数控车床主轴箱设计

我公司生产的数控车床,主轴箱部件主要由主轴、前后轴承和箱体三部分组成(见图1)。因为主轴箱的装配效果对整个机床性能的影响很大,因此装配主轴箱部件的过程中对轴承以及主轴的装配质量要求很高。

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数控车床主轴箱装配工艺的改进广州市珠江机床厂有限公司 (广东 5 1o )黎炯宏 14 0

我公司生产的数控车床，主轴箱部件主要由主轴、 前后轴承和箱体三部分组成 (见图 1。因为主轴箱的 )装配效果对整个机床性能的影响很大，因此装配主轴箱部件的过程巾对轴承以及主轴的装配质量要求很高。其中最重要的是对前后轴承的装配，对主轴轴心的径向与端面圆跳动以及高速旋转时的噪声控制均要求很高。我厂的检验要求是测量主轴检棒上母线、侧母线的径向网跳动均不超过 0 05 m;主轴运转在 43 0/ i .0 m 0 rr n时声音 a纯净，无杂声；在持续 l h的空载运行后温升稳定在 3以内，,测温仪检测轴承压盖处的总测量温度不超 O I _}{过 6℃。 54 5 6 7 8

和熟手_ T人的差距更为明显，这主要是工人对轴承敲击力度和零件同轴度保证的差异所造成的。

2新装配夹具的设计 .我公司技术部门为了降低工人的装配经验对生产效率的影响，让新

我公司生产的数控车床,主轴箱部件主要由主轴、前后轴承和箱体三部分组成(见图1)。因为主轴箱的装配效果对整个机床性能的影响很大,因此装配主轴箱部件的过程中对轴承以及主轴的装配质量要求很高。

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数控车床主轴箱装配工艺的改进广州市珠江机床厂有限公司 (广东 5 1o )黎炯宏 14 0

我公司生产的数控车床，主轴箱部件主要由主轴、 前后轴承和箱体三部分组成 (见图 1。因为主轴箱的 )装配效果对整个机床性能的影响很大，因此装配主轴箱部件的过程巾对轴承以及主轴的装配质量要求很高。其中最重要的是对前后轴承的装配，对主轴轴心的径向与端面圆跳动以及高速旋转时的噪声控制均要求很高。我厂的检验要求是测量主轴检棒上母线、侧母线的径向网跳动均不超过 0 05 m;主轴运转在 43 0/ i .0 m 0 rr n时声音 a纯净，无杂声；在持续 l h的空载运行后温升稳定在 3以内，,测温仪检测轴承压盖处的总测量温度不超 O I _}{过 6℃。 54 5 6 7 8

和熟手_ T人的差距更为明显，这主要是工人对轴承敲击力度和零件同轴度保证的差异所造成的。

2新装配夹具的设计 .我公司技术部门为了降低工人的装配经验对生产效率的影响，让新

CK6140型数控车床主轴箱

及进给系统设计

摘 要

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。本次毕业设计课题是CK6140型数控车床主轴箱及进给系统设计。本设计是为了解决实际生产过程中的生产力低，提高生产率的问题。通过这次毕业设计，培养了自己理论联系实际的设计思想,综合运用了已修课程的基础理论并结合生产实际进行分析和解决工程实际问题的能力。巩固、深化和扩展了自己对普通机械独立设计的能力。通过对通用机械零件、常用机械传动和简单机械的设计，使我掌握了一般机械设计程序和方法，树立了正确的工程设计思想，培养了独立、全面、科学的工程设计能力。

关键词： 1、数控机床 2、开放式数控系统 3、电动机

1

目 录

一、前言???????????????????????????1 二、总体方案??????????????????????????2

（一）CK6140的现状和发展??????????????????2 （二）CK6140数控车床及控制系统的总体方案??

目录

1、概述

2、主运动的方案选择与主运动的设计 3、确定齿轮齿数 4、选择电动机

5、皮带轮的设计计算

6、传动装置的运动和运动参数的计算 7、主轴调速系统的选择计算 8、主轴刚度的校核

一、概述

主传动系统是用来实现机床主运动的传动系统，它应具有一定的转速（速度）和一定的变速范围，以便采用不同材料的刀具，加工不同的材料，不同尺寸，不同要求的工件，并能方便的实现运动的开停，变速，换向和制动等。

数控机床主传动系统主要包括电动机、传动系统和主轴部件，它与普通机床的主传动系统相比在结构上比较简单，这是因为变速功能全部或大部分由主轴电动机的无级调速来承担，剩去了复杂的齿轮变速机构，有些只有二级或三级齿轮变速系统用以扩大电动机无级调速的范围。 1.1数控机床主传动系统的特点

与普通机床比较，数控机床主传动系统具有下列特点。 （1）转速高、功率大。它能使数控机床进行大功率切削和高速切削，实现高效率加工。

（2）变速范围宽。数控机床的主传动系统有较宽的调速范围，一般Ra>100，以保证加工时能选用合理的切削用量，从而获得最佳的生产率、加工精度和表面质量。 （3）主轴变速迅速可靠，数控机床的变速是按照控制指令自动进行的，因此变速机构必须适应自动操

毕 业 设 计（论文）

（说 明 书）

题 目：西门子802S车床主轴设计 姓 名： 姬鹏飞 编 号：

平顶山工业职业技术学院

年 月 日

平顶山工业职业技术学院 毕 业 设 计 （论文） 任 务 书

姓名 专业

任 务 下 达 日 期 年 月 日 设计（论文）开始日期 年 月 日 设计（论文）完成日期 年 月 日 设计（论文）题目： A2编制设计

长 沙 学 院

CHANGSHA UNIVERSITY

课程设计资料

课 程 题 目： 普通车床主轴设计

系 部： 机电工程系 专 业： 机械设计制造及其自动化 学 生 姓 名： 黄 志 强 班 级： 四 学号 2010011420 指导教师姓名： 陈蕾 职称 教授 最终评定成绩 ：

长沙学院教务处 二零一三年十二月制

第 1 页 共 70 页

第 2 页 共 70 页

摘要

普通中型车床主轴箱设计，主要包括三方面的设计，即：根据设计题目所给定的机床用途、规格、主轴极限转速、转速数列公比或级数，确定其他有关运动参数，选定主轴各级转速值；通过分析比较，选择传动方案；拟定结构式或结构网，拟定转速图；确定齿轮齿数及带轮直径；绘制传动系统图。其次，根据机床类型和电动机功率，确定主轴及各传动件的计算转速，初定传动轴直径、齿轮模

长 沙 学 院

CHANGSHA UNIVERSITY

课程设计资料

课 程 题 目： 普通车床主轴设计

系 部： 机电工程系 专 业： 机械设计制造及其自动化 学 生 姓 名： 黄 志 强 班 级： 四 学号 2010011420 指导教师姓名： 陈蕾 职称 教授 最终评定成绩 ：

长沙学院教务处 二零一三年十二月制

第 1 页 共 70 页

第 2 页 共 70 页

摘要

普通中型车床主轴箱设计，主要包括三方面的设计，即：根据设计题目所给定的机床用途、规格、主轴极限转速、转速数列公比或级数，确定其他有关运动参数，选定主轴各级转速值；通过分析比较，选择传动方案；拟定结构式或结构网，拟定转速图；确定齿轮齿数及带轮直径；绘制传动系统图。其次，根据机床类型和电动机功率，确定主轴及各传动件的计算转速，初定传动轴直径、齿轮模

主轴箱设计

太原理工大学阳泉学院

课程设计说明书

姓名：杨绒

学号： 120511058

班级： 12机制本二班

专业：机械设计制造及其自动化

题目：车床主轴箱设计

装配图：1张

截面图; 1 张

主轴零件图:1张指导教师：赵彤涌

1

主轴箱设计

一、绪论

二、设计计算

2.1机床课程设计的目的

2.2机床主参数和基本参数

2.3操作性能要求

三、主动参数的拟定

3.1确定传动公比

3.2主电动机的选择

四、变速结构的设计

4.1. 主变速方案拟定

4.2. 变速结构式、结构网的选择

4.2.1. 确定变速组及各变速组中变速副的数目

4.2.2. 变速式的拟定

4.2.3.结构式的拟定

4.2.4. 结构网的拟定

4.2.

5.结构式的拟定

4.2.6.结构式的拟定

4.2.7.确定各变速组变速副齿数

4.2.8. 绘制变速系统图

五、结构设计

5.1.结构设计的内容、技术要求和方案

5.2.展开图及其布置

5.3.I轴（输入轴）的设计

5.4.传动轴的设计

5.5.主轴组件设计

5.5. 1. 内孔直径d

5.5. 2. 轴径直径

5.5.3. 前锥孔直径

5.5.4. 主轴悬伸量a和跨距

5.5.5. 主轴轴承

5.5.

6. 主轴和齿轮的联接

5.5.7. 润滑和密封

5.5.8. 其它问题

六、传

毕 业 设 计

题 目：CA6140车床主传动变速箱的数控

改造设计

系 别：机电工程学院

班 级：

姓 名：

指导教师：

职 称：工 程 师

日 期：2007年5月16日

目 录

前言 (2) 摘要 (3) 设计任务及要求 (4) 一 车床主传动变速箱结构分析 (5)

二 数控车床头箱结构分析 (6)

2.1 主传动系统

2.2 进给传动系统

2.3 自动回转刀架

2.4 机床尾座

三 伺服系统及步进电动机的设计和计算 (7)

3.1伺服系统结构改造设计方案

3.2 进给伺服机构机械部分的设计计算

四 同步带传动设计 (14)

4.1 同步齿形带的选择和校核

4.2 主轴组件的设计

五 数控系统驱动的电路设计 (19)

5.1硬件电路的基本组成

5.2 控制系统的功能

六 润滑系统的改造 (22) 体会

第一章 零件的分析

1．1 零件的作用

数控车床主轴箱是数控车床的基础零件，由它将一些轴、套和齿轮等零件组装在一起，使其保持正确的相对位置，彼此按照一定的传动关系协调的运动，构成机床主轴箱体部件，因此主轴箱体的加工质量直接影响着机床的性能，精度和寿命[1]。

1.2 零件的工艺分析

主轴箱的其材料为HT250，该材料具有较高的强度、耐磨性、耐热性及减振性，适用于承受较大应力[2]。 要求精度，因此底面和导向面必须垂直，零件图中导向面N和底面G的表面粗糙耐磨的零件[3]。

CK6142数控车床主轴箱的件主要加工部位为平面和孔系，其结构复杂，精度要求较高

[4]

。因为装配基面的平面度影响主轴箱与床身连接时的接触刚度，加工过程中作为定位基

面则会影响主要孔的加工度均为Ra1.6，导向面N对底面G的垂直度公差为0.015，用涂色法检查接触面积或单位面积上的接触点来衡量平面的精度。该零件上需要加工的孔较多，因此孔径的尺寸误差和几何形状误差会造成轴承和孔的配合不良。孔径过大，配合过松，会使主轴回转轴线不稳定，并降低了支撑刚度，易产生震动和噪音；孔径过小，会使配合过紧，轴承将因外环变形而不能正常运行，缩短寿命。安装轴承的孔不圆，也会使轴承外环变形而引起主轴径