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文档包括:
Word版说明书一份，31页，约18000字
外文翻译一份

CAD版本图纸，共5张

摘要
数字控制是近代发展起来的一种自动化控制技术是用数字化信号对机床运动极其加工过程进行控制的一种方法,随着科学技术的迅猛发展，数控机床已经是一个国家机械工业水平的重要标准。
数控机床是装有程序控制系统的机床。该系统能够逻辑地处理具有使用号码，或其他符号编码指令规定的程序。
数控机床是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业的渗透形成的机电一体化产品，起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）传感技术；(6软件技术等。计算机对传统机械业的渗透，完全改变了制造业。制造业不但成为工业化的象征，而且由于信息技术的渗透，使制造业犹如朝阳产业，具有广阔的发展天地。
数控机床就是将加工过程所需的各种步骤以及刀具与工件之间的相对位移量都是用数字化的代码来表示。通过控制介质数字信息送入专用区域通用的计算机。计算机对输入的信息进行处理，发出各种指令来控制机床的伺服系统或其他执行元件，使机床自动加工出所需要的工件。

关键词：机械设计；数控三坐标铣床；主轴；数控系统。

目录
绪论………………………………………………………………………………...1
第1章  主传动系统设计概述…………………………………………………...3
第2章  数控铣床主传动系统的配置方式……………………………………...4
第3章  主轴电动机的选取…………………………………………...…………5
第4章  同步带传动设计与计算………………………………………………...6
4.1、同步材料选择……………………………..…………………………………6
4.2、同步带参数的计算………………………..…………………………………6
4.2.1、模数的选取………………………………………………………………...6
4.2.2、小带轮齿数………………………………………………………………...6
4.2.3、同步带节距………………………………………………………………...6
4.2.4、节圆直径…………………………………………………………………...7
4.2.5、大带轮齿数………………………………………………………………...7
4.2.6、大带轮直径………………………………………………………………...7
4.2.7、带的速度…………………………………………………………………...7
4.2.8、定中心距…………………………………………………………………...7
4.2.9、带的节线长度……………………………………………………………...7
4.2.10、计算中心距……………………………………………………………….7
4.2.11、带轮与带的啮合齿数…………………………………………………….8
4.2.12、带宽……………………………………………………………………….8
4.2.13、作用在轴上的力………………………………………………………….8
4.2.14、小带轮的最小包角……………………………………………………….8
4.2.15、带轮宽度………………………………………………………………….8
第5章 主轴组件的设计……………………………………………..…………...9
5.1、主轴组件的设计要求………………………………………………………..9
5.1.1、回转精度…………………………………………………………………...9
5.1.2、主轴刚度…………………………………………………………………...9
5.1.3、主轴的抗振性……………………………………………………………...10
5.1.4、主轴温升…………………………………………………………………...10
5.1.5、主轴耐磨性………………………………………………………………..10
5.1.6、提高主轴组件抗振性的措施……………………………………………..10
5.2、减少主轴组件热变形的措施……………………………………………….10
5.3、主轴材料的选择及尺寸、参数的计算………………………………….…11
5.4、主轴转动装置箱体的作用………………………………………………….13
5.5、主轴箱体的截面形状和壁厚的计算……………………………………….15
第6章 主轴轴承的选择………………………………………………………….15
6.1、轴承的选择和轴承的精度…………………………………………………..15
6.2、轴承预紧力的要求…………………………………………………………..15
6.3、主轴轴承的润滑与密封……………………………………………………..16
6.4、选取轴承求…………………………………………………………………..16
6.5、轴承寿命校核………………………………………………………………..18
6.6、轴承座孔的设计要求………………………………………………………..19
第7章 联接键的选择碟形弹簧的选择与计算………………………………….20
7.1、碟形弹簧的特点……………………………………………………………...20
7.2、碟形弹簧材料及热处理厚度和脱碳………………………………………...21
7.3、碟形弹簧的强压处理………………………………………………………...21
7.4、表面强化处理和防腐处理…………………………………………………...21
第8章 螺钉联接的设计…………………………………………………………..23
8.1、根据设计要求计算…………………………………………………………...23
8.2、螺钉的强度计算与校核……………………………………………………...23
第9章 液压缸的设计………………………………………………………..........24
9.1.液压压缸安装应注意的问题………………………………………………..…24
9.2.压缸各部分的结构及主要尺寸的确定………………………………………..24
9.3.强度校核………………………………………………………………………..25
第10章 润滑与密封件设计………………………………………………………26
10.1、封件的作用及其意义…………………………………………………….....26
10.2、密封的分类及密封件的材料要求………………………………………….26
10.3、防尘圈的设计要求……………………………………………………….....27
结论………………………………………………………………………………....28
致谢……………………………………………………………………………….................. .29
参考文献………………………………………………………………………….................. ..30

第1章  主传动系统设计概述
数控机床的主传动系统包括主轴电动机，传动系统和主轴组件。与普通机床的主传动系统相比数控机床在结构上比较简单，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。省去了繁杂的齿轮变速机构，还有一些数控机床设计中还存在二级或三级齿轮变速机构用以扩大主轴电动机无级变速的范围。
对主传动系统的要求:
范围： 各种不同的机床对调速范围的要求不同，多用途，通用性比较大的机床，要求主轴的调速范围大，不但有低速大转距的功能，而且还要有比较高的速度。
热变形：电动机、主轴及传动件都有热源。降低温升，减少热变形是对主传动系统要求的重要指标。
旋转精度和运动精度：
主轴的旋转精度:是指装配后，在无载荷，低速转动条件下，测量主轴前端和300mm处的径向和轴向跳动值。
主轴在以工作速度旋转时，测量上述两项精度称为运动精度。
数控机床要求有较高的旋转精度和运动精度。
主轴的静刚度和抗振性；
由于数控机床的加工精度比较高，主轴的转速又很高。因此，主轴组件的质量分布是否均匀以及主轴组件的阻尼等，对主轴组件的静刚度和抗振性都会产生影响。
主轴组件的耐磨性；
主轴组件必须有足够的耐磨性，使之能够长期保持要求的准确精度。凡是有机械摩擦的部位，轴承，锥孔等都要有足够的硬度，轴承还应具有良好的润滑。