本科毕业设计--ck6163型数控车床主传动系统设计.doc

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1、Ck6163型数控车床主传动系统设计CK6163型数控车床主传动系统设计第1章、机床的主要参数的确定1.1尺寸参数1.1.1主参数床身最大工件回转直径Φ630mm([1]P)1.1.2基本参数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.JB/Z143-79)1.2运动参数1.2.1主轴极限转速的确定1.2.1.1计算n根据分析，用硬质合金车刀对小直径钢材精车外圆时，主轴

2、转速最高，据经验，并参考切削用量资料，取Vmax=200m/min,取R=0.5，Rd=0.2，则d=R·D=0.5×630=315mm([2]P)d=Rd·d=0.2×315=63mm([2]P)n==1010r/min([2]P)1.2.1.2计算n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：54Ck6163型数控车床主传动系统设计n==32r/min([2]P

3、)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。1.2.2主轴转速级数的确定1.2.2.1主轴转速数列公比φC

4、K6163数控车床适中、小型通用机床，取φ=1.26([2]P)1.2.2.2主轴转速的级数Z==+1=([2]P)1.3动力参数主电动机功率的确定：1.3.1计算法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°主轴转速n=125r/min背吃刀量ap=6mm进给量54Ck6163型数控车床主传动系统设计刀尖半径r=1mmf=0.5mm/r切削速度V=([2]P)

5、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1.3.2调查研究法参照普通车床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。54Ck6163型数控车床主传动系统设计第2章运动设计2.1设计原则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

6、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。2.2传动方式根据设计原则，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

7、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。2.3变速形式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54Ck6163型数控车床主传动系统设计，变速方便。缺点是噪声较大，高速时更为严重。2.4确定主传动系统方案及运动设计计算，并绘制转速图2.4.1主传动采用分离传动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

8、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2，作为最后一个扩大组，则其结构式为Z=16=×××。最后扩大组的变速范围，，故r