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
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。
机床设计说明书
机床设计说明书
机床设计说明书是一种详细阐述机床设计原理、结构、参数等的技术文件。
它是机床制造厂家向客户、操作人员、维修人员等提供关于该机床的详细描述和使用指导的重要文档。
机床设计说明书通常包括以下内容：
1. 机床的基本参数：包括轴向行程、转速范围、工作台尺寸、切削力、主要电气参数等等。
2. 机床的结构：包括床身、主轴箱、导轨、滚珠丝杠、传动系统等的设计原理和规格。
3. 机床的控制系统：包括数控系统、伺服系统、自动润滑系统等的设计原理和参数。
4. 切削工艺：包括适用的切削条件、工具选型、加工工艺等的详细说明。
5. 安全操作规程：包括机床的使用、维护、保养等方面的操作指导和注意事项。
6. 故障排除和维修：包括常见故障原因和解决方法、维修保养周期等的说明。
7. 附件和配件清单：列出与机床配套的附件和配件的规格、型号、数量等。
机床设计说明书是机床制造厂家向客户提供的重要技术文件，它不仅指导用户正确操作和维护机床，还帮助用户了解机床的性能和优势，提供技术支持和保障。
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。
普通机床主传动系统设计计算说明书
u6 = 7、
绘制传动系统图
6
图 2 传动示意图
七、 动力设计
1、 各传动零件的设计
z −1 3
n = nmin φ 1）
= 160 r min， 取主轴的计算转速为180 r min
各轴的计算转速
表 2 各轴的计算转速
轴序号 计算转 速
电动机 1440
Ⅰ 1000
Ⅱ 710
Ⅲ 355
Ⅳ 180
2)最小齿轮计算转速
1
n max n min
= 11.1
2、转动轴直径。 3、齿轮模数。 4、主轴设计（轴颈、内孔、前端悬伸量、合力支撑跨距） （三） 、结构设计 1、参考同类机床绘制草图。这一阶段的工作较为复杂，绘图 和计算工作交叉进行，反复修改，力求使零部件的结构合理、 配置适当。 2、草图完后，要验算传动件。 1）齿轮：同模数中承受载荷最大的，齿数最小的齿轮 2）传动轴：验算其中一根传动轴的强度 3）主轴：刚度（弯曲刚度、扭转刚度） 3、完成装配图 （四）零件工作图（主轴） （五）编写设计计算说明书 设计计算说明书是对整个设计计算工作的整理和总结，是一 份重要的技术文件。 1、 需要寿命的内容要有条理的加以阐述， 有必要的插图或 表格； 2、 3、 采用的公式及数据要注明资料的来源； 文字力求通顺简练，字迹工整。
m
24
（89） （90） （91） （92） （93） （94） （95） （96） （97）
TS P
3
=
18000 2
= 9000，B = 8 × 3, = 3.78
60n 1 T C0
=
60×1000×9000 10 7
K n = 0.82，K N = 0.58，K q = 0.63，K s = K T K n K N K q = 1.13， σj =
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。
四工位专用机床设计说明书
设计目的掌握四工位机床的运动规律设计四工位机床的内部机构课程设计要求⑴刀具顶端离开工作表面65mm，快速移动送进60mm后，再匀速送进60mm(包括5mm刀具切入量，45mm工件孔深,10mm刀具切出量，如图①所示），然后快速返回。
回程和进程的平均速度之比为K=2。
⑵刀具的匀速给进速度为2mm/s工作装卸时间不超过10s。
⑶机床生产效率每小时约60件.⑷执行机构及传动机构能装入机体内。
⑸传动系统电机为交流异步电动机，功率1.5KW，转速960r/min。
课程设计注意事项根据设计要求（机床生产率每小时约60件,即1分钟1件，按设计原理，即为1r/min，要求使用960r/min的电动机，整个传动机的比为，故需要分别引入减速机构来满足工作台间歇运动和主轴箱移动的运动要求。
根据减速动作的精度和平稳要求，课程设计内容四工位专用机床的加工部分可以分为如下几个工艺动作。
（1）安装工作台的间歇转转动。
（2）安装刀具的主轴箱应按要求进行静止，快进,快给，快退的工艺动作。
（3）刀具转动。
附件：目录1。
设计任务 (4)1。
1 工作原理及工艺动作过程 (4)1.2 原始数据及设计要求 (4)1.3 孔的典型加工工艺及刀具 (4)2。
功能分解与运动分析 (4)2。
1功能分解 (4)2.2 运动分析 (6)3.传动机构选型 (6)4.执行机构选型 (7)4.1主轴箱方案设计 (8)4.2工作台方案设计 (8)5。
最终方案确定 (8)6。
机械运动简图 (9)7。
机械运动方案计算 (9)7。
1 运动循环图各区间时间的计算 (9)7。
2 减速器的计算 (9)7.3 槽轮的尺寸计算 (10)总结 (10)参考文献： (11)1.设计任务1.1 工作原理及工艺动作过程四工位机床是在四个工位上分别完成相应的装卸工件、钻孔、扩孔、铰孔工作。
它的执行动作有两个：一是装有四工位工件的回转运动;二是装有专用电动机带动三把专用的主轴箱的刀具转动和水平往复移动.1。
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机床设计说明书机床设计说明书1 概论1.1 数控系统发展简史1946年诞生了世界上第一台电子计算机，这表明人类创造了可增强和部分代替脑力劳动的工具。
它与人类在农业、工业社会中创造的那些只是增强体力劳动的工具相比，起了质的飞跃，为人类进入信息社会奠定了基础。
6年后，即在1952年，计算机技术应用到了机床上，在美国诞生了第一台数控机床。
从此，传统机床产生了质的变化。
近半个世纪以来，数控系统经历了两个阶段和六代的发展。
1.2国内数控机床状况分析1.2.1国内数控机床现状近年来我国企业的数控机床占有率逐年上升，在大中企业已有较多的使用，在中小企业甚至个体企业中也普遍开始使用。
在这些数控机床中，除少量机床以FMS模式集成使用外，大都处于单机运行状态，并且相当部分处于使用效率不高，管理方式落后的状态。
2001年，我国机床工业产值已进入世界第5名，机床消费额在世界排名上升到第3位，达47.39亿美元，仅次于美国的53.67亿美元，消费额比上一年增长25%。
但由于国产数控机床不能满足市场的需求，使我国机床的进口额呈逐年上升态势，2001年进口机床跃升至世界第2位，达24.06亿美元，比上年增长27.3%。
近年来我国出口额增幅较大的数控机床有数控车床、数控磨床、数控特种加工机床、数控剪板机、数控成形折弯机、数控压铸机等，普通机床有钻床、锯床、插床、拉床、组合机床、液压压力机、木工机床等。
出口的数控机床品种以中低档为主。
1.2.2 国内数控机床的特点：(1) 新产品开发有了很大突破，技术含量高的产品占据主导地位。
(2) 数控机床产量大幅度增长，数控化率显著提高。
2001年国内数控金切机床产量已达1.8万台，比上年增长28.5%。
金切机床行业产值数控化率从2000年的17.4%提高到2001年的22.7%。
(3) 数控机床发展的关键配套产品有了突破。
1.3 数控系统的发展趋势1.3.1继续向开放式、基于PC的第六代方向发展基于PC所具有的开放性、低成本、高可靠性、软硬件资源丰富等特点，更多的数控系统生产厂家会走上这条道路。
至少采用PC机作为它的前端机，来处理人机界面、编程、联网通信等问题，由原有的系统承担数控的任务。
PC机所具有的友好的人机界面，将普及到所有的数控系统。
远程通讯，远程诊断和维修将更加普遍。
1.3.2向高速化和高精度化发展这是适应机床向高速和高精度方向发展的需要。
1.3.3向智能化方向发展随着人工智能在计算机领域的不断渗透和发展，数控系统的智能化程度将不断提高。
(1)应用自适应控制技术数控系统能检测过程中一些重要信息，并自动调整系统的有关参数，达到改进系统运行状态的目的。
(2) 引入专家系统指导加工将熟练工人和专家的经验，加工的一般规律和特殊规律存入系统中，以工艺参数数据库为支撑，建立具有人工智能的专家系统。
(3) 引入故障诊断专家系统(4) 智能化数字伺服驱动装置可以通过自动识别负载，而自动调整参数，使驱动系统获得最佳的运行。
1.4机床数控化改造的必要性1.4.1微观看改造的必要性从微观上看，数控机床比传统机床有以下突出的优越性，而且这些优越性均来自数控系统所包含的计算机的威力。
(1) 可以加工出传统机床加工不出来的曲线、曲面等复杂的零件。
由于计算机有高超的运算能力，可以瞬时准确地计算出每个坐标轴瞬时应该运动的运动量，因此可以复合成复杂的曲线或曲面。
(2) 可以实现加工的自动化，而且是柔性自动化，从而效率可比传统机床提高3～7倍。
由于计算机有记忆和存储能力，可以将输入的程序记住和存储下来，然后按程序规定的顺序自动去执行，从而实现自动化。
数控机床只要更换一个程序，就可实现另一工件加工的自动化，从而使单件和小批生产得以自动化，故被称为实现了柔性自动化。
(3) 加工零件的精度高，尺寸分散度小，使装配容易，不再需要修配。
(4) 可实现多工序的集中，减少零件在机床间的频繁搬运。
(5) 拥有自动报警、自动监控、自动补偿等多种自律功能，因而可实现长时间无人看管加工。
(6) 由以上五条派生的好处。
如：降低了工人的劳动强度，节省了劳动力（一个人可以看管多台机床），减少了工装，缩短了新产品试制周期和生产周期，可对市场需求作出快速反应等等。
1.4.2宏观看改造的必要性从宏观上看，工业发达国家的军、民机械工业，在70年代末、80年代初已开始大规模应用数控机床。
由于采用信息技术对国外军、民机械工业进行深入改造（称之为信息化），最终使得他们的产品在国际军品和民品的市场上竞争力大为增强。
而我们在信息技术改造传统产业方面比发达国家约落20年。
如我国机床拥有量中，数控机床的比重（数控化率）到1995年只有1.9％，而日本在1994年已达20.8％，因此每年都有大量机电产品进口。
这也就从宏观上说明了机床数控化改造的必要性。
数控化改造的市场空间机床的数控化改造是一个方兴未艾的行业，从各种统计数字上看前途应该是十分光明的，例如：在美国，日本和德国等发达国家，它们的机床改造能作为新的经济增长行业，生意盎然，正处在黄金时代。
由于机床以及数控技术的不断进步，机床改造是一个永恒的课题。
我国的机床改造业，也从老的行业进入到以数控技术为主的新的行业所以不难看出：`(1) 国内的市场我国目前机床总量380余万台，而其中数控机床总数只有11.34万台，即我国机床数控化率不到3％。
近10年来，我国数控机床年产量约为0.6～0.8万台，年产值约为18亿元。
机床的年产量数控化率为6％。
我国机床役龄10年以上的占60％以上；10年以下的机床中，自动/半自动机床不到20％，FMC/FMS等自动化生产线更屈指可数（美国和日本自动和半自动机床占60％以上）。
可见我们的大多数制造行业和企业的生产、加工装备绝大数是传统的机床，而且半数以上是役龄在10年以上的旧机床。
用这种装备加工出来的产品普遍存在质量差、品种少、档次低、成本高、供货期长，从而在国际、国内市场上缺乏竞争力，直接影响一个企业的产品、市场、效益，影响企业的生存和发展。
所以必须大力提高机床的数控化率。
(2) 进口设备和生产线的数控化改造市场我国自改革开放以来，很多企业从国外引进技术、设备和生产线进行技术改造。
据不完全统计，从1979～1988年10年间，全国引进技术改造项目就有18446项，大约165.8亿美元。
这些项目中，大部分项目为我国的经济建设发挥了应有的作用。
但是有的引进项目由于种种原因，设备或生产线不能正常运转，甚至瘫痪，使企业的效益受到影响，严重的使企业陷入困境。
一些设备、生产线从国外引进以后，有的消化吸收不好，备件不全，维护不当，结果运转不良；有的引进时只注意引进设备、仪器、生产线，忽视软件、工艺、管理等，造成项目不完整，设备潜力不能发挥；有的甚至不能启动运行，没有发挥应有的作用；有的生产线的产品销路很好，但是因为设备故障不能达产达标；有的因为能耗高、产品合格率低而造成亏损；有的已引进较长时间，需要进行技术更新。
种种原因使有的设备不仅没有创造财富，反而消耗着财富。
这些不能使用的设备、生产线是个包袱，也是一批很大的存量资产，修好了就是财富。
只要找出主要的技术难点，解决关键技术问题，就可以最小的投资盘活最大的存量资产，争取到最大的经济效益和社会效益。
这也是一个极大的改造市场。
机床改造的效益分析提高机床数控化效率有两个途径：一是购买新的数控机床；二是对旧的机床进行改造而对于一个机床拥有量大，经济财力又不足的发展中国家来说，采用旧机床改造来提高设备的先进性和数控化率是一个极其有效和使用的途径，采用第二种方法有以下的优点：a) 减少了投资和交货的期限同购置新的数控机床相比，一般可以节省60%到80%的费用，改造的费用大大减低。
b) 机械的稳定性可靠机床的床身，立柱等基础件都是重而坚固的铸铁构件，而铸件越久自然失效充分，内应力的消除使得比新的铸件更稳定，这些铸件的使用又可以节约社会资源，又减少了铸铁件生产时对环境的污染。
c) 熟悉了解设备结构性能，便于操作维修，购买的新设备，事先很难前面了解机床的结构性能，以至很难预算是否完全适合加工要求，而改造则完全可以避免这种情况，并且大大缩短了对数控机床在使用和维修方面的培训时间，机床一旦改装完成，很快就可以投入使用，见效较快。
d) 可以充分利用现有的条件可以充分利用现有的地基，不必像购新机时重新构筑新基，同时工夹具、样板和外设备也可以在利用。
e) 可更好的因地制宜合理筛选功能购买现成的通用型机床，往往对一个具体的生产加工有一些多余的功能，又可能缺少某一个专用的特殊功能，如向机床制造厂提出特殊定货要求，增加某些特殊的加工要求，往往费用大，交货的日期又长。
而采用改造方案就可以根据生产加工要求，采用组合的方法再某些部件设计改造成专用的数控机床。
f)可及时采用最新技术，充分利用社会资源由于技术进步和我国机床功能部件专业化生产的发展，目前已有众多的疏忽资源支持机床方面的改造，如随意采购各种尺寸的滚珠丝杠副，且交货期短；采用贴塑导轨新技术，可使传统的滑动导轨的摩擦系数降低五至十几倍来防止爬行，还可以使得刮研极容易，等等例子说明有一大批社会资源，可根据技术更新的发展速度，及时地采用最新技术来提高生产设备的自动化水平和效率，提高设备质量和档次，将旧机场改造成当今水平的机床。
2 普通车床数控改造的.可行性论证对于普通车床的经济型数控改造，在考虑总体设计方案时，应遵循的原则是：在满足设计要求的前提下，对机床的改动应尽可能的少，以降低成本。
2.1 车床的数控改造2.1.1数控机床工作原理及组成(1) 数控机床工作原理：数控机床加工零件时，首先应编制零件的加工程序，这是数控机床的工作指令。
将加工程序输入到数控装置，再由数控装置控制机床主运动的变化、起停，进给运动的方向、速度和位移量以及其它如刀具选择交换、工件夹紧松开和冷却润滑的开、关等动作，使刀具与工件及其它辅助2-12.1.2设计内容及任务普通车床（C6163）的数控改造设计内容包括：总体方案的确定和验证、机械改造部分的设计计算（包括纵向、横向进给系统的设计与计算）、主运动自动变速原理及改造后的机床传动系统图的设计、机床调速电动机控制电路的设计。
本设计任务是对C6163卧式车床进行数控化改造，实现微机对车床的数控化控制。
利用微机对车床的纵向、横向进给系统进行数字控制，并要达到纵向最小运动单位为0.01mm/脉冲，横向最小运动单位0.005mm/脉冲，主运动要实现自动变速，刀架要改造成自动控制的自动转位刀架，要能自动的切削螺纹。
2.1.3 数控部分的设计改造(1) 数控系统运动方式的确定数控系统按其运动轨迹可分为：点位控制系统、连续控制系统。
点位控制系统只要求控制刀具从一点移到另外一点的位置，而对于运动轨迹原则上不加控制。