数控机床的机械传动装置设计

毕业设计（论文）设计(论文)题目：数控机床的机械传动装置设计学生姓名：指导教师：二级学院：龙蟠学院专业：机械设计制造及其自动化班级：M11机械设计制造及其自动化学号：1121407058提交日期：年月日答辩日期：年月日金陵科技学院学士学位论文目录I目录摘要.........................................................IIAbstract.....................................................III1.引言........................................................12.主传动方案的拟定...........................................62.1初定传动方案...........................................62.2方案的选择.............................................63.动力计算..................................................123.1齿轮的计算(计算过程参考文献2第八章).................123.2电磁离合器的选择和使用................................204.轴的设计和验算............................................224.1轴的结构设计..........................................224.2轴的强度校核(以Ⅰ轴为例)..............................224.3轴的刚度校核(以Ⅰ轴为例)..............................265．主轴变速箱的装配设计.....................................295.1箱体内结构设计的特点..................................295.2设计的方法............................................296.滚动导轨的结构............................................326.1导轨结构的设计........................................327．PLC概述.................................................377.1PLC的发展历程........................................377.2PLC的发展趋势.......................................387.3PLC的应用...........................................397.4PLC的硬件结构........................................407.5PLC的工作原理........................................418.PLC控制系统设计.........................................438.1确定I／O的点数.......................................438.2选择适用的PLC机型...................................43金陵科技学院学士学位论文目录I8.3输入／输出点的分配....................................438.4PLC接线图............................................448.5PLC控制程序梯形图设计...............................448.6改造中必须注意的几个问题..............................44结论........................................................45参考文献....................................................46致谢..................................................................................................................47金陵科技学院学士学位论文摘要II数控机床的机械传动装置的设计摘要本文研究的主要是数控机床的机械传动装置的设计，传动装置在各外界因素和自身因素的影响下传动精度会大大降低，例如几何精度与变形产生的误差、机床的热变形以及运动间的摩擦和传动间隙等因素。这些都是影响数控机床传动精度的重要因素，我也是从这入手，从各个方面着手提高数控机床的传动精度。我完成的设计主要包括一些原始数据的拟定，再根据拟定的参数，进行传动方案的比较，确定传动方案。然后计算各传动副的传动比及齿轮齿数，再估算齿轮的模数和各轴的轴径，并对齿轮和轴的强度、刚度进行校核。除此之外，还要对箱体内的主要结构进行设计，一些零件的选型，从而完成对整个机械传动系统的设计。关键词：数控机床传动系统精度设计金陵科技学院学士学位论文AbstractIIICNCmachinetools,mechanicaltransmissiondesignAbstractThisstudymainlyCNCmachinetoolsmechanicaltransmissiondesign,mechanicaltransmissiongearundertheinfluenceofexternalfactorsandthefactorsdrivingaccuracywillgreatlyreducetheAccuracy,suchasgeometricaccuracyanddeformationofthethermaldeformationofmachinetools,aswellasthemovementbetweenthefrictionandthetransmissiongap.ThesearethetransmissionaccuracyofCNCmachinetools,IamalsofromthisstartbegintoimprovethetransmissionaccuracyofCNCmachinetools,fromallaspects.Icompletedthedesignincludetheformulationofsomeoftherawdata,accordingtotheparametersoftheproposedtransmissionschemecomparedtodeterminethetransmissionscheme.Thencalculatethetransmissionratioofthepairandgearofthetransmission,andthenestimatethemodulusofthegearandtheaxisoftheshaft,andgearandshaftstrengthandstiffnessofthecheck.Inaddition,wemustdesignthemainstructureofcabinets,somepartsoftheselection,thuscompletingthedesignofthemechanicaldrivesystemasawhole.Keywords:accuracyofCNCmachinetooldrivesystemdesignKeywords：NCmachinetool;drivingsystem;Accuracy；design金陵科技学院学士学位论文第1章引言11.引言1.1数控机床的发展及现状数控机床是数字控制机床（Computernumericalcontrolmachinetools）的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，从而使机床动作数控折弯机并加工零件。数控机床有如下特点：对加工对象的适应性强，适应模具等产品单件生产的特点，为模具的制造提供了合适的加工方法；加工精度高，具有稳定的加工质量；可进行多坐标的联动，能加工形状复杂的零件；加工零件改变时，一般只需要更改数控程序，可节省生产准备时间；机床本身的精度高、刚性大，可选择有利的加工用量，生产率高（一般为普通机床的3~5倍）；机床自动化程度高，可以减轻劳动强度；有利于生产管理的现代化数控机床使用数字信息与标准代码处理、传递信息，使用了计算机控制方法，为计算机辅助设计、制造及管理一体化奠定了基础；对操作人员的素质要求较高，对维修人员的技术要求更高；可靠性高。数控机床是由美国发明家约翰·帕森斯上个世纪发明的。随着电子信息技术的发展，世界机床业已进入了以数字化制造技术为核心的机电一体化时代，其中数控机床就是代表产品之一。数控机床是制造业的加工母机和国民经济的重要基础。它为国民经济各个部门提供装备和手段，具有无限放大的经济与社会效应。目前，欧、美、日等工业化国家已先后完成了数控机床产业化进程，而中国从20世纪80年代开始起步，仍处于发展阶段。美国政府重视机床工业，美国国防部等部门因其军事方面的需求而不断提出机床的发展方向、科研任务，并且提供充足的经费，且网罗世界人才，特别讲究“效率”和“创新”，注重基础科研。因而在机床技术上不断创新，如1952年研制出世界第一台数控机床、1958年创制出加工中心、70年代初研制成FMS、1987年首创开放式数控系统等。由于美国首先结合汽车、轴承生产需求，充分发展了大量大批生产自动化所需的自动线，而且电子、计算机技术在世界上领先，因此其数控机床的主机设计、制造及数控系统基础扎实，且一贯重视科研和创新，故其高性能数控机床技术在世界也一直领先。当今美国生产宇航等使用的高性能数控机床，其存在的教训是，偏重于基础科研，忽视应用技术，且在上世纪80代政府一度放松了引导，致使数控机床产量增加缓慢，于1982年被后进的日本超过，并大量进口。从90年代起，纠正过去偏向，数控机床技术上转向实用，产量又逐渐上升。德国政府同样重视机床工业的重要战略地位，在多方面大力扶植。，于1956年研制出第一台数控机床后，德国特别注重科学试验，理论与实际相结合，基础科研与应用技术科研并重。企业与大学科研部门紧密合作，对数控机床的共性和特性问题进行深入的研究，在质量上精益求精。德国的数控机床质量及性能良好、先进实用、货真金陵科技学院学士学位论文第1章引言2价实，出口遍及世界。尤其是大型、重型、精密数控机床。德国特别重视数控机床主机及配套件之先进实用，其机、电、液、气、光、刀具、测量、数控系统、各种功能部件，在质量、性能上居世界前列。如西门子公司之数控系统，均为世界闻名，竞相采用。至于日本政府对机床工业之发展重视的程度我们也可想而知，他们通过规划、法规(如“机振法”、“机电法”、“机信法”等)引导发展。在重视人才及机床元部件配套上学习德国，在质量管理及数控机床技术上学习美国，甚至青出于蓝而胜于蓝。自1958年研制出第一台数控机床后，1978年产量(7,342台)超过美国(5,688台)，至今产量、出口量一直居世界首位(2001年产量46,604台，出口27,409台，占59%)。战略上先仿后创，先生产量大而广的中档数控机床，大量出口，占去世界广大市场。在上世纪80年代开始进一步加强科研，向高性能数控