制动机构设计 (14)4.3齿轮块设计 (14)4.4轴承的选择 (15)4.5主轴组件设计 (15)4.6主轴内孔直径的确定 (17)4.7主轴传动的变速 (17)第五章传动件校核..................................................... - 18 -5.1受力分析 (18)5.2验算齿轮模数 (18)5.3滚动轴承验算 (21)第六章数控机床传动装置设计 ........................................... - 23 -6.1滚珠丝杠传动的优点： (23)6.2纵向进给系统的设计与校核 (23)6.3稳定性验算 (24)6.4滚珠丝杠副的润滑与防护 (24)毕业设计总结.......................................................... - 25 -参考资料.............................................................. - 26 -致谢............................................................... - 27 -前言数控机床是新型的机床。
超有用的有关滚珠丝杠的毕业设计
目录绪论第一节综合作业的目的……………………………………………第二节综合作业的内容……………………………………………微型数控系统总体设计方案的拟定第一节综合作业任务书……………………………………………第二节总体方案的确定……………………………………………机床进给伺服系统机械部分设计计算系统脉冲当量及切削力的确定……………………………切削力的计算………………………………………………滚珠丝杠螺母副的设计、计算、和选型…………………进给司服系统传动计算……………………………………步进电机的计算和选型……………………………………微型数控系统硬件电路的设计第一节单片机数控系统硬件电路设计内容………………………第二节 MCS—51系列单片机的选用………………………………第三节存储器扩展电路设计………………………………………第四节 I/O接口电路及辅助电路设计……………………………数控机床的加工程序编制第一节经济型数控车床数控系统的程序编制说明………………第二节加工说明及工艺路线设计…………………………………做综合作业的亲身体会做综合作业的感言第1章绪论第一节综合作业的目的综合作业是培养我们理论联系实际，解决生产实际问题能力的重要步骤，它起到了毕业设计的作用。
它通过对机床数控系统设计总体方案的拟定，进给伺服系统机械部分结构设计.计算控制系统硬件电路的设计以及数控机床加工程序的编制，使我们综合运用所学的机械.电子和微机的知识,进行一次机电结合的全面训练。
从而培养了我们具有加工编程能力，初步设计计算的能力以及分析和处理生产中所遇到的机电方面技术问题的能力。
第二节综合作业的内容微机数控系统总体设方案的拟定（1）系统运动方式的确定（2）伺服系统的选择。
（3）执行机构传动方式的确定。
（4）计算机的选择。
二、进给伺服系统机械部分设计计算（1）进给伺服系统机械部分设计方案的确定。
（2）确定脉冲当量。
（3）滚珠丝杠螺母副的选型。
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第1章概论 (1)2.1 加工范围 (1)2.2 设计任务 (1)第2章机床设计的论述 (2)2.1 车床整体设计 (2)2.2 电动机的选择和安装 (3)2.3 传动机构的分类 (4)2.4 本章小结 (4)第3章主轴箱传动的设计 (5)3.1 蜗轮蜗杆的概述 (5)3.2 蜗轮蜗杆的设计 (6)3.2.1 蜗杆传动的强度计算 (8)3.2.2 精度等级公差和表面粗糙度的确定 (10)3.3 本章小结 (10)第4章主轴组件的设计 (11)4.1 支承轴承的选择 (11)4.1.1 滑动轴承的类型和特性 (11)4.1.2 滚动轴承的类型和特性 (11)4.2 静压轴承的供油方式及特点的选择 (12)4.3 本章小结 (12)第5章主轴的设计 (13)5.1 轴的简介及其用途 (13)5.2 主轴的构造和选材 (13)5.3 主轴的设计 (14)5.4 主轴的强度校核 (17)5.4.1 按扭转强度计算 (17)5.4.2 按弯扭组合计算 (18)5.5 本章小结 (18)第6章精密床身导轨设计 (19)6.1 导轨结构分析 (19)6.2 材料和热处理 (20)6.3 导轨的分类 (21)6.4 本章小结 (22)第7章丝杠设计 (23)7.1 应用范围和特点 (23)7.2 丝杠的构造 (23)7.3 丝杠的支承 (23)7.4 丝杠的精度、材料和热处理 (23)7.5 本章小结 (24)第8章校正机构的设计 (25)8.1 机床在加工过程中存在的问题 (25)8.2 方案的提出 (25)8.3 方案的设计 (25)8.4 本章小结 (28)第9章车床总体设计的确定 (29)9.1 车床的技术性能及外形 (29)9.2 机床的传动系统 (30)9.3 本章小结 (31)总结 (32)参考文献 (33)致谢 (35)第1章概论2.1 车床加工范围车床类机床主要是用于进行车削加工，在车床上可以加工各种回转表面，如内外圆柱面、圆锥面以及成型回转面等，其中某些车床还能加工螺纹面。
在车床上使用的刀具主要是车刀，有些车床还使用各种孔加工刀具（如钻头，扩孔钻，绞刀等）以及螺纹刀具等。
2.2 设计任务我所设计的是“高精度丝杠车床设计”，该车床主要是用来车削高精度丝杠的专门化车床，它是在制造业中加工精密丝杠的主要机床，本设计主要介绍了车床的结构，各零部件的选取。
依次对车床零部件的设计，以及为了提高车床在加工过程中的加工精度而采取的一系列措施，如电动机的装配、固定，传动机构中传动链的设计和确定，丝杠的选材，导轨的设计选材，主轴的设计，轴承的选择，校正尺等等。
在本设计中都进行了说明。
第2章机床设计的论述2.1 车床整体设计我所设计的是高精度丝杠车床设计，如图2-1丝杠车床结构图所示，这类车床属于特种车床，在机床整体设计中，提出一下两种方案。
图2-1 丝杠车床结构图方案一：在传动机构中，采用齿轮传动，电动机直接固定在机床床身，通过床身的手柄控制，在齿轮传动中，传动比较平稳、稳定。
方案二：在传动机构中，不采用齿轮幅传动。
而是通过两对挂轮将运动传递给丝杠，电动机也不直接安装在机床床身，而是安装在另外一固定板上，另外在丝杠传递上加上一校正机构。
在以上两种方案中，方案一采用的是齿轮传动，传动链比较长，相应的传动过程中误差比较大，传动精度差。
方案二与方案一相比较，首先在传动链上，只用两对高精密挂轮就完成了运动的传递，减少了在传递运动过程中的误差，提高了机床运动的准确性，其次，电动机不是直接安装在机床床身，而是安装在另一固定板上，这样，在电动机运转过程中，电动机的振动就不会带动机床的振动，从而可以起到减小误差的作用，最后，为了进一步提高机床的加工精度，减小丝杠本身在加工过程中的误差，采用校正机构，这样就更进一步的提高了机床的加工精度。
主轴的变速和变向都是由主电动机来实现的。
电动机选用可控无级变速，主轴的正转和反转的转速相同。
刀架的运动是由主轴经过两个挂轮直接传动给丝杠Ⅳ，由螺母带动床鞍及刀架移动。
该机床主要是用来车削高精度丝杠的专门化车床，它加工的丝杠精度可以到6级，这是一般车床所不能达到的，为了能够让车床车削出这么高的精度，提出以下几个方案：（1）提高丝杠的加工精度提高车床本身丝杠的精度可以提高机床工作时加工出零件的精度。
（2）减少机床的振动振动对一个机床来说，不仅可以影响机床的寿命，而且对机床本身的加工精度也有很大的影响。
（3）减少传动链在机床传动过程中，传动链的长短直接会影响到机床本身的加工精度，所以在设计过程中，应当尽量减短机床进给传动中的传动链，以提高加工精度。
主轴是一个机床的重要部件，它的性能是否稳定将直接影响到机床加工零件的精度，而我所设计的高精度丝杠车床属于精加工车床，所以应该减少主轴所受的力，减少主轴所受到的力，有利于减少轴的弯曲变形以及提高其传动的平稳性，这样在一定程度上减少了机床的颤动，从而可以提高机床的加工精度。
在高精密车床中，零件本身的精度，是加工高精度零件的基础，只有高的精度，才能传递准确的传动比，才能有比较高的装配精度。
2.2 电动机的选择和安装由于所设计的车床是精加工车床，要求的动力不大，所以选电动机功率为3kW 电动机，且为无级调速电动机，选取电动机型号为JWB—X05—190D型。
由表可查得该电动机极数为4。
该车床属于高精度车床，所以提高加工精度是该车床的核心问题，电机在转动过程中，由于转动会产生机械振动，这样就会降低车床本身加工的精度，为了提高车床加工的精度要求，我们可以减少其振动。
方案一：选用转动时振动小的电动机型号；方案二：将电动机不安装在车床床身；根据对两个方案的比较，方案二从减少振动来提高机床精度，更适合于此次所设计的丝杠车床，故选择方案二。
2.3 传动机构的分类由于所设计的是“高精度丝杠车床设计”属于特种机床，这就要求尽可能的简化机床的传动链，简化机床，故采用交流异步电动机，该电动机可以使机床的机械机构简单化，使用方便，并且能在运转中变速。
在车床的主轴箱传动中，一般的车床采用的是齿轮传动，齿轮传动由于传动链比较长，导致传动误差增大，从而降低了传动精度。
由于我所设计的是精密车床，为了减少传动链，传动是由电动机经过皮带经过蜗轮蜗杆直接传递给主轴，而从主轴到丝杠只要经过两对高精度的挂轮的传动，传动元件的数量减少到了最少的程度，这样就可以减少传动元件误差对传动精度的影响，从而提高了传动链的传动精度。
在传动设计中，由于设计的是精密车床，且要求转速变化大，所以选用无级变速，因为无级变速和有级变速相比较，有以下特点：分级变速机构在一定的变速范围内只能得到某几种转速（或者速度），而无级变速机构可以在一定范围内得到任意的切削速度，因而可以选择最合理，最经济，效果最好的转速，最有利于断削的切削用量。
采用无级变速器，尤其是配合减速传动时进一步扩大其变速范围与输出转矩，能更好的适应各种机械的工况要求，使之得到最佳效能，提高产品的产量和质量，适应产品的变换需要，节约能源。
在实现整个系统的机械化，自动化各方面都具有显著的效果。
机械无级变速器的主要特点是：转速稳定，滑动率小，工作可靠，具有恒功率力学特性，传动效率较高，而且结构简单，维修方便，价格便宜。
本车床加工精度高，它加工出来的丝杠很高，采用机械无级变速器，它可以使丝杠在运动过程中获得最佳的切削速度，从而保证了加工精度。
其次，无级变速器能保证恒定的切削速度和切削力，而且在驱动力固定的情况下，因工作阻力变化而需要调节转速可以产生相应的驱动力矩，从而进一步保障了加工丝杠的精度。
从以上的分析可以得出，机械无级变速器对本车床是最佳的选择，所以选用机械无级变速器。
2.4 本章小结本章采用高精度挂轮的传动方式，选取无极调速电动机，且电动机不安装在车床床身，采用机械无极变速器完成机床变速，在丝杠传动中设置校正机构，从而达到高加工精度。
第3章主轴箱传动的设计3.1 蜗轮蜗杆的概述蜗杆传动是由蜗杆和蜗轮组成，它用于传递空间的运动和动力。
通常两轴的交错角为Σ=90o。
传动中一般蜗杆是主动件，蜗轮是从动件。
蜗杆蜗轮的形成原理和传动特点蜗杆传动实际是螺旋齿轮传动的一种特例。
在螺旋齿轮传动中，如传动比很大，小齿直径做的很小，轴向长度较长，而螺旋角度大，则轮齿将在援助面上饶成完整的螺旋齿，称为蜗杆。
大齿轮称为蜗轮。
为了改善啮合状况，将蜗轮分度圆柱面的母线做成圆弧形，使蜗杆部分被包住，并用于蜗杆形状和参数相同的滚刀范成加工蜗轮,这样齿廓间为线接触，可传递较大动力，如蜗轮蜗杆传动图3-1所示[10]。
图3-1 蜗轮蜗杆传动图蜗杆和螺纹相似，也有左右旋之分，工程通常用右旋螺杆。
按照螺旋线的头数又有单头螺杆和多头螺杆之分。
蜗杆螺旋线与垂直于蜗杆轴线平面之间的夹角称为导程角。
螺杆的导程角与蜗轮的螺旋角大小相等，方向也相同。
蜗杆传动的主要优点是传动比大，结构紧凑，传动平稳和噪声较小等；当蜗杆的导程角小于啮合齿轮间的当量摩擦角时，机构具有自锁性。
蜗杆传动的主要缺点是传动效率低。
在蜗轮传动中，一般传动比都比较大，而且在传动过程中传动平稳，恒定，与齿轮传动相比较，它具有高的传动比和高的稳定性，而且选用它可以缩短传动链，提高了传动的精度，保障了机床的精度要求[16]。
在蜗杆传动中，最主要的失效形式是疲劳点蚀、胶合、磨损和轮齿折断等，而在一般情况下，蜗杆的强度总是高于蜗轮的轮齿强度，因此，失效总是发生在蜗轮上的。
由于在传动中，蜗杆和蜗轮之间的滑动速度大，这就更容易产生磨损。
基于蜗杆传动的特点，而且所设计的车床属于高精度要求的机床，所以蜗轮的材料应该首先具有良好的减磨，耐磨，易于跑合和抗胶合的能力；同时还要有足够的强度，因此在有些场合长用青铜材料做蜗轮的齿圈，并与淬硬磨削的钢制蜗杆相匹配。
由于是精密车床，要求精密度高，蜗杆选用材料为40Cr 钢，因为希望效率高些，耐磨性好点，所以蜗杆齿面要求用淬火，硬度为45~55HRC ，蜗轮用青铜，而轮芯用灰铸铁HT100制造。
3.2 蜗轮蜗杆的设计由上述我们初选蜗杆模数为2，因为该设计的车床是高精度车床，传动有较高的传动精度和较高的传动效率，初选取蜗杆的头数为1，则由公式0t m π= （3-1）可得：0 6.28t = （3-2）查表取分度圆直径148d =mm (3-3)由公式100d m q = (3-4)可计算出蜗杆特性系数0q100d q m = (3-5) 蜗杆的导程角为：11z t gm d γ= (3-6) 则可得 20.8γ=︒由蜗杆头数11z =可得，蜗杆公称导程为：0101 6.28 6.28T z t ==⨯= (3-7)蜗杆的螺旋升角为：100211.310z arctg arctg q λ===︒ (3-8) 查机械设计可得，蜗杆的螺旋升角小于12.6︒，上述计算符合要求，所以 蜗杆设计符合使用要求。