数控车床结构设计..doc

学 号：  毕业设计说明书 GRADUATE DESIGN 设计题目：数控车床结构设计 学生姓名 专业班级： 学 院： 指导教师： 2007年 6 月 20 日 目　　录 摘　　要 １ Abstract 2 1 绪论 3 1.1 前言 3 1.2 问题的提出 4 1.3 文献综述 4 1.3.1 国内外数控技术的发展概况 4 1.3.2 我国数控技术的发展趋势 6 1.4 本课题研究的目的及意义 8 2 数控车床的总体设计方案 9 2.1 数控车床的组成、布局和特点 9 2.1.1 数控车床的结构组成 9 2.1.2 数控车床的布局 11 2.1.3 数控车床的特点 13 2.2 数控车床的设计方法和特点 14 2.2.1 数控车床的设计方法 14 2.2.2 设计方法的特点 15 2.2 数控车床的设计步骤 17 2.3.1 主要技术指标设计 17 2.3.2 总体方案设计 18 3 数控车床的具体设计 19 3.1 床身的设计 19 3.1.1床身的肋板布置和结构形状 19 3.1.2床身的支撑 19 3.1.3床身的材料 20 3.2 工作台的设计 20 3.2.1工作台的台座设计 20 3.2.2工作台的防护措施 20 3.2.3丝杠螺母座示意图 21 3.3 主轴的设计 21 3.3.1对主轴组件的性能要求： 21 3.3.2主轴的主要尺寸参数： 23 3.3.3主轴轴端结构 24 3.3.4主轴电机的选择 25 3.3.5主轴主要参数的初步确定 26 3.4轴承的选择及校核 27 3.4.1主轴主要参数的初步确定 27 3.4.2轴承寿命的验算 27 3.5滚珠丝杠的计算选型 29 3.5.1 Z方向滚珠丝杠的选型 29 3.5.1 X方向滚珠丝杠的选型 38 3.6 导轨的设计 44 3.6.1直线滚动导轨的结构及工作机理 44 3.6.2滚动导轨的结构及特点 44 3.6.3导轨的计算及选型 44 致 谢 44 参考文献 44 摘　　要 数控车床是典型的机电液气一体化产品，它综合计算机技术、自动控制技术、自动检测并反馈技术、液压与气动技术以及精密制造技术于一体，发挥着无以比拟的作用。 本文是完成一个数控车床的设计。主要是完成床身、工作台、主轴、丝杠、导轨的设计。本文先从数控车床的概念入手，讲述数控车床的一些基本常识，然后讲述数控车床的设计方法和设计步骤。最后进行具体的设计。在具体设计时，首先是床身的设计，主要完成床身的结构和支撑设计以及材料的选择。接着是工作台的设计，主要完成台座的设计以及工作台的防护措施。然后是主轴的设计，主轴是数控车床的重要组成部分，在这部分设计中主要完成主轴电机的选择、主轴结构以及轴承的校验等。然后是两个方向上滚珠丝杠的选型设计，这也是十分重要的，本文从滚珠丝杠的概念、计算、校验等各个角度进行了滚珠丝杠的选型。最后简单介绍了机床导轨的设计，包括导轨的工作原理、结构设计等。 关键词：数控车床、床身、主轴、滚珠丝杠、导轨 y 全部设计资料联系小企鹅229780692 1 绪论 1.1 前言 数控车床又成为CNC（Computer Numericial Control）车床，即用计算机数字控制的车床，也是目前使用较为广泛的数控机床之一。数控车床是将编制好的加工程序输入到数控系统中，由数控系统通过X、Z坐标轴方向上的伺服电动机去控制车床的进给部件的动作顺序、移动量和进给速度，再配以主轴的转速和转向，便能加工出各种形状不同的轴类或盘类回转体零件。普通卧式车床是靠手工操纵机床来完成各种切削加工，数控车床从原理上讲与普通机床基本相同，但由于它增加了数字控制功能，加工过程中自动化程度较高，与普通车床相比具有更强的通用性和灵活性以及更高的加工效率和加工精度。 车削加工一般是通过工件的旋转和刀具的进给完成切削过程的。其中要加工对象是回转体零件，加工内容包括车外圆、车端面、切断和车槽、钻中心孔、钻孔、车孔、绞孔、锪孔、车螺纹、车圆锥面、车成行面、滚花和攻螺纹等。但是由于数控车床是自动完成内外、圆锥面、圆弧面、端面、螺纹等工序的切削加工，所以数控车床特别适合加工形状复杂的轴类和盘类零件。 数控车床具有加工灵活、通用性强、能适应产品品种和规格频繁变化的特点，能够满足新产品的开发和多品种、小批量、生产自动化的要求，因此被广泛应用于机械制造业，例如汽车制造厂、发动机制造厂等。 目前，数控技术正在发生根本性变革，由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化基础上，数控系统实现了超薄型、超小型化；在智能化基础上，综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术，数控系统实现了高速、