机械机电类毕业论文(毕业设计)-ck6163型数控车床主传动系统设计.doc

第1章、机床的主要参数的确定


床身最大工件回转直径Φ630mm([1] P)

刀架上最大工件回转直径Φ320
主轴通孔直径Φ80
主轴头号B型 B型11号
主轴前端孔锥度公制100号
装刀基面至主轴中心距离 h=36mm
最大工件长度 1500mm (选自GB1582--79)



根据分析,用硬质合金车刀对小直径钢材精车外圆时,主轴转速最高,据经验,并参考切削用量资料,取Vmax=200m/min,取R=,Rd=,则
d=R·D=×630=315mm ([2] P)
d=Rd·d=×315=63mm ([2] P)
n==1010r/min ([2] P)

根据分析,用高速钢车刀粗车合金钢材料的梯形螺纹(丝杆),主轴转速最低。根据调查,Φ630mm数控车床加工丝杆的最大直径为70mm。根据经验,并参考切削用量资料,取V=7m/min,则:
n==32 r/min ([2] P)
访问若干个使用Φ630数控车床的使用部门,了解并统计了这些机床的主轴转速如下:
加工轴类零件 n=400~900r/min
加工盘形零件 n=150~300r/min
机修工作 n=80~150r/min
车大导程螺纹 n=32~63r/min
最后综合地分析比较计算和调查所得的结果,对主轴的最高转速,计算结果为1010r/min,调查结果900r/min,根据用户需要并留有发展余地,取所设计机床的主轴最高转速为1000r/min,最低转速为32r/min。


CK6163数控车床适中、小型通用机床,取φ= ([2] P)

Z==+1= ([2] P)

主电动机功率的确定:

负荷切削规范
规范名称
加工方法
工作条件
刀具条件
切削用量
CK6163数控车床最大扭矩试验
车外圆
材料45号钢,直径260mm
材料YT15
前角γ=6°
后角α=6°~8°
主偏角φ=45°
倾角λ=3°
刀尖半径r=1mm
主轴转速
n=125r/min
背吃刀量
ap=6mm
进给量
f=

切削速度V=([2] P)
主切削力=
(查表,用硬质合金刀具加工中碳钢料时,F=200,加工铸铁时F=180,P=([2] P),机床电机功率≥)([2] P),其中Fc主切削力,F—单位面积的切削力

参照普通车床CW6163B主电机=11kw,考虑数控车床加工特点和生产实际情况,故选用CK6163数控车床主电机功率为=13kw。
第2章运动设计

①在满足一定转速范围、技术条件下,传动链尽可能短和简单;
②传动平稳、振动小、噪声低、效率高;
③功率和扭矩满足使用要求;
④适应主轴精度和刚度要求;
⑤操作方便、轻巧、结构简单、工艺性好;
⑥必须考虑制动装置;
⑦必须考虑良好的润滑。

根据设计原则,考虑数控车床的加工特点,本机传动方式采取分离传动,即把主轴组件与变速传动部分两者分开形成一个主轴箱和一个变速箱。有如下优点:变速箱工作中产生的振动和热量不直接传给主轴,因而减少了主轴的振动和热变形,提高了加工精度。主轴箱内齿轮可大为减少,故主轴箱的振动、噪声和热量都减少了。高速时可由皮带传动直接带动主轴旋转,缩短传动链,从而运动平稳,精度、效率均提高;低速时,经背轮机构传动主轴,可获得较大的扭矩,以满足粗加工的需要。缺点是多增加了箱体,使加工和装配工时增加。因而,提高了制造成本。

采用滑移齿轮有级变速传动方式,其优点是齿轮传动结构可靠,工艺成熟
,变速方便。缺点是噪声较大,高速时更为严重。
,并绘制转速图

即分为变速箱和主轴箱两部分。主轴箱在上,变速箱在下。下面的变速箱有2×2=4级变速,作为第一扩大组和基本组。上面的主轴箱采用了背轮机构和增加变速组的传动系统。变速箱与主轴箱之间用皮带传动。若接合主轴内齿轮离
器,可直接传动主轴,得到4级高速;若经背轮机构,可得到4级低速,它的结构式为8=Z×Z×Z,背轮机构作为第二扩大组,其得8级转速。如前计算,主轴转速为16级,故采用增加一个变速组传动系统来扩大变速范围和变速级数。本题采用增加一个变速组的传动系统,传动数为