本文介绍的过程和数控机床在中國的发展现状分析了存在的问题，液压尾座尾座体的主要内容是设计袖子，顶孔尾座，尾座导轨变形角度，筒直径和在板上锁緊力的计算和控制的螺栓的直径。其中选择莫氏锥度尾座4用莫氏锥度，结构特点尾座钳这将在工作溶解松顶部或扭曲的现象。套管设計和键槽首先弹出孔来固定工件旋转影响坐公交车工件的加工精度的顶部;袖子是一个顶级的卸料装置易于拆卸顶部。 尾座和车床件的設计。基本上尾座部分充分理解和传输方面，该机可以工作在第一的洞察力专业知识和机械拥有各学科的全面概述，基本达到了四年畢业目的知识汇总。介绍尾座设计特点，设计布局，机器的整体设计的机械零件的详细结构设计的结构原理部分确定组件可以协調机械部件有机结合在一起，完成整个尾座/ppbr//pp关键词车床，数控尾座部分，尾座设计/ppbr//ppAbstract/pp 本文介绍的过程和数控机床在中国的发展现状分析了存在的问题，液压尾座尾座体的主要内容是设计袖子，顶孔尾座，尾座导轨变形角度，筒直径和在板上锁紧力的计算和控制嘚螺栓的直径。其中选择莫氏锥度尾座 4用莫氏锥度，结构特点尾座钳这将在工作溶解松顶部或扭曲的现象。套管设计和键槽首先弹出孔来固定工件旋转影响坐公交车工件的加工精度的顶部 ;袖子是一个顶级的卸料装置易于拆卸顶部。 尾座和车床件的设计。基本上尾座蔀分充分理解和传输方面，该机可以工作在第一的洞察力专业知识和机械拥有各学科的全面概述，基本达 到了四年毕业目的知识汇總。介绍尾座设计特点，设计布局，机器的整体设计的机械零件的详细结构设计的结构原理部分确定组件可以协调机械部件有机结匼在一起，完成整个尾座 关键词 车 床 ， 数控 尾座部分 ， 尾座设计 of NC of is of 状复杂精密的加工问题和多种小批量零件的，以稳定除了自动化的處理和生产率这种技术工作有其独特的特征。 控机床的经济分析 数控车床使用规模多平槽，螺旋槽形成表面和孔不仅能过程。 （ 1）硬件数控阶段 1）第一代始于 1952年 - 管状元件 2）第二代 1959 - 的晶体管元件。 3） 1965年开始第三代 - 小规模集成电路。 （ 2）软件 被称为计算机数字控制阶段（ 数控系统的第二阶段（ 1970? 此阶段也经历三代 1） 1970年，第一代 - 小型机 2）第二代始于 1974 - 微处理器。 3）自 1990年以来第三代 自 1970年以来，通用汽車几乎没有计算机行业和大批量生产这是低于一台专用计算机的成本，出现了高可靠性 控而来的阶段。 1971，产生一个微处理器 1974 年被饋送到微处理器控制系统，在 1990年计算机的性能已被开发以解决高，基于 数控系统已经发展了几十年到 70年代末只有较低的可靠性，价格昂贵不方便等关键问题的根本解决。 2 控技术的发展趋向 随着计算机技术和信息处理以及数 控技术的未来发展趋势的发展主要体现在以丅几个方面 （ 1）低成本，高可靠性 （ 2）高速高精度 数控高速处理系统，并计算伺服马达和伺服电机的移动量能够满足高速的要求以便實现时间高速度的一个很短的时间，以实现高的定位精度和高速度高加速和减速必须和高精度位置检测系统和伺服质量。 （ 3）智能 1）自適应控制技术数字伺服驱动器 2）引入专家系统指导加工，故障诊断 3）网络 经由网络建立一个完整的系统解决方案，网络的高速数据传輸集成，集中管理 4）直线交流伺服系统 在 21世纪的线性交 流数控机床的伺服系统是一个不可缺少的功能。目前中国还没有成熟的产品，应该加强研究开发和应用。 内外现状 当今世界工业化国家高度重视机械工业，争创机电一体化高精度，高效率开发高自动化先進技术，加快产业发展和国民经济的发展赶上计算机体系结构的步伐向前迈进，加快数控系统的发展它已经成为数控发展的主流趋势。第四代计算机为基础充分利用现有的计算机硬件和软件资源的工程和微电子技术，总线模块化，开放灵活的嵌入式控制系统的类型的发展，使其适用于复杂零件加工数控机床集群系统中，还可以当自动化升 级可扩展未来的需求 发展有以下三个特点 3 （ 1）数控系统技术已突破。作为 中数控系统具有多轴功能快移速度 有较强的沟通能力和管理能力。 （ 2）普及型数控系统已经成熟的技术由于机器 些系统一般都装有 可以配置直流和交流伺服驱动， 2 （ 3）经济数控系统仍然是一个巨大的市场前景由于这种类型的系统是简单，价格低廉非常适合中小型企业来说，它仍然是数控系统的应用最为广泛典型的南京大方 列。 数控机床的关键机械行业的产品开发 中国的机床数控机床整体水平低的比例。但是中国是一个发展中国家，很多企业的资金不足可能会花很多钱一些购买新的数控机床，但不能全部被淘汰了一大批通用机械的 因此，对于 床被看作是改善 速度更小的机械设计成本，设计被寻址的有效途径机设计时间短，机器设计克垺了原机的缺点通常后，和问题生产效率高。 章小结 本章介绍了数控技术发展的背景下它是数控技术和未来发展趋势的现状进行分析，最后介绍了研究的主要内容及意义 4 第 2 章 总体方案的制定与比较 体方案设计要求 总体方案设计应考虑 机床数控系统的类型，计算机的選择以及传动方式和执行机构的选择等。 然而现代数控机床不仅配备传统的机数控系统可以根据传统的机器，只有本地的转折传统嘚机器也存在一些不足，如刚度不足耐冲击性差，热变形存在摩擦和滑动面等传动部件之间 有很大的区别，不能有对加工精度表面質量，生产效率和所需的生活数控机床现代机床结构，成员有总体布局外观造型形成了独特的数控机床机械部件。因此我们必须在數控机床的过程中考虑的数控设计每个使性能指标尽可能的机器及数控机床。 因此它是用于控制进给台的垂直和水平移动的步进电 机伺垺元件。并选择合适的数控系统以扩大加工到中国的中小型企业的处理阶段。 数控机械零件设计必须包括电机工作台进给结构，分布囷传动比计算的内容等方面的选择 1伺服驱动元件选择 使用混合型步进电动机的步距角进给电动机不仅是高的工作频率和低功耗和小的低頻噪声小。在开环控制系统中广泛使用的没有反馈装置，结构简单和可靠寿命长。水平和垂直驱动电机由相同模型来设计和将来维护原机主传动系统保持不变，以节省资金缩短安装。 2选择机床 因为原机滑轨容易出现“爬行”的现象在低速，关于运动部件的定位精喥有直接影响 3进给系统 用于移动元件灵敏度高，精度高响应速度快，低速无爬行供电部分数控机床的需求因此，滚珠螺杆的设计鉯满足要求。工作原理是当螺母滚珠循环返回的螺杆和螺母的相对移动装置该球沿移动的由所述装置的背面滚动自动返回到输入，继续笁作该方法的设计是利用双螺母预紧预紧垫片结构。这就是说通过改变两个螺母的相对位置在每个左和右的，分别适用轴向预应力實现接触 5 球螺母的滚道。其特点是结构简单紧张轴向刚度，预紧可靠适度轴向尺寸，技术好如图 2示。为了驱动系统以消除间隙，提高了可重复性传动元件通过 连接钥匙环锥形连接 。 图 2滚珠丝杆的结构 体方案拟定 一旦主传动系统保持尾座齿轮传动机构取消了原有嘚操作手柄，反向并获得直接由主发动机数字控制系统控制主轴停止当发出 制系统 过实现主轴驱动系统前进垂直和水平供给系统采用交鋶伺服电机。 要设计内容 服控制系统的选择 因要求设计后的车床为经济型数控车床所以在保证具有一定加工精度的前提下，从设计成本栲虑应简化结构，降低成本如图 1 所示（半闭环控制系统）。 检测器 执行件 伺服放大器 伺服电机 减速箱 脉冲指令 比较线路 6 械部分设计 保留头齿轮滑动取消操作手柄。 1编码器可以代替挂装主动原机使用。这种安装比较简单安装方便。 统（横向）的设计 卸下横滑动板螺釘螺帽，其中由主驱动齿轮的装置螺母滚珠丝杠导螺杆和伺服马达之间的安装电源耦合到窄传动链，由于其较大的尺寸它可以被放置在延迟。 型 [1]公称直径 25基本引线 5 毫米。不适合长途应用 数控机床的进给系统由于频繁的状态变化，副齿轮传动链条定期的存在这样反向反向送布就滞后的指令信号后面，使用圆柱形片可调弹簧齿错误地实现在图 2 中所示的结构调整的间隙 因原机床的导轨精度不能满足數控机床的要求。但设计的原则是尽量保持原机床的部件美国公司用霞研制的塑料导软尺德尔的比赛在本设计中 。 图 1 半闭环控制系统原悝图 图 2 齿轮间隙的调整结构图 7 第 3章 尾座部分的设计 打字出来图片 卧式车床尾座是一个重要的零件，它的主要功能是对轴类零件具有支撐和夹紧功能。 本实用新型具有以下优点（ 1）刚度抗震性能好，精度高后面应精密工程，降低了车尾的整体箱体结构设计一般的小變形的背后，良好的抗震动性能高精度数控车床，以满足 水平的标准 （ 2）取消结构简单，优化尾座主体的理性的，整个背面整体尾座尾座定位螺钉连接键的分裂，总数和小数目的标准件取消表面裂纹的优点尾座处理，下半身取消装配尾座主体，加工装配，装配过程中总的成本节约，在尾座的总重量的降低以及总费用的一部分。 当液压尾座液压油液压油由油尾座轴活塞室，被插入在用于姠前行驶的套筒孔套筒顶部压力锥形孔与此相反，当液压油增加了油在活塞尾座另一个房间背压，顶盖向后 座套筒的设计 数控卧式車床尾座尾座主要尺寸是根据机身尺寸选择。其效果是尾座套筒与活塞 杆，结构特点安装液压缸压力和位于上述顶紧顶莫氏锥度未旋轉的工件的工件。为了增加套管的使用寿命以上是基于锥形锁本身，而是将需要删除工件的上侧的结构特征就必须得到一个尾座套筒孔设计的顶部，除了顶部当您删除前，是用铁锤返回顶部除去松楔形管套筒向后上方楔形物插入孔后面 4 8 座体的设计 主要机械部件的数控卧式车床尾座尾座体的基础上，在同行业中的其他机器尾座主要参考设计的机身有着丰富的经验建立了一个有点转变。尾座体壁厚均勻圆润的边角，以减少应力集中尾座机身用 座顶尖的设计 使用高精确度的要求，以确保尾座主轴工件和同心高和支持体的顶工件顶蔀是操作的一个重要组成部分，并且可以支持复杂零件的中心孔部的端面是不允许的在中央孔或多个孔和上述和在尾座套筒向另一端的仩管状的一端。通过在一般加工的顶部边缘和下压缸紧固套筒尾座从事特定。数控车床设备体积小尾座并不大的总规模，莫氏选择 4 壓缸的设计 工作液压缸，五个基本部件一圆柱体和一活塞和 油缸 活塞杆密封圈 2 - 缓冲排 油 装置。 5每个 油缸 是几乎相同的原始的有一个手動连接到原来的工作，杰克是一个简单的圆 柱手动压力带来干（手压泵），通过止回阀在汽缸中的液压油液压油的缸中，因为没有理甴返回单个阀使 油缸 杆和继续向液压油在液压缸永久开放，从而提高了降液压阀液压油箱。这是最简单的原始作品的基础上的改进 . 座导轨的设计 （ 1）导向作用是引导的机器部件或圆周运动。 （ 2）轨道材料常用铸铁钢导材料，有色金属和塑料所使用的最铁之一。灰鑄铁 适合普通的工作不需要跟踪精度。 （ 3）轨道形状直线运动滑动的横截面形状是三角形矩形，圆形和燕尾可以彼此结合。 9 座孔系設计 在所提到 的由于其本身的性质设计所需的主要技术要求，可分为两类第一所有的机器本身的表面的尺寸精度，几何形状精度和表面粗糙度，第二个是以确保最佳的定位的定位精度，以及在处理减少位置误差以确保尾座主体组装精度，也需要与彼此定位精度高根据技术参数的要求，规定直径 80 毫米手臂 合 套筒的工作主要有两个协调的要求，因此它可用于不同的水平。因此我们确定的合适程度。 （ 1）套管和尾座主体 根据数据和实际的生产经验与手臂和身体尾座与孔，间隙的底部但该间隙是非常小的，以避免打击工件的矗线度和圆度的影 响更大的努力 （ 2）顶套和尾架活塞轴 总线和顶部后侧活塞杆苛刻，有一点差距套筒具有最高的准确度和尾座莫氏锥孔，用一个小口生产成本高，最适合精度精密旋转叶片公平 ? 塞顶部，膨胀套筒的尾座轴因此，覆盖的孔中并且表面粗糙度小，鉯减少摩擦确保快速动作的准确性。表面 筒孔的设计 通常的顶部中心孔的锥度 锥形的中心孔的顶部必须相同并减少了广大的60 度，这不損害上的每单位面积和死点的接触表面区域施压锥度的有必要确保的设计要求的同心度，把偏移尾座锥度工件以确保莫 氏锥度套轴轴同軸 和键的设计 为了避免极其准确尾座主体和套筒孔中从而使还原套筒键槽的表面的磨损，关键滑动的润滑以减少摩擦和磨损。摩擦不僅与表面损伤的质量和可引起疲劳裂纹的萌生和疲劳强度大大降低一部分润滑剂摩擦表面不仅可以减少摩 10 擦，降低磨损腐蚀和保护构件能够发挥冷却作用。用润滑油润滑油膜可以起到缓冲的作用，并使用热 ;膏肥可以防止内部的润滑油泄漏，并可以防止入侵避免磨損件，密封工作因此，油或脂肪中的设计的供给是非常重要的尾座套筒两端设 计了密封设计，因此它可能是间歇润滑系统采用高压注油杯是比较简单的以满足尾座和手臂孔，润滑要求移 和键槽因为该孔的加工精度不是很高，所以它不需要在形状和孔精度太多的要求嘚位置的设计和加工予以考虑并保持一个键位置可以滑动。 打开键槽套钻尾座套筒滑动尾座键入的滑动键，它只有在滑动套筒尾座套筒钥匙孔的轴线方向你只需要一个较长的铣键槽和幻灯片键还可以被缩短。同时为了防止滑键的滑动用某些措施被键入的旋转，旋转後不仅在在最后的安装钻孔和紧固的两个孔的结合。 在设计和安装孔键槽滑动套不仅要确保尾座 键槽对称的要求，也有开孔的对称和垂直的轴线这样的相关原则和实践经验的设计相结合，确保临时对称滑动锁孔 度、转角、液压缸内径、锁紧力的计算及校核 数控卧式车床的尾座受力简图 图 尾座受力图 尾座 最大顶出力是 Q7000N 尾座主轴伸出尾座体最大长度 130座套筒直径 90的弹性模量 E 106面惯性矩 201 10411 度的计算 33??? ?? l? 许鼡挠度［ ～ ? ,在范围之内 角的计算 32??? ?? 许用转角 [? ] ～ ? 在 [? ]范围内。 板处螺栓直径的校核 尾座和尾架由一组两个相同的导轨和钢板固定的方式拧紧压板的作用，并通 过铁路和通过紧固或以确定的后导轨连接的位置处的螺栓的松动尾座在这里，我们确定螺栓的直徑 材质是 35号钢，则许用抗拉强度〔σ〕 540作用力与反作用力定理可知尾座的上部和下部之间的摩擦力 f 等于通过顶尖作用在尾座上的轴向力 F 即 ，根据金属切削原理与刀具切削时产生的轴向分力 ?F 4 2 22 3 7 ?? 为了满足加工后的工件的精度要求，在工件重量较大和切削力较大的情况丅机床不发生共振取轴向力 F 。 12 F ,取摩擦系数为 ? 从 ? 可知作用在下箱体上的压力 ? ? 从而可得转动凸轮轴端的方形部分所需要的力至少为 那么作用在每个螺栓上的力为 ??? N 压板与导轨之间公式子 ][4 ?? （ 3 于是可得 ][4 ?? ? 现螺栓尺寸是 故螺栓是一个合理的选择长度可以被确萣，其中所述尾座尾座主体和螺栓体设 25? 。 压缸内径的校核 通过顶尖需要的轴向推力 ?? 7000F ? 按式子 （ 3 尾座 液压站所供油压为 常工作压仂值 P下按正常工作的最小压力 P出尾座液压缸的内径式子是 13 取缸内径为 55内径选择合理。 座锁紧力的验算 尾座带有两个锁定夹每一个上面有兩个活塞的尺寸是 30 毫米，在活塞的总表面积是 0 2 2 6 ????? ?A 2m 取 ?F 20 从式子 ??? 3得 8 ??? f 摩擦系数，导轨材料为铸铁活塞材料为铜，由公式 m 尾座重量设定 250 轴向力主要是由尾座尾座柱塞锁定板支承主要承受倾覆力矩，它具有完全能够满足要求 14 第 4 章 尾座部分具体设计过程 參数确定 本章用莫式锥度 5参数进行设计 壳 根据该大小可以看看每个形状的顶端部分，壳体的尺寸莫氏锥度形状的设计参数 体厚度计算 缸體是最重要的部分，当缸的压力更高和 油缸 体由大力必须进行检查。常用的材料为汽缸号 20,25,35,45钢无缝钢管在这种材料性能的 45 号钢是最优秀嘚，所以这里选择 45钢轧辊材料 ][2 ?? 式子里， 实验压力， 缸额定压力 16 [? ] 缸筒材料许用应力 N/ [? ]b?指抗拉强度。 注 n 缸筒用 45钢抗拉强度设 σ b600全系数 用书目中表格 2 10，设定 n5 许用 应力式子就是 [? ]20[2 ?? 15 10??D ,满足 10??D 。所以缸厚度取 5 则缸缸体外径为 根 据任务书 长度 里 L130 塞杆 强度计算 4d???56 （ 4 式子里， ][? 许用应力； M P b ??? ??塞杆 的结构设计 活塞杆头部和负载机构的一端连接为的偏心负载棒生产工作的宗旨，满足总結了安装要求以避免以提高效率，应根据负载的具体情况选择合适的杆端结构。 活塞环密封在 Y 形 U 型 夹密封件， O 型圈 V 型圈， [6]薄钢板防尘密封，防尘圈和活塞杆的组合可以选择 9/为 钢板厚度。为了便于维护和设计 O 型环的选择。 00 3800 行程为 80 向套的设计与计算 的最小长度 當活塞杆完全伸出，从该点的活塞称为 [1最小长度 ]的支承面的轨道滑动面如果距离过短，以增加初始偏转之间的间隙作为引起的引线 油缸 油缸 的性能和稳定性的影响的结果。因此设计必须确保在导向筒的最小长度。根据经验当最大 油缸 行程为 L，圆筒具有直径 220 ?（ 4 通常凊况下导向套滑动面尺寸 A，在小于 80 毫米的 （ D当时拍摄的孔较大大于 80 孔取 ?.B（ 不够，你可以找到一个导套以加强 K（见图 的套 21 ?? （。 洇此 最小导向长度 7 c 20 ????? 设定 H9 导向套滑动面长度 A ? 活塞宽度 B ? 隔套 c 19[21 ??????? 导套，导套和导套导套及球形静压导轨套来选擇合适的工作。 1）安装在支撑底座或盖是一种常见的导向套筒导向套所述油压在油箱和密封件和密封唇开。 [6] 2）容易从导套通过螺钉或螺帽的手段固定除去当导套和耐磨环密封必须无端盖和活塞杆更换可能维护十分方便。它适用于恶劣的工作条件下必须经常更换和导向套筒和缸连接不允许拆卸情况。 3）导套引导套筒和球面接触球形帽当引起所述引导套筒可自动调整按照移动 17 方向的 引导套筒轴的位置偏惢负载下活塞杆的倾斜方向，是不是一个“保持强大的”的现象以这种方式，不仅是为了确保平稳活塞杆导套孔的磨损更均匀。 4）台高速往复活塞缸的静压导轨振荡频率比较大时可以使用静压导轨套。由于活塞杆和导套之间的压力油膜没有直接的关系但浮动油压，摩擦无磨损，刚性系数低可引起振动，同轴高但吸收更多的复杂的生产有特殊静液压系统。 盖和缸底的设计与计算 在一个 油缸 活塞杆提到帽 油缸 盖和 油缸 基体的活塞杆是通过端帽无关紧要。盖和密封腔的压力 尾座体 和 油缸 ，不仅它应有足够的强度以 承受力但也囿一些连接强度。活塞杆导向孔的端帽（或安装引导套筒孔）和防尘圈槽和螺纹孔连接，电源情况复杂不易损坏设计。 端盖厚 [h 1?? 式孓里 螺钉孔分布直径， P 力 2 密封环形端面平均直径， ][? 材料的许用应力 2 底部分钟之内圆筒，椭圆形的底部底半球。 在盖结构和外筒密封件和地址活塞杆密封和灰尘等的问题必须考虑 [6]。以下化合物形成的筒的端部 答焊接的特征在于结构简单体积小，质量低大规模使用。在缸体的焊接变形和内筒难以处理主要表现为活塞缸。 纹螺纹）的特征在于小的径向尺寸，低质量因此被广泛使用。处理滚筒直径必须用专用工具直径同轴安装，徐加工密封以防止变形。 加工易操作，大规模使用径向尺寸比高螺纹 18 连接 大。非焊接法兰端要厚炖 加工容易，易于使用在大规模使用。大尺寸和高品质对于大负荷缸。 半环化合物的特征在于较低的质量连杆是必需的 油缸 直径进行处理。半环槽削弱圆筒应增加 油缸 壁的厚度。半环连接紧凑低质量。安装在 油缸 进深密封件进口边缘磨损。 积小质量低。 体长度的确定 缸体内筒体长度必须等于活塞和活塞的行程的宽度缸体端部的总长度也必须考虑到在盖 [1]的厚度。一般圆柱体不得大于汽缸更长是 20到 30倍取 5的因数，油缸 体长度 L 50 厘米 封件的设定 密封 油缸 的工作，既要实现零泄漏要求低摩擦和磨损。在设计中密封产品嘚正确选择，导套（枝城环）结构和材料防尘圈是非常重要的。从现在分析密封技术 油缸 活塞杆和导套的密封和防尘和应作为一个完整的密封系统，密封和可有一个良好的寿命比工作和汽缸可靠的系统 元，密封性在汽缸内是比较高的特别是一些特殊材料，如摆动油缸 油缸等组成。 油缸 不只是一个静密封动密封部位多压力高，这就需要一个良好的密封耐磨，适用于广泛的要求下弹性好，永久變形具有 足够的机械强度，摩擦小简单制造和操作，可以增加压力并提高密封能力，能自动补偿磨损 在密封的横截面形状的一般汾类。 形， Y 形等除了 一种是属于唇形密封。 2 筒状活塞的静密封孔主站点和活塞杆轴承和 油缸 筒的圆柱形内孔汽缸体和汽缸端 [6]。虽然這些部件是静密封而是因为你的工作，和一个小意外就会造成过度的漏和外漏。 19 静密封的密封件原则上，与 保持精密橡胶在复杂條件下，具有良好的尺寸稳定性和性能在设计中，根据不同的材料并使用尺寸合适的 选择标准和合理的措施，安装和维护以实现良恏的密封作用。 适合的 矩形三角形， 尾形半圆形，斜坡的底部以用选择不同的条件的形状，所以不能一概而论最矩形槽的，简单嘚处理但可能会导致切割密封环等旋转。 密封环密封件 3的精选 动态密封件的主要部分孔的活塞和 油缸 密封活塞杆和下部（引导套筒密封） 是一个印章，洪虎也不是万能的在一般情况下，使用比 16以使用环当超过 16隙活塞环密封具有以用来防止“位移”。 20 成本计算 打字出來） 把明细表的随便搞一些零件 列个表搞个价格啥的 21 总结与展望 其中超过接近毕业的结束持续了一个月，我居然成功的研究任务的完成回首这段时间的日子，感慨颇深的我实际上遵循开展我的设想。设计上如我所料，遇到了不少问题 获取信息在学习阶段，我仔细看了借书大约 控车床和数控设计的所有信息重新评估我们已经学过，“机械制图”“机械设计基础”等。相关的课程而且还参观了閱览室，查阅了大量的基于电路的电 油 控制以及许多其他材料。这个研究的阶

学 设计（论文）题目 数控车床上液压尾架部件设计 学生姓洺 学号 起讫日期 设计地点 指导教师 职称 年 月 日 要 本文介绍的过程和数控机床在中国的发展现状分析了存在的问题，液压尾座尾座体的主偠内容是设计袖子，顶孔尾座，尾座导轨变形角度，筒直径和在板上锁紧力的计算和控制的螺栓的直径。其中选择莫氏锥度尾座 4用莫氏锥度，结构特点尾座钳这将在工作溶解松顶部或扭曲的现象。套管设计和键槽首先弹出孔来固定工件旋转影响坐公交车工件的加工精度的顶部 ;袖子是一个顶级的卸料装置易于拆卸顶部。 尾座和车床件的设计。基本上尾座部分充分理解和传输方面，该机可以笁作在第一的洞察力专业知识和机械拥有各学科的全面概述，基本达 到了四年毕业目的知识汇总。介绍尾座设计特点，设计布局，机器的整体设计的机械零件的详细结构设计的结构原理部分确定组件可以协调机械部件有机结合在一起，完成整个尾座 关键词 车 床 ， 数控 尾座部分 ， 尾座设计 of NC of is of at or at In at to be so as to of is a ; of a a of of a of of 状复杂精密的加工问题和多种小批量零件的，以稳定除了自动化的处理和生产率这种技术工作有其独特嘚特征。 控机床的经济分析 数控车床使用规模多平槽，螺旋槽形成表面和孔不仅能过程。 （ 1）硬件数控阶段 1）第一代始于 1952年 - 管状元件 2）第二代 1959 - 的晶体管元件。 3） 1965年开始第三代 - 小规模集成电路。 （ 2）软件 被称为计算机数字控制阶段（ 数控系统的第二阶段（ 1970? 此阶段吔经历三代 1） 1970年，第一代 - 小型机 2）第二代始于 1974 - 微处理器。 3）自 1990年以来第三代 自 1970年以来，通用汽车几乎没有计算机行业和大批量生产這是低于一台专用计算机的成本，出现了高可靠性 控而来的阶段。 1971，产生一个微处理器 1974 年被馈送到微处理器控制系统，在 1990年计算機的性能已被开发以解决高，基于 数控系统已经发展了几十年到 70年代末只有较低的可靠性，价格昂贵不方便等关键问题的根本解决。 2 控技术的发展趋向 随着计算机技术和信息处理以及数 控技术的未来发展趋势的发展主要体现在以下几个方面 （ 1）低成本，高可靠性 （ 2）高速高精度 数控高速处理系统，并计算伺服马达和伺服电机的移动量能够满足高速的要求以便实现时间高速度的一个很短的时间，以實现高的定位精度和高速度高加速和减速必须和高精度位置检测系统和伺服质量。 （ 3）智能 1）自适应控制技术数字伺服驱动器 2）引入專家系统指导加工，故障诊断 3）网络 经由网络建立一个完整的系统解决方案，网络的高速数据传输集成，集中管理 4）直线交流伺服系统 在 21世纪的线性交 流数控机床的伺服系统是一个不可缺少的功能。目前中国还没有成熟的产品，应该加强研究开发和应用。 内外现狀 当今世界工业化国家高度重视机械工业，争创机电一体化高精度，高效率开发高自动化先进技术，加快产业发展和国民经济的发展赶上计算机体系结构的步伐向前迈进，加快数控系统的发展它已经成为数控发展的主流趋势。第四代计算机为基础充分利用现有嘚计算机硬件和软件资源的工程和微电子技术，总线模块化，开放灵活的嵌入式控制系统的类型的发展，使其适用于复杂零件加工數控机床集群系统中，还可以当自动化升 级可扩展未来的需求 发展有以下三个特点 3 （ 1）数控系统技术已突破。作为 中数控系统具有多轴功能快移速度 有较强的沟通能力和管理能力。 （ 2）普及型数控系统已经成熟的技术由于机器 些系统一般都装有 可以配置直流和交流伺垺驱动， 2 （ 3）经济数控系统仍然是一个巨大的市场前景由于这种类型的系统是简单，价格低廉非常适合中小型企业来说，它仍然是数控系统的应用最为广泛典型的南京大方 列。 数控机床的关键机械行业的产品开发 中国的机床数控机床整体水平低的比例。但是中国昰一个发展中国家，很多企业的资金不足可能会花很多钱一些购买新的数控机床，但不能全部被淘汰了一大批通用机械的 因此，对于 床被看作是改善 速度更小的机械设计成本，设计被寻址的有效途径机设计时间短，机器设计克服了原机的缺点通常后，和问题生產效率高。 章小结 本章介绍了数控技术发展的背景下它是数控技术和未来发展趋势的现状进行分析，最后介绍了研究的主要内容及意义 4 第 2 章 总体方案的制定与比较 体方案设计要求 总体方案设计应考虑 机床数控系统的类型，计算机的选择以及传动方式和执行机构的选择等。 然而现代数控机床不仅配备传统的机数控系统可以根据传统的机器，只有本地的转折传统的机器也存在一些不足，如刚度不足耐冲击性差，热变形存在摩擦和滑动面等传动部件之间 有很大的区别，不能有对加工精度表面质量，生产效率和所需的生活数控机床现代机床结构，成员有总体布局外观造型形成了独特的数控机床机械部件。因此我们必须在数控机床的过程中考虑的数控设计每个使性能指标尽可能的机器及数控机床。 因此它是用于控制进给台的垂直和水平移动的步进电 机伺服元件。并选择合适的数控系统以扩夶加工到中国的中小型企业的处理阶段。 数控机械零件设计必须包括电机工作台进给结构，分布和传动比计算的内容等方面的选择 1伺垺驱动元件选择 使用混合型步进电动机的步距角进给电动机不仅是高的工作频率和低功耗和小的低频噪声小。在开环控制系统中广泛使用嘚没有反馈装置，结构简单和可靠寿命长。水平和垂直驱动电机由相同模型来设计和将来维护原机主传动系统保持不变，以节省资金缩短安装。 2选择机床 因为原机滑轨容易出现“爬行”的现象在低速，关于运动部件的定位精度有直接影响 3进给系统 用于移动元件靈敏度高，精度高响应速度快，低速无爬行供电部分数控机床的需求因此，滚珠螺杆的设计以满足要求。工作原理是当螺母滚珠循環返回的螺杆和螺母的相对移动装置该球沿移动的由所述装置的背面滚动自动返回到输入，继续工作该方法的设计是利用双螺母预紧預紧垫片结构。这就是说通过改变两个螺母的相对位置在每个左和右的，分别适用轴向预应力实现接触 5 球螺母的滚道。其特点是结构簡单紧张轴向刚度，预紧可靠适度轴向尺寸，技术好如图 2示。为了驱动系统以消除间隙，提高了可重复性传动元件通过 连接钥匙环锥形连接 。 图 2滚珠丝杆的结构 体方案拟定 一旦主传动系统保持尾座齿轮传动机构取消了原有的操作手柄，反向并获得直接由主发动機数字控制系统控制主轴停止当发出 制系统 过实现主轴驱动系统前进垂直和水平供给系统采用交流伺服电机。 要设计内容 服控制系统的選择 因要求设计后的车床为经济型数控车床所以在保证具有一定加工精度的前提下，从设计成本考虑应简化结构，降低成本如图 1 所礻（半闭环控制系统）。 检测器 执行件 伺服放大器 伺服电机 减速箱 脉冲指令 比较线路 6 械部分设计 保留头齿轮滑动取消操作手柄。 1编码器可以代替挂装主动原机使用。这种安装比较简单安装方便。 统（横向）的设计 卸下横滑动板螺钉螺帽，其中由主驱动齿轮的装置螺毋滚珠丝杠导螺杆和伺服马达之间的安装电源耦合到窄传动链，由于其较大的尺寸它可以被放置在延迟。 型 [1]公称直径 25基本引线 5 毫米。不适合长途应用 数控机床的进给系统由于频繁的状态变化，副齿轮传动链条定期的存在这样反向反向送布就滞后的指令信号后面，使用圆柱形片可调弹簧齿错误地实现在图 2 中所示的结构调整的间隙 因原机床的导轨精度不能满足数控机床的要求。但设计的原则是尽量保持原机床的部件美国公司用霞研制的塑料导软尺德尔的比赛在本设计中 。 图 1 半闭环控制系统原理图 图 2 齿轮间隙的调整结构图 7 第 3章 尾座蔀分的设计 打字出来图片 卧式车床尾座是一个重要的零件，它的主要功能是对轴类零件具有支撑和夹紧功能。 本实用新型具有以下优點（ 1）刚度抗震性能好，精度高后面应精密工程，降低了车尾的整体箱体结构设计一般的小变形的背后，良好的抗震动性能高精喥数控车床，以满足 水平的标准 （ 2）取消结构简单，优化尾座主体的理性的，整个背面整体尾座尾座定位螺钉连接键的分裂，总数囷小数目的标准件取消表面裂纹的优点尾座处理，下半身取消装配尾座主体，加工装配，装配过程中总的成本节约，在尾座的总偅量的降低以及总费用的一部分。 当液压尾座液压油液压油由油尾座轴活塞室，被插入在用于向前行驶的套筒孔套筒顶部压力锥形孔与此相反，当液压油增加了油在活塞尾座另一个房间背压，顶盖向后 座套筒的设计 数控卧式车床尾座尾座主要尺寸是根据机身尺寸選择。其效果是尾座套筒与活塞 杆，结构特点安装液压缸压力和位于上述顶紧顶莫氏锥度未旋转的工件的工件。为了增加套管的使用壽命以上是基于锥形锁本身，而是将需要删除工件的上侧的结构特征就必须得到一个尾座套筒孔设计的顶部，除了顶部当您删除前，是用铁锤返回顶部除去松楔形管套筒向后上方楔形物插入孔后面 4 8 座体的设计 主要机械部件的数控卧式车床尾座尾座体的基础上，在同荇业中的其他机器尾座主要参考设计的机身有着丰富的经验建立了一个有点转变。尾座体壁厚均匀圆润的边角，以减少应力集中尾座机身用 座顶尖的设计 使用高精确度的要求，以确保尾座主轴工件和同心高和支持体的顶工件顶部是操作的一个重要组成部分，并且可鉯支持复杂零件的中心孔部的端面是不允许的在中央孔或多个孔和上述和在尾座套筒向另一端的上管状的一端。通过在一般加工的顶部邊缘和下压缸紧固套筒尾座从事特定。数控车床设备体积小尾座并不大的总规模，莫氏选择 4 压缸的设计 工作液压缸，五个基本部件一圆柱体和一活塞和 油缸 活塞杆密封圈 2 - 缓冲排 油 装置。 5每个 油缸 是几乎相同的原始的有一个手动连接到原来的工作，杰克是一个简单嘚圆 柱手动压力带来干（手压泵），通过止回阀在汽缸中的液压油液压油的缸中，因为没有理由返回单个阀使 油缸 杆和继续向液压油在液压缸永久开放，从而提高了降液压阀液压油箱。这是最简单的原始作品的基础上的改进 . 座导轨的设计 （ 1）导向作用是引导的机器部件或圆周运动。 （ 2）轨道材料常用铸铁钢导材料，有色金属和塑料所使用的最铁之一。灰铸铁 适合普通的工作不需要跟踪精度。 （ 3）轨道形状直线运动滑动的横截面形状是三角形矩形，圆形和燕尾可以彼此结合。 9 座孔系设计 在所提到 的由于其本身的性质设計所需的主要技术要求，可分为两类第一所有的机器本身的表面的尺寸精度，几何形状精度和表面粗糙度，第二个是以确保最佳的萣位的定位精度，以及在处理减少位置误差以确保尾座主体组装精度，也需要与彼此定位精度高根据技术参数的要求，规定直径 80 毫米掱臂 合 套筒的工作主要有两个协调的要求，因此它可用于不同的水平。因此我们确定的合适程度。 （ 1）套管和尾座主体 根据数据和實际的生产经验与手臂和身体尾座与孔，间隙的底部但该间隙是非常小的，以避免打击工件的直线度和圆度的影 响更大的努力 （ 2）頂套和尾架活塞轴 总线和顶部后侧活塞杆苛刻，有一点差距套筒具有最高的准确度和尾座莫氏锥孔，用一个小口生产成本高，最适合精度精密旋转叶片公平 ? 塞顶部，膨胀套筒的尾座轴因此，覆盖的孔中并且表面粗糙度小，以减少摩擦确保快速动作的准确性。表面 筒孔的设计 通常的顶部中心孔的锥度 锥形的中心孔的顶部必须相同并减少了广大的60 度，这不损害上的每单位面积和死点的接触表面區域施压锥度的有必要确保的设计要求的同心度，把偏移尾座锥度工件以确保莫 氏锥度套轴轴同轴 和键的设计 为了避免极其准确尾座主體和套筒孔中从而使还原套筒键槽的表面的磨损，关键滑动的润滑以减少摩擦和磨损。摩擦不仅与表面损伤的质量和可引起疲劳裂纹嘚萌生和疲劳强度大大降低一部分润滑剂摩擦表面不仅可以减少摩 10 擦，降低磨损腐蚀和保护构件能够发挥冷却作用。用润滑油润滑油膜可以起到缓冲的作用，并使用热 ;膏肥可以防止内部的润滑油泄漏，并可以防止入侵避免磨损件，密封工作因此，油或脂肪中的設计的供给是非常重要的尾座套筒两端设 计了密封设计，因此它可能是间歇润滑系统采用高压注油杯是比较简单的以满足尾座和手臂孔，润滑要求移 和键槽因为该孔的加工精度不是很高，所以它不需要在形状和孔精度太多的要求的位置的设计和加工予以考虑并保持┅个键位置可以滑动。 打开键槽套钻尾座套筒滑动尾座键入的滑动键，它只有在滑动套筒尾座套筒钥匙孔的轴线方向你只需要一个较長的铣键槽和幻灯片键还可以被缩短。同时为了防止滑键的滑动用某些措施被键入的旋转，旋转后不仅在在最后的安装钻孔和紧固的兩个孔的结合。 在设计和安装孔键槽滑动套不仅要确保尾座 键槽对称的要求，也有开孔的对称和垂直的轴线这样的相关原则和实践经驗的设计相结合，确保临时对称滑动锁孔 度、转角、液压缸内径、锁紧力的计算及校核 数控卧式车床的尾座受力简图 图 尾座受力图 尾座 最夶顶出力是 Q7000N 尾座主轴伸出尾座体最大长度 130座套筒直径 90的弹性模量 E 106面惯性矩 201 10411 度的计算 33??? ?? l? 许用挠度［ ～ ? ,在范围之内 角的计算 32??? ?? 许用转角 [? ] ～ ? 在 [? ]范围内。 板处螺栓直径的校核 尾座和尾架由一组两个相同的导轨和钢板固定的方式拧紧压板的作用，并通 過铁路和通过紧固或以确定的后导轨连接的位置处的螺栓的松动尾座在这里，我们确定螺栓的直径 材质是 35号钢，则许用抗拉强度〔σ〕 540作用力与反作用力定理可知尾座的上部和下部之间的摩擦力 f 等于通过顶尖作用在尾座上的轴向力 F 即 ，根据金属切削原理与刀具切削时產生的轴向分力 ?F 4 2 22 3 7 ?? 为了满足加工后的工件的精度要求，在工件重量较大和切削力较大的情况下机床不发生共振取轴向力 F 。 12 F ,取摩擦系数为 ? 从 ? 可知作用在下箱体上的压力 ? ? 从而可得转动凸轮轴端的方形部分所需要的力至少为 那么作用在每个螺栓上的力为 ??? N 压板与导轨之间公式子 ][4 ?? （ 3 于是可得 ][4 ?? ? 现螺栓尺寸是 故螺栓是一个合理的选择长度可以被确定，其中所述尾座尾座主体和螺栓体設 25? 。 压缸内径的校核 通过顶尖需要的轴向推力 ?? 7000F ? 按式子 （ 3 尾座 液压站所供油压为 常工作压力值 P下按正常工作的最小压力 P出尾座液壓缸的内径式子是 13 取缸内径为 55内径选择合理。 座锁紧力的验算 尾座带有两个锁定夹每一个上面有两个活塞的尺寸是 30 毫米，在活塞的总表媔积是 0 2 2 6 ????? ?A 2m 取 ?F 20 从式子 ??? 3得 8 ??? f 摩擦系数，导轨材料为铸铁活塞材料为铜，由公式 m 尾座重量设定 250 轴向力主要是由尾座尾座柱塞锁定板支承主要承受倾覆力矩，它具有完全能够满足要求 14 第 4 章 尾座部分具体设计过程 参数确定 本章用莫式锥度 5参数进行设计 殼 根据该大小可以看看每个形状的顶端部分，壳体的尺寸莫氏锥度形状的设计参数 体厚度计算 缸体是最重要的部分，当缸的压力更高和 油缸 体由大力必须进行检查。常用的材料为汽缸号 20,25,35,45钢无缝钢管在这种材料性能的 45 号钢是最优秀的，所以这里选择 45钢轧辊材料 ][2 ?? 式孓里， 实验压力， 缸额定压力 16 [? ] 缸筒材料许用应力 N/ [? ]b?指抗拉强度。 注 n 缸筒用 45钢抗拉强度设 σ b600全系数 用书目中表格 2 10，设定 n5 许用 应仂式子就是 [? ]20[2 ?? 15 10??D ,满足 10??D 。所以缸厚度取 5 则缸缸体外径为 根 据任务书 长度 里 L130 塞杆 强度计算 4d???56 （ 4 式子里， ][? 许用应力； M P b ??? ??塞杆 的结构设计 活塞杆头部和负载机构的一端连接为的偏心负载棒生产工作的宗旨，满足总结了安装要求以避免以提高效率，应根据负载的具体情况选择合适的杆端结构。 活塞环密封在 Y 形 U 型 夹密封件， O 型圈 V 型圈， [6]薄钢板防尘密封，防尘圈和活塞杆的组合可鉯选择 9/为 00 00 00 3800 行程为 80。 向套的设计与计算 的最小长度 当活塞杆完全伸出从该点的活塞称为 [1最小长度 ]的支承面的轨道滑动面。如果距离过短以增加初始偏转之间的间隙作为引起的引线 油缸 ， 油缸 的性能和稳定性的影响的结果因此，设计必须确保在导向筒的最小长度根据經验，当最大 油缸 行程为 L圆筒具有直径 220 ?（ 4 通常情况下，导向套滑动面尺寸 A在小于 80 毫米的 （ D，当时拍摄的孔较大大于 80 孔取 ?.B（ 不够伱可以找到一个导套，以加强 K（见图 的套 21 ?? （ 因此 最小导向长度 7 c 20 ????? ，设定 H9 导向套滑动面长度 A ? 活塞宽度 B ? 隔套 c 19[21 ??????? 导套导套和导套，导套及球形静压导轨套来选择合适的工作 1）安装在支撑底座或盖是一种常见的导向套筒导向套，所述油压在油箱囷密封件和密封唇开 [6] 2）容易从导套通过螺钉或螺帽的手段固定除去。当导套和耐磨环密封必须无端盖和活塞杆更换可能维护十分方便咜适用于恶劣的工作条件下，必须经常更换和导向套筒和缸连接不允许拆卸情况 3）导套引导套筒和球面接触球形帽，当引起所述引导套筒可自动调整按照移动 17 方向的 引导套筒轴的位置偏心负载下活塞杆的倾斜方向是不是一个“保持强大的”的现象。以这种方式不仅是為了确保平稳活塞杆，导套孔的磨损更均匀 4）台高速往复活塞缸的静压导轨振荡频率比较大时，可以使用静压导轨套由于活塞杆和导套之间的压力油膜没有直接的关系，但浮动油压摩擦，无磨损刚性系数低，可引起振动同轴高，但吸收更多的复杂的生产有特殊静液压系统 盖和缸底的设计与计算 在一个 油缸 活塞杆提到帽， 油缸 盖和 油缸 基体的活塞杆是通过端帽无关紧要盖和密封腔的压力， 尾座體 和 油缸 不仅它应有足够的强度以 承受力，但也有一些连接强度活塞杆导向孔的端帽（或安装引导套筒孔）和防尘圈槽，和螺纹孔连接电源情况复杂，不易损坏设计 端盖厚 [h 1?? 式子里， 螺钉孔分布直径 P 力， 2 密封环形端面平均直径 ][? 材料的许用应力， 2 底部分钟之內圆筒椭圆形的底部，底半球 在盖结构和外筒密封件和地址活塞杆密封和灰尘等的问题，必须考虑 [6]以下化合物形成的筒的端部 答焊接的特征在于结构简单，体积小质量低，大规模使用在缸体的焊接变形和内筒难以处理。主要表现为活塞缸 纹，螺纹）的特征在于尛的径向尺寸低质量，因此被广泛使用处理滚筒直径，必须用专用工具直径同轴安装徐加工密封，以防止变形 加工，易操作大規模使用。径向尺寸比高螺纹 18 连接 大非焊接法兰端要厚炖。 加工容易易于使用，在大规模使用大尺寸和高品质。对于大负荷缸 半環化合物的特征在于较低的质量连杆，是必需的 油缸 直径进行处理半环槽削弱圆筒应增加， 油缸 壁的厚度半环连接紧凑，低质量安裝在 油缸 进深，密封件进口边缘磨损 积小，质量低 体长度的确定 缸体内筒体长度必须等于活塞和活塞的行程的宽度。缸体端部的总长喥也必须考虑到在盖 [1]的厚度一般圆柱体不得大于汽缸更长是 20到 30倍。取 5的因数油缸 体长度 L 50 厘米。 封件的设定 密封 油缸 的工作既要实现零泄漏，要求低摩擦和磨损在设计中，密封产品的正确选择导套（枝城环）结构和材料，防尘圈是非常重要的从现在分析密封技术， 油缸 活塞杆和导套的密封和防尘和应作为一个完整的密封系统密封和可有一个良好的寿命比工作和汽缸可靠的系统。 元密封性在汽缸内是比较高的，特别是一些特殊材料如摆动油缸， 油缸等组成 油缸 不只是一个静密封动密封部位多，压力高这就需要一个良好的密封，耐磨适用于广泛的要求下，弹性好永久变形，具有 足够的机械强度摩擦小，简单制造和操作可以增加压力，并提高密封能仂能自动补偿磨损。 在密封的横截面形状的一般分类 ， 形 Y 形等。除了 一种是属于唇形密封 2 筒状活塞的静密封孔主站点和活塞杆轴承和 油缸 筒的圆柱形内孔，汽缸体和汽缸端 [6]虽然这些部件是静密封，而是因为你的工作和一个小意外，就会造成过度的漏和外漏 19 静密封的密封件，原则上与 保持精密橡胶，在复杂条件下具有良好的尺寸稳定性和性能。在设计中根据不同的材料，并使用尺寸合适嘚 选择标准和合理的措施安装和维护，以实现良好的密封作用 适合的 矩形，三角形 尾形，半圆形斜坡的底部，以用选择不同的条件的形状所以不能一概而论。最矩形槽的简单的处理，但可能会导致切割密封环等旋转 密封环密封件 3的精选 动态密封件的主要部分孔的活塞和 油缸 密封活塞杆和下部（引导套筒密封）。 是一个印章洪虎也不是万能的。在一般情况下使用比 16以使用环。当超过 16隙活塞環密封具有以用来防止“位移” 20 成本计算 打字出来） 把明细表的随便搞一些零件 列个表搞个价格啥的。 21 总结与展望 其中超过接近毕业的結束持续了一个月我居然成功的研究任务的完成。回首这段时间的日子感慨颇深的。我实际上遵循开展我的设想设计上，如我所料遇到了不少问题。 获取信息在学习阶段我仔细看了借书大约 控车床和数控设计的所有信息，重新评估我们已经学过“机械制图”，“机械设计基础”等相关的课程，而且还参观了阅览室查阅了大量的基于电路的电 油 控制，以及许多其他材料这个研究的阶