pfms车削单元主轴箱设计(附件)【字数：6814】
摘 要本文阐述了数控车床的发展现状、组成及分类，然后对主轴箱选择合理的总体设计方案，确定了设计的主轴箱的整体布局，分别对主轴的电机、编码器和带轮等各零部件进行了选取，接着在对主轴结构设计时以主轴为中心，满足精度刚度等方面下，经过查找资料和设计计算完成对主轴部分结构设计如轴承，锁紧结构等，最后对主轴、拉杆和轴承进行了分析和校核，并完成了装配图、典型零件图与设计说明书。
目 录
第一章 绪论 1
1.1 PFMS车削单元的发展状况 1
1.2 数控车床类别 2
1.3 数控车床组成 3
第二章PFMS车削单元主轴箱部件的设计方案 4
2.1 PFMS车削单元主轴箱部件设计方案 4
2.2 光电编码器的安装 5
第三章 数控车床主轴箱部件设计 6
3.1电机的选择 6
3.2带传动的选择 7
3.3主轴轴承的选择 7
3.4装配图完成图 9
第三章 数控车床主轴箱部件计算 10
4.1 V带的计算 10
4.2主轴的设计计算 11
结束语 12
致谢 13
参考文献 14
第一章 绪论
1.1PFMS车削单元的发展
现代制造在机械方面重视加工精度，但对于一些加工零件的粗糙度要求不高，常常是利用车削加工，在对于国民经济发展具有很大重要性。
这类机床的最大特点是装有可以通过编程的控制器。这一系统可以通过其特定的编程语言来实现，为操作员提供汇编语言的规则，操作人员可以根据这种编程语言的规则编写程序文件，机床控制系统基于过程字符，进入机器指令，驱动机器零件。与传统机床相比，数控机床的操作更加自动化和连续性，加工精度通常也比传统机床好，在数控加工零件上有较高的稳定性。根据这一特点更适合处理更复杂的零件，特别是加工过程更复杂的种类。
数控机床在更换零件更加方便。只需要通过改变机床内部的加工工艺，这样可以节省大量的处理时间，从而有助于节约成本。此外，由于加工的连续性，数控机床的效率更高。
这种数控机床的特点更有利于自动化、小批量 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
、高精度零件的加工。对于一些关键部件和昂贵的零件，如果你想在最短的时间内复制，就需要选择数控机床。
（一）国内外发展情况?
对于发达国家美国，对于数控机床的研究发展以及生产较成熟。到了20世纪60年代，像德国等发达国家开始很早就开始普及数控机床。这样，国家就实现了工业改革化。
1.美国的数控发展状况。
美国重视军事，,整个国家,注意机床行业的早期明确提出国家战略计划,确定机床的发展和研究方向,以及机床的研究作为科学研究任务,发展的关键。在20世纪50年代，世界上第一台数控机床诞生在强大的美国土地上，而在1958年，6年之后，它成功地开发了加工中心。在过去的很长一段时间里，致力于技术创新和创新，在20世纪70年代早期，成功地开发了FMS系统。并成功应用于生产时间、汽车生产行业、轴承制造行业的应用工业自动化生产线、数控机床等。自1990年以后，数控机床大量投入到社会生产
2.德国的数控发展状况
德国对于数控发展特别注重及关注，使机床制造业在国防战略规划中处于重要的战略地位。在国家层面上也有巨大的支持。德国在1956年成功研制出了自己的第一台数控机床，几年后，德国将在大学科研项目中相互融合、理论与实践、设计，鼓励学生和教师积极参与。由于这种严谨的科研态度，德国的数控机床一直处于世界领先地位，出口到世界各地。
1.2数控车床类别
1按照结构区分
现在车床按照结构可以分成立式，还可以分成卧式。
1)立式型
该类主要适用于大直径回转部件，避免了惯性对窗体的影响。
2)卧式型
该类型主要用于轴向尺寸大小的板加工。和立式型相比较，它的特点在于其设计的结构更加复杂，加工范围广。本次设计做的是卧式型，加工的是最大回转零件，卧式型可分为:
经济类装有步进电机和单片机,由普通车床切削提高给水系统，结构简单，其智能程度不高,不能加工精密产品,对于回转型零件加工比较困难。
精密类，满足了加工回转零件的要求，在车床设计中加了高端的系统设备，其设备水平较高，系统较强，加工范围较广，非常适合精密型回转零件。有三轴联动还有四轴，五轴联动，水平较高。
2按照导轨区分。
立式具有水平性较高的部件让刀座的运动更加准确，能完成准确的精度布置。立式型设计空间时较小，导致切削能力较弱。机床上宽度会因为部件尺寸较长而变得更宽。
卧式型具有倾斜导轨的挡板，它的这种布局形式对于生产加工具有很大空间，，并且机床上宽度的设计板小进而时切削方便。
1.3数控车床的组成
(1)车身
A)机床的加工精度和效率取决于主轴的设计;
B),目前大多数机床主轴箱的结构简化,基本上可以无限变速,传统的机械传动方式已不再使用变速方式,其中大部分是采用伺服电机驱动的直接或间接同步皮带传动。主轴箱的结构远没有原来的那样复杂，它是由精密轴承支撑的。
2)导轨
为了保证数控机床的加工精度，必须保证导轨的精度。此外，机床导轨对机床的刚度非常重要。合理的选择指导，使机床的刚度大大提高。可以保证机床的精度和稳定性。目前，除一些重型机床外，大多数有限使用直线导轨，该导轨的摩擦系数非常小，耐磨性好，刚性好，精度高。这是一个不错的选择。
3)机械传导机制。
在普通机床齿轮箱的改进下，现代机床传动链进行了大量的简化，取消了原有的进料箱、滑板箱，但是仍然使用可以水平运动和垂直运动进给的螺杆机构。另外绝大部分车床在设计过程增加了间隙在与电机的配合中。
A)车床上使用的螺杆机构，可以使电机产生纵横向的直线运动转化成旋转运动。现在机床上很多运用滚珠丝杠。这类结构具有很低的摩擦系数，传动效率很高。结构设计更加精巧，可抵消其自身的轴向间隙，稳定性和灵敏性好。但是另一方面设计的复杂导致加工花的成本较高。而且很难控制其中间隙。
B)齿轮副机构。在其驱动系统中变速箱加在了螺杆机构和使用的电机中。这种齿轮副的作用控制数控车床的进给量来确保脉冲当量，防止驱动系统对电机带来一些不必要的弊端。
目 录
第一章 绪论 1
1.1 PFMS车削单元的发展状况 1
1.2 数控车床类别 2
1.3 数控车床组成 3
第二章PFMS车削单元主轴箱部件的设计方案 4
2.1 PFMS车削单元主轴箱部件设计方案 4
2.2 光电编码器的安装 5
第三章 数控车床主轴箱部件设计 6
3.1电机的选择 6
3.2带传动的选择 7
3.3主轴轴承的选择 7
3.4装配图完成图 9
第三章 数控车床主轴箱部件计算 10
4.1 V带的计算 10
4.2主轴的设计计算 11
结束语 12
致谢 13
参考文献 14
第一章 绪论
1.1PFMS车削单元的发展
现代制造在机械方面重视加工精度，但对于一些加工零件的粗糙度要求不高，常常是利用车削加工，在对于国民经济发展具有很大重要性。
这类机床的最大特点是装有可以通过编程的控制器。这一系统可以通过其特定的编程语言来实现，为操作员提供汇编语言的规则，操作人员可以根据这种编程语言的规则编写程序文件，机床控制系统基于过程字符，进入机器指令，驱动机器零件。与传统机床相比，数控机床的操作更加自动化和连续性，加工精度通常也比传统机床好，在数控加工零件上有较高的稳定性。根据这一特点更适合处理更复杂的零件，特别是加工过程更复杂的种类。
数控机床在更换零件更加方便。只需要通过改变机床内部的加工工艺，这样可以节省大量的处理时间，从而有助于节约成本。此外，由于加工的连续性，数控机床的效率更高。
这种数控机床的特点更有利于自动化、小批量 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
、高精度零件的加工。对于一些关键部件和昂贵的零件，如果你想在最短的时间内复制，就需要选择数控机床。
（一）国内外发展情况?
对于发达国家美国，对于数控机床的研究发展以及生产较成熟。到了20世纪60年代，像德国等发达国家开始很早就开始普及数控机床。这样，国家就实现了工业改革化。
1.美国的数控发展状况。
美国重视军事，,整个国家,注意机床行业的早期明确提出国家战略计划,确定机床的发展和研究方向,以及机床的研究作为科学研究任务,发展的关键。在20世纪50年代，世界上第一台数控机床诞生在强大的美国土地上，而在1958年，6年之后，它成功地开发了加工中心。在过去的很长一段时间里，致力于技术创新和创新，在20世纪70年代早期，成功地开发了FMS系统。并成功应用于生产时间、汽车生产行业、轴承制造行业的应用工业自动化生产线、数控机床等。自1990年以后，数控机床大量投入到社会生产
2.德国的数控发展状况
德国对于数控发展特别注重及关注，使机床制造业在国防战略规划中处于重要的战略地位。在国家层面上也有巨大的支持。德国在1956年成功研制出了自己的第一台数控机床，几年后，德国将在大学科研项目中相互融合、理论与实践、设计，鼓励学生和教师积极参与。由于这种严谨的科研态度，德国的数控机床一直处于世界领先地位，出口到世界各地。
1.2数控车床类别
1按照结构区分
现在车床按照结构可以分成立式，还可以分成卧式。
1)立式型
该类主要适用于大直径回转部件，避免了惯性对窗体的影响。
2)卧式型
该类型主要用于轴向尺寸大小的板加工。和立式型相比较，它的特点在于其设计的结构更加复杂，加工范围广。本次设计做的是卧式型，加工的是最大回转零件，卧式型可分为:
经济类装有步进电机和单片机,由普通车床切削提高给水系统，结构简单，其智能程度不高,不能加工精密产品,对于回转型零件加工比较困难。
精密类，满足了加工回转零件的要求，在车床设计中加了高端的系统设备，其设备水平较高，系统较强，加工范围较广，非常适合精密型回转零件。有三轴联动还有四轴，五轴联动，水平较高。
2按照导轨区分。
立式具有水平性较高的部件让刀座的运动更加准确，能完成准确的精度布置。立式型设计空间时较小，导致切削能力较弱。机床上宽度会因为部件尺寸较长而变得更宽。
卧式型具有倾斜导轨的挡板，它的这种布局形式对于生产加工具有很大空间，，并且机床上宽度的设计板小进而时切削方便。
1.3数控车床的组成
(1)车身
A)机床的加工精度和效率取决于主轴的设计;
B),目前大多数机床主轴箱的结构简化,基本上可以无限变速,传统的机械传动方式已不再使用变速方式,其中大部分是采用伺服电机驱动的直接或间接同步皮带传动。主轴箱的结构远没有原来的那样复杂，它是由精密轴承支撑的。
2)导轨
为了保证数控机床的加工精度，必须保证导轨的精度。此外，机床导轨对机床的刚度非常重要。合理的选择指导，使机床的刚度大大提高。可以保证机床的精度和稳定性。目前，除一些重型机床外，大多数有限使用直线导轨，该导轨的摩擦系数非常小，耐磨性好，刚性好，精度高。这是一个不错的选择。
3)机械传导机制。
在普通机床齿轮箱的改进下，现代机床传动链进行了大量的简化，取消了原有的进料箱、滑板箱，但是仍然使用可以水平运动和垂直运动进给的螺杆机构。另外绝大部分车床在设计过程增加了间隙在与电机的配合中。
A)车床上使用的螺杆机构，可以使电机产生纵横向的直线运动转化成旋转运动。现在机床上很多运用滚珠丝杠。这类结构具有很低的摩擦系数，传动效率很高。结构设计更加精巧，可抵消其自身的轴向间隙，稳定性和灵敏性好。但是另一方面设计的复杂导致加工花的成本较高。而且很难控制其中间隙。
B)齿轮副机构。在其驱动系统中变速箱加在了螺杆机构和使用的电机中。这种齿轮副的作用控制数控车床的进给量来确保脉冲当量，防止驱动系统对电机带来一些不必要的弊端。
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