目录 中文摘要I 英文摘要II 前言III 1主传动系统设计1 1.1数控机床主传动系统的特点1 1.2主传动系统的要求1 2总体方案拟定2 2.1拟定主运动参数2 2.2运动设计2 2.3轴和齿轮的验算2 3参数拟定3 3.1主轴极限转速的确定3 3.2主动参数的拟定4 3.3主电动机的选择5 4、运动设计7 4.1确定变速组及变速副数目7 4.2结构式的拟定7 4.3结构网的拟定8 4.4各变速范围及极限传动比8 4.5确定各轴的转速9 4.6绘制转速图10 4.7绘制变速系统图10 5．传动件的设计11 5.1带轮的设计11 5.2转动轴的直径估算15 5.3确定各轴转速15 5.4传动轴直径的估算：确定各轴最小直径16 6．各变速组齿轮模数的确定和校核18 6.1齿轮模数的确定18 6.2齿轮的设计21 6.3齿轮校核23 6.3.1校核a组齿轮23 6.3.2校核b组齿轮25 6.3.3校核c组齿轮26 7．主轴结构设计29 7.1对主轴组件性能的要求29 7.2主轴轴承31 结论33 致谢34 参考文献35 附录36 前言 随着我国国民经济的不断发展，我国制造业领域涌现出了许多私营企业，这些企业的规模普遍不大，没有太多的资本。一些全功能数控系统，其功能虽然丰富，但成本高，对于这些中小型企业来说购置困难，但是中小型企业为了发展生产，希望对原有机床进行改造，进行数控化、自动化，以提高生产效率。我国机床工业的发展现状是机床拥有量大、工业生产规模小，突出的任务就是用较少的资金迅速改变机械工业落后的生产面貌，使之尽可能提高自动化程度，保证加工质量，减轻劳动强度，提高经济效益。我国是拥有三百多万台机床的国家，而这些机床又大量是多年累积生产的通用机床，自动化程度低，也就是说我国机床数控化率还不到3.5％。近十几年来，我国的数控机床年产量约为0.65～0.85万台，年产值约为18亿元。机床的数控化程度仅为6.5％。这些机床中,役龄11年以上的占50％以上；11年以下的机床中，自动/半自动机床不到23％，FMC（柔性制造单元）/FMS(柔性制造系统)等自动化生产线更屈指可数（美国和日本自动和半自动机床已占62％以上）。可见我国的大多数制造企业的生产、加工装备绝大部分用的都是传统的机床，而且半数以上是役龄在12年以上的旧机床。采用这种装备加工出来的产品在国内、外市场上缺乏竞争力，直接影响一个企业的的生存和发展。所以必须大力提高机床的数控化率。 而相对于传统机床，数控机床有以下明显的优越性： （1）可以加工出传统机床加工不出来的曲线、曲面等复杂的零件。 （2）可以实现加工的柔性自动化，从而效率比传统机床提高3～7倍。 （3）使加工的零件精度较高，尺寸分散程度小，使其便于装配。 （4）便于实现多工序的集中，减少工件在机床之间的多次搬运。 （5）拥有自动报警、自动监控、自动补偿等多种自律功能，可实现长时间无人看管加工。 因此，采用数控机床，可以降低工人的劳动强度，节省劳动力，减少工件安装，缩短新产品的生产周期和试制周期，可对市场需求作出快速反应。此外，数控化的机床还是推行FMC、FMS以及CIMS（计算机集成制造系统）等企业信息化改造的基矗数控技术已经普遍成为企业制造自动化的核心技术。 自从1951年计算机技术应用于机床上，数控系统经历了数控（NC）和计算机数控（CNC）两个阶段的发展。目前，数控系统正处于第六代——基于PC（PC－BASED）。 未来数控系统将呈以下发展趋势： ⑴高速化、高精密化 当前的机床正不断向高速切削、干切削和准干切削的方向发展，加工精度也在不断地提高。另一方面，电主轴和直线电机的成功应用，陶瓷滚珠轴承、高精度大导程空心内冷和滚珠螺母强冷的低温高速滚珠丝杠副以及带滚珠保持器的直线导轨副等机床功能部件的面市，也为机床向高速、精密方向的发展创造了有利条件。 ⑵主轴变速范围宽、变速迅速可靠 ⑶向智能化方向发展 ①应用自适应控制技术向高速化和高精度化发展 数控系统在运行过程中能检测一些重要的信息，并且能自动调整系统的相关参数，以达到对系统运的行状态的改善。 ②引入专家系统指导加工 将熟练工人和专家的经验，加工的一般规律和特殊规律存入系统中，以工艺参数数据库为支撑，建立具有人工智能的专家系统。 ③引入故障检测专用系统 ④引入动装置智能化数字伺服驱动系统 可以通过自动识别负载，而自动调整参数，使驱动系统获得最佳的运行。