机床课程设计模板
目录
1 绪论 (1)
1.1 课题背景 (1)
1.2 机床改造的研究内容及其意义 (1)
1.2.1 机床改造的研究意义 (2)
1.2.2 机床改造的研究内容 (2)
2 总体方案设计 (7)
2.1 总体方案设计思路 (7)
2.2 方案确定 (7)
3 增加主轴中心高的改造设计 (7)
4.1 垫块的设计 (7)
4.2 强度校核 (8)
4.2.1 螺栓组强度校核 (9)
4.2.2 床身的强度校核........................... 错误！未定义书签。
4 刀架部分的改造设计.................................. 错误！未定义书签。
4.1 转盘的改造设计................................ 错误！未定义书签。
4.2 强度校核..................................... 错误！未定义书签。
4.2.1 刀架的强度校核........................... 错误！未定义书签。
4.2.2 主轴强度校核............................. 错误！未定义书签。
4.3 刀架尺寸的分析计算............................ 错误！未定义书签。
5 机床其它部分的改造设计.............................. 错误！未定义书签。
5.1 V带的选择..................................... 错误！未定义书签。
5.1.1 V带的打滑和疲劳强度校核................. 错误！未定义书签。
5.2 带轮的设计.................................... 错误！未定义书签。
9 课程设计总结 (11)
参考文献 (12)
1 绪论
1.1 课题背景
随着我国机床消费迈向世界第一，机床改造在工业装备的份量也加重了筹码。我国近700万台的机床保有量让机床改造潜在的市场商机再现，同时随着生产工艺的不断进步和数控技术的不断发展，我国特殊的机床服役年限架构把大量的早年进口老、旧机床推向了改造的道路上。
机床改造即为机床再制造，通过对旧机床的改造，可以使其精度恢复，功能升级，技术性能达到甚至超过新机床的水准，为企业节省大量开支，带来丰厚的经济效益，为社会节能省材，促进我国现代制造业更加环保。
据统计,目前我国机床种类已达到3500余种,其中数控类及高科技类产品已达到1500多种,很多机床产品在技术上已经达到国际先进水平。我国拥有和使用的机床数量高达378万台,其中金属切削机床为294万台,锻压机床为84万台。
如今,这些机床设备有的已经服役了10多年,有的甚至超过了20年,迫切需要更新或改造。机床的改造,不仅是企业发展的需要,也是市场经济发展的需要,更是国家发展,社会资源再利用,走可持续发展道路的需要。机床改造即为机床再制造，通过对旧机床的改造，可以使其精度恢复，功能升级，技术性能达到甚至超过新机床的水准，为企业节省大量开支，带来丰厚的经济效益，为社会节能省材，促进我国现代制造业更加环保。
在美国、日本和德国等发达国家，它们的机床改造作为新的经济增长行业，生意盎然，正处在黄金时代。由于机床以及技术的不断进步，机床改造是个"永恒"的课题。在美国，机床改造业称为机床再生（Remanufacturing）业。从事再生业的著名公司有：Bertsche工程公司、ayton机床公司、Devlieg-Bullavd（得宝）服务集团、US 设备公司等。美国得宝公司已在中国开办公司。在日本，机床改造业称为机床改装（Retrofitting）业。从事改装业的著名公司有：大隈工程集团、岗三机械公司、千代田工机公司、野崎工程公司、滨田工程公司、山本工程公司等。
1.2 机床改造的研究内容及其意义
1.2.1 机床改造的研究意义
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。
对原有的机床进行工艺和装备的改造，使旧设备满足生产的需要，这样不仅造价低、上马快，而且还可弥补设备的不足，减少投资。设备是企业生产技术发展和实现经营目标的物质基础。设备性能和技术状况的好坏，直接影响到企业的产品质量和经济效益。为了减少企业的生产投入，利用原有的旧机床进行翻新改造，既得到了性能比改造前甚至比新机床更优越的设备，又减少了资金投入；并且为后期维修费用的降低打下了良好基础，或者可以配套本企业的生产装备扩大加工规模，迅速提升其加工能力，技术经济效益十分明显。
1.2.2 机床改造的研究内容
机床改造主要是指为提升原机床的精度、效率与功能所进行的一系列的活动和工程，因为改造的机床多半都是早年生产的，除严重磨损造成精度下降、或某些零部件年久失修需要更换之外，机床本体的刚度稳定性、抗震性以及精度保持性等相对来说都很好。
通过技术改造对机床的加工范围进行扩大，使改造后的机床既保持了原机床的功能，又增加了新的功能。本设计通过对CT6140型机床结构进行改造设计使CT6140型机床的中心高、床身上最大工件回转直径、刀架上最大工件回转直径增大，使其扩大加工范围。这样既减少了设备的投入，又充分的利用了现有设备，将为企业带来良好的经济效益。
2 设计概述
2.1 设计要求
总体方案设计应考虑改造费用低、改造方便、工作稳定且也能满足加工的要求等。
（1）中心高：改造前205mm，改造后305mm；
（2）床身上最大工件回转直径为：改造前400mm，改造后600mm；
（3）刀架上最大工件回转直径为：改造前210mm，改造后410mm；
（4）工件最大加工长度为1500mm（改造前后相同）；
（5）原机床的主要结构布局基本不变，尽量减少改动量，以降低成本缩
短改造周期；
（6）机械结构改装部分应注意装配的工艺性，考虑正确的装配顺序，保证
安装、调试、拆卸方便，需经常调整的部位调整应方便。
（7）机械结构要尽量简单，便于设计加工，且经济性、实用性等要好。
（8）技术更新或技术创新，为提高性能或档次，或为了使用新工艺、新技术，
在原有基础上进行较大规模的技术更新或技术创新，较大幅度地提高水平和档次。
（9）车床进行扩大范围的改造后应具有原机床的车削内外圆柱面、圆锥面、车螺纹等工艺能力，并且具备原车床的表面成形运动和一些辅助运动。
2.2 设计参数
设计参数包括车床的部分技术参数，现列出CT6140卧式车床的技术数据：
主要技术参数
工件最大回转直径：
在床面上………………………………………………………………………………400mm
在床鞍上……………………………………………………………………210mm
工件最大长度（四种规格）…………………………………750、1000、1500、2000mm 主轴孔径…………………………………………………………………………48mm
主轴前端孔锥度………………………………………………………………………莫氏6号
主轴转速范围：
正转（24级）…………………………………………………………………10～1400r/min 反转（12级）………………………………………………………………14～1580r/min
进给量范围：
细化 0.028～0.054mm/r
正常 0.08～1.59mm/r
纵向（64种）…………………………………
加大 1.71～6.33mm/r
细化 0.014～0.027mm/r
正常 0.03～0.79mm/r
横向（64种）…………………………………
加大 0.86～3.16mm/r
加工螺纹范围：
公制（44种）…………………………………………………………………1～192mm 英制（20种）……………………………………………………………2～24牙/英寸模数（39钟）………………………………………………………………0.25～48mm 径节（37种）………………………………………………………………1～96径节刀架快速移动速度：
纵向………………………………………………………………………………4m/min 横向………………………………………………………………………………2m/min 主电机：
功率………………………………………………………………………………7.5kw 转速…………………………………………………………………………1450rmin 快速电机：
功率…………………………………………………………………………………370w 转速…………………………………………………………………………2600r/min 冷却泵：
功率…………………………………………………………………………………90w 转速……………………………………………………………………………25L/min 工件最大长度为1500mm的机床：
外形尺寸（长×宽×高）……………………………………………2668×1000×1190
重量…………………………………………………………………………约2000kg
刀架：
最大行程…………………………………………………………………………140mm
最大回转角 (90)
刀杆支承面至中心距离……………………………………………………………26mm
刀杆截面B×H……………………………………………………………………25×25
尾座：
顶尖套莫氏锥度……………………………………………………………………5#
横向最大移动量……………………………………………………………………5#
改造设计参数如下:
最大加工直径
在床面上…………………………………………………………………………600mm 在床鞍上…………………………………………………………………………410mm
最大加工长度………………………………………………………………………1500mm
中心高…………………………………………………………………………………305mm
其它参数基本不变。
2.3 CT6140型普通车床的主要部件名称和用途
CT6140型普通车床的主要部件名称和用途：
1、床头箱又称主轴箱，内装主轴和变速机构。工件通过卡盘等夹具装夹在主轴前
端。主轴箱的功用是支承主轴并把动力经变速传动机构传给主轴，使主轴带动工件按
规定的转速旋转，以实现主运动。
2、进给箱又称走刀箱，它是进给运动的变速机构。它固定在床头箱下部的床
身前侧面。变换进给箱外面的手柄位置，可将床头箱内主轴传递下来的运动，转为进
给箱输出的光杆或丝杆获得不同的转速，以改变进给量的大小或车削不同螺距的螺
纹。
3、刀架它是用来装夹车刀，并可作纵向、横向及斜向运动。刀架是多层结构，
它由下列组成。
（1）大刀架它与溜板箱牢固相连，可沿床身导轨作纵向移动。
（2）中刀架它装置在大刀架顶面的横向导轨上，可作横向移动。
（3）转盘它固定在中刀架上，松开紧固螺母后，可转动转盘，使它和床身导轨成一个所需要的角度，而后再拧紧螺母，以加工圆锥面等。
（4）小刀架它装在转盘上面的燕尾槽内，可作短距离的进给移动。
（5）方刀架它固定在小刀架上，可同时装夹四把车刀。松开锁紧手柄，即可转动方刀架，把所需要的车刀更换到工作位置上。
4、尾架它用于安装后顶尖，以支持较长工件进行加工，或安装钻头、铰刀等刀具进行孔加工。偏移尾架可以车出长工件的锥体。尾架的结构由下列部分组成。
（1）套筒其左端有锥孔，用以安装顶尖或锥柄刀具。套筒在尾架体内的轴向位置可用手轮调节，并可用锁紧手柄固定。将套筒退至极右位置时，即可卸出顶尖或刀具。
（2）尾架体它与底座相连，当松开固定螺钉，拧动螺杆可使尾架体在底板上作微量横向移动，以便使前后顶尖对准中心或偏移一定距离车削长锥面。
5、光杠与丝杠将进给箱的运动传至溜板箱。光杠用于一般车削，丝杆用于车螺纹。
6、床身它是车床的基础件，用来连接各主要部件并保证各部件在运动时有正确的相对位置。在床身上有供溜板箱和尾架移动用的导轨。
7、前底座和后底座是用来支承和连接车床各零部件的基础构件，床脚用地脚螺栓紧固在地基上。车床的变速箱与电机安装在前床脚内腔中，车床的电气控制系统安装在后床脚内腔中。
3 总体方案设计
3.1 总体方案设计思路
以CT6140车床为基础，为了使车床在床身上的最大加工直径达到600mm：
1、车床中心高应首先达到305mm，即在CT6140车床中心高205mm的基础上，主轴中心高应该增加100mm。
2、刀架部件的高度也应该相应提高，以保证刀具在刀架上的对刀高度与中心高一致；同时，刀架部件在横向进给方向上的行程也应满足最大加工直径的需求。
3、尾座部分、挂轮部分，由于中心高的变化也应进行相应的改造设计。
4、改造其它相关部分。
3.2 方案确定
通过可行性分析，本毕业设计的方案可确定为3.2节中拟定的实施方案，其
设计大致概况：
（1）增加主轴中心高
（2）刀架部件的改造
（3）增加尾座中心高
（4）挂轮部分的改造
（5）其它部分的改造
本设计基本上从这几方面来对CT6140车床进行扩大加工范围改造设计。
4 增加主轴中心高的改造设计
本设计中增加主轴中心高的方法为采用在主轴箱与床身结合面中间采用
增加垫块的方法。
4.1 垫块的设计
在设计垫块的过程中要注意垫块要采用两块，其高度均为100mm，宽度和长度分别和床身结合面相适应：在加工时要注意两块垫块应同时加工，并且注意上下两平面的平行度要求，其联接方式均按原车床的联接方式进行，但要注意与床身和主轴箱的两处配合要采用刮研配合的方法。
垫块的材料选择灰铸铁，其材料牌号为HT200，这种材料其基体的强度和硬度不低于相应的钢，由于基体上分布着石墨的存在，使其铸造性能、减摩性、减震性和切削加工性都高于碳钢，缺口敏感性也较低。
垫块的立体结构示意图如下：垫块零件图见附图
图4.1 垫块立体结构图
4.2 强度校核
在垫块的设计中主要完成对螺栓组的强度校核、垫块的强度校核以及床身的强度校核。
在机床切削加工时的受力示意图如下：
图4.2 机床切削加工受力图
4.2.1 螺栓组强度校核
螺栓组的强度校核主要从螺栓组受倾覆力矩和工作剪力来校核其强度。
1、螺栓组受倾覆力矩的强度校核
（1）主切削力Fc 的计算
根据直接将机床刚度标准中规定的工件和刀具间允许的作用力作为主切削力 Fc 。对主切削力的计算公式[查《机械设计手册》]为： Fc=12.175.05.1max
D ?=0.67D 5.1max =0.67?6005.1N ≈9847N （4-1）
式中D max 为最大加工直径（主参数）[mm]。
（2）径向切削力F P 和走刀力F f
径向切削力Fp 和走刀力Ff 与主切削力Fc 之间有一定的关系，它们随刀具几何角度、加工条件等因素而变化，为了简化计算可取：
F P =0.4Fc=0.4?9847N ≈3939N （4-2）
F f =0.25Fc=0.25?9847N ≈2462N （4-3）
（3）有主切削力Fc 和走刀力Ff 产生的弯矩为
C C C L F M ?='=9847?725?103-m N ?≈7139m N ?
f f f L F M ?='=2462?305?103-m N ?=751m N ?
（逆时针方向）倾覆力矩：M=M C +M f =7139+751m N ?=7890m N ?
由于主轴箱质量约为m=450kg ，故其产生的重力为G=mg=4500N （取g=10N/kg ） 所以轴向力F '='C F -G=9847-4500N=5347N
故在轴向力F '的作用下，各螺栓所受的工作拉力为
F a =z F '= 45347N ≈1336N （4-4）
（4）在倾覆力矩M 的作用下，右面两螺栓受到加载作用，而左面两螺栓受到减载作用，故右面的螺栓受力较大，所受载荷[ 根据《机械设计》 第八版 濮良贵，纪名钢主编 高等教育出版社 第78页 式（5-16）]确定
F max =∑
=z i i L ML 12max =)62.062.0(21062078902
23+???-N ≈3181N （4-5）
故右面螺栓所受的轴向工作载荷为
F=Fa+Fmax=1336+3181N=4517N
（5）在横向力F '
f 的作用下，底板连接接合面可能产生滑移，根据底板接合面不
滑移的条件
f （zFo-'
f m b m
F C C C +）≥K s F 'c （4-6） 由[根据《机械设计》中表5-5]得结合面间的摩擦系数f=0.16，并取
m b b C C C +=0.2，则m b m
C C C +=1-
m b b C C C +=0.8，取防滑系数K s =1.2，则各螺栓所需要的预紧力为 Fo ≥z 1（f F K c s '+'f m b b F C C C +）=41?（24628.016.053472.1?+?）10518≈N
（6）右面两个螺栓所受的总拉力F 2[ 根据《机械设计》 第八版 濮良贵，纪名钢主编 高等教育出版社 第83页 式（5-32）]求得
F 2=F 0+m b m
C C C +F=10518+0.2?4517=11421N (4-7)
总结
本篇论文是关于扩大CT6140车床加工范围的改造设计，通过这次毕业设计使我对CT6140车床的结构有了更深一步的了解，培养了我运用所学知识来分析和解决机床改造技术中所出现的一系列问题。通过这次设计让我对大学几年所学的知识进行了实际运用，使我明白了在今后的设计过程中的一般步骤和方法。
但是本篇论文还有不尽如意的地方：
1）所研究的东西只是停留在理论方面，未能将其投入生产实践中；
2）在零件的设计计算过程中，还是有些不足之处；
3）对CT6140车床的改造还不是很彻底，只是对其中的一些主要部件进行了改造，如时间再宽裕一些，我想我可以做的更好。
本次设计中，掌握了设备改造主要技术的关键环节，为以后从事技术工作打好了基础，对普通车床的结构有了深入的了解，知道了以后的发展方向，必将为以后的学习和工起到很大的作用。
参考文献
[1] 戴曙.金属切削机床[M]. 北京：机械工业出版社.1993:21-32.
[2] 濮良贵，纪名刚.机械设计[M]. 第八版.北京：高等教育出版社.2006.5：186-204.
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[4] 徐灏.机械设计手册［M］. 第二版.北京：机械工业出版社，2001.
[5] 廖念钊、莫雨松.互换性与技术测量［M］.北京:中国计量出版社，2002
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[8] 黄茂林.机械原理［M］.重庆大学出版社，2002.
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[10] 唐宗军.机械制造基础［M］. 第2版. 北京：机械工业出版社，1988.
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
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。
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
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
机床课程设计
《机械制造装备设计》——机床课程设计1. 设计原始数据
2. 基本要求 ①课程设计必须独立的进行，每人必须完成主轴箱展开图一张，能够较清楚地表达各轴和传动件的空间位置及有关结构； ②根据设计任务书要求，合理的确定尺寸、运动及动力等有关参数； ③正确利用结构式、转速图等设计工具，认真进行方案分析； ④正确的运用手册、标准，设计图样必须符合国家标准规定。说明书力求用工程术语，文字通顺简练，字迹工整。 注明：所有图纸需交手工绘制的草图；设计说明书要求打印(格式参考毕业设计)，但必须交计算手稿。 3. 参考资料 [1] 陈易新. 金属切削机床课程设计指导书[M]. 哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社.1987.7 [2] 机械工业沈阳教材编委会. 机床课程设计答辩指南[M]. 东北工学院. 1990.05 [3] 李庆余. 机械制造装备设计[M]. 北京：机械工业出版社.2003.8 [4] 戴曙. 金属切削机床设计[M]. 北京：机械工业出版社. 1981.7 [5] 机械设计手册编委会. 机械设计手册[M]. 北京：机械工业出版社. 2004.09 [6] 邱宣怀. 机械设计(第四版)[M]. 北京：高等教育出版社. 1997.7 [7] 陈作模. 机械原理(第7版)[M]. 北京：高等教育出版社. 2006 [8] 林清安. PRO/ENGINEER WILDFIRE零件设计基础篇[M]. 北京：中国铁道出版社. 2004.5 附录A：设计步骤 1）方案确定 ①确定有关尺寸参数、运动参数及动力参数； ②据所求得的有关运动参数及给定的公比，写出结构式，校验转速范围，绘制转速图； ③确定各变速组传动副的传动比值，定齿轮齿数、带轮直径，校验三联滑移齿轮齿顶是否相碰，校验各级转速的转速误差； ④绘制传动系统图。 2）结构设计 ①草图设计——估计各轴及齿轮尺寸，确定视图比例，确定展开图及截面图的总体布局；据各轴的受力条件，初选轴承，在有关支撑部位画出轴承轮廓。并检验各传动件运动过程中是否干涉； ②结构图设计——确定齿轮、轴承及轴的固定方式；确定润滑、密封及轴承的调整方式；确定主轴头部形状及尺寸，完成展开图及截面图的绘制；
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。
数控加工工艺课程设计指导书
数控加工工艺课程设计指导书 一．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。二．设计内容 编制中等复杂程度典型零件的数控加工工艺。 三．设计步骤 （一）零件的工艺分析 无论是手工编程还是自动编程，在编程前都要对所加工的零件进行工艺分析，拟定加工方案，选择合适的刀具，确定切削用量。在编程中，对一些工艺问题（如对刀点、加工路线等）也需做一些处理。因此程序编制中的零件的工艺分析是一项十分重要的工作。 1．数控加工工艺的基本特点 数控机床加工工艺与普通机床加工工艺在原则上基本相同，但数控加工的整个过程是自动进行的，因而又有其特点。 1）数控加工的工序内容比普通机床的加工的工序内容复杂。这是因为数控机床价格昂贵，若只加工简单的工序，在经济上不合算，所以在数控机床上通常安排较复杂的工序，甚至是在通用机床上难以完成的那些工序。 2）数控机床加工程序的编制比普通机床工艺规程编制复杂。这是因为在普通机床的加工工艺中不必考虑的问题，如工序内工步的安排、对刀点、换刀点及走刀路线的确定等问题，在数控加工时，这一切都无例外地都变成了固定的程序内容，正由于这个特点，促使对加工程序的正确性和合理性要求极高，不能有丝毫的差错，否则加工不出合格的零件。 2．数控加工工艺的主要内容 根据数控加工的实践，数控加工工艺主要包括以下方面： 1）选择适合在数控机床上加工的零件和确定工序内容； 2）零件图纸的数控工艺性分析； 3）制订数控工艺路线，如工序划分、加工顺序的安排、基准选择、与非数控加工工艺的衔接等； 4）数控工序的设计，如工步、刀具选择、夹具定位与安装、走刀路线确定、测量、切削用量的确定等； 5）调整数控加工工艺程序，如对刀、刀具补偿等； 6）分配数控加工中的容差； 7）处理数控机床上部分工艺指令。 3．数控加工零件的合理选择 程序编制前对零件进行工艺分析时，要有机床说明书、编程手册、切削用量表、标准工具、夹具手册等资料，方能进行如下一些问题的研究。 在数控机床上加工零件时，一般有两种情况。第一种情况：有零件图样和毛坯，要选择适合加工该零件的数控机床。第二种情况：已经有了数控机床，要选择适合在该机床上加工的零件。无论哪种情况，考虑的主要因素主要有，毛坯的材料和类型、零件轮廓形状复杂程度、尺寸大小、加工精度、零件数量、热处理要求等。概括起来有三点，即零件技术要求能否保证，对提高生产率是否有利，经济上虽否合算。 根据国内外数控技术应用实践，数控机床通常最适合加工具有以下特点的零件：
机床夹具设计课程设计
机床夹具设计课程设计 说明书 设计题目：钻床夹具设计 系别：机械与电子工程学院 专业：机械设计制造及其自动化
前言 夹具是机械加工不可缺少的部件，在机床技术向高速、高效、精密、智能、复合、 环保方向发展的带动下，夹具技术正朝着高精、高效、模块、组合、通用、经济方向发展。 本次的设计任务是加工零件（板件）上的两个孔。零件属于大批量生产，钻孔要 求精度高，所以需要设计一个专用夹具，保证零件加工质量。由于夹具的利用率高， 经济性好，使用元件的功能强而且数量少，配套费用低，降低生产成本；采用夹紧装 置，缩短停机时间，提高生产效率。 设计钻床夹具，首先要分析加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方 法，拟定夹具设计方案；在满足加工精度的条件下，合理的进行安装、定位、夹紧； 完成草图后考虑零件间的连接关系和螺钉、螺母、定位销等的固定方式，设计合理结 构实现零部件间的相对运动，根据零件要求选择材料。 完成钻床夹具的所有设计后，用 AutoCAD进行二维图的绘制，首先画好零件图，最 后进行装配，标注相关尺寸及技术要求，并用 Pro/ENGINEER绘制最终三维效果图，最 终进行说明书，任务书的撰写、整理、修改完成设计任务。
目录 第一章对加工零件的工艺分析 .......................................................错误！未定义书签。 1.1夹具设计 ...........................................................................错误！未定义书签。 1.2零件分析 ...........................................................................错误！未定义书签。 1.2.1零件图 (1) 1.2.2加工零件图分析 (2) 第二章定位方案及误差分析 ...........................................................错误！未定义书签。 2.1拟定定位方案 .....................................................................错误！未定义书签。 2.1.1定位方案拟定 (2) 2.1.2定位方案选定 (2) 2.2定位误差分析 .....................................................................错误！未定义书签。 2.2.1相关概念 (3) 2.2.2定位误差分析 (4) 第三章对刀导向方案 .......................................................................错误！未定义书签。 3.1对刀导向方案 .....................................................................错误！未定义书签。 3.2对刀导向元件详细参数 .....................................................错误！未定义书签。 第四章夹紧方案及夹紧力分析 (5) 4.1 夹紧方案分析 .............................................................................错误！未定义书签。 4.2夹紧力分析 .........................................................................错误！未定义书签。 4.2.1夹紧力估算 .....................................................................错误！未定义书签。 第五章夹具体设计及连接元件选型 ...............................................错误！未定义书签。 5.1夹具体设计 ..........................................................................错误！未定义书签。 5.2连接元件选型 ......................................................................错误！未定义书签。 5.2.1标准件 .............................................................................错误！未定义书签。 5.2.2非标准件 .........................................................................错误！未定义书签。 第六章夹具零件图和装配图及标注 ...............................................错误！未定义书签。 6.1零件图 (8) 6.2钻模板零件图 ...................................................................................................... 1 1 6.3装配图 .................................................................................................................. 2 1第七章三维效果图...........................................................................错误！未定义书签。 14 总结 .................................................................. 14 参考文献 ..............................................................
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。
四工位专用机床课程设计说明书(超详细)
设计任务书 设计任务： 1 按工艺动作过程拟定机构运动循环图 2 进行回转台间歇机构，主轴箱道具移动机构的选型，并进行机械运动方案评价和选择 3 按选定的电动机和执行机构的运动参数进行机械传动方案的拟定 4 对传动机构和执行机构进行运动尺寸设计 5 在2号图纸上画出最终方案的机构运动简图 6 编写设计计算说明书 设计要求： 1 从刀具顶端离开工件表面65mm位置，快速移动送进了60mm后，在匀速送进60mm（5mm刀具切入量，45mm工件孔深，10mm刀具切出量），然后快速返回。回程和工作行程的速比系数K=2。 2 生产率约每小时60件。 3 刀具匀速进给速度2mm/s，工件装、卸时间不超过10s。 4 执行机构能装入机体内。
机械运动方案设计 根据专用机床的工作过程和规律可得其运动循环图如下： 机构运动循环图 机械总体结构设计 一、原动机构： 原动机选择Y132S-4异步电动机，电动机额定功率P=5.5KW,满载转速n=1440r/min。 二、传动机构： 传动系统的总传动比为i=n/n6,其中n6为圆柱凸轮所在轴的转速，即总
传动比为1440/1。采用涡轮蜗杆减速机构（或外啮合行星减速轮系）减速。 三、执行部分总体部局： 执行机构主要有旋转工件卡盘和带钻头的移动刀架两部分，两个运动在工作过程中要保持相当精度的协调。因此，在执行机构的设计过程中分为，进刀机构设计、卡盘旋转机构和减速机构设计。而进刀机构设计归结到底主要是圆柱凸轮廓线的设计，卡盘的设计主要是间歇机构的选择。 在执行过程中由于要满足相应的运动速度，因此首先应该对于原动机的输出进行减速。下面先讨论减速机构传动比的确定：由于从刀具顶端离开工件表面65mm位置，快速移动送进了60mm后，在匀速送进60mm（5mm 刀具切入量，45mm工件孔深，10mm刀具切出量），然后快速返回。要求效率是６０件／小时，刀架一个来回（生产１个工件）的时间应该是１分钟。根据这个运动规律，可以计算出电机和工作凸轮之间的传动比为1440/1。两种方案的传动比计算，参考主要零部件设计计算。 下面讨论执行机构的运动协调问题：有运动循环图可知，装上工件之后，进刀机构完成快进、加工、退刀工作，退后卡盘必须旋转到下一个工作位置，且在加工和退刀的前半个过程中卡盘必须固定不动，由于卡盘的工作位置为四个，还要满足间歇和固定两个工作，于是选择单销四槽轮机构（或棘轮机构、不完全齿轮机构与定位销协调）解决协调问题，具体实现步骤参考“回转工作台设计”。由于进刀机构的运动比较复杂，因此要满足工作的几个状态，用凸轮廓线设计的办法比较容易满足。廓线的设计参考主要零部件设计计算。
数控技术课程设计--- 数控车床的编程设计.doc
数控技术课程设计资料班级 学号 姓名 指导教师 材料目录
课程设计报告书题目：数控技术课程设计 系部： 专业：机械设计制造及其自动化 班级： 姓名： 学号： 2011年6月9 日
数控技术课程设计任务书 设计题目：数控车床的编程设计 数控铣床的编程设计 系部： 专业：机械设计制造及其自动化 学生姓名: 学号: 起迄日期: 2011年5月26日~2011年6月9日 指导教师: 教研室主任：
2．对课程设计成果的要求〔包括图表、实物等硬件要求〕： 1、设计说明书一份，包括课程设计目的，本人的设计任务，设计步骤，结论，心得体会； 3．主要参考文献： [1] 施仁，刘文江，郑辑光.自动化仪表与过程控制.第3版.北京：电子工业出版社，2003 [2] 廖效果，朱启逑.数字控制机床.武汉：华中科技大学出版社，2003 [3] 林洁.数控加工程序编制.北京：航空工业出版社，l993 [4] 于华.数控机床的编程及实例.北京：机械工业出版社，2000 [5] 顾京.数控机床加工程序编制.北京：机械工业出版社，2006 [6] 范超毅.数控技术课程设计.武汉：华中科技大学出版社，2007 4．课程设计工作进度计划： 序号起迄日期工作内容 1 5月25日~5月27日方案确定 2 5月28日~5月30日坐标点的计算 3 5月31日~6月2日程序的编制 4 6月3日~6月5日程序的校验和调试 5 6月6日~6月9日编写设计说明书 主指导教师日期：2011年 6月9日
《数控技术》课程设计任务书 5.附录（设计题目及参考例题） 下面工件毛胚的材料为尼龙棒，编写程序并加工成工件。 图一图二 图三图四 图五图六
机电一体化课程设计C6140卧式车床数控化改造设计
目录 1设计任务 (2) 2设计要求 (2) 2.1总体方案设计要求 (2) 2.2其它要求 (3) 3进给伺服系统机械部分设计与计算 (3) 3.1进给系统机械结构改造设计 (3) 3.2进给伺服系统机械部分的计算与选型 (3) 3.2.1确定系统的脉冲当量 (3) 3.2.2纵向滚珠丝杠螺母副的型号选择与校核 (4) 3.2.3横向滚珠丝杠螺母副的型号选择与校核 (4) 4步进电动机的计算与选型 (11) 4.1步进电动机选用的基本原则 (11) 4.1.1步距角α (11) 4.1.2精度 (11) 4.1.3转矩 (11) 4.1.4启动频率 (12) 4.2步进电动机的选择 (12) 4.2.1 C6140纵向进给系统步进电机的确定 (12)
4.2.2 C6140横向进给系统步进电机的确定 ................................................................... 12 5电动刀架的选择 .................................................................................................................... 12 6控制系统硬件电路设计 ...................................................................................................... 19 6.1控制系统的功能要求 ................................................................................................... 19 6.2硬件电路的组成： ........................................................................................................ 19 6.3电路原理图 ..................................................................................................................... 20 7总结 ........................................................................................................................................... 21 8参考文献 . (22) 1设计任务 设计任务:将一台C6140卧式车床改造成经济型数控车床。 主要技术指标如下： 1) 床身最大加工直径400mm 2) 最大加工长度1000mm 3) X 方向（横向）的脉冲当量 mm/脉冲，Z 方向（纵向）脉冲 当量 mm/脉冲 4) X 方向最快移动速度v xmax =3000mm/min ，Z 方向为v zmax =6000mm/min 5) X 方向最快工进速度v xmaxf =400mm/min ，Z 方向为v zmaxf =800mm/min 6) X 方向定位精度±0.01mm ，Z 方向±0.02mm 01 .0=x δ02 .0=z δ
金属切削机床课程设计说明书
目录 前言 (1) 第一章课程设计的容和要求 (2) 1.1机床课程设计容 (2) 1.2机床课程设计的要求 (2) 第二章课程设计的步骤和方法 (3) 2.1运动设计 (3) 2.1.1确定极限转速 (3) 2.1.2确定结构式 (3) 2.1.3绘制转速图 (4) 2.1.4绘制传动系统图 (5) 2.2传动零件初步计算 (8) 2.2.1求各轴计算转速 (8) 2.2.2传动轴直径的初定 (8) 2.2.3齿轮模数的初步计算 (9) 2.2.4计算各齿轮参数 (10) 2.2.5确定各轴间距 (12) 2.2.6三角带的计算和初定 (12) 2.2.7多片摩擦离合器计算 (14) 2.3传动零件验算 (15) 2.3.1直齿圆柱齿轮应力的校验 (15) 2.3.2主轴弯曲刚度验算 (17) 2.3.3主轴静刚度验算 (18) 2.3.4滚动轴承的验算 (21) 第三章结构设计及说明 (21) 3.1结构设计的容、技术要求和方案 (21) 3.2展开图及其布置 (22) 3.3 I轴（输入轴）的设计 (23) 3.4齿轮块的设计 (23) 3.5传动轴设计 (24) 3.6主轴组件设计 (25) 3.7其他问题 (28) 设计心得 (28) 参考文献 (28)
前言 机床课程设计是在金属切削机床课程之后进行的实践性教学环节。其目的自在于通 机床主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、编写技术文件盒查阅技术资料等方面的中和训练，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。 本设计是一个综合性要求较高的学生课程设计，综合运用了机械设计，金属切削机床，机械制造技术等主要课程。第一章是课程设计题目容及要求，第二章讲述的是课程设计的各个步骤。第一节是基本参数的选定，传动的确定，第二节是对各传动零件进行设计计算、对设计的传动零件进行校核以及对机床结构进行设计，第三章主要对各结构设计要求进行说明。整个设计过程需要查阅各类书籍与手册图册才能够顺利完成。 本次旨在培养学生综合的设计能力，为接下来的毕业设计和学生以后的工作设计打好基础。
四工位专用机床课程设计说明书超详细
设计任务书 设计任务: 1 按工艺动作过程拟定机构运动循环图 2 进行回转台间歇机构,主轴箱道具移动机构的选型,并进行机械运动方案评价与选择 3 按选定的电动机与执行机构的运动参数进行机械传动方案的拟定 4 对传动机构与执行机构进行运动尺寸设计 5 在2号图纸上画出最终方案的机构运动简图 6 编写设计计算说明书 设计要求: 1 从刀具顶端离开工件表面65mm位置,快速移动送进了60mm后,在匀速送进60mm(5mm 刀具切入量,45mm工件孔深,10mm刀具切出量),然后快速返回。回程与工作行程的速比系数K=2。 2 生产率约每小时60件。 3 刀具匀速进给速度2mm/s,工件装、卸时间不超过10s。 4 执行机构能装入机体内。 机械运动方案设计 根据专用机床的工作过程与规律可得其运动循环图如下:
钻 头头进匀速60°快 钻0°240° 进 钻 头快退工作台转动 307.4° 位 销 插 入 定定 位销拔 出 工 作台静 止凸 轮钻397.4° 该专用机床要求三个动作的协调运行,即刀架进给、卡盘旋转与卡盘的定位。其工作过程如下: 要确保在刀具与工件接触时卡盘固定不动,刀具退出工件到下次接触工件前完成卡盘旋转动作。几个动作必须协调一致,并按照一定规律运动。 机械总体结构设计 一、原动机构: 原动机选择Y132S-4异步电动机,电动机额定功率P=5、5KW,满载转速n=1440r/min 。 二、传动机构: 传动系统的总传动比为i=n/n 6,其中n 6为圆柱凸轮所在轴的转速,即总传动比为1440/1。采用涡轮蜗杆减速机构(或外啮合行星减速轮系)减速。 三、执行部分总体部局: 执行机构主要有旋转工件卡盘与带钻头的移动刀架两部分,两个运动在工作过程中要保持相当精度的协调。因此,在执行机构的设计过程中分为,进刀机构设计、卡盘旋转机构与减速机构设计。而进刀机构设计归结到底主要就是圆柱凸轮廓线的设计,卡盘的设 机构运动循环图 机床工作运动模型
机床课程设计的内容、步骤及要求
第一章绪论 第一节机床设计的目的 机床课程设计是在学完机床课以后，进行一次学习设计的综合性练习。通过设计，运用所学过的基础课、技术基础课和专业课的理论知识，生产实习和实验等实践知识，达到巩固、加深和扩大所学知识的目的。通过设计，分析比较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。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能力。并为进行一般机械的设计创造一定的条件。 第二节机床课程设计的内容 一．运动设计 根据设计题目给定的机床用途、规格、主轴极限转速，拟定转速图、传动系统图、计算带轮直径和齿轮齿数。 二．动力设计 根据设计题目给定的机床类型、规格及工作条件，确定主电动机功率；确定主轴及各传动件的计算转速；初定传动轴直径、齿轮模数，确定传动带型号及V带根数。在结构机构设计之后，再对机床主要传动件、零件，进行应力、变形和寿命的验算，并修改结构设计。 三．结构设计 完成运动设计和动力设计之后，还要将主传动方案“结构化”。要设计主轴变速箱装配图及零件工作图，侧重进行传动轴组件、主轴组件、变速机构、操纵机构、润滑与密封，以及主轴、传动轴、滑移齿轮、操纵元件、箱体等零件的设计。 第二节机床课程设计的步骤及要求 一．明确目的要求、查阅有关资料 在接到题目后，应弄清给定的条件、数据、所设计机床的类型、性能、应用范围和规定的内容与要求。查阅资料时，除本书外还应查阅《机床图册》和《机床设计手册》等。必要
时还应到实验室进行实地调查，了解同类型机床的使用性能与操作，主传动部件与相邻部件的安装关系等。 二．传动方案设计 传动方案设计，包括确定主传动的运动参数，拟定转速图、传动比，确定齿轮齿数和带轮直径，主传动的换向与制动方式，画出主传动的传动系统图。 三．计算主要传动件 计算内容如下：V带——选择型号和计算所需的根数；传动轴——按扭转刚度要求计算轴受扭部分的直径，从而确定轴的直径；齿轮按变动工作用量计算接触强度和弯曲强度，取二者中的大值确定齿轮的模数，再进行齿轮的几何结构计算。 四．结构分析与选择 对于设计中涉及到的结构，都要经过认真分析后进行选择。结构分析与选择的主要内容如下： 1．主轴组件的结构 主轴端部已经标准化。正确选择主轴轴承的类型及其组合、精度和调整轴承间隙的方法。计算主轴组件的合理跨距。合理选择润滑与密封的方式。注意主轴组件的拆装。 2．传动轴组件的结构 根据轴承的类型，正确选定轴的轴向定位的方法,轴上所安装的零件的拆装与固定。 3．齿轮的结构 正确选择齿轮的精度并考虑相应的加工齿形的方法。对于双联和三联齿轮，加工方法决定了相邻齿轮的间距，为缩短轴向尺寸可采用镶装结构。轮毂的长度按导向的要求确定，通常为轴直径的1.5倍左右。 4．操纵机构 操纵机构的类型应与变速要求相适应，注意选择定位机构和防止操纵机构中发生干涉现象。 五．绘制部件的装配图 设计图按1：1的比例绘制，必须遵守工程图学所规定的标准和习惯画法，要求尺寸准确、线条清晰、文字工整，标准件必须按规定绘图。注意布图的匀称美观，通过径向尺寸和轴向尺寸的初步计算，安排图形的位置。可先通过计算画出草图。展开图与剖视图的绘制，常需交叉进行，以便相互对照、全面检查。 1.展开图 展开图，基本上是按照传动顺序，将各轴展开画在一个平面上，他可以很清楚地表明主轴变速箱的传动与结构。根据课程设计的要求，在展开图上应标注下列内容：轴号、轴承型号、主轴轴承型号与精度等级、齿轮的齿数与模数、轴间中心距、各处的配合尺寸与配合性质、主轴组件的轴向联系尺寸（即轴向尺寸链）和对主轴组件中各零件（包括标准件）进行