河南理工大学本科毕业论文（设计）
摘 要
数控技术的应用已成为制造业发展的支柱技术，数控机床将会在制造行业中发挥举足轻重的作用。
轴承保持架是轴承中主要的设备，在工业中有着重要的作用。轴承保持架的制造技术对工业的发展有重大的影响，专用数控轴承保持架钻床是为轴承行业开发的一种高效率、高精度、高自动化、数字化机床加工设备，能制造现在各行业所需要的各种高精度、高要求的轴承保持架。本文主要设计专用数控轴承保持架钻床的主轴箱体、床身和滑台。通过本次设计并与相关组件相结合，可获得全新型的数控轴承保持架钻床。新型数控钻床的成功应用可实现缩短制造周期，提高制造质量，提高企业的技术创新能力和市场竞争力的目的。
本文针对专用数控保持架钻床的特殊要求，重点设计主轴箱、床身、滑台。它们是机床的重要组成部件，其结构是否合理，强度、精度等是否能达到要求，直接影响所加工零件的质量，以及机床自身的可靠性和抗振性等多个方面，甚至造成人身和设备事故。在设计过程中，主要考虑机床承载的弯扭力矩，精度、粗糙度、强度要求，工艺要求等。
通过这次设计，我的各方面的能力都得到了锻炼和提高，为以后的学习、工作打下的坚实的基础。
关键词：专用数控轴承保持架钻床 床身 滑台 精度 粗糙度
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河南理工大学本科毕业论文（设计）
Abstract
CNC technology has become the backbone technology of manufacturing development，CNC machine tool will play a pivotal role in manufacturing industry.
The bearing cage in Bearing is the main equipment, it plays an important role in the industry. The manufacturing technology of Bearing cage have a significant impact to industrial development, Special CNC drilling machine for bearing cage developed a high efficiency, high precision and high automation, digital processing machine tools equipment for bearing industry. It can create a variety of precision required, demanding bearing cage for the industry. This article specifically designed of CNC drilling machine of spindle bearing cage box, bed and sliding. This design combined with the related components, Availability of a new type of CNC drilling machine bearing retainer. The successful application of new CNC drilling machine to shorten the manufacturing cycle can be achieved, improve manufacturing quality, and improving the technological innovation capability and market competitiveness purposes.
This article main design headstock bed, slider of CNC drilling machine of spindle bearing, They are important components of machine tools, Its structure is reasonable, strength, precision is required to achieve a direct impact on the quality of machining parts, and machine reliability and vibration resistance itself in many areas, and even caused personal injury and equipment accidents. The machine of the bending load torque, accuracy, roughness, strength requirements, process requirements should be considered in the design.
Through this design, all aspects of my ability and training have been improved for future learning, work to lay a solid foundation.
Key words: Special CNC Drilling Bearing Cage bed slide Precision roughness
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目录
摘 要 ............................................................................................................................................... 1 Abstract ........................................................................................................................................... 2 1 绪论 ............................................................................................................................................. 1
1.1数控机床概述 ................................................................................................................... 1
1.1.1 数控机床的分类 ................................................................................................. 1 1.1.2 数控机床的特点 ................................................................................................. 2 1.1.3 我国数控机床的发展情况 ................................................................................. 4 1.2专用数控轴承保持架钻床概述 ....................................................................................... 5
1.2.1 轴承保持架制造概述 ......................................................................................... 5 1.2.2 专用数控轴承保持架钻床概况 ......................................................................... 6 1.3设计题目要求 ................................................................................................................... 7
1.3.1 设计题目 ............................................................................................................. 7 1.3.2 设计机床的主要技术参数及整体外观图 ......................................................... 7 1.3.3 设计题目 ............................................................................................................. 9
2钻床主轴箱箱体设计 ................................................................................................................ 10
2.1主轴箱概述 ..................................................................................................................... 10
2.1.1 箱体的主要功能 ............................................................................................... 10 2.1.2 箱体设计的主要问题及要求 ........................................................................... 10 2.2电动机的选用 ................................................................................................................. 11 2.3主轴部件的选用 ............................................................................................................. 12
2.3.1 主轴部件的概述 ............................................................................................... 12 2.3.2 主轴的选用 ....................................................................................................... 13 2.4电动机和主轴的传动联结 ............................................................................................. 15
2.4.1 同步带轮的选用 ............................................................................................... 16 2.4.2 同步带的选用 ................................................................................................... 17 2.5主轴箱箱体的设计 ......................................................................................................... 18
2.5.1 箱体的常用的材料 ........................................................................................... 18 2.5.2 主轴箱箱体壁厚和整体尺寸 ........................................................................... 18
3滑台的设计 ................................................................................................................................ 21
3.1滑台的概述 ..................................................................................................................... 21 3.2导轨的设计 ..................................................................................................................... 21
3.2.1 导轨的功用和导向原理 ................................................................................... 21 3.2.2 导轨的分类 ....................................................................................................... 22 3.2.3 设计导轨的基本要求 ....................................................................................... 24 3.3导轨的设计 ..................................................................................................................... 26
3.3.1 纵向进给滚动导轨的设计 ............................................................................... 26 3.4滚珠丝杆螺母副的设计 ................................................................................................. 29
3.4.1 滚动丝杠螺母类型的设计 ............................................................................... 29
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3.4.2 滚动丝杠的设计 ............................................................................................... 32 3.4.3 滚动丝杠螺母副的工作原理 ........................................................................... 34 3.5滑台的工作原理 ............................................................................................................. 36
3.5.1 滑台零部件的设计 ........................................................................................... 36 3.5.2 滑台的工作原理 ............................................................................................... 37
4床身的设计 ................................................................................................................................ 38
4.1机床床身概述 ................................................................................................................. 38
4.1.1 机床床身的基本要求 ....................................................................................... 38 4.1.2 床身材料的选择 ............................................................................................... 40 4.2机床床身的设计 ............................................................................................................. 40 5装配说明 .................................................................................................................................... 42 致 谢 ....................................................................................................................................... 43 参考文献 ....................................................................................................................................... 44
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1.1数控机床概述
1.1.1 数控机床的分类
1 绪论
科学技术和社会生产力的快速发展，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成为实现上述要求的最重要措施之一。它不仅能够提高产品质量、提高生产率、降低生产成本，还能够极大地改善劳动者得生产条件。
目前许多制造企业已经广泛采用了以自动机床、组合机床和专用机床为主体的“刚性”自动生产线，采用多刀、多工位和多面同时加工方法，常年进行着单一产品的高效和高度自动化的生产。尽管这种生产方式需要巨大的初始投资和很长的生产准备周期，但在大批量的生产条件下，由于分摊在每一个加工零件上的费用很少，因此，经济效益仍然是十分显著的。
不过，在制造业中 并不是所有的产品都具有很大的需求量，单件与小批量一般占机械加工总量的80%左右。尤其是航天、航空、船舶、机床、重型机械、食品加工机械、包装机械和军工等产品，不仅加工批量小，而且加工零件形状比较复杂，精度要求也很高，还需要经常改型。如果仍然采用专业化程度很高的自动化机床加工这类产品的零件就显得不尽合理。而经常改型和调整设备，对于专用生产线来讲，不仅会提高产品的生产成本，有时甚至是无法实现的。因此，这种“刚性”的自动化生产方式已逐渐显示出了对现代制造业的不适应性。
为了解决上述问题，从而实现多品种、小批量产品零件的自动化生产，一种称之为数控机床（Numerical Control Machine Tools）的现代机床应运而生。数控机床是数字控制机床的简称，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，从而驱动机床动作并加工零件。它很好地解决了刚性自动生产线难以经常改型和调整设备的问题，显示出了适应多品种、小批量
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