长 春 工 业 大 学
专 业 课 程 设 计 指 导 书
专 业： 机械工程及自动化 专业方向： 机械制造及其自动化
机电学院机制教研室
2013年12月
目 录
第一部分 机床主传动系统设计 ............................................ 1 第一章 概述 ............................................................ 1 第二章 机械制造装备课程设计的方法步骤和要求 ............................ 3 §2—1 分析研究题目、进行运动设计 ...................................... 3 §2—2 主要零件的计算与初算 ........................................... 4 §2—3 结构设计—绘制部件装配草图 ...................................... 7 §2—4 验算主要零件 .................................................... 8 §2―5 绘制正式部件装配图 ............................................. 13 §2―6 装配图的尺寸标注 .............................................. 14 §2―7 整理设计内容，编写设计计算说明书 .............................. 16 附 录 ................................................................. 18 第二部分 数控工作台机械部分设计 ...................................... 22 第一章 概述 ......................................................... 22 第二章 工作台结构及参数设计 ........................................... 24 第三章 步进电机的选择 ................................................. 28 参考资料 .............................................................. 30 设计说明书书写要求 .................................................... 31
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第一部分 机床主传动系统设计
第一章 概述
一. 机械制造装备课程设计的目的
机械制造装备课程设计是在学生学完《机械制造装备设计》课及其它先行课程之后进行的实践性教学环节，是学生进行设计工作的基本训练。目的在于：
1、 通过机床主传动系统的机械变速机构设计，使学生树立正确的设计思想和掌
握机床设计的基本方法；
2、 巩固和加深所学理论知识，扩大知识面，并运用所学理论分析和解决设计工
作中的具体问题；
3、 通过机械制造装备课程设计，使学生在拟订机床主传动机构、机床的构造设
计、各种方案的设计、零件的计算、编写技术文件和设计思想的表达等方面，得到综合性的基本训练；
4、 熟悉有关标准、手册和参考资料的运用，以培养具有初步的结构分析和结构
设计计算的能力。
二、机械制造装备课程设计的内容和工作量
为满足教学要求，达到上述目的，机械制造装备课程设计的题目一般拟订为通用机床主传动系统的变速箱部件设计。学生应在规定时间内，独立完成下列计算工作量：
1、运动设计 学生根据设计任务书所给定的参数和设计要求，在明确所设计机床用途及主要技术性能的基础上，拟订结构网、转速图，确定齿轮齿数，并核算主轴转速误差，画出传动系统图。
2、动力设计 根据给定电动机功率，计算主要零件的尺寸，选择材料，验算主要传动件的应力、变形以及寿命等，是否在允许的范围内。
3、机构设计 将运动设计所确定的机床主传动系统（其中包括传动轴系、变速机构、主轴组件、换向、制动、操纵机构、润滑密封等）布置在展开图和截面图内，一般要完成零号图纸1张。
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4、 编写设计计算说明书一份。
详细的设计内容和工作量可见<<机械制造装备课程设计任务书>>和指导教师的具体布置。
三、机械制造装备课程设计的方法步骤和要求
（略，详见本指导书第二章。）
四、学时分配、计划进度安排
本次课程设计集中安排三周。
根据设计工作程度及对学生的要求，计划进度大致安排如下：
1、理解题目，阅读 指导书 ，拟订总体方案，进行运动设计 2天 2、动力设计——主要零件的计算和初算 5天 3、结构设计——绘制装配草图 2天 4、验算主要零件 1天 5、绘制正式装配图 2天 6、整理、编写设计计算说明书 2天 7、答辩
五、机械制造装备课程设计成绩考核
机械制造装备课程设计结束后，由教研室指派有关教师对学生课程设计进行全面考核，重点考核以下几个方面：
1、 工作态度、设计中的表现；
2、 刻苦钻研精神，独立工作能力，综合运用所学知识能力； 3、 设计图纸和说明书质量； 4、 答辩时回答问题情况。
综合以上情况，评定学生课程设计成绩。成绩分优、良、中、及格、不及格五级。
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第二章 机械制造装备课程设计的方法步骤和要求
§2—1 分析研究题目、进行运动设计
一．理解题目
学生在接受机械制造装备课程设计题目之后，应仔细阅读《机械制造装备课程设计任务书》，了解机课程设计的目的、内容、设计步骤和要求。然后在教师指导下开展设计工作。
要理解给定的题目，对设计参数进行分析、研究；明确所设计机床的用途和主要技术性能。
二．拟订主传动系统总体结构方案
根据设计题目中所提出的要求及所设计机床的用途，主要技术性能，并参考同类型机床，拟定主传动系统总体结构方案（及其理由），大致包括：传动形式、变速方式、换向及开停机构、制动机构、润滑装置,操纵机构的选择;变速箱的安装定位方式的选择;电机轴与第Ⅰ轴的联接方式等等.
三．运动设计
关于运动参数,已经统一给定,学生不必花费太多时间去研究,但应该明确参数中 的极限转速值nmin和nmax的确定方法,变速级数Z、φ 值的大小对机床性能的影响,根据给定的运动参数,完成下列工作:
1、依据给定参数(nmin、 nmax、Z、φ),查表确定主轴的各级标准转速,有时要考虑混合公比。
2、列出各种结构和结构网,根据有关原则,通过分析,比较,确定其中最佳方案。 3、设计转速图,根据拟订转速图的原则,确定速比的绝对值,画出转速图。 4、确定齿轮齿数,用计算或查表法确定齿轮齿数.在确定齿数和Sz时应注意: 1）控制齿数和Sz =70～100,Szmax ≤120,最小齿轮齿数Zmin ≥18 ～20; 2）小齿轮齿根和孔壁或键槽处的壁厚a≥(1.5～2) m,或Zmin≥6.5+2T/m,
m—为齿轮模数,T—轴线到键槽的高度.
3）保证两轴承孔之间有一定的壁厚a≥2～3 m,或Sz>2 [(D1+D2)/2+a] /m,
D1,D2—分别为相邻两轴承外径.
4) 应保证Ⅰ—Ⅱ轴间有足够的中心距,使车床:Ⅱ轴上齿轮不碰Ⅰ轴上摩檫离合器,
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