毕业设计（论文）-数控车床的结构设计

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1、长春工程学院毕业设计（论文）前言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结构、管理方式，使世界制造业的格局发生了巨大的变化。现代的CAD/CAM、FMS、CIMS等技术都是建立在数控技术之上。数控车床是数控机床中比较典型的一种，本次毕业设计来源于生产实践，可以把大学四年所学课程能充分的结合起来，对今后的职业生涯应该有很大的帮助。目前，我国是世界上机床产量最多的国家，但数控机床的产品竞争力在国际市场中仍处于较低水平，通过本次设计，可对数控技术有更深的认识，将来也

2、许会从事这一行业，为国家出一份微薄之力。本设计是参照MJ—50全功能数控车床的一些主要的技术参数来完成的，并在其原有的机械结构基础上采用整体斜床身结构以提高其排屑效果。此次设计主要对其主轴部分、刀架部分、X轴进给装置、Z轴进给装置及其整体布局进行设计计算。由于时间仓促，水平有限，设计中难免出现一些错误和不足，诚请老师给予指教。37长春工程学院毕业设计（论文）1概论1.1数控车床的产生及发展科学技术的不断发展，对机械产品的质量和生产率提出了越来越高的要求。机械加工工艺过程的自动化是实现上述要求的最主要的措施之一。它不仅提高产品的质量、提高生产效率、降低生产成本、还能够大大改善工人的

3、劳动条件。大批量的自动化生产广泛采用自动机床、组合机床和专用机床以及专用自动生产线，实行多刀、多工位多面同时加工，以达到高效率和高自动化。但这些都属于刚性自动化，在面对小批量生产时并不是适用，因为小批量生产需要经常变化产品的种类，这就要求生产线具有柔性。而从某种程度上说，数控机床的出现正是很地满足了这一要求。1952年，美国麻省理工学院成功地研制出一套三坐标联动，利用脉冲乘法器原理的试验性数控系统，并把它装在一台立式铣床上。当时用的电子元件是电子管，这就是第一代世界上的第一台数控机床。我国数控车床产品发展起始于上世纪70年代初期，由沈阳第一机床厂开发设计并制造第一台数控车床。至今

4、通过各大机床厂家的不懈努力，通过采取与国外著名机床厂家的合作、合资、技术引进、样机消化吸收等措施，使得我国的机床制造水平有了很大的提高，其产量在金属切削机床中占有较大的比例。目前，国产数控车床的品种、规格较为齐全，质量基本稳定可靠，已进入实用和全面发展阶段。车床行业的数控车床产品主要有经济型数控车床，普及型数控车床，高级型数控车床。在复合化数控车床中，可实现三轴、五轴等多轴联动。数控车床以不同的结构布局形式体现数控车床的性能和功能，如对称双主轴数控车床、正面双主轴数控车床，正、倒置立式单主轴、双主轴数控车床等产品已在许多用户中应用。经过多年对数控车床技术的研究和应用，数控车床水平

5、制造技术获得了快速的发展和提高，但在高速精密复合化数控车床发展中，与国际水平相比差距较大，需求的该类产品主要依靠进口，也是境内车床行业在“十一五”期间重点开发的产品。目前为更好的落实“十一五”行业发展规划，将以数控机床为重点，把数控车床的发展再提高到一个新的水平。1.2（2）数控车床的发展趋势1）高速化、高精度化、高可靠性质量、效率是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大地提高效率，提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争能力。37长春工程学院毕业设计（论文）高速化：①提高进给速度：提高微处理器的主频速度，采用直线滚珠式导轨等；最大的速度可达到240m/min。②提

6、高主轴转速：采用直线电机技术，直接将电机与主轴连接成一体后，装入主轴部件，可以在1.8秒从0到15000r/min。高精度化：精密化是为了适应高新技术发展的需要，随着高新技术的发展和对机电产品性能与质量要求的提高，机床用户对机床加工精度的要求也越来越高。当前，普通级数控机床的加工精度提高了一倍，达到5微米；精密加工精度则从±3-5µm提高了两个数量级，超精密加工进入纳米级，从精密加工发展到超精密加工（特高精度加工），是世界各工业强国致力发展的方向。其精度从微米级到亚微米乃至纳米级，其应用范围日趋广泛。高可靠性：一般数控系统的可靠性要高于数控设备的可靠性在一个数量级以上，但也不是可

7、靠性越高越好，仍然是适度可靠，因为商品受性能价格比的约束。对于每天工作两班的无人工厂而言，如果要求在16小时内连续正常工作，无故障率99%以上的话，则数控机床的平均无故障运行时间就必须大于3000小时。2）复合化数控机床的功能复合化的发展，以其复合加工实现了一次装夹后完成各种复杂零件的全部加工，从而减少了不创造价值的辅助时间，提高了机床的效率和加工精度，降低了生产制造成本，提高了生产的柔性。复合功能的机床是近年来发展很快的机种，其核心是在一台机床上要完成车、铣、钻、镗、攻丝、铰孔