358 数控车床横向进给机构设计

0 引言

该次毕业设计中,我很有幸分在“数控车床小组”,我所设计的课题为“数控车床 横向进给机构的设计 (经济型中档精度数控机床)”。进行这一设计主要是为了进一 步地提高数控车床横向进给机构的定位精度、 重复定位精度以及改造手动进给装置以 使其能够可靠地运行。 而且,通过这次毕业设计也可以检验自己的学习情况,锻炼自己, 对今后的学习和工作也有一定程度上的帮助。

信息时代的高新技术流向传统产业，引起后者的深刻变革。作为传统产业之一的 机械工业，在这场新技术革命冲击下，产品结构和生产系统结构都发生了质的跃变， 微电子技术、微计算机技术的高速发展使信息、智能与机械装置和动力设备相结合， 促使机械工业开始了一场大规模的机电一体化技术革命。随着计算机技术、电子电力 技术和传感器技术的发展，各先进国家的机电一体化产品层出不穷。机床、汽车、仪 表、家用电器、轻工机械、纺织机械、包装机械、印刷机械、冶金机械、化工机械以 及工业机器人、智能机器人等许多门类产品每年都有新的进展。机电一体化到各方面 的技术已越来越受关注，它在改善人民生活、提高工作效率、节约能源、降低材料消 耗、增强企业竞争力等方面起着极大的作用。在机电一体化技术迅速发展的同时，运 动控制技术作为其关键组成部分，也得到前所未有的大发展，国内外各个厂家相继推 出运动控制的新技术、新产品。主要有全闭环交流伺服驱动技术（Full Closed AC Servo）、直线电机驱动技术（Linear Motor Driving）、可编程序计算机控制器 （Programmable Computer Controller，PCC）和运动控制卡（Motion Controlling Board）等几项具有代表性的新技术。数控机床是一种高科技的机电一体化产品,是综 合应用计算机技术、精密测量及现在机械制造技术等各种先进技术相结合的产物。数 控机床作为实现柔性制造系统、 计算机集成制造系统和未来工厂自动化的基础已成为 现在制造技术中不可缺少的生产手段,是机电一体化技术的重要组成部分。随着科学 技术的迅速发展,数控技术的应用范围日益扩大。数控机床已成为现在机械制造业中 的主要技术装备。数控机床作为机电一体化的典型产品，在机械制造业中发挥着巨大 的作用，很好地解决了现代机械制造中结构复杂、精密、批量小、多变零件的加工问 题，且能稳定产品的加工质量，大幅度地提高生产效率。经济型中档精度数控车床主 要用于对中小型轴类、盘类以及螺纹零件的加工，这些零件加工工艺要求机床应完成 的工作内容有：控制主轴正反转和实现其不同切削速度的主轴变速；刀架能实现纵向 和横向的进给运动，并具备在换刀点自动改变四个刀位完成选择刀具；冷却泵、润滑 泵的启停； 加工螺纹时， 应保证主轴转一转， 刀架移动一个被加工螺纹的螺距或导程。

数控车床的进给系统包括横向进给系统(X轴)和纵向进给系统(Y轴),它们是由

伺服电机经同步齿形带传动,驱动滚珠丝杠螺母副机构,来实现刀架的运动。根据

GB/T16462-1996《数控卧式车床精度检验》,机床的位置精度包括重复定位精度、反 向偏差和定位精度。当机床的中心距DC=3000mm时,其重复定位精度X 轴0.007mm,Z 轴0.020mm;反向偏差X轴为0.006mm,Z轴为0.012mm;定位精度X轴为0.016mm,Z轴 为0.050mm。可以看出,进给轴设计与主轴设计相比,具有相同的重要性。因而,进给 轴的设计应从动、静两方面充分考虑,位置精度才能达到该标准的要求。 对于X轴， 由于其位置误差值复映在零件加工尺寸上为直径值，故放大了2倍，X轴移动质量不 大，要求的快移速度较低，因而要求X轴应有更高的位置精度。因X轴滚珠杠直径比 Z轴小，长度短，并且采用降速传动，使得折算在X轴电机上的转动惯量减小。因此， X轴的设计应着重以达到所要求的位置精度为主要矛盾进行设计，而选用的电机扭矩 比Z轴小些。为了达到这目标，X轴应从提高重复定位精度、反向偏差及定位精度三 个方面，从设计上解决。在数控车床进给系统的设计中,根据横向、纵向的不同精度 要求,不同移动质量及转动惯量等特点,分别解决设计中的主要矛盾。 以期望设计结果 能满足各项性能指标的要求,达到预期的结果,即满足设计任务书的要求。 限于编者水 平，书中错误和不妥之处在所难免，殷切期望读者批评指正。

1、 总体设计方案

1.1 总体设计方案论证

与普通机床相比,数控机床进给系统的设计要求除了具有较高的定位精度外,还具 有良好的动态响应特性。为了确保数控机床的传动精度和工作平稳性,在设计机械了 机构时,通常还应提出无间隙、低摩擦、高刚度以及有适宜的阻尼比要求等。为了达 到这些要求,在机械传动设计中,主要采取如下措施:

1、尽量采用低摩擦的传动副?

2、选用最佳的降速比?

3、尽量缩短传动链以及用预紧的方法提高传动系统的刚度?

4、尽量消除传动间隙,减少反向行程误差。

数控车床的总体总体设计方案示意图如下图所示：

微机

横向工作台 大

离

隔离

微电机

隔

离

电

光

大

放

率

功

编码器

刀架

电机

伺服

隔

电

光

放

率

功

电机

伺服

纵向工作台

本设计数控车床要求设计为中档精度机床,为此提出以下两种设计方案:

设计方案一:该方案的进给装置及动作原理如下:

机床的横向进给机构由：床鞍，滚珠丝杠副，螺母座，滑板，连接套，步进电机 等部分组成。由步进电机通过连接套带动滚珠丝杠副至螺母座，实现滑板的横向机动 进给。在滚珠丝杠的前端加一螺孔，用内六角螺钉及套与之连接，这样用内六角扳手 可实现滑板的横向手动进给运动。

设计方案二:该方案的进给装置及动作原理如下:车床的横向进给机构由床鞍 4,滚 珠丝杠副 5,螺母座 6,横滑板 7,同步带轮 12、19,交流伺服电机 64 等部分组成,见设计 装配图 001。由交流伺服电机 64 经同步齿形带传动,驱动滚珠丝杠副 5 至螺母座 6,实 现横滑板 7 的横向机动进给,来实现刀架的运动。在该方案中,在滚珠丝杠的前端加了 一个固定销 46,床鞍上改进了支座 3,增加了滚花手柄 2,在滚花手柄 2 的前端用一个开

口槽及内孔与滚珠丝杠相连, 支座 3 下用一个开槽平端紧定螺钉 45 与滚花手柄 2 上 的两圆槽相连作定位作用。当需手动进给时, 滚花手柄2的开口槽就插到滚珠丝杠的 固定销 46 中,将螺钉 45 紧到手柄 2 的相应圆槽中,这样转动滚花手柄 2 就可带动滚珠 丝杠实现手动进给。 当不用手动进给时,松开螺钉45,将滚花手柄2出,使开口槽与滚珠 丝杠的固定销分开,再将螺钉45紧到手柄2的相应圆槽中,此时手柄2与滚珠丝杠脱开 了。

在方案一中,由于在机动进给时,套8仍在转动,不安全。 用内六角扳手时,在作螺纹 的反向运动时,会使内六角螺钉松动,而不能使手动进给可靠进行。在方案二中,在机动 进给时, 滚花手柄不再转动,使车床的安全可靠性得以加强。同时,这样做也使得在车 床检验后的工作过程中,不至于被他人转动手柄而破坏现场工作状态。在方案一中,采 用步进电机,起精度受到一定程度上的限制。因为本设计要求中档精度,所以在方案二 中改用交流伺服电机,以提高相应的精度。并且在方案二中以同步带传动代替方案一 中的连接套,其益处在参考文献［4］106-107页中可以见到,这里就不再重复了。

1.2 总体设计方案的确定

经总体设计方案的比较和论证后,确定的经济型中档精度数控车床横向进给机构 设计的总体方案示意图如装配图 001 所示。该横向进给机构既可以进行机动进给,也 可以进行手动进给。 该横向进给机构采用交流伺服电机驱动, 经同步齿形带传动,驱动 滚珠丝杠转动,从而实现数控车床的横向进给运动。刀架采用LD-1型列电动刀架。

2 横向进给机构的设计与计算

横向进给机构设计与计算的主要内容有: 滚珠丝杠副的设计计算及选型、同步带 的设计计算与选型、同步带轮的选择、交流伺服电机的计算及选型、导轨副的选择、 自动转位刀架的选择。绘制横向进给机构的装配图以及各零件图等。

2.1 已知条件

(1)、床身上最大回转直径:400mm；

(2)、加工最大工件长度:1000mm；

(3)、快移速度:X轴 4m/min,Z轴 8m/min；

(4)、定位精度:X轴 0.035mm, Z轴 0.04mm；

(5)、重复定位精度:X轴 0.0075mm, Z轴 0.01mm；

(6)、数控车床工作台质量W:根据图形尺寸粗略计算 W=60Kg；

(7)、横向进给切削力Fx的确定:

根据参考文献［5］查出:

P df/ Pa =3～5% [5] 1—1

式中: P df—进给系统所需电机功率?

Pa—主传动电机功率。

已知Pa为5.5Kw,取比例系数为5%,则由公式1—1可得：

P df= Pa×5%

=5.5×5%=0.275Kw

根据参考文献查出:

F=61200ηf·P df/V f [5] 1—2

式中: ηf—进给系统效率,其范围为0.15～0.20,取ηf=0.20?

V f—进给速度,m/min?查出:

V f=(1/2～1/3)V ixmax [5] 1—3 取V f=1/3 V ixmax

由公式1—2： Fx=61200×0.20×0.275/(4·1/3)

=2524.5(w)

为了安全起见,取安全系数为1.85,则:

Fx=2524.5×1.85≈4680N

2.2滚珠丝杠副的设计

滚珠丝杠副已经标准化,因此滚珠丝杠副的设计归结为滚珠丝杠副型号的选择。

一般情况下,设计滚珠丝杠时,已知条件为:最大工作负载 F d(或平均工作负载 F m) 作用下的使用寿命,丝杠的工作长度(或螺母的有效行程),丝杠的转速(或平均转速),滚 道的硬度及丝杠的运转情况。

2.2.1 设计步骤

通常的设计步骤为:

A、计算作用在滚珠丝杠上的最大动载荷?

B、从滚珠丝杠列表指出相应最大动负载的近似值,并初选几个型号?

C、根据具体工作要求，对于结构尺寸、循环方式、调隙方法及传动效率等方面 的要求，从初选的几个型号中再挑出比较合适的直径、导程、滚珠列数等，确定某一 型号；

D、根据所选的型号,列出或计算出其主要参数的数值,计算传动效率,并验算刚度 及稳定系数是否满足要求。如不满足要求,则另选其他型号,再作上述计算和验算,直至 满足要求为止。

2.2.2 设计计算简况

选用CPG系列滚珠丝杠副。

A、 CPG系列滚珠丝杠副主要参数的确定:

按预期寿命L n 及轴向载荷 F a 进行选择:

L n=(C a/F a)×10 6 (转) [11] 2—1 式中: C a—额定动载荷?

一般情况下F a 可以用平均轴向载荷 F m 予以代替:

F m=(2F max+F min)/3 [11] 2—2 式中: F max—最大轴向载荷?

F min—最小轴向载荷。

F max=mg+F [11] 2—3

=60×9.8+4680=5268N

F min=mg=60×9.8=588N

所以：F m=(2F max+F min)/3=3078N

对于机车和精密机械通常取L n=20×10 6 (转) [11]

则:： C a=(20) 1/3 F m=2.71F [ m [11] =8341.38N 2—4 计算出 C a,可通过查表得到对应的滚珠丝杠副的尺寸,选取 2505-4 型号滚珠丝杠 副,基本直径为 25mm,大径位 24.5mm,丝杠导程 L0 为 5mm, 滚珠直径为 3.175mm, 滚 珠列数为四列。

B、对选用的滚珠丝杠副的参数进行核算

a、轴向压缩载荷F:

对各种支承条件下所支承的最大轴向载荷,是否会超过临界载荷而失去稳定性, 造成稳定失效,因此对保持丝杠不失去稳定性的轴向压缩载荷进行验算。

滚珠丝杠受压力作用后在弹性范围内的临界稳定载荷F c 由下式计算:

F c=m(d0-d b) 4 /L s 2 [11] 2—5 式中:m为支承系数?G-J形式:m=20×10 4 (N/mm 2 )?

d0 为公称直径(mm)?

d b 为滚珠直径(mm)?

L s 为丝杠轴的支承距离(mm)。

所以: F c=20×10 4 ×(25-3.175) 4 /555 2 =1.47×10 5 N

则: F c/F=1.47×10 5 /5268＞［n］

式中: ［n］为许用稳定安全系数,当丝杠垂直安置时［n］=2.5,水平安置时［n］=4? F为最大轴向压缩载荷。

由以上计算可知条件满足。

a、极限转速的计算:

为使丝杠副在高速运转时不发生共振现象,应对其极限转速进行核算。当丝杠发 生共振时的转速称为临界转速,以N c 表示:

N c=121×10 6 (d0-d b)·K 1/2 /L 2 [11] 2—6 式中: d0 为公称直径(mm)?

d b 为滚珠直径(mm)?

K为支承结构系数, G-J形式: K=2.5。

极限转速 n应满足:

n＜0.8 N c [11] =0.8×1.36×10 4 =1.08×10 4 r/min 2—7

n0=v/(2π) [11] 2—8

=4000/(2π)=6.4×10 2 r/min

因为 n0＜n,所以条件满足。

b、滚珠丝杠副的预加负载:

为了消除螺母与丝杠间的轴向间隙,提高滚珠丝杠副的刚度与定位精度,在丝杠 和螺母间施加负载F p,其预加负载的大小为:

F p= C a/10 [11] =834N

c、临界转速的核算:

丝杠的名义直径：d0=25mm；

n max=v max/L0 [5] =200r/min 2—9 查参考文献［5］图5.7-91,支承为“固定-固定”支承长度L=1568mm, 查参考文献［5］ 图5.7-91, L与 n的交线点在d0=25mm左侧,所以安全。

d、效率计算:

查参考文献：

η=tanβ/tan(β+φ) [5] 2—10 式中: β—螺纹的螺旋升角,可参考文献［5］5.7-41表,取β=3 o 3’?

φ—摩擦角, tanφ=0.003～0.004。

所以: φ=13’45’’

则: η=tan3 o 3’/ tan(3 o 3’+13’45’’)=93%

e、刚度检验:

查参考文献:

△=100F/(EA)+50T/(πGJ c), [5] μm/m 2—11

式中: E—弹性摸量,E=2.1×10 2 GP a?

F—工作负载, F=4680 N ?

A—滚珠丝杠横截面积, A=π/4· （d0-d b） 2 =（25-3.175） 2 =3.37cm 2 ?

d b—滚珠直径(mm)?

G—切变摸量，G=8.4×10GP a?

J c—滚珠丝杠截面惯性矩，J c=2.27×10 -7 m 4 ?

代入公式2—11得： △=10.3μm/m

查参考文献［5］表5-10和表5-17，B级精度为40μm/300mm，七级精度△=15 μm，八级精度△=30μm，所以2005-5型丝杠的刚度是足够的。

由于选用滚珠丝杠的直径为25mm,支承方式为 G-J型，所以稳定性不成问题。

2.3同步带的设计计算

2.3.1 设计计算简况

A、根据同步带传动的工作条件确定传动的设计功率:

P d=KP m [4] 2—12 K=1.4～1.5取 K=1.6则代入公式2—12得：

P d=1.6×1.5=2.4Kw

B、确定带的型号和节距，根据设计功率 P d 和小带轮转速 n1 由同步带选型图中 确定所需采用带的型号和节距分别为 L 型，节距=9.525mm。同步带选型图选自美国 同步带传动标准 ANS11RMA IP-24-1983,如参考文献［4］图6-2所示。

C、选择带轮齿数 Z1 和 Z2:根据型号及小带轮转速 n1，查参考文献［4］表 6-1 所 列带轮最小许用齿数，确定一带轮齿数为：Z1=32，另一带轮齿数为：Z2=1×32=32。

D、带轮节圆直径： d1=T b Z1/π [4] 2—13

=9.525×32/π=97

d2=T b Z2/π [4] 2—14

=9.525×32/π=97

E、确定同步带的节线长度

带的节线长度L p 可根据带围绕两带轮的周长计算得出：

L p=2Acosα+π(d1+d2)/2+πα(d1-d2)/360 [4] 2—15

=2×125cos0+π·97=554。58mm

圆整为554。

式中：A为两传动轮的中心距；

α如参考文献［4］图6-3所示。

F、计算同步带齿数 Z b：

Z b=L p/T b [4] 2—16

=554/9.525=58.163

圆整为59。

G、计算精确的中心距：

A≈M+｛M 2 -1/8［T b(Z2-Z1)/π］ 2 ｝ 1/2[4] 2—17

=2M=2 T b(2Z b -Z2-Z1)/8=121.5mm

H、确定同步=3.39Kw带设计功率为P d 下所需的带宽：

a、计算所选型号同步带的基准额定功率P0（Kw）为：

P0=（F-mv 2 ）v×10 -3[4] 2—18 式中：v—带速（m/s），其计算公式为：

v=ωT b Z1×10 -3 /2π [4] 2—19

=（3000×2π/60）×9.525×32×10 -3

=15.24 m/s

由公式2—19得：

P0=（244.46-0.095×15.24 2 ）×15.24×10 -3

=3.39Kw

F、M的值可根据参考文献［4］表6-2查出。

b、计算小带轮的啮合齿数 Z m，计算公式如下：

Z m= Z1/2-T b Z1(Z2-Z1)/（2π 2 A） [4] 2—20

=16/2-0=8

c、确定实际所需带宽b s：根据设计要求，带的设计功率P d 应小于或等于带所能 传递的额定功率，即P d＜P0,额定功率可根据近似公式计算得出，如下所示：

P≈P0K z K w [4] 2—21 式中：K z—啮合系数，当啮合齿数 Z m≥6时，K z=1；

K w—宽度系数，即

K w=(b s/b0) 1/1.14[4] 2—22 式中：b s—实际带宽；

b0—该种型号同步带的基准带宽；

将上式化简为： P≈P0K z(b s/b0) 1/1.14 ≥P d [4] 2—23 移项得： b s≥b0P d/( K z P0) 1/1.14[4] 2—24

=25.4(2.4/3.39) 1/1.14 =19.94mm

根据参考文献［4］表6-2圆整为25.4mm。

2.3.2 带的工作的验算

可根据下列公式进行验算：

P=［ K z K w F-(b s/b0)mv 2 ］v×10 -3[4] 2—25

＝（1×1×244.46-1×0.095×15.4 2 ）×15.24×10 -3

=3.39Kw

由于：P d=2.4Kw

所以：P＞P d，满足条件要求。

综上所述，可选用的规格为220L，其接线长为558.80mm，齿数为59。

2.4同步带轮的选型

同步带轮已经标准化,因此同步带轮设计归结为同步带轮型号的选择。

根据同步带传送的计算，查参考文献［3］中同步带选型表，可选择规格为T5-32 的 A型同步带。其齿数为：Z=32mm，节径为：T p=50.93mm，外径为：D e=50.08mm， 内孔径为：d=20mm，台肩知觉为：D m=35mm。

2.5 交流伺服电机的计算与选择

1、选用螺杆驱动方式的交流伺服电机，如下图所示：

其中：运动部件重量 W为：60Kg；

摩檫系数μ为：0.15；

外界施加的力 F为：4680/9.8=477.5Kg；

螺杆螺距P为：0,5cm；

螺杆直径D为：2.5cm

螺杆长度 L为：35cm；

传递效率η为：085；

驱动部件比重ρ为：7.2×10 -3 Kg/cm 3 ；

传动装置减速比1/G为：1/2。

2、求换算到电机轴上的负荷力矩（T L）：

T L=9.8（F+μω）D/（2×2π×100ηG） [14] 2—25

=9.8(150+0.15×60)/（2×2π×100×0.85）

=2.23(N·m)

要求：T L≤T R

3、求换算到电机轴上的负荷惯性（J L）：

运动部件的惯性J B：

J B=πρD 4 A/（32×10 4 G 4 ） [14] 2—26 将各个参数代入式2—26可得：J B=0.24×10 -4 Kg·m 2 。

工件的惯性J w：

J w=(1/G) 2 ω/10 -4 ·(P/2π) 2[14] 2—27 将各个参数代入式2—27可得：J w=0.095×10 -4 Kg·m 2 。

注：上述的“A”代表螺杆长度（L）；

对于螺杆： D/2=P/2π [14] 。 2—28

J L= J B +J w [14] 2—29

=0.34×10 -4 Kg·m 2

4、电机的假拟选定：

从产品目录中选出满足上述（J L）、（T L）、（N p）条件的电机，其型号为： P20B10150D×S 《100》。

5、加减速力矩（T a、T b）的计算：

加速力矩T a：

T a=［2π（N1-N2） · （J L +J M）/（60·t a）］+T L [14] 2—30 将各个参数代入式2—30可得：T a =2.45(N·m)

减速力矩T b:

T b=［2π（N1-N2） · （J L +J M）/（60·t b）］-T L [14] 2—31 将各个参数代入式2—31可得：T b =-2(N·m)

由上述计算可以看出，假拟选定电机满足上述（J L）、（T L）、（N p）的计算条件。

6、实际力矩（Trms）的计算：

Trms= ［（T a 2 t a+ T b 2 t b+ T L 2 t L）/t］ 1/2[14] 2—32 取t=1/2,则： t a= t b=t L=t/3=1/6

将各个参数代入式2—32可得：Trms =-2.236(N·m)

由上述计算可以看出，假拟选定电机满足上述（Trms）的计算条件。

7、总结：

根据上述计算和论述可得：应选用P20B10150D×S 《100》型交流伺服电机。

2.6导轨副的选择

导轨的作用是支承和导向,也就是支承运动部件并保证运动部件在外力作用,精确 的沿着确定的轨迹运动,为此对装配基准的导轨提出如下要求。

1、导向精度；

2、耐磨性；

3、刚度；

4、低速运动平稳性。

目前机床上常用的导轨，根据接触角的摩擦情况可分为滑动导轨，滚动导轨和静 压导轨。数控机床伺服进给系统导轨主要直线型。滚动摩擦导轨具有摩擦系数小，动 静摩擦系数差别小，启动阻力小，能微量准确移动，低速运动平稳，无爬行，因而运 动灵活，定位精度高，通过预紧可以提高刚度和抗震性，承受较大的冲击和振动。和 静压导轨，滑动导轨相比，其结构简单，保养方便，是适合数控机床进给系统应用比 较理想的导轨。

综上所述，本设计应选用滚动导轨。

2.7自动转位刀架的设计

自动转位刀架的设计是普通数控机床设计机械方面的关键。 由微机控制的自动转 位刀架具有重复定位精度高， 工作刚度好， 性能可靠， 使用可靠以及工艺性好等特点。

在进行经济型中档精度数控机床的设计时，多采用外购自动转位刀架。一些机床 数控设备厂为用户生产了系列自动刀架，一些长是参加了全国联合计划组织设计了 LD14，LD24，LD34刀架后，又结合该厂生产刀架的经验，吸收了LD型刀架结构， 原理之优点，还参考了国外专利自动刀架的特点，使刀架设计更为合理，更为完美， 具有同类产品最先进的水平， 如常州武进机床数控设备厂生产的系列自动刀架就是一 例。本设计就选用该厂生产的 LD4-1 型系列选用于 AC140，CC620 的四工位自动刀 架LD4-C620。选用自动转位刀架必须搞清原理，自行设计的话要求更高。

自动转位刀架按其原理可分为：

1、螺旋转位刀架；

2、十字槽轮转位刀架；

3、凸台棘式转位刀架；

4、电磁式转位刀架；

5、液压式转位刀架。

自动刀架设计时，刀架要能自动完成抬起，回转，选位，下降，定位和压紧，既 要设计出合理的机构，又要检测出各顺序动作的电信号，以便由控制系统加以控制。

刀架的抬起常采用的有：利用压缩弹簧的恢复力；利用螺纹传动，将旋转运动变 成轴向直线运动，从而达到刀架抬起。

刀架的回转常采用微电机通过蜗轮蜗杆使刀架抬到一定高度时， 由拨块带动刀架 转动。刀架的迭位由刀架位置的编码和微机程序来实现。

刀架的下降常采用微机控制使微电机反转，由于斜面销的棘轮作用，刀架不跟随 转，只是下降。精度常采用锥型定位销定位，端面键定位，后者优于前者，所以端面

定位是最常用的。

压紧刀架的压紧力由微电机下降到位后而继续转动产生， 合选的压紧力应呈切削 力的两倍以上，压紧力还应能调整。

本设计选用的 LD4-1 型自动刀架的工作原理类似于螺旋转位刀架。微机发出换 刀信号，使微电机工转，通过减速机构和升降机构将上刀体上升到一定位置时，离合 转盘起作用，带动上刀体旋转，旋转到所选刀位，发信盘发出刀位信号，使微电机反 转，反靠初定位，上刀体下降，齿轮盘啮合，完成精定位，并通过蜗轮蜗杆，锁紧螺 母，使刀架固紧。当夹紧力达到预先调好状态时，过流继电器动作，切断电源，电机 停转，并向微机发出回答信号，开始执行下道工序。刀架的动作顺序简明的表示为： 微电机—减速器—升降机构—上刀体上升—转位—信息符合—粗定位机构—上刀体 下降—精定位—刀体锁定—微电停转—换刀回答信号—加工顺序执行。

2.8预计结果

本人所设计的数控车床横向进给系统满足经济型中档精度机床的要求， 伺服电机 的大小满足要求，对滚珠丝杠直径的选择也满足强度和刚度的要求，并在横向行程中 有电控极限行程限位装置。也就是说所设计的结果满足各项性能指标的要求，达到了 预期性的效果，即到达了设计任务书中的技术要求和工作要求。

3、结论

本设计主要研究了经济型中档精度数控车床横向进给机构的设计及改造， 其中主 要是改造横向手动进给装置以及进一步提高数控车床横向进给机构的定位精度、 重复 定位精度及可靠性等。 通过设计达到了经济型中档精度数控车床横向进给机构的各项 性能指标的要求。而且，通过这次设计使我较好地了解和掌握了数控车床的工作原理 及组成等，特别是对机械传动装置有了深刻地认识与了解。本次设计主要解决了手动 进给装置的可靠性问题以及数控车床横向进给系统的定位精度、重复定位精度等问 题。 在手动进给装置的可靠性问题中主要是针对先前手动进给装置的不安全问题和不 能可靠运行等因素加以改造， 其具体改造见设计部分， 这里就不再累述了。 通过改造， 使数控车床横向进给机构的安全可靠性得到加强， 同时也使得在机床检验好后的工作 过程中，不至于被他人转动而破坏现场工作状态。总而言之，此结构既简单又可靠。 至于精度问题，由于所做的设计为经济型中档精度的数控车床，所以应适当地提高其 各精度（定位精度、重复定位精度、反向偏差等）。为此本设计采取以下各措施提高 其精度：

1、用交流伺服电机代替以前的步进电机；

2、采用同步带传动代替连接套传动；

3、优化导轨结构；

4、选取适宜的滚珠丝杠直径，在保证数控机床必须的惯量匹配的前提下，加大 滚珠丝杠的直径以提高滚珠丝杠的轴向刚度。 这些做法的优点在各个参考文献中均有 论述，这里也就不加以重复了。这样做后，使数控车床横向进给机构的各精度都得以 提高，以达到中档精度机床的设计要求。

由于安全可靠性的加强和精度的进一步提高， 所以该横向进给机构与以前的横向 进给机构相比有加工精度高、质量好、效率高以及效益好等特点。当然，由于本人的 水平有限，该横向进给机构再所难免存在一些不足之处。主要是机床的动静摩擦死区 及爬行等问题，为了减少爬行，应选用具有良好防爬行性能的优质聚四氟乙烯软带， 减少摩擦副的综合摩擦系数。此外，还应设计更佳的油沟形式，选用黏度高的润滑油 （如HJ40、HJ50等），以提高油膜的刚度。

工作小结与致谢

短暂而宝贵的毕业设计（论文）即将结束了，通过这次毕业设计的锻炼，使我从 中受益非浅。毕业设计是我们大学四年学习生活的最后一个阶段，也是检查我们四年 以来学习情况的阶段，是我们大学生活必不可少的一个阶段。我对该次毕业设计比较 重视，一来是为了把握好这次学习的机会；二来是为了使自己通过这次毕业设计检验 一下自己的学习情况， 发现自己的不足之处， 以为将来的学习和工作做好充分的准备。 因此，虽然有“非典”的干扰，但是我还是静下心来去做这次毕业设计，每天到教室 或机房做设计。毕业设计包括许多的小的环节，如文献综述、毕业实习、绘制装配图 和零件图以及写设计说明书等部分。其中，每一个环节都是必不可少的，都对是我们 有帮助的。通过文献综述，使我对自己所做课题以及相关内容有了进一步了解，且为 设计做好了一定的准备；通过毕业实习，使我能够理论与实践相结合，并且巩固了所 学的专业知识，同时也为毕业设计积累了一些经验和资料。通过绘图、写论文，使我 的 CAD 绘图能力进一步提高，同时也提高了打字速度和 Word 的操作能力。总之， 通过这次设计使我受益非浅，虽然毕业设计的时间不长，但是我从中学到的知识和方 法是丰富的。当然，通过这次毕业设计也发现了自己的一些不足之处，这对进一步提 高自己起了一定程度的积极作用。因此，这次毕业设计为将来从事实际工程技术工作 奠定了良好的基础。

本次毕业设计由盐城市机床高级工程师沙爱民老师的指导，在整个设计过程中， 沙老师教给我许多设计的方法以及一些实用的技巧， 在此对沙老师的热情指导表示衷 心的感谢。 在设计过程中姜煜林等多位老师以及许多同学也给予了帮助及指导在此也 表示衷心的感谢，同时，也感谢学校及机械系的大力支持。

参考文献

1 沙爱民.数控车床横向自动进给装置的设计改进，机械科学和技术，1998 年 5 月第 27卷，第3期：55页

2 徐亚明，大型车控车床的进给系统设计与分析，机械制造，1998年，第6期：11~22 页

3 陈秀宁，施高义，机械设计课程设计，第一版.浙江:浙江大学出版社.1995.143~299 页

4 刘文信,孙学社.机床数控技术.第1版.北京:机械工业出版社.1995年.85~148页

5 机床设计手册联合编写组编.机械设计手册.第2册.北京,机械工业出版社.1987

6 大连理工大学工程图教室编.机械制图.第 4 版.北京:高等教育出版社.1991 年.2~11 页,194~283页

7 机电一体化技术应用实例编委会编.机电一体化技术应用实例.第 1 版.北京:机械工 业出版社.1998年.86~117页

8 北京航空学院机械加工教室编.数控机床的机床与传动.北京:国防工业出版社.第 1 版1991年73~156页

9 徐锦康.机械设计.第2版.北京:机械工业出版社.2001年9月.

10 王爱玲.现代数控机床结构设计.第1版.北京:兵器出版社.1999年.214~323页.

11 上海川浦机械实业公司.滚珠丝杠产品目录.上海.2~20页

12慈溪恒力同步带轮产品目录.宁波.2~42页

13武进机床数控设备厂.LD-1型列电动刀架产品目录.常州

14 广州数据设备厂.交流伺服电机产品目录.广州

附件清单

1 数控车床横向进给机构装配图CK—001：A0,1张； 2：滚花手柄零件图CK—102：A4,1张；

3 支座零件图CK—103：A3,1张；

4 床鞍零件图CK—104：A0,1张；

5 横向滚珠丝杠零件图CK—105：A3,1张；

6 螺母座零件图CK—106：A3,1张；

7 横滑板零件图CK—107：A1,1张；

8 护罩零件图CK—110：A2,1张；

9 小护罩零件图CK—111：A3,1张；

10 同步带轮零件图CK—112：A4,1张；

11 轴套零件图CK—113；A4,1张；

12 隔套零件图CK—115：A4,1张；

13防护罩零件图CK—116：A3,1张；

14法兰座零件图CK—117：A3,1张；

15 电机支架零件图CK—118：A1,1张；

16 同步带轮零件图CK—119：A4,1张；

17 挡边零件图CK—120：A4,1张；

18 内隔套零件图CK—121：A4,1张；

19 外隔套零件图CK—122：A4,1张；

20 垫板零件图CK—123：A4,1张；

21 垫块零件图CK—124：A4,1张；

22 挡板零件图CK—127：A4,1张；

23 电缆罩零件图CK—136：A3,1张；

24 挡块零件图CK—137：A4,1张；

25 挡块零件图CK—138：A4,1张；

26 堵塞零件图CK—139：A4,1张；

27、总装图CK—000：A3,1张。

卧式车床主传动系统设计

《卧式车床主主传动系统设计》课程设计说明书 学院、系：机械工程学院 专业：机械工程及自动化 学生姓名： 班级： 指导教师姓名：姚建明职称：副教授 最终评定成绩： 2015 年12月10日至2016 年01月09日

目录 1普通车床传动系统的设计参数2 参数的拟定 3传动设计 4传动件的估算 5动力的设计 6结构设计及说明 7参考文献 8总结

一、普通车床传动系统的设计参数 1.1普通车床传动系统设计的设计参数： （a ）主轴最低转速15主轴最高转速1500 （b ）公比φ=1.26； （c ）电机功率为7.5KW ； （d ）电机转速为1440r/min 。 二、参数的拟定 2.2 电机的选择 已知异步电动机的转速有3000 /min r 、1500/min r 、1000/min r 、750 /min r ，已知额P =7.5KW ，根据《车床设计手册》附录表2选Y132M-4，额定功率7.5kw ,满载转速为1440 min r ，87.0=η。 1min max -== z n N N R ? n Z n R 1-=? 1lg lg += ? n R Z z=11 为了方便计算取z==12 三、传动设计 3.1 主传动方案拟定 此次设计中，我们采用集中传动型式的主轴变速箱。 3.2 传动结构式、结构网的选择

? 确定传动组及各传动组中传动副的数目 级数为Z 的传动系统由若干个顺序的传动组组成，各传动组分别有1Z 、 2Z 、……个传动副。即 321Z Z Z Z = 传动副中由于结构的限制以2或3为合适，即变速级数Z 应为2和3的因子：b a Z 3?2= ，可以有3种方案：12=3×2×2；12=2×3×2；12=2×2×3 ? 传动式的拟定 12级转速传动系统的传动组，选择传动组安排方式时，考虑到机床主轴变速箱的具体结构、装置和性能。 主轴对加工精度、表面粗糙度的影响很大，最后一个传动组的传动副常选用2。 综上所述，选传动式为12=3×2×2。 ? 结构式的拟定 对于12=3×2×2传动式，有6种结构式和对应的结构网。分别为： 12=32×21×26 12=31×23×26 12=34×22×21 12=34×21×22 12=31×26×23 12=32×26×21 根据主变速传动系统设计的一般原则传动顺序与扩大顺序相一致的原则 13612322=??

数控机床进给系统设计

数控机床进给系统设计

第一章、数控机床进给系统概述 数控机床伺服系统的一般结构如图图1-1所示： 图1-1数控机床进给系统伺服 由于各种数控机床所完成的加工任务不同，它们对进给伺服系统的要求也不尽相同，但通常可概括为以下几方面：可逆运行；速度范围宽；具有足够的传动刚度和高的速度稳定性；快速响应并无超调；高精度；低速大转矩。 1.1、伺服系统对伺服电机的要求 （1）从最低速到最高速电机都能平稳运转，转矩波动要小，尤其在低速如0.1r /min 或更低速时，仍有平稳的速度而无爬行现象。 （2）电机应具有大的较长时间的过载能力，以满足低速大转矩的要求。一般直流伺服电机要求在数分钟内过载4-6倍而不损坏。 （3）为了满足快速响应的要求，电机应有较小的转动惯量和大的堵转转矩，并具有尽可能小的时间常数和启动电压。电机应具有耐受4000rad/s2以上的角加速度的能力，才能保证电机可在0.2s以内从静止启动到额定转速。 （4）电机应能随频繁启动、制动和反转。 随着微电子技术、计算机技术和伺服控制技术的发展，数控机床的伺服系统已开始采用高速、高精度的全数字伺服系统。使伺服控制技术从模拟方式、混合方式走向全数字方式。由位置、速度和电流构成的三环反馈全部数字化、软件处理数字PID，使用灵活，柔性好。数字伺服系统采用了许多新的控制技术和改进伺服性能的措施，使控制精度和品质大大提高。 数控车床的进给传动系统一般均采用进给伺服系统。这也是数控车床区别于普通车床的一个特殊部分。 1.2、伺服系统的分类 数控车床的伺服系统一般由驱动控制单元、驱动元件、机械传动部件、执行件和检测反

馈环节等组成。驱动控制单元和驱动元件组成伺服驱动系统。机械传动部件和执行元件组成机械传动系统。检测元件与反馈电路组成检测系统。 进给伺服系统按其控制方式不同可分为开环系统和闭环系统。闭环控制方式通常是具有位置反馈的伺服系统。根据位置检测装置所在位置的不同，闭环系统又分为半闭环系统和全闭环系统。半闭环系统具有将位置检测装置装在丝杠端头和装在电机轴端两种类型。前者把丝杠包括在位置环内，后者则完全置机械传动部件于位置环之外。全闭环系统的位置检测装置安装在工作台上，机械传动部件整个被包括在位置环之内。 开环系统的定位精度比闭环系统低，但它结构简单、工作可靠、造价低廉。由于影响定位精度的机械传动装置的磨损、惯性及间隙的存在，故开环系统的精度和快速性较差。 全闭环系统控制精度高、快速性能好，但由于机械传动部件在控制环内，所以系统的动态性能不仅取决于驱动装置的结构和参数，而且还与机械传动部件的刚度、阻尼特性、惯性、间隙和磨损等因素有很大关系，故必须对机电部件的结构参数进行综合考虑才能满足系统的要求。因此全闭环系统对机床的要求比较高，且造价也较昂贵。闭环系统中采用的位置检测装置有：脉冲编码器、旋转变压器、感应同步器、磁尺、光栅尺和激光干涉仪等。 数控车床的进给伺服系统中常用的驱动装置是伺服电机。伺服电机有直流伺服电机和交流伺服电机之分。交流伺服电机由于具有可靠性高、基本上不需要维护和造价低等特点而被广泛采用。 直流伺服电动机引入了机械换向装置。其成本高，故障多，维护困难，经常因碳刷产生的火花而影响生产，并对其他设备产生电磁干扰。同时机械换向器的换向能力，限制了电动机的容量和速度。电动机的电枢在转子上，使得电动机效率低，散热差。为了改善换向能力，减小电枢的漏感，转子变得短粗，影响了系统的动态性能。 交流伺服已占据了机床进给伺服的主导地位，并随着新技术的发展而不断完善，具体体现在三个方面。一是系统功率驱动装置中的电力电子器件不断向高频化方向发展，智能化功率模块得到普及与应用；二是基于微处理器嵌入式平台技术的成熟，将促进先进控制算法的应用；三是网络化制造模式的推广及现场总线技术的成熟，将使基于网络的伺服控制成为可能。 1.3、主要设计任务参数 车床控制精度：0.01mm（即为脉冲当量）；最大进给速度：V max=5m/min。最大加工直径为D =400mm，工作台及刀架重：110㎏；最大轴，向力=160㎏；导轨静摩擦系数=0.2； max 行程=1280mm；步进电机：110BF003；步距角：0.75°；电机转动惯量：J=1.8×10-2㎏.m2。

机床主传动系统设计

机床主传动系统设计 多轴箱是组合机床的重要专用部件。它是根据加工示意图所确定的工件加工孔的数量和位置、切削用量和主轴类型设计的传递各主轴运动的动力部件。其动力来自通用的动力箱，与动力箱一起安装于进给滑台，可完成钻扩铰镗孔等加工工序。 通用主轴箱采用标准主轴，借助导向套引导刀具来保证被加工孔的位置精度。 5.1大型主轴箱的组成 大型通用主轴箱由通用零件如箱体、主轴、传动轴、齿轮和附加机构等 组成。有箱体、前盖、后盖、上盖、侧盖等为箱体类零件；主轴、传动 轴、手柄轴、传动齿轮、动力箱或电动机齿轮等为传动类零件；叶片泵、 分油器、注油标、排油塞、油盘和防油套等为润滑及防油元件。 5.2多轴箱通用零件 1．通用箱体类零件箱体材料为HT200，前、后、侧盖等材料为HT150。 多轴箱的标准厚度为180mm，前盖厚度为55mm，后盖厚度为90mm。 2．通用主轴 1)滚锥轴承主轴 2)滚针轴承主轴 3)滚珠轴承主轴：前支承为推力球轴承、后支承为向心球轴承或圆锥滚子 轴承。因推力球轴承设置在前端，能承受单方向的轴向力，适用于钻孔 主轴。 3．通用传动轴 通用传动轴一般用45＃钢，调质T235；滚针轴承传动轴用20Cr钢， 热处理S0.5～C59。 4．通用齿轮和套 多轴箱用通用齿轮有：传动齿轮、动力箱齿轮和电机齿轮。 5.3通用多轴箱设计 1．多轴箱设计原始依据图

1) 多轴箱设计原始依据图 图5－1.原始依据图 2) 主轴外伸及切削用量 表5－1.主轴参数表 3) 被加工零件：箱体类零件，材料及硬度，HT200，HB20～400 2． 主轴、齿轮的确定及动力的计算 1) 主轴型式和直径、齿轮模数的确定 主轴的型式和直径，主要取决于工艺方法、刀具主轴联结结构、刀具的进给抗力和切削转矩。钻孔采用滚珠轴承主轴。主轴直径按加工示意图所示主轴类型及外伸尺寸可初步确定。传动轴的直径也可参考主轴直径大小初步选定。 齿轮模数m （单位为mm ）按下列公式估算： (30~m ≥=≈1.9（《组合机床设计简明手册》p62）

数控机床主传动系统

数控机床主传动系统 第一节概述 1、对主传动系统的要求 (1)调速范围 :多用途、通用性大的机床要求主轴的调速范围大，低速大转矩功能，较高的速度，如车削加工中心。 (2)热变形: 电动机、主轴及传动件都是热源。低温升、小的热变形是对主传动系统要求的重要指标。 (3)主轴的旋转精度和运动精度: 主轴的旋转精度是指装配后，在无载荷、低速转动条件下测量主轴前端和距离前端300mm处的径向圆跳动和端面圆跳动值。主轴在工作速度旋转时测量上述的两项精度称为运动精度。数控机床要求有高的旋转精度和运动精度。 (4)主轴的静刚度和抗振性: 数控机床加工精度较高，主轴的转速又很高，因此对主轴的静刚度和抗振性要求较高。主轴的轴颈尺寸、轴承类型及配置方式，轴承预紧量大小，主轴组件的质量分布是否均匀及主轴组件的阻尼等对主轴组件的静刚度和抗振性都会产生影响。 (5)主轴组件的耐磨性: 主轴组件必须有足够的耐磨性，使之能够长期保持良好的精度。 2、主轴变速方式 (1).无级变速 (2)(分段无级变速 :1)带有变速齿轮的主传动2)通过带传动的主传动3)用两个电动机分别驱动主轴 (3)(液压拨叉变速机构在带有齿轮传动的主传动系统中，齿轮的换挡主要靠液压拨耳来完成 3、主轴部件

主轴部件是机床的一个关键部件，它包括主轴的支承、安装在主轴上的传动零件等。 机床的主轴部件满足的要求:主轴的回转精度、部件的结构刚度和抗振性、运转温度和热稳定性以及部件的耐磨性和精度保持能力等。 对于数控机床尤其是自动换刀数控机床，为了实现刀具在主轴上的自动装卸与夹持，还必须有刀具的自动夹紧装置、主轴准停装置和主轴孔的清理装置等结构。 (1)、主轴端部的结构形状 主轴端部用于安装刀具或夹持工件的夹具，在设计要求上，应能保证定位准确、安装可靠、联接牢固、装卸方便，并能传递足够的转矩 主轴为空心，前端有莫氏锥度孔，用以安装顶尖或心轴。 1)莫氏锥度是一个锥度的国际标准，用于静配合以精确定位。锥度很小，利用摩擦力可以传递一定的扭矩，方便拆卸。莫氏锥度又分为长锥和短锥,长锥多用于主动机床的主轴孔,短锥用于机床附件和机床连接孔, (2)主轴部件的支承 机床主轴带着刀具或夹具在支承中作回转运动，应能传递切削转矩承受切削抗力，并保证必要的旋转精度。机床主轴多采用滚动轴承作为支承，对于精度要求高的主轴则采用动压或静压滑动轴承作为支承。 (3)滚动轴承的精度 主轴部件所用滚动轴承的精度有高级E、精密级D、特精级C和超精级B。前支承的精度一般比后支承的精度高一级，也可以用相同的精度等级。普通精度的机床通常前支承取C、D级，后支承用D、E级。特高精度的机床前后支承均用B级精度液体静压轴承和动压轴承主要应用在主轴高转速、高回转精度的场合，对于要求更高转速的主轴，可以采用空气静压轴承，这种轴承达每分钟几万转的转速，有非常高的回转精度。 (4)(主轴滚动轴承的预紧

数控机床进给系统设计

第一章、数控机床进给系统概述 数控机床伺服系统的一般结构如图图1-1所示： 图1-1数控机床进给系统伺服 由于各种数控机床所完成的加工任务不同，它们对进给伺服系统的要求也不尽相同，但通常可概括为以下几方面：可逆运行；速度范围宽；具有足够的传动刚度和高的速度稳定性；快速响应并无超调；高精度；低速大转矩。 1.1、伺服系统对伺服电机的要求 （1）从最低速到最高速电机都能平稳运转，转矩波动要小，尤其在低速如0.1r /min或更低速时，仍有平稳的速度而无爬行现象。 （2）电机应具有大的较长时间的过载能力，以满足低速大转矩的要求。一般直流伺服电机要求在数分钟内过载4-6倍而不损坏。 （3）为了满足快速响应的要求，电机应有较小的转动惯量和大的堵转转矩，并具有尽可能小的时间常数和启动电压。电机应具有耐受4000rad/s2以上的角加速度的能力，才能保证电机可在0.2s以内从静止启动到额定转速。 （4）电机应能随频繁启动、制动和反转。 随着微电子技术、计算机技术和伺服控制技术的发展，数控机床的伺服系统已开始采用高速、高精度的全数字伺服系统。使伺服控制技术从模拟方式、混合方式走向全数字方式。由位置、速度和电流构成的三环反馈全部数字化、软件处理数字PID，使用灵活，柔性好。数字伺服系统采用了许多新的控制技术和改进伺服性能的措施，使控制精度和品质大大提高。 数控车床的进给传动系统一般均采用进给伺服系统。这也是数控车床区别于普通车床的一个特殊部分。 1.2、伺服系统的分类 数控车床的伺服系统一般由驱动控制单元、驱动元件、机械传动部件、执行件和检测反馈环节等组成。驱动控制单元和驱动元件组成伺服驱动系统。机械传动部件和执行元件组成机械传动系统。检测元件与反馈电路组成检测系统。

车床主传动系统设计

陕西理工学院 车床主传动系统设计 设计题目 系别 专业 学生姓名 班级学号 设计日期

目录 第一章概述--------------------------------------------------------------4 1、车床主传动系统课程设计的目的----------------------------4 2、设计参数----------------------------------------------------------4 第二章参数的拟定-----------------------------------------------------4 1、确定极限转速----------------------------------------------------4 2、主电机选择-------------------------------------------------------5第三章传动设计--------------------------------------------------------5 1、主传动方案拟定-------------------------------------------------5 2、传动结构式、结构网的选择----------------------------------5 3、转速图的拟定----------------------------------------------------6第四章传动件的估算---------------------------------------------------7 1、三角带传动的计算----------------------------------------------7 2、传动轴的估算----------------------------------------------------9 3、齿轮齿数的确定和模数的计算-------------------------------11 4、齿宽确定----------------------------------------------------------15 5、齿轮结构设计----------------------------------------------------16 6、带轮结构设计----------------------------------------------------16 7、传动轴间的中心距----------------------------------------------16 8、轴承的选择-------------------------------------------------------17第五章动力设计---------------------------------------------------------17

数控机床主传动系统及主轴设计.

新疆工程学院机械工程系毕业设计（论文）任务书 学生姓名专业班级机电一体化09-11（1）班设计(论文)题目数控机床主传动系统及主轴设计 接受任务日期2012年2月29日完成任务日期2012年4月9日指导教师指导教师单位机械工程系 设 计(论文)内容目标 培养学生综合应用所学的基本理论，基础知识和基本技能进行科学研究能力的初步训练；培养和提高学生分析问题，解决问题能力。通过毕业设计，使学生对学过的基础理论和专业知识进行一次全面地系统地回顾和总结。通过对具体题目的分析和设计，使理论与实践结合，巩固和发展所学理论知识，掌握正确的思维方法和基本技能。 设计(论文)要求 1．论文格式要正确。 2．题目要求：设计题目尽可能选择与生产、实验室建设等任务相结合的实际题目，完成一个真实的小型课题或大课题中的一个完整的部分。 3．设计要求学生整个课题由学生独立完成。 4．学生在写论文期间至少要和指导老师见面5次以上并且和指导教师随时联系，以便掌握最新论文的书写情况。 论文指导记录 2012年3月1号早上9：30-12：00在教室和XX老师确定题目。2012年3月6日早上10：00-12:00在教室确定论文大纲与大纲审核。2012年3月13日早上10:00-12：00在教室确定论文格式。 2012年3月20日早上9：30-12:00在教室对论文一次修改。 2012年3月27日早上9：30-12:00在教室对论文二次修改。 2012年4月6日早上9：30-12：30在教室对论文三次修改。 2012年4月9日早上9:30-12：00在教室老师对论文进行总评。 参考资料[1]成大先.机械设计手册-轴承[M].化学工业出版社 2004.1 [2]濮良贵纪名刚.机械设计[M].高等教育出版社 2006.5 [3]李晓沛张琳娜赵凤霞. 简明公差标准应用手册[M].上海科学技术出版社 2005.5 [4]文怀兴夏田.数控机床设计实践指南[M].化学工业出版社 2008.1 [5][日]刚野修一(著). 杨晓辉白彦华(译) .机械公式应用手册[M].科学出版社 2004

机床主传动系统设计说明

机械工程学院 课程设计说明书 专业机械设计制造及其自动化 班级XXXXXXXXXXX 姓名XXXXXXXX 学号XXXXXXXXXXXX 课题普通车床主传动系统设计 指导教师XXXXXXXXXX ___________ 年月曰

普通车床主传动系统设计说明书 设计题目：设计一台普通车床的主传动系统，设计参数: （选择第三组参数作为设计数据） 、运动设计 =1.41，因为=1.41=1.06 6,根据《机械制造装备设计》P77表3-6标准数列。首先找到 最小极限转速25,再每跳过5个数（1.26?1.06 6）取一个转速，即可得到公比为 1.41 的数列：45、63、90、125、180、250、355、500、710、1000、1400、2000。 （4）结构式采用：12 31 23 26 1）确定系数X o x0l^R n Z 1 11 12 1 0 (1)传动方案设计（选择集中传动方案） (2) 转速调速围Rn n max 200044.44 n min 45 (3)根据《机械制造装备设计》p78公式（3-2 ）因为已知 R n ig R n z Z= lg +1 (Z 1}R n =11444 = 根据《机械制造装备设计》p77表3-5标准公比。这里我们取标准公比系列

In 2）确定结构网和结构式： 确定基本组传动副数，一般取P o 2 ，在这里取 F0 3 3）基型传动系统的结构式应为：12 2?2￡26 4）变型传动系统的结构式，应在原结构式的基础上，将兀基本组基比指数I 加上X。而成，应为X o为0,故不发生改变。 根据“前多后少”，“前密后疏”的原则，取12 31 23 26 5）验算原基本组变形后的变速围 R2X2 F2 1 1.413 （2 1）1.413 2.8 8 6）验算最末变速的组变速围 R3 X3 F3 1 1.416"21）1.4167.858 8 传动系的结构网

数控车床横向进给系统设计

1、数控机床进给系统概述 1.1 伺服进给系统概述 数控机床的伺服进给系统由伺服驱动电路、伺服驱动装置、机械传动机构和执行部件组成。它的作用是接收数控系统发出的进给速度和位移指令信号，由伺服驱动电路作转换和放大后，经伺服驱动装置（直流、交流伺服电动机，功率步进电机，电业脉冲马达等）和机械传动机构，驱动机床的工作台、主轴刀架等执行部件实现工作进给和快速移动。数控机床的伺服进给系统与一般机床的进给系统有本质的差别，他能根据指令信号精确地控制执行部件的运动速度与位置，以及几个执行部件按一定运动规律所合成的运动轨迹。 1.2 伺服进给系统分类 数控私服进给系统按有无位置检测和反馈进行分类，有以下三种： (1)开环伺服系统 (2)半闭环伺服系统 (3)闭环伺服系统 1.3 伺服进给系统的基本要求 (1)精度要求 (2)响应速度 (3)调速范围 (4)低速、大转矩 2、运动设计 2.1传动方案拟定 数控机床按控制方式分为开环、闭环、半闭环，由于采用直流式交流伺服电机的闭环控制方案，结构复杂，技术难度大，调试和维修困难，造价也高。闭环控制可以达到很好的机床精度，能补偿机械传动系统中各种误差，消除间隙、干扰等对加工精度的影响，一般应用于要求高的数控设备中，由于数控车床加工精度不十分高，采用闭环系统的必要性不大。若采用直流或交流伺服电机的半闭环控制，精度较闭环控制的查，但是稳定性好，成本较低，调试维修较容易；但是对于经济型数控机床来说必要性不大。故在本次设计中，采用开环控制步进电机驱动。 确定设计任务后，初步拟定三种传动方案即1电机直接与丝杠相连；2电机通过同步带的传动带动丝杠转动；3电机通过齿轮传动带动丝杠转动。 步进电机具有如下优点 :

普通车床主传动系统设计

制造装备 课程设计任务书 （2015~2016学年） 设计题目普通车床主传动系统的设计 学院名称电气工程与自动化学院机械工程系 专业（班级）机械设计制造及自动化 姓名（学号）Z41214054XX 起讫日期 指导教师 下发任务书日期 201X年 X月 X 日

安徽大学制造装备课程设计任务书

安徽大学 审阅 课程设计成绩评定 答辩

目录１、参数的拟定 ２、运动的设计 ３、传动件的估算和验算 ４、展开图的设计 ５、总结

一、参数拟定 １、确定公比φ 已知Ｚ＝8级（采用集中传动） n max =1250 n min=40 R n=φz-1 所以算得φ≈1.26 2、确定电机功率N 已知电机功率N=4.4kw 二、运动的设计 1、列出结构式 8=2[2] 3[] 2[4] 因为：在I轴上如果安置换向摩擦离合器时，为减小轴向尺寸，第一传动组的传动副数不能多，以2为宜。在机床设计中，因要求的R较大，最后扩大组应取2更为合适。由于I轴装有摩擦离合器，在结构上要求有一齿轮的齿根圆大于离合器的直径。 2、拟定转速图 1）主电机的选定 电动机功率N：4.4KW 电机转速n d:

因为n max =1250vr/min ，根据N=4.4KW ，由于要使电机转速n d 与主轴最高转速相近或相宜，以免采用过大的升速或过小的降速传动。所以初步定电机为：Y132m-4，电机转速1440r/min 。 2）定比传动 在变速传动系统中采用定比传动，主要考虑传动、结构和性能等方面要求，以及满足不同用户的使用要求。为使中间两个变速组做到降速缓慢，以利于减少变速箱的径向尺寸，故在Ⅰ-Ⅱ轴间增加一对降速传动齿轮。 3）分配降速比 8级降速为：250315400500 630 8001000 315 1250 （r/min ） 画出转速图 8=2[2]2[2]2[4] 电 ⅡⅢ Ⅳ Ⅰ250 315400500 630800100012501440r/min 结构大体示意图:

数控机床进给系统范文

数控机创进给系统 数控机床的进给传动系统常用伺服进给系统来工作。 伺服进给系统的作用是根据数控系统传来的指令信息，进行放大以后控制执行部件的运动，不仅控制进给运动的速度，同时还要精确控制刀具相对于工件的移动位置和轨迹。因此，数控机床进给系统，尤其是轮廓控制系统，必须对进给运动的位置和运动的速度两方面同时实现自动控制。 数控机床进给系统的设计要求除了具有较高的定位精度之外，还应具有良好的动态响应特性，系统跟踪指令信号的响应要快，稳定性要好。 一个典型的数控机床闭环控制的进给系统组成：位置比较、放大元件、驱动单元、机械传动装置和检测反馈元件等几部分。 机械传动装置：是指将驱动源旋运动变为工作台直线运动的整个机械传动链，包括减速装置、丝杠螺母副等中间传动机构。 第一节概述 一、数控机床对进给传动系统的要求 1．减少摩擦阻力：在数控机床进给系统中，普遍采用滚珠丝杠螺母副、静压丝杠螺母副，滚动导轨、静压导轨和塑料导轨。 2．减少运动惯量 3．高的传动精度与定位精度设计中，通过在进给传动链中加入减速齿轮，以减小脉冲当量(即伺服系统接收一个指令脉冲驱动工作台移动的距离)，预紧传动滚珠丝杠，消除齿轮、蜗轮等传动件的间隙等办法，可达到提高传动精度和定位精度的目的。 4．宽的进给调速范围：伺服进给系统在承担全部工作负载的条件下，应具有很宽的调速范围，以适应各工件材料、尺寸和刀具等变化的需要，工作进给速度范围可达3～6000mm／min(调速范围1：2000)。 5．响应速度要快：所谓快响应特性是指进给系统对指令输入信号的响应速度及瞬态过程结束的迅速程度，即跟踪指令信号的响应要快；定位速度和轮廓切削进给速度要满足要求；工作台应能在规定的速度范围内灵敏而精确地跟踪指令，进行单步或连续移动，在运行时不出现丢步或多步现象 6．无间隙传动：进给系统的传动间隙一般指反向间隙，即反向死区误差，它存在于整个传动链的各传动副中，直接影响数控机床的加工精度。因此，应尽量消除传动间隙，减小反向死区误差。设计中可采用消除间隙的联轴节及有消除间隙措施的传动副等方法。 7．稳定性好、寿命长：稳定性是伺服进给系统能够正常工作的最基本的条件，特别是在低速进给情况下不产生爬行，并能适应外加负载的变化而不发生共振。所谓进给系统的寿命，主要指其保持数控机床传动精度和定位精度的时间长短，即各传动部件保持其原来制造精度的能力。 8．使用维护方便 二、联轴器 联轴器是用来连接进给机构的两根轴使之一起回转，以传递转矩和运动的一种装置。机器运转时，被连接的两轴不能分离，只有停车后，将联轴器拆开，两轴才能脱开。 联轴器的类型：有液压式、电磁式和机械式；而机械式联轴器是应用最广泛的一种，它借助于机械构件相互间的机械作用力来传递转矩，

机械机床毕业设计16CA6150数控车床主轴箱及传动系统系统的设计业设计

毕业设计（论文）任务书 指导老师 课题名称CA6150车床主轴箱设计学生姓名 专业班级数控班

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。 4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。 5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。 6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作的 要求。由于直流和交流主轴电动机的调速系统日趋 完善，所以不仅能够方便地实现宽范围无级变速， 而且减少了中间传递环节，提高了变速控制的可靠 性。 7主轴组件的耐磨性高，使传动系统具有良好的精度保持性。凡有机械摩擦的部位，如轴承、锥孔等都 有足够的硬度，轴承处还有良好的润滑。 1.2 主传动系统的设计要求 ①主轴具有一定的转速和足够的转速范围、转速级数， 能够实现运动的开停、变速、换向和制动，以满足 机床的运动要求。 ②主电机具有足够的功率，全部机构和元件具有足够 的强度和刚度，以满足机床的动力要求。 ③主传动的有关结构，特别是主轴组件要有足够高的

C618数控车床的主传动系统设计

第一章概论 一、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。二、国内数控机床状况分析 （一）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。 （二）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。 三、数控系统的发展趋势 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。 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。 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

数控机床进给系统设计示例

数控机床系统总体设计方案的确定和设计内容 注：下面内容中所指：横向即为X轴方向,纵向即为Y轴方向 最大加工直径为400和500mm的设计方案确定计算内容和公式与320mm的一样，把各自的参数代入即可。 总体方案设计的内容 接到一个数控装置的设计任务以后，必须首先拟订总体方案，绘制系统总体框图，才能决定各种设计参数和结构，然后再分别对机械部分和电气部分进行设计计算。 机床数控系统总体方案的拟订包括以下内容：系统运动方式的确定，伺服系统的的选择，执行机构的结构及传动方式的确定，计算系统的选择等内容。 一般应根据设计任务和要求提出数个总体方案，进行综合分析，比较和论证，最后确定一个可行的总体方案。 2.2 总体方案设计 2.2.1 设计任务 用微机数控技术改造最大加工直径为320毫米普通车床的进给系统 主要技术参数： 最大加工直径（mm）：在床身上：320 在床鞍上：175 最大加工长度（mm）： 750 溜板及刀架重量（N）：纵向：800 横向：400 刀架快移速度（m/min）：纵向：2 横向：1 最大进给速度（m/min）：纵向：0.8 横向：0.4 最小分辨率（mm） : 纵向：0.01 横向：0.005 定位精度（mm） : 0.02 主电机功率（KW）：3 起动加速时间（ms）：25 2.2.2 总体方案确定 （1）系统的运动方式与伺服系统的选择

由于改造后的经济型数控车床应具有定位，直线插补，顺。逆圆，暂停，循环加工，公英制罗纹加工等功能，故应选择连续控制系统。考虑到属于经济型数控机床加工精度要求不高，为了简化结构，降低成本，采用步进电机开环控制系统。 （2）数控系统 根据机床要求，采用8位微机。由于MCS-51系列单片机具有集成度高，可靠性好，功能强，速度快，抗干扰性强，具有很高的性能价格比等特点，决定采用MCS-51系列的80C51单片机扩展系统。 控制系统由微机部分，键盘及显示器，I/O接口，步进电机驱动器等组成，系统的加工程序和控制命令通过键盘操作实现，显示器采用液晶显示模块显示加工数据及机床状态等信息。 （3）机械传动方式 为实现机床所要求的分辨率，采用步进电机经齿轮减速再传动丝杠，为保证一定的传动精度和平稳性，尽量减少摩擦力，选用滚珠丝杠螺母副。同时，为提高刚度和消除间隙。采用有预加负荷的结构。齿轮传动也要消除齿侧间隙的结构。 综上所述，系统总体方案框图见下图。

普通机床主传动系统设计说明书

普通车床主传动系统设计说明书 一、 设计题目：设计一台普通车床的主传动系统，设计参数： (选择第三组参数作为设计数据) 二、运动设计 （1）传动方案设计（选择集中传动方案） （2）转速调速范围2000 max 44.4445 min n Rn n == = （3）根据《机械制造装备设计》78P 公式（3-2）因为已知 1 -=z n R ? ∴ Z=?lg lg n R +1 ∴?=)1(-Z n R =114.44=1.411 根据《机械制造装备设计》77P 表3-5 标准公比?。这里我们取标准公比系列 ?=1.41，因为?=1.41=1.066，根据《机械制造装备设计》77P 表3-6标准数列。首先找到最小极限转速25，再每跳过5个数（1.26～1.066）取一个转速，即可得到公比为1.41的数列：45、63、90、125、180、250、355、500、710、1000、1400、 2000。 （4）结构式采用：13612322=??

1）确定系数' 0x ' 0ln 1111210ln n R x Z ? = -+=-+= 2）确定结构网和结构式： 确定基本组传动副数，一般取 02 P =，在这里取 03 P = 3）基型传动系统的结构式应为：12612232= 4）变型传动系统的结构式，应在原结构式的基础上，将元基本组基比指数 加上'0 x 而成，应为' 0x 为0，故不发生改变。 根据“前多后少”，“前密后疏”的原则，取13612322=?? 5）验算原基本组变形后的变速范围 () 2213(21)32 1.41 1.41 2.88x P R ? -?-====< 6）验算最末变速的组变速范围 () 3316(21)63 1.41 1.417.8588x P R ? -?-====< 根据中间变速轴变速范围小的原则选择结构网。从而确定结构网如下： 传动系的结构网

机床磨床主传动系统结构设计方案

1绪论 1.1磨床简介 磨床(grinder,grinding machine)是利用磨具对工件表面进行磨削加工的机床。大多数的磨床是使用高速旋转的砂轮进行磨削加工，少数的是使用油石、砂带等其他磨具和游离磨料进行加工，如珩磨机、超精加工机床、砂带磨床、研磨机和抛光机等。 磨床能加工硬度较高的材料，如淬硬钢、硬质合金等；也能加工脆性材料，如玻璃、花岗石。磨床能作高精度和表面粗糙度很小的磨削，也能进行高效率的磨削，如强力磨削等。 十八世纪30年代，为了适应钟表、自行车、缝纫机和枪械等零件淬硬后的加工，英国、德国和美国分别研制出使用天然磨料砂轮的磨床。这些磨床是在当时现成的机床如车床、刨床等上面加装磨头改制而成的，它们结构简单，刚度低，磨削时易产生振动，要求操作工人要有很高的技艺才能磨出精密的工件。 1876年在巴黎博览会展出的美国布朗-夏普公司制造的万能外圆磨床，是首次具有现代磨床基本特征的机械。它的工件头架和尾座安装在往复移动的工作台上，箱形床身提高了机床刚度，并带有内圆磨削附件。1883年，这家公司制成磨头 装在立柱上、工作台作往复移动的平面磨床。 1900年前后，人造磨料的发展和液压传动的应用，对磨床的发展有很大的推 动作用。随着近代工业特别是汽车工业的发展，各种不同类型的磨床相继问世。例如20世纪初，先后研制出加工气缸体的行星内圆磨床、曲轴磨床、凸轮轴磨床和带电磁吸盘的活塞环磨床等。 自动测量装置于1908年开始应用到磨床上。到了1920年前后，无心磨床、双端面磨床、轧辊磨床、导轨磨床，珩磨机和超精加工机床等相继制成使用；50 年代又出现了可作镜面磨削的高精度外圆磨床；60年代末又出现了砂轮线速度 达60～80M/秒的高速磨床和大切深、缓进给磨削平面磨床；70年代，采用微处理机的数字控制和适应控制等技术在磨床上得到了广泛的应用。 随着高精度、高硬度机械零件数量的增加，以及精密铸造和精密锻造工艺的发展，磨床的性能、品种和产量都在不断的提高和增长。 磨床的分类1.2． 磨床可分为十余种： 1、外圆磨床：是普通型的基型系列，主要用于磨削圆柱形和圆锥形外表面的磨床。 2、内圆磨床：是普通型的基型系列，主要用于磨削圆柱形和圆锥形内表面的磨床。 3、座标磨床：具有精密座标定位装置的内圆磨床。 4、无心磨床：工件采用无心夹持，一般支承在导轮和托架之间，由导轮驱动工件旋转，主要用于磨削圆柱形表面的磨床。 5、平面磨床：主要用于磨削工件平面的磨床。 6、砂带磨床：用快速运动的砂带进行磨削的磨床。 7、珩磨机：用于珩磨工件各种表面的磨床。 8、研磨机：用于研磨工件平面或圆柱形内，外表面的磨床。

CM6132型精密车床主传动系统数控改造设计

摘要 对CM6132精密车床主传动系统进行数控化改造，主要对主传动系统进行改造。改造包括机械和数控两部分。机械部分：拆掉变速箱改用变频电动机实现无级调速。数控部分：数控系统采用开环控制系统，系统中没有反馈电路，不带检测装置，指令信号单方向传递。开环系统主要由步进电机驱动，结构简单，成本低廉、易掌握，调试和维修比较方便简单，已广泛应用于数控机床.数控机床集计算机技术、电子技术、自动控制、传感测量、机械制造、网络通信技术于一体，是典型的机电一体化产品。它的发展和运用，开创了制造业的新时代，改变了制造业的生产方式、产业结构、管理方式，使世界制造业的格局发生了巨大变化。现代的CAD/CAM、FMS、CIMS等技术都是建立在数控技术之上。数控技术水平的高低已成为衡量一个国家制造业水平的核心标志，实现加工机床及生产过程的数控化，已经成为当今制造业的发展方向。 关键词：数改造；数控车床；步进电机控

Abstract As to the NC transform of CM 6132 precise lathe, vertical and horizontal motion system are concerned including mechanism part and NC part. As for as the mechanism part is concerned, in order to decrease the friction and increase the motion precision, ball guide screw is adopted. As to the NC part, open loop control system is adopted in NC system. There is no feedback circuit and test and determining facilities with one-way instruction signal transmission.The open loop system is mainly droved by stepper motor, which is of simple structure, low cost, easy learning with simple preliminary test and maintenance. It is widely used in NC lathe. 【Key words】Numerical control innovation NC lathe Stepper motor

CK6125数控车床主传动系统设计

CK6125数控车床主传动系统设计 摘要：数控车床不仅能够车外圆还能用于镗孔、车端面、钻孔与铰孔。与其他种类的机床相比，车床在生产中使用最广。 本论文首先介绍了我国数控机床发展的过程与现状,并分析了其存在的问题;对数控机床的发展趋势进行了探讨；并对ck6125数控车床主轴箱传动系统进行了设计与计算。 主轴箱有安装在精密轴承中的空心主轴和一系列变速齿轮组成。数控车床主轴可以获得在调速范围内的任意速度，以满足加工切削要求。 目前，数控车床的发展趋势是通过电气与机械装置进行无级变速。变频电机通过带传动和变速齿轮为主轴提供动力。通常变频电机调速范围3—5，难以满足主轴变速要求；串联变速齿轮则扩大了齿轮的变速范围。 本设计将原来的带轮不卸荷结构变为了带轮卸荷结构，使输入轴在带处只受转矩，将轴上的径向力传动到车床机体上,改善了输入轴的受力情况。 关键词：主轴箱，无级调速，传动系统

Abstract：NC lathe can do boring, facing, drilling and Reaming in addition to turning.The use of lathes in the production than the other types of machine tools and more. And compared to other types of machine tools, lathes in the production is the most widely used. In this design ,the development and current situation of NC machine in China was introduced and a series of problems were presented .The development trend to NC lathe was discussed.Some countermeasures was presented for the development of NC machine in China and then the headstock of ck6125NC lathe has been calculatly designed . Headstocks is composed of the hollow spindle which is installed in precision bearings and a series of transmission gears. The spindle can obtain any speed in the speed range to meet the processing requirements of cutting. At present, the development trend is to provide a continuously variable speed through the electrical or mechanical devices . Variable Frequency Motor conveys the power through belt drive and a set of transmission gears. The speed range of Variable Frequency Motor is usually 3-5 , which is difficult to meet the speed range requirements of the spindle speed; The transmission gears is to expand the scope of a variable-speed to meet the speed range of the spindle . In addition, in this design the design of the belt drive has been changed from the original unloading structure into the loading structure, transmissed the force to the lathe body so that input shaft is only forced torque, improved the forcing state of the input shaft. Key words: headstocks, a continuously variable speed , transmission Systerm