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毕业设计方案

题 目 CXH500数控车铣复合机床主传动系统设

计 学 院 机械工程学院 专 业 机械工程

二〇一七 年 月 日

毕业设计方案

设计题目 CXF500数控车铣复合机床主传动系统设计 一、选题背景与意义

1. 选题背景及国内外研究现状

车铣复合机床在数控车床的基础上增加了主轴分度和动力刀架功能，可以实现曲面、端面车削以及工件圆柱面的铣削、钻孔、攻丝等功能。1982年，奥地利林茨机床公司（WFL）开发出了全世界第一台车铣数控专用机床——WVC500S车铣加工中心。经过近20年的不断努力，车铣复合机床已经能实现车削、铣削、镗削、插齿及滚齿等多种加工。进入21世纪以来，数控车铣复合机床发展非常迅速，不仅规格齐全，硬件功能完善，且软件功能也十分强大，如WFL的M系列和MAZAK的E-H系列等[1]。目前，先进的五轴车铣复合机床除了可以进行车、铣、钻、镗、攻丝等加工外，还可以进行镗型腔、钻深孔、滚齿、铣叶片以及进行磨削加工和工件的在线测量，实现各种误差补偿、刀具在线监控和适应控制等。国外的主流车铣复合机床呈现出了配有仿真系统、多轴控制扩大机床加工能力及高速度、高精度、智能化的特点，其应用也由单机向系统化、集成化和网络化的高层次发展。

我国数控车铣复合机床的研制工作起步比较晚，在2001年由沈阳数控机床厂制造出我国第一台SSCKZ63-5五轴车铣复合机床，该机床引进了德国玛斯廖拉公司（MAXMULLER）的技术，达到了国际90年代末的水平。现在通过国家相关的政策的支持，我们在车铣复合加工机床成功取得多方面突破，例如：攻克了动力驱动单元，大直径大通孔的高速强力主轴，刀架，机床热平衡，精度补偿等多项关键技术，主传动兼顾了大扭矩输出和高速输出。开发出五轴车铣复合加工中心并完成了系列化，规格化产品的设计和生产。

由于我们的整体技术基础不太坚实，和国外技术相比缺少数十年的经验积累，加之加工手段和工艺性比较薄弱，整体车铣复合加工技术和欧洲和日本相比还有不小的差距。目前国际上最先进的车铣技术仍掌握在MAZAK,OKUMAMORISEIKE,DMG和WFL等一流的机床生产商手中[2]。 2. 选题的目的及意义

车铣复合加工技术的先进理念就是提高产品质量和缩短产品制造周期，是一种集成了现代先进控制技术、精密测量技术和CAD/CAM应用技术的先进机械加工技术。该技术提供了一种完善的加工解决方法：一次装夹可实现零件多个表面或复杂形面的加工，大大简化了工件装夹和刀具系统的复杂性，减少了夹具和非生产时间。此次设计的目的是根据给定的技术参数对加工中心的主传动系统的结构进行设计，得出最优的主传动系统设计方案，使之达到高自动化、高柔性、高精度、高效率的性能。通过本次设计培养综合运用基础知识和专业知识，解决工程实际问题的能力，使工程绘图、数据处理、外文文献阅读、程序编制、使用手册等基本技能及能力得到训练和提高。

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二、设计内容

1. 设计内容研究

数控车铣复合机床主传动系统主要由伺服电机、齿轮传动、主轴组件、 C轴及其传动组成, 可实现主运动传动和主轴夹持工件的分度。本毕业设计的主要内容为数控车铣复合机床主传动系统设计, 包括主传功系统方案设计、装配图及零件图设计，以及进行相关的计算和重要零件的校核。详细设计内容如表1所示。

表1 详细设计内容

设计内容

具体设计分析

(1) 分配各级传动比，拟定结构式或结构网 (2) 拟定转速图，并画出转速图 (3) 确定各传动构件的形式及结构尺寸 (4) 设计各级传动轴

车铣复合主传动运动设计

(5) 根据运动参数，确定各级轴的支撑构件等 (6) 设计主轴，拟定主轴组件，确定主轴组件 的润滑与密封方式

(7) 根据标准，对各级传动轴及主轴等进行校核

C轴控制传动设计

(1) 传动装置 (2) 结合、分离装置

主传动系统结构设计

(1) 传动构件的布置与排列 (2) 主传动的开停、制动装置 (3) 车铣复合机床主轴箱的构造

主要参数：最大回转直径（mm）：Φ500 主轴转速(rpm)：45-4500 主电机功率(KM)：11/15 C轴分度：0.001°，360连续 课题的主要要求有：

（1）相关外文翻译资料一份（译文字数不少于2000汉字）； （2）毕业实习报告一份（约5000字）； （3）毕业设计方案1份，且符合毕业设计规范；

（4）总设计图量不少于3.0张A0，其中手工绘图不少于折合成图幅为A0号的图纸1张，计算机辅助绘图不少于折合成图幅为A0号的图纸1张，装配图有充分的零件图支撑； （5）设计说明书1份（不少于1.2万字），查阅文献15篇以上，外文文献2篇以上。

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