2013届本科毕业设计（论文）
摘 要
本次毕业设计课题是自动线工件震动去屑台设计
该去屑台结够简单，紧凑、体积小，功能齐全，是一个很适用的经济性数控车床，能够达到非常满意的工作效率。
主要是由传动系统，进给系统和控制系统三部分组成。对其传动系统设计时，先进行总体方案的确定，画出简易的传动系统图。再根据给定的设计参数来确定传动和进给系统。滚珠丝杠由步进电机来驱动，步进电机由驱动控制系统来驱动。从而实现进给系统的进给。通过用途，功能和技术要求等合理定出系统结构，并通过认真的计算得到的参数，然后选择符合规定的元件和进行系统的结构设计。是无级调速的，由电动机加变频器来实现。最后通过技术经济分析，验证了设计生产该产品是经济合理的。
关键词：车床；滚珠丝杠；步进电机；无级调速；传动系统
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ABSTRACT
The subject of design is the simple NC CJK6032-lathe. The numerical control lathe simple,compact,small size, fully functional,is a suitable economy of CNC lathes. we can achieve a satisfactory work efficient.
The simple NC CJK6032-lathe is composed of drive system, feed system and controlsystem. When designing drive system, the diagram of simple drive system are specified.Then the drive and feed system are designed according to the given design parameter. Thefeed system is working with the assistance of ball screw. The steped motor drove by deivecontrol system is drove by ball screw. through the use of functional and technical requeirements set reasonable structure,and through careful calculation by the parameters,and then select the required components and systems for the structural design.The simple NC CJK6032-lathe has variable speed which is accomplished by motor and frequency converter. In the end, the analysis on economic prove its reasonable to produce to CJK6032-lathe.
Key words：Lathe；Ball Screw；Stepping motor；Variable Speed；Transmission system
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目 录
摘 要 ...................................................................................................................................... I ABSTRACT ........................................................................................................................... II 目 录 ..................................................................................................... 错误！未定义书签。 第1章 绪 论 ......................................................................................................................... 3 1.1课题研究的背景目的和意义........................................................................................ 3 1.2数控车床的现状及发展趋势........................................................................................ 5 1.3设计的主要内容............................................................................................................ 7 第2章 总体方案设计 ........................................................................................................... 8 2.1 设计参数 ....................................................................................................................... 8 2.2总体方案的确定............................................................................................................ 8 2.3 传动原理 ....................................................................................................................... 9 2.4 基本参数的确定 ........................................................................................................... 9 2.5 本章小结 ..................................................................................................................... 11 第3章 传动设计 ............................................................................................................... 12 3.1 设计参数 ..................................................................................................................... 12 3.2 减速齿轮设计及校核 ................................................................................................. 12 3.3 带轮及带的计算 ......................................................................................................... 16 3.4 轴的初步确定 ............................................................................................................. 18 3.5 轴的校核 ..................................................................................................................... 18 3.6 本章小结 ..................................................................................................................... 21 第4章 进给系统设计 ......................................................................................................... 22 4.1纵向进给丝杠设计...................................................................................................... 22 4.1.1 滚动螺旋传动工作原理 ...................................................................................... 22 4.1.2 丝杠设计计算 ...................................................................................................... 22
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4.2 横向进给丝杠设计 ..................................................................................................... 24 4.3 步进电机的选择 ......................................................................................................... 25 4.3.1步进电机的工作原理 ........................................................................................... 25 4.3.2 步进电机的选取 .................................................................................................. 27 4.4 本章小结 ................................................................................................................... 29 第5章 经济技术分析 ....................................................................................................... 30 结 论 ............................................................................................................................... 33 参考文献 ............................................................................................................................... 34 致 谢 ............................................................................................................................... 35
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第1章 绪 论
1.1课题研究的背景目的和意义
自动线工件震动去屑台利用数字化的信息对车床运动及加工过程进行控制，是一种可
编程的通用加工设备，能自动完成内外圆柱面、圆锥面、圆弧面、端面、螺纹等工序的切削加工，所以特别适合加工形状复杂的轴类和盘套类零件。与通用机床和专用机床相比，数控车床具有加工灵活、通用性强、能适应产品的品种和规格频繁变化的特点，能够满足新产品的开发和多品种、小批量、生 产自动化的要求，是一种柔性的、高性能的自动化车床，代表了现代控制技术的发展方向，是一种典型的机电一体化产品，广泛应用于机械制造业。数控车床的主传动系统包括主轴电机、传动系统与主轴组件，与普通机床相比，变速功能绝大部分由主轴电机的无级调速来承担，省去了繁杂的齿轮变速机构，结构简单，有些只有两极或三级齿轮变速机构系统用以扩大电机无级调速的范围。
自从20世纪中叶数控技术出现以来，数控车床得到了长足的发展。随着制造业对数控车床的大量需求，汽车、国防、航空、航天等行业的高速发展以及铝合金等新材料的应用，数控车床的发展总体呈现出高速化、高精度化、多轴化、复合化、网络化、智能化等趋势。数控加工技术的应用是机械制造业的一次技术革命，使机械制造的发展进入了一个崭新的阶段。由于数控车床综合应用了电子计算机、自动控制、伺服驱动、精密检测与新型机械结构等方面的技术成果，具有高柔性、高精度与高度自动化的特点，因此它提高了机械制造的制造水平，解决了机械制造中的常规加工技术难以解决甚至无法解决的复杂型面零件加工，为社会提供了高质量、多品种及高可靠的机械产品已取得了巨大的经济效益。
数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术，数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的机电一体化产品，即所谓的数字化装备，其技术范围覆盖很多领域：（1）机械制造技术；（2）信息处理、加工、传输技术；（3）自动控制技术；（4）伺服驱动技术；（5）传感器技术；（6）软件技术等。数控机床是集机械、电气、液压、气动、微电子和信息等多项技术为一体的机电一体化产品。是机械制造设备中具有高精度、高效率、高自动化和高柔性化等优点的工作母机。数控机床的技术水平高低及其在金属切削加工机床产量和总拥有量的百分比是衡量一个国家国民经济发展和工业制造整体水平的重要标志之一。数控车床是数控机床的主要品种之一，它在数控机床中占有非常重要的位置，几十年来一直