机床设计说明书.
机床设计说明书
机床设计说明书摘要：1.机床设计说明书概述2.机床的设计理念与目标3.机床的主要结构与功能4.机床的操作与维护5.机床的性能与优势6.结论正文：一、机床设计说明书概述机床设计说明书是一本详细介绍机床设计理念、结构、功能、操作与维护等方面的专业书籍，旨在帮助读者深入了解机床的特点、性能及优势，为选购、使用和维护机床提供参考依据。
本文将详细阐述一款机床的设计说明书，以期为广大用户提供有益的指导。
二、机床的设计理念与目标1.设计理念：本机床遵循高性能、高精度、高效率、易操作、易维护的设计理念，力求为用户提供优质的产品。
2.设计目标：通过创新设计和精密制造，实现机床的高稳定性、高可靠性、高适应性，满足不同用户的需求。
三、机床的主要结构与功能1.结构：本机床主要由床身、主轴箱、进给系统、控制系统、冷却系统等部分组成，各部分协同工作，保证机床正常运行。
2.功能：（1）高精度主轴：采用高精度轴承和优质合金钢制造，具有高承载能力、高转速和长寿命等特点。
（2）进给系统：采用伺服电机驱动，实现快速、精确的进给，提高加工效率。
（3）控制系统：采用智能化数控系统，具备自动编程、故障诊断等功能，易于操作和维护。
（4）冷却系统：采用水冷方式，保证机床在高速运行时能够有效散热，提高运行稳定性。
四、机床的操作与维护1.操作：操作者需经过专业培训，熟悉机床的性能、结构和操作规程，遵循安全规定进行操作。
2.维护：定期对机床进行保养，包括清洁、润滑、紧固等，发现异常及时报修，保证机床的正常运行。
五、机床的性能与优势1.性能：本机床具备高精度、高效率、高稳定性等性能，能满足各类零件的加工需求。
2.优势：（1）高精度：保证零件加工的尺寸精度和形位公差，提高产品质量。
（2）高效率：提高生产效率，降低生产成本。
（3）高稳定性：保证机床长时间稳定运行，降低故障率。
（4）易操作：智能化数控系统，简化操作流程，提高工作效率。
（5）易维护：合理的结构设计和完善的保养措施，降低维修成本。
机床夹具课程设计说明书(完整版)
定位（对称度）= 位置+ 不重=0+0.03=0.03mm
因 定位（对称度）值小于工序位置精度要求的公差值（0.1mm）的 ，故能满足工序加工要求。
4.导引方案设计：
对此方案，我们采用每加工一批工件，只安装调整一次夹具，通过试切数个工件来对刀的，此种方案对导引方案的要求很高，如右图所示：
3.1计算定பைடு நூலகம்误差：
现选取工件上两孔与两定位销的配合均为H7/g6，则圆柱销的直径尺寸为Φ12 mm,菱形销的圆弧部分直径尺寸为Φ27 mm，b=5mm,B=d-3=24mm。圆柱销与菱形销之间的中心距为48±0.03 mm。
工件在夹具中定位产生的定位误差，其值应控制在工件相对尺寸或位置公差的 ～ ，为此需对每一项工序加工要求逐一进行分析。
夹紧力：由于工作状态原因，切削力与夹紧力在空间上是相互垂直的。螺母提供的夹紧力足以夹紧，故无须验算。
6.其它装置设计：
铣床夹具依靠夹具体底面和定向键侧面与机床工作台上平面及T型槽相连接，以保证定位元件对工作台和导轨具有正确的相对位置。为了减小安装时的偏斜角 的误差，安装定向键时应当使它们靠向T型槽的同一侧。
方案二：如下图所示
可以选择孔O1及O2为第二和第三定位基准，通过图中所示的固定式圆柱 销及菱形销实现定位。
经分析，第一种方案以圆柱和V形块组合定位时，要受到外圆加工精度的影响，由于外圆表面系毛坯铸件不能保证工件的加工要求，加上V形块比较薄且夹住工件一边，不易夹紧。所以采用第二种方案，即以孔O1及O2为第二和第三定位基准，对两孔采用固定式圆柱销及菱形销定位，此方案实现了工件的完全定位，无重复定位，方案可取。
(完整版)普通型车床C6140主轴课程设计说明书
目录1、前言 (2)1.1金属切削机床在国民经济中的地位 ........................................1.2机床课程设计的目的 ....................................................1.3设计内容和要求 ........................................................ 2 2 22、参数的拟定 (3)2.1车床的规格系列和用处 ..................................................2.2确定极限转速 . .........................................................2.3主电机选择 . .......................................................... 3 3 33.传动设计 (3)3.1主传动方案拟定 . ......................................................3.2传动结构式、结构网的选择 . ............................................3.2.1 确定传动组及各传动组中传动副的数目 . ...............................3.2.2 传动式的拟定 . .....................................................3.2.3 结构式的拟定 . .....................................................3.3转速图的拟定 .......................................................... 3 4 4 4 4 54.传动件的估算 (6)4.1 V带传动的计算 ........................................................4.2传动轴的估算 . ........................................................4.2.1确定各轴转速 . ......................................................4.2.2 传动轴直径的估算 . .................................................4.3齿轮齿数的确定和模数的计算 . .........................................4.3.1 齿轮齿数的确定 . ..................................................4.3.2 齿轮模数的计算 . ..................................................4.3.4齿宽确定 . .........................................................4.4带轮结构设计 . .......................................................6 8 8 9 10101113145.动力设计 (14)5.1主轴刚度验算 .........................................................5.1.1 选定前端悬伸量 C ................................................. 5.1.2 主轴支承跨距 L 的确定 . ............................................5.1.3计算 C点挠度 . .....................................141414 错误！未定义书签。
组合机床设计说明书
work position is processed , reach the precision requirement of
product pattern ".According to this train of thought , have designed
production in trade of manufacture mostly depends on the advanced
producing equipment－machine tool .
In mass production in order to increase productivity, we must
结论
结论结论
结论………………………………………………………………………30
谢辞
谢辞谢辞
谢辞………………………………………………………………………31
参考文献
参考文献参考文献
参考文献…………………………………………………………………32
pay attention to shorten the processing time to time and to the extent
possible and processing time, so that each of the various parts
installed at the same time more knife processing, implementing
processes highly concentrated, so widely used Combination Machine
CK6140车床设计说明书
机械制造装备设计课程设计设计题目：CK6140车床设计说明书目录第一章概述 (1)1.0前言 (1)1.1 设计要求 (2)第二章主传动的设计 (3)2.1 计算转速的确定 (3)2.2变频调速电机的选择 (3)2.3 转速图的拟定 (3)2.4 传动轴的估算 (4)2.5 主轴轴颈的确定 (6)2.6 主轴最佳跨距的选择 (6)2.7 齿轮模数的估算 (7)2.8 同步带传动的设计 (9)2.9 滚动轴承的选择 (11)2.10 主要传动件的验算 (11)总结 (16)参考文献 (17)1共24 页第页第一章概述1.0前言我国数控机床产量持续高速增长，根据市场需求和技术发展趋势，应重点推进高效、精密为核心的数控机床“”级工程，加强民展性能、高可靠性数控功能部件，积极开展复合加工机床、超精密数控机床和可重构制造系统的工程化研究等机械加工装备产业、构建数字化企业的重要基础，镄的民展一直备受人们关注。
数控机床以其卓越的柔性的自动化的性能、优异而稳定的精度、灵捷而多样化的功能引起世人瞩目。
它开创了机械产品向机电一体化发展的先河，因此数控技术成为先进成为先进制造技术的一项核心技术。
通过持续的开发研究以及对信息技术的深化应用，促进了数控机床性能和质量的进一步提升，使数控机床成为国民经济和国防建设发展的重要制造装备.数控机床是典型的机电一体化课题，通过毕业设计可使所学机械学、力学、电工学知识得到综合应用。
结构设计及控制系统设计能力都能受到训练，可有力的提高学生的分析问题、解决问题能力及机电一体化水平CK6140数控车床的导轨经超音频淬火并精磨，耐磨性好，精度高，主轴采用变频无级调速控制，可自动完成对零件的内外柱面、端面、任意锥面、圆弧面及公英制螺纹切削等工序连续加工在通过设计中运用所学的基础课、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的某些典型机构，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，达到学习设计步骤和方法的目的。
机床主传动设计说明书
第 8 页 共 97 页
加工条件 硬质合金刀具粗加工 硬质合金刀具半精加
工或精加工 高速钢刀具低速光刀 安装磨头附件进行磨
削 精铰孔 宽刀加工 精车丝杠或蜗轮
vmax 80~120 150~250
一、总体方案设计
机床工业是机器制造业的重要部门，肩负着为农业、工业、科学技术和国 防现代化提供技术装备的任务，是使现代化工业生产具有高生产率和先进的技 术经济指标的保证。设计机床的目标就是选用技术先进。经济效果显著的最佳 可行方案，以获得高的经济效益和社会效益。
我国是一个机床拥有量大、 大部分机床役龄长、数控化程度不高的发展中 国家。因此，从事机床设计的人员，应不断地把经过实践检验的新理论、新技 术、新方法应用到设计中，做到既要技术先进、经济效益好、效率高。要不断 的吸收国外的成功经验，做到既要符合我国国情，又要赶超国际水平。要不断 的开拓创新，设计和制造出更多的生产率高、静态动态性能好、结构简单、使 用方便、维修容易、造型美观、耗能少、成本低的现代化机床。设计本着以上 原则进行，尽量向低成本、高效率、简化操作、符合人机工程的方向考虑。
数字控制的实现 采用单片机控制，各个控制按扭均安装在控制台上，而控制台摆放在易操 作的位置，这一点须根据实际情况而定。 机床其它零部件的选择 考虑到生产效率以及生产的经济性，机床附件如油管、行程开关等，以及 标准件如滚珠丝杠、轴承等均选择外购形式。
（三）、机床的主要技术参数
由设计任务书的要求，现将 CJK6132 经济型数控车床的主要技术参数及加
9、 润滑与密封
为了保证主传动的正常工作和良好的使用寿命，必须有良好的润滑装置和 可靠的密封装置。本设计中采用箱外循环强制润滑，主轴组件采用迷宫式密封。
机床夹具设计课程设计说明书(铣床或加工中心夹具设计)
摘要夹具制造的主要特点是在机械制造过程中用来固定加工对象，使之占有正确的位置，已接受加工或检测并保证加工要求的机床附加装置，简称为夹具，在我们实际生产夹具的作用是将工件定位，已使加工工件获得相对于机床和刀具的正确位置，并把工件可靠的夹紧。
在现代制造技术迅猛发展的今天，机床夹具无论在传统的机床上还是在数控机床上，加工中心上，仍是必不可少的重要工艺装备。
通过机床夹具设计，不仅可以培养分析运用已学知识的能力，而且可以得到工程设计的初步训练。
首先，对零件进行分析，主要是零件作用的分析和工艺分析，通过零件作用分析可以了解零件的基本情况，而工艺分析可以知道零件的加工表面和加工要求。
根据零件图提出的加工要求，确定毛坯的制造形式和尺寸的确定。
其次，进行基面的选择，确定加工过程中的粗基准和精基准。
根据选好的基准，制订工艺路线，通常制订两种以上的工艺路线，通过工艺方案的比较与分析，再选择可以使零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求得到合理的保证的一种工序。
再次，根据已经选定的工序路线，确定每一步的切削用量及基本工时，并选择合适的机床和刀具。
对于粗加工，还要校核机床功率。
最后，提出设计问题，再选择定位基准，然后开始切削力、夹紧力的计算和定位误差的分析。
然后把设计的过程整理为图纸。
通过以上的概述 整个设计基本完成。
关键词:机械加工工艺、夹具设计、工序、定位目录摘要 (I)1设计任务 (1)2 零件的装夹 (1)2.1零件的工艺和精度分析 (3)2.2 定位设计 (4)2.3对刀引导装置 (6)2.4夹紧方案 (6)2.5 分度对定机构设计 (8)2.6 夹具体设计 (8)3夹具加工精度分析 (9)3.1 定位精度 (9)3.2 对刀精度 (9)3.3安装精度 (10)3.4夹具精度 (10)总结 (11)参考文献 (12)1设计任务1、明确设计任务每个学生按指导教师提供的夹具设计题目自己选题目。
课程设计分组进行，每组2个零件，设计出2种机床夹具；明确生产要求，确定零件的加工工艺，明确加工机床。
典型机床夹具设计说明书-PPT
可换钻套用于大批 量生产中，由于钻套
c）可换钻套
（3）快换钻套 快换钻套更换迅
速，只要将钻套逆 时针转动一下，即 可从钻模板中取出。 他与衬套的配合采 用H7/g6或H6/g5的 间隙配合。
1）被钻孔直径大于１0㎜时（特别是加工钢 件），宜采用固定式钻模。
2）翻转式钻模适用于加工中小件，包括工件在 内的总重量不宜超过１0㎏。
3）当加工分布不在圆周上的平行孔系时，如工 件和夹具的总重量超过１5㎏，宜采用固定钻模在摇 臂钻床上加工。如生产批量大，则可在立式钻床上 采用多轴传动头加工。
4）对于孔的垂直度和孔心距要求不高的中小型 工件，宜优先采用滑柱钻模。如孔的垂直度公差小 于0.1㎜，孔距位置公差小于0.15㎜时，一般不宜采 用这类钻模。
钻模借助其上的钻套引导刀具和工件之间的相 对位置，提高了加工精度和生产率，在成批大量生 产中，已广泛采用钻模来进行加工。
一、钻床类夹具的主要类型
钻床夹具的种类繁多，根据工件的结构形状， 大小，被加工孔的分布情况和钻模板的特点，一般 分为固定式、回转式、移动式、翻转式、盖板式和 滑柱式等几种类型。
1、固定式钻模
三、车床夹具设计要点
车床夹具的主要特点是夹具与机床主轴联接， 工作时由机床主轴带动其高速回转。因此在设计车 床夹具时除了保证工件达到工序的精度要求外，还 应考虑：
（1）夹具的结构应力求紧凑轻便悬臂尺寸短，使 重心尽可能靠近主轴。
（2）夹具应有平衡措施，消除回转的不平衡现 象，以减少主轴轴承的不正常磨损，避免产生振动 及振动对加工质量和刀具寿命的影响。平衡重的位 置应可以调节。
机床夹具设计说明书
机床夹具设计说明书第一：工件材料为HT200（灰口铸铁），重量为1.65kg，公差等级为IT10-IT11，适合成批生产。
依据《机械制造技术基础》（电子工业出版社范主编）表6-7选择铸造生产。
第二：基准选择粗基准：因为要保证花键的中心线垂直于右端面。
所以以Φ40的外圆表面为粗基准。
精基准：为了保证定位基准和加工工艺基准重合，所以选择零件的左端面为精基准。
第三：制定工艺路线：工序一：铸造毛坯，金属型铸造。
工序二：粗、半精铣左端面C面（75*40），选取铣床型号X51。
工序三：钻孔并扩花键底孔Φ22，选取钻床型号Z525工序四：锪2*75度倒角；工序五：拉花键Φ25H7；工序六：粗、半精铣底面D面（80*30），选取铣床型号X51。
工序七：钻配作孔、螺纹孔，选取钻床型号Z525。
工序八：粗、半精铣槽，选取铣床型号X51。
工序九：去毛刺；工序十：检查；第四：确定加工余量1、毛坯加工余量的确定：由《课程设计手册》表2.6，以及零件图确定毛坯的尺寸为长40mm，宽为80mm，高为75mm，零件最大轮廓尺寸为80mm，铸造方法为金属形铸造。
毛坯的精度等级为8—11级，取为10级。
由《课程设计手册》，表2.7，铸件毛坯的尺寸公差带为3.2。
表2.8，加工余量等级为F。
表2.10，加工余量数值为2.2。
所需毛坯的实际尺寸：D面：80+2.2+3.2∕4=83C面：72+2.2+3.2∕4=75故取粗加工余量为2mm，精加工余量为1mm。
2、键，孔余量的确定：内孔尺寸为Φ22H12，由《课程设计手册》表2.54，确定孔的加工余量分配；钻孔：Φ20mm扩孔：Φ22mm花键孔：3、钻配作孔、螺纹孔：4、铣槽：铣18H11键槽，由《课程设计手册》表2.51，查的粗铣后，半精铣加工余量为2mm，公差为0.3mm。
第五：确定切削用量及基本工时：工序一：铸造毛坯。
加工条件：灰口铸铁，金属性铸造。
工序二：粗、半精铣左端面C面（75*40）1、背吃刀量的确定：查《课程设计手册》，得到精加工余量为1mm。
卧式单面多轴钻孔组合机床设计说明书
液压系统创新训练课程设计任务书一、题目：卧式单面多轴钻孔组合机床设计二、原始数据：设计一台卧式单面多轴钻孔组合机床，要求设计出驱动它的动力滑台的液压系统，以实现“快进一→工进-→快退→停止”的工作循环。
1.机床上有主轴16个，加工φ13. 9mm的孔14个、φ8. 5mm的孔2个;2.刀具材料为高速钢，工件材料为铸铁，硬度为240HBW;3.机床工作部件总质量m= 1000kg4.快进、快退速度分别为υ1=υ3=5. 6m/min,快进行程长度l1= 100mm,5.工进行程长度l2= 50mm,往复运动的加速、减速时间不希望超过0.16s6.动力滑台采用平导轨，其静摩擦因数fs=0.2，动摩擦因数fd=0.17液压系统中的执行元件使用液压缸。
三、设计任务：1. 总体参数的设计；2. 液压系统原理图的设计；3. 液压元件的选择计算。
四、工作量要求：1. 课程设计说明书一份；2. 电脑绘制液压系统原理图；3. 液压元件清单表一份。
学生：指导教师：摘要组合机床是以大量的通用部件为基础,配以少量的按被加工零件特殊要求而设计的专用部件,以实现对一种或几种零件按预先确定的工序进行加工的高效机床。
它既具有专用机床的结构简单、生产率及自动化程度较高的特点,又具有一定的重新调整能力,以适应工件变化的要求,是当今制造业应用很广的一类机床。
本设计以卧式钻孔组合机床为对象,依据液压系统设计的基本原理,拟出合理的液压系统图,通过系统主要参数的计算确定了液压元件的规格,验算了液压系统的性能，设计出结构简单、工作可靠、效率高、经济性好、使用维修方便的液压系统。
最后对整个设计过程做了总结,对设计过程中出现的问题、设计的液压系统的不足进行了思考并对未来的工作作了展望。
关键词：卧式；钻孔；组合机床；液压系统目录第一章引言 (1)1.1 液压系统 (1)1.2 组合机床 (1)第二章液压系统的工况分析 (2)2.1 负载分析 (2)2.1.1 工作负载 (2)2.1.2惯性负载 (2)2.1.3阻力负载 (2)2.2负载图和速度图的绘制 (3)第三章确定液压缸主要参数 (4)3.1确定液压缸工作压力 (4)3.2计算液压缸主要结构参数 (4)第四章液压系统图拟定 (6)4.1速度控制回路的选择 (6)4.2快速运动和换向回路 (8)4.3速度换接回路的选择的选择 (8)4.4压力控制回路的选择 (9)4.5组成液压系统原理图 (9)4.6系统原理图分析 (11)第五章液压元件的选择 (12)5.1确定液压泵的规格和电动机功率 (12)5.1.1计算液压泵的最大工作压力 (12)5.1.2计算总流量 (12)5.2确定阀类元件和辅助元件 (13)5.3油管 (14)5.4油箱 (14)第七章结论 (15)参考文献 (16)卧式单面多轴钻孔组合机床系统设计课程设计（项目设计）说明书第一章引言1.1 液压系统液压系统已经在各个部门得到越来越广泛的应用，而且越先进的设备，其应用液压系统的部分就越多。
机床夹具设计课程设计说明书
机床夹具设计课程设计说明书机床夹具设计课程设计说明书一：引言本文档是机床夹具设计课程设计的详细说明书，旨在为学生提供一个全面的指导，帮助他们完成课程设计任务。
本说明书将详细介绍机床夹具设计的目标、要求、方法以及最终结论。
二：设计目标2.1 主要目标本次机床夹具设计的主要目标是设计一个能够有效夹持工件并提供稳定支撑的夹具。
夹具需要满足工件加工要求，保证工作过程的安全和稳定性。
2.2 具体要求具体要求包括：- 夹具的刚度和强度要求- 夹具的尺寸和结构要求- 夹具的操作和调整要求- 夹具的安全性要求三：设计方法3.1 初步研究在设计之前，需要对工件的特点进行初步研究，了解其形状、尺寸、材料等因素，并结合工件加工的要求确定夹具的基本构想。
3.2 设计计算在夹具的设计过程中，需要进行一系列的计算，包括夹持力的计算、夹具刚度和强度的计算、夹具各部件的尺寸计算等。
3.3 夹具结构设计夹具的结构设计包括夹具各部件的布局、连接方式的选择、工件支撑方式的设计以及夹具的调整机构设计等。
3.4 材料选择根据夹具的使用要求和成本考虑，选择合适的材料进行制作。
3.5 CAD绘制使用计算机辅助设计（CAD）软件进行夹具的三维建模和绘制，以便进一步的分析和优化。
四：设计过程4.1 工作流程- 初步研究- 夹具计算和结构设计- 材料选择- CAD绘制- 优化和修改4.2 原理图插入夹具的原理图，标注各部件和尺寸。
4.3 制作工艺详细描述夹具的制作工艺流程，包括材料准备、零件加工、装配等。
五：附件本文档涉及以下附件：- 夹具设计计算表格- 夹具原理图六：法律名词及注释6.1 名词解释- 机床夹具：一种用于固定工件并提供加工支撑的装置。
- 刚度：夹具受力时不变形的能力。
- 强度：夹具在工作负荷下不会断裂的能力。
- CAD：计算机辅助设计。
6.2 法律条款根据相关法律法规要求，对夹具设计中涉及的法律条款进行注释。
七：结论根据课程设计要求，通过对机床夹具的研究和设计，得出了一个满足夹具功能要求的最优设计方案。
ca6140机床设计说明书
一、设计目的通过机床主运动机械变速传动系统得结构设计，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，并具有初步的结构分析、结构设计和计算能力。
二、设计步骤1.运动设计1.1已知条件[1]确定转速范围：主轴最小转速m in /5.31min r n =。
[2]确定公比：41.1=ϕ[3]转速级数：12=z1.2结构分析式⑴ 22312⨯⨯= ⑵ 32212⨯⨯= [3] 23212⨯⨯=从电动机到主轴主要为降速传动，若使传动副较多的传动组放在较接近电动机处可使小尺寸零件多些，大尺寸零件少些，节省材料，也就是满足传动副前多后少的原则，因此取32212⨯⨯=方案。
在降速传动中，防止齿轮直径过大而使径向尺寸常限制最小传动比41min ≥i ；在升速时为防止产生过大的噪音和震动常限制最大转速比2max ≤i 。
在主传动链任一传动组的最大变速范围()10~8min max max ≤=i i R 。
在设计时必须保证中间传动轴的变速范围最小，根据中间传动轴变速范围小的原则选择结构网。
从而确定结构网如下：检查传动组的变速范围时，只检查最后一个扩大组：()1222-⨯⨯=P X R ϕ 其中41.1=ϕ，62=X ，22=P所以 10~846.81641.12≤=⨯⨯=R ，合适。
1.3 绘制转速图⑴选择电动机一般车床若无特殊要求，多采用Y 系列封闭式三相异步电动机，根据原则条件选择Y-132M-4型Y 系列笼式三相异步电动机。
⑵分配总降速传动比总降速传动比 02.01440/5.31/min ===d n n i又电动机转速min /1440r n d =不符合转速数列标准，因而增加一定比传动副。
[3]确定传动轴轴数传动轴轴数 = 变速组数 + 定比传动副数 + 1 = 3 + 1 + 1 = 5。
数控机床课程设计说明书
广西科技大学《数控机床》课程设计说明书课题名称X-Y数控工作台设计学院机械工程学院专业机械工程及自动化班级学号姓名指导教师2015年 6 月 25 日数控技术及数控机床在当今机械制造业中的重要地位和巨大效益，显示了其在国家基础工业现代化中的战略性作用，并已成为传统机械制造工业提升改造和实现自动化、柔性化、集成化生产的重要手段和标志。
数控技术及数控机床的广泛应用，给机械制造业的产业结构、产品种类和档次以及生产方式带来了革命性的变化。
X-Y数控工作台是数控机床的重要组成部分，其制造精度对数控机床的精度有着重要的影响。
X-Y数控工作台通常由导轨座、移动滑块、工作、滚珠丝杠螺母副以及伺服电动机等部件构成。
本次课程设计内容主要是对数控铣床的X-Y数控工作台的滚珠丝杠螺母副、步进电机、导轨副的计算和选用。
关键词：数控机床开环控制滚珠丝杠步进电动机滚动导轨一、设计的目的 (1)二、设计任务 (1)三、设计主要步骤 (1)（一）确定设计总体方案 (1)1. 机械传动部件的选择。
(1)2. 控制系统的设计，完成进给控制系统原理框图及步进电机的控制驱动。
.. 2（二）机械传动部件的计算与选型 (2)1.导轨上移动部件的重量估算。
(2)2. 计算切削力。
(3)（三）滚珠丝杠传动的设计计算及效验。
(4)1. 最大工作载荷的计算。
(4)2. 最大计算动载荷的确定。
(4)3. 规格型号的初选。
(5)4. 传动效率的计算。
(6)5. 刚度的验算。
(7)6. 稳定性的验算。
(7)7. 临界转速的验算。
(8)8. 滚珠丝杠的选型及安装连接尺寸的确定。
(9)（四）步进电动机的传动计算及电动机选用。
(12)1.传动计算 (12)2.步进电动机的计算及选型。
(12)3. 步进电动机转轴上的等效负载转矩M的计算。
(15)（五）滚动导轨的设计计算 (18)1.工作载荷的计算。
(18)2. 小时额定工作寿命的计算。
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《机械制造技术基础》课程设计说明书（机械制造及其自动化专业）（机床部分）设计题目：车床主轴箱设计设计者：刘阳学号： ***************师：**山东大学机械制造及其自动研究所二O一三年一月1、设计目的通过机床主运动机械变速传动系统得结构设计，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，并具有初步的结构分析、结构设计和计算能力。
2、各运动参数的确定2.1确定传动方案 2.1.1已知条件【1】确定转速范围：主轴最小转速nmin=40 r/min 【2】确定公比： 1.41φ= 【3】转速级数：9z =2.1.2结构分析式⑴ 13933=⨯从电动机到主轴主要为降速传动，若使传动副较多的传动组放在较接近电动机处可使小尺寸零件多些，大尺寸零件少些，节省材料，也就是满足传动副前多后少的原则，因该机床级数较小，在无重复级数出现的情况下采用13933=⨯方案。
在降速传动中，防止齿轮直径过大而使径向尺寸常限制最小传动比41min ≥i ；在升速时为防止产生过大的噪音和震动常限制最大转速比2max ≤i 。
在主传动链任一传动组的最大变速范围()10~8min max max ≤=i i R 。
在设计时必须保证中间传动轴的变速范围最小，根据中间传动轴变速范围小的原则选择结构网。
从而确定结构网如下：检查传动组的变速范围时，只检查最后一个扩大组：()1222-⨯⨯=P X R ϕ 其中 1.41φ=，23X =，32=P 所以 2R 1.41328.648~10=⨯⨯=≤，合适。
2.1.3绘制转速图【1】确定传动轴轴数传动轴轴数 = 变速组数 + 定比传动副数 + 1 = 2 + 1 + 1 = 4。
【2】确定各级转速并绘制转速图由nmin=40, ϕ=1.41,z=9确定各级转速，分别为632、446、316、228、158、114、80、56、40min r。
在四根轴中，除去电动机轴，其余三轴按传动顺序依次设为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。
Ⅰ与Ⅱ、Ⅱ与Ⅲ轴之间的传动组分别设为a 、b 。
(1) 先确定轴Ⅱ的转速传动组b 的级比指数为2，希望中间轴转速较小，因而为了避免升速，又不致传动比太小，可取212i b φ==，21/1/1.4i b φ==431/1/4i b φ==轴Ⅱ的转速确定为： 316、228、158r/min 。
(2) 确定轴Ⅰ的转速对于轴Ⅰ，其级比指数为1,可取11/1/1.4i a φ==，221/1/2i a φ==，031/1i a φ==确定轴Ⅰ转速为316r/min 。
由此也可确定加在电动机与主轴之间的定传动比720/320 2.25i ==。
下面画出转速图（电动机转速与主轴最高转速相近）。
【3】确定各变速组传动副齿数 (1) 传动组a:查文献【8】表6-411/1/1.4i a φ==，221/1/2i a φ==，331/1/2.8i a φ==031/1i a φ==时： =ΣZ ……64、66、68、70、72、74、76、78、80、82、84……11/1/1.4i a φ==时：=ΣZ ……65、67、68、70、72、73、75、77、79、80…… 221/1/2i a φ==时：=ΣZ ……63、66、69、72、75、78、81、84、86、87……可取=z S 72在031/1i a φ==一行中找到最小1Z 36=在11/1/1.4i a φ==一行中找到最小2Z 30=在221/1/2i a φ==一行中找到最小3Z 24=于是可得轴Ⅰ齿轮齿数分别为：36、30、24。
于是136/36a i =，230/42a i =，324/48a i = 可得轴Ⅱ上的三联齿轮齿数分别为：36、42、48。
(2) 传动组b:查文献【8】表6-4, 212i b φ==，21/1/1.4i b φ==431/1/4i b φ==212i b φ==时： =ΣZ ……107、108、110、111、113、114……21/1/1.4i b φ==时=ΣZ ……107、108、109、110、111、113、114、115…… 431/1/4i b φ==时=ΣZ ……104、105、109、110、114、115……可取 =z S 110，于是可得轴Ⅱ上的最小齿数分别为：46、37、22。
可得Ⅲ轴上的三联齿的齿数分别为64、73、88。
2.1.4绘制传动系统图根据轴数，齿轮副，电动机等已知条件可有如下系统图：2.2 选取电动机【1】计算切削力Z F （N ）Z F =1900p a 0.75f =1900⨯3.5⨯0.750.35=3026 N ； 其中背吃刀量p a =3.5mm ，f =0.35 文献[6]表2-4 切削速度v=90 m/min 文献[6]表2-4 【2】计算切削功率0P (kw ) 03026904.46120061200Z F v P kw⨯⨯=== 【3】计算主电动机功率1P (kw )1 4.45.50.8P P kw η=== 选取的电机额定功率应大于功率1P ,查文献【3】表2-3选取Y1602M -8,其额定功率为5.5kw ，额定满载转速为720min r ，最大额定转距2.0。
2.3 带传动设计电动机转速n=720r/min,传递功率P=5.5KW,传动比i=2.22，两班制， 一天运转16小时，工作年数10年。
2.3.1确定计算功率取=A K 1.2，文献【4】表11.5 则ca A P K P 1.2 5.5 6.6KW ==⨯=2.3.2选取V 带型根据小带轮的转速和计算功率，文献【4】表11.15(P188)选A 型带。
2.3.3确定带轮直径和验算带速1、初选小带轮的基准直径查文献【4】图11.15和表11.6查得小带轮基最小直径175d mm =1100d mm =2、验算带速v 10006011⨯=n d v π其中 1n -小带轮转速，r/min ； 1d -小带轮直径，mm ；3.141007203.76/601000v m s⨯⨯==⨯，合适。
3、计算大带轮的基准直径2100 2.25d =⨯2.3.4确定带传动的中心距和带的基准长度设中心距为0a ,则0．7（21d d +）≤a ≤2（21d d +）于是 227.5≤a ≤650, 初取中心距为=0a 500mm 。
带长021221004)()(22a d d d d a L -+++=π2(225100)2500 3.14/2(100225)1518.06254500mm-=⨯+⨯++=⨯ 查文献【4】图11.3取相近的基准长度d L ，1600d L mm =。
带传动实际中心距05412d L L a a mm-=+= 2.3.5验算小带轮的包角一般小带轮的包角不应小于 120。
21118057.3165.675120d d aα-≈︒-⨯︒=︒≥︒，合适。
2.3.6确定带的根数1、计算单根V 带的额定功率：r 00()L P p p k k α=+∆ 查文献【4】表11.8，0 2.73kw P ∆= 表11。
10，00.15kw P ∆= 表11.7，k 0.97∂=； 表11.12，k 0.99L =r 00().970.99kw L P p p k k α=+∆=⨯⨯（2.73+0.15）0=2.76 2、计算V 带的根数r 6.62.382.76ca p Z p ===，取Z=3. 2.3.7计算单根带的初拉力的最小值20)5.2(500qv k k vZ p F ca +-=αα其中： ca p -带的传动功率,KW ； v-带速,m/s ；q-每米带的质量，kg/m ；取q=0.1kg/m ，文献【4】8-3； 20 6.6 2.50.97500()0.1 3.76251.93.7630.99F N -=⨯⨯+⨯=⨯2.3.8计算作用在轴上的压轴力10165.72sin 23251sin149422Q F ZF N α︒≈≈⨯⨯⨯= 2.4确定各轴转速 2.4.1确定主轴计算转速主轴的计算转速为z91133min n n 401.4180r /minIV φ--==⨯=参照资料6P51页表1.82.4.2各传动轴的计算转速轴Ⅱ可从主轴80r/min 按22/88的传动副找上去，轴Ⅲ的计算转速80r/min ；轴Ⅱ的计算转速为160r/min ；轴Ⅰ的计算转速为320r/min 。
文献【6】P53，图1.39 。
2.4.3验算主轴转速误差转速误差：,()100%10(1)% 4.1%n n n φ-⨯≤-=标标,n 为主轴的实际转速。
,120.98a b D n n u u D =⨯⨯⨯⨯ 1、1'1100242240,7200.9839.2/min2254888n n r ==⨯⨯⨯⨯=,,()39.240100%100%0.2% 4.1%40n n n --⨯=⨯=<标标，合格2、2'2100302256,7200.9856/min2254288n n r ==⨯⨯⨯⨯=，,()5656100%100%0 4.1%56n n n --⨯=⨯=<标标，合格3、'33100362280,7200.9878.4/min2253688n n r ==⨯⨯⨯⨯=，,()78.480100%100%0.2% 4.1%80n n n --⨯=⨯=<标标，合格4、'441002446112,7200.98112.7/min2254864n n r ==⨯⨯⨯⨯=，,()112.7112100%100%0.0625% 4.1%112n n n --⨯=⨯=<标标，合格5、'551003046160,7200.98161/min2254264n n r ==⨯⨯⨯⨯=，,()161-160100%100%0.0625% 4.1%160n n n -⨯=⨯=<标标，合格6、'661003646224,7200.98225.4/min2253664n n r ==⨯⨯⨯⨯=，,()225.4224100%100%0.0625% 4.1%224n n n --⨯=⨯=<标标，合格7、'771002473320,7200.98309.4/min2254837n n r ==⨯⨯⨯⨯=，,()309.4320100%100%0.33% 4.1%320n n n --⨯=⨯=<标标，合格8、'881003073448,7200.98441.9/min2254237n n r ==⨯⨯⨯⨯=，,()441.9448100%100%0.12% 4.1%448n n n --⨯=⨯=<标标，合格9、9'91003673640,7200.98618.7/min2253637n n r ==⨯⨯⨯⨯=，,()618.7640100%100%0.33% 4.1%640n n n --⨯=⨯=<标标，合格2.5计算各传动轴传递的功率其中0.995r η=为滚动轴承的效率；0.97g η=为齿轮传动的效率；0.96b η=为V 带传动的效率。