CA6150数控车床主轴箱及传动开题报告

毕业设计（论文）开题报

告

题目:CA6150数控车床主轴箱及

传动系统设计

专业:机电一体化

班级:05415班

学号:28号

姓名:李长军

指导老师:罗垂敏

成都电子机械高等专科学校

二〇〇八年三月

概述

主传动系统是用来实现机床主运动的传动系统，它应具有一定的转速（速度）和一定的变速范围，以便采用不同材料的刀具，加工不同的材料，不同尺寸，不同要求的工件，并能方便的实现运动的开停，变速，换向和制动等。

数控机床主传动系统主要包括电动机、传动系统和主轴部件，它与普通机床的主传动系统相比在结构上比较简单，这是因为变速功能全部或大部分由主轴电动机的无级调速来承担，剩去了复杂的齿轮变速机构，有些只有二级或三级齿轮变速系统用以扩大电动机无级调速的范围。

1.1数控机床主传动系统的特点

与普通机床比较，数控机床主传动系统具有下列特点。

4转速高、功率大。它能使数控机床进行大功率切削和高速切削，实现高效率加工。

5变速范围宽。数控机床的主传动系统有较宽的调速范围，一般Ra>100，以保证加工时能选用合理的切削用量，从而获得最佳的生产率、

加工精度和表面质量。

6主轴变速迅速可靠，数控机床的变速是按照控制指令自动进行的，因此变速机构必须适应自动操作的要求。由于直流和交流主轴电动

机的调速系统日趋完善，所以不仅能够方便地实现宽范围无级变

速，而且减少了中间传递环节，提高了变速控制的可靠性。

7主轴组件的耐磨性高，使传动系统具有良好的精度保持性。凡有机械摩擦的部位，如轴承、锥孔等都有足够的硬度，轴承处还有良好

的润滑。

1.2主传动系统的设计要求

①主轴具有一定的转速和足够的转速范围、转速级数，能够实现运动

的开停、变速、换向和制动，以满足机床的运动要求。

②主电机具有足够的功率，全部机构和元件具有足够的强度和刚度，

以满足机床的动力要求。

③主传动的有关结构，特别是主轴组件要有足够高的精度、抗震性，

热变形和噪声要小，传动效率高，以满足机床的工作性能要求。

④操纵灵活可靠，维修方便，润滑密封良好，以满足机床的使用要

求。

⑤结构简单紧凑，工艺性好，成本低，以满足经济性要求。

1.3数控机床主传动系统配置方式

数控机床的调速是按照控制指令自动执行的，因此变速机构必须适应自动操作的要求。在主传动系统中，目前多采用交流主轴电动机和直流主轴电动机无级调速系统。为扩大调速范围，适应低速大转矩的要求，也经常应用齿轮有级调速和电动机无级调速相结合的调速方式。

数控机床主传动系统主要有四种配置方式，

⑴带有变速齿轮的主传动⑵通过带传动的主传动⑶用两个电动机分别驱动主轴⑷内装电动机主轴传动结构

由于学校在自动化设计方面的资料比较多，以及在网上找到的资料。故本次设计的资料比较齐全。

课题来源

对数控机床传动系统的观察，及自己的兴趣爱好，对数控车传动系统产

生了浓厚的兴趣。现在决定以此为课题，进行CA6150主轴传动系统系

统的设计。

科学依据

（包括课题的科学意义；国内外研究概况、水平和发展趋势；应用前景等）MPS模块化生产系统具有较好的柔性，即每站各有一套PLC控制系统独

立控制，且结构简单，功能明确，模拟性强，操作简便；安装与调整方

便，制造与检测容易。

研究内容

目前要解决如下问题：

电动机功率的确定、滑道角度的确定、气缸型号的选择机器及材料的确

定。现基本以机械设计为主，其它为辅。

拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析

（1）设计满足本站功能要求的自动机械装置，包括气动回路；

（2）根据需要选择（或设计）原动机、传动机构、执行元件；

（3）绘制本站全套机械工程图（装配图和零件图）一份；

（4）撰写设计计算说明书一份。

4.预计时间进度计划：

2008.3.8~2008.4.3调研、收集资料，熟悉课题内容，完成开题报告

2008.4.3~2008.4.28进行主运动的运动、强度和动力计算，绘制主

轴箱展开图，完成前期检查。

2008.4.28~2008.5.4进行进给系统及控制系统设计计算，绘制进给

机构部装图和电路图，完成中期检查。

2008.5.4~2008.5.15整理资料，编写设计说明书

参考文献

[1]、《机械设计手册》编辑组编，机床设计手册［M］.北京：机械工业出版社，1986.12

[2]、《机械设计手册》联合编写组编，机械设计手册［M］.北京：化学工业出版社，1987.12

[3]郑堤.唐可洪主.《机电一体化设计基础》.北京：机械工业出版社，2006

[4]邹青.《机械制造技术基础课程设计指导教程》.北京：机械工业出版社，2005

[5]张继和《电机控制与供电基础》西南交通大学出版社2006

[6]冯辛安.《机械制造装备设计》.北京：机械工业出版社，2006