SSCK20A数控车床主轴和箱体加工编程设计全套

主轴箱展开图A0

目录
摘要：1
Abstract2
第一章绪论5
第二章数控加工概念6
2.1高速、高效、高精度、高可靠性8
第三章数控车床9
3.1数控车床的组成9
3.2数控车床的特点11
3.3数控车床的适用范围及工作原理12
第四章数控加工工艺分析15
4.1毛坯的选择18
4.2确定数控加工内容18
4.3数控加工零件的工艺性分析18
4.4定位基准的选择19
4.4.1精基准的选择19
4.4.2粗基准的选择19
4.5加工方法的选择20
4.6刀具的选择21
4.6.1数控车刀的类型与刀片选择21
4.7夹具的选择21
4.8量具的选择22
4.9数控加工工艺路线设计22
4.9.1外圆表面的加工方法的选择22
第五章工序的划分24
5.1加工顺序的安排25
5.1.1切削加工工序安排25
5.1.2热处理工序安排25
5.1.3辅助工序安排26
5.2数控加工工序设计26
5.3走刀路线和工步顺序的确定26
5.4主轴机械加工工艺规程卡片27
5.5主轴的工艺分析27
5.6箱体机械加工工艺规程卡片27
5.7箱体的工艺分析28
第六章数控加工程序29
6.1主轴数控加工程序29
6.2箱体数控加工部分的程序31
6.2.1安装面的数控加工31
6.2.2主轴孔的数控加工程序33
第七章设计总结37
7.1成本分析37 7.2经济效益分析37
7.3前景预测37
结论38
参考文献39
致谢40
附录1专题41
附录2外文翻译（外文部分）49
附录3外文翻译（中文部分）62
附录4主轴机械加工工艺卡片69
附录5主轴箱机械加工工艺卡片70

数控加工就是泛指在数控机床上进行零件加工的工艺过程。数控机床是一种用计算机来控制的机床，用来控制机床的计算机不管是专用计算机，还是通用计算机都统称为数控系统。数控机床的运动和辅助动作均受控于数控系统发出的指令。在数控机床上加工零件与在普通机床上加工零件，其加工方法并无多大差异，但是在机床的运动控制上却有很大的区别。在普通机床加工时，机床的运动受控于操作工人。如机床的开启、主轴转速的变换、走刀路径、运动部件的位移量，以及机床的停止等都是依靠操作工人来控制的。在数控机床上加工零件时，机床的运动和辅助动作的实现均受控于数控系统发出的指令。而数控系统的指令是由程序员根据工件的材质、加工要求、机床的特性和系统所规定的指令格式编制的。编写加工指令的过程就称为编程。所谓编程，就是把加工零件的工艺过程、工参数、运动要求用数字指令形式记录在介质上，并输入数控系统。数控系统根据程序指令向伺服装置和其它功能部件发出运动或终断信息来控制机床的各种运动。当零件的加工程序结束时，机床便会自动停止。任何一种数控机床，在其数控系统中若没有输入程序指令，数控机床不能工作。

数控车床由程序编制及程序载体、输入装置、数控装置(CNC)、伺服驱动及位置检测装置、辅助控制装置、车床本体等几部分组成。
1、程序编制及程序载体数控程序是数控车床自动加工零件的工作指令。在对加工零件进行工艺分析的基础上，确定零件坐标系在车床坐标系上的相对位置，即零件在车床上的安装位置，刀具与零件相对运动的尺寸参数，零件加工的工艺路线、切削加工的工艺参数以及辅助装置的动作等。得到零件的所有运动、尺寸、工艺参数等加工信息后，用由文字、数字和符号组成的标准数控代码，按规定的方法和格式，编制零件加工的数据程序单。编制程序的工作可由人工进行；对于形状复杂的零件，则要在专用的编程机或通用计算机上进行自动编程（APT）或利用CAD/CAM系统产生程序。
编好的数控程序，存放在便于输入到数控装置的一种存储载体上，它可以是穿孔纸带、磁带、磁盘、闪存卡等。闪存卡由于存储容量大、数据交流迅速和记录可靠，在开放式数控系统的新型数控机床上开始使用。
2、输入装置输入装置的作用是将程序载体（信息载体）上的数控代码传递并存入数控系统内。根据存储介质的不同，输入装置可以是光电阅读机、磁带机或软盘驱动器等。数控车床加工程序也可通过键盘用手工方式直接输入数控系统；数控加工程序还可由编程计算机用RS232C或采用网络通信方式传送到数控系统中。
零件加工程序输入过程有两种不同的方式：一种是边读入边加工（数控系统内存较小时）；另一种是一次将零件加工程序全部读入数控装置内部的存储器，加工时再从内部存储器中逐段调出进行加工。
3、数控装置数控装置是数控车床的核心。数控装置从内部存储器中取出或接受输入装置送来的一段或几段数控加工程序，经过数控装置的逻辑电路或系统软件进行编译、运算和逻辑处理后，输出各种控制信息和指令，控制车床各部分的工作，使其进行规定的有序运动和动作。
零件的轮廓图形往往由直线、圆弧或其他非圆弧曲线组成，刀具在加工过程中必须按零件形状和尺寸的要求进行运动，即按图形轨迹移动。但输入的零件加工程序只能是各线段轨迹的起点和终点坐标值等数据，不能满足要求，因此要进行轨迹插补，也就是在线段的起点和终点坐标值之间进行“数据点的密化”，求出一系列中间点的坐标值，并向相应坐标输出脉冲信号，控制各坐标轴（即进给运动的个执行元件）的进给速度、进给方向和进给位移量等。
4、驱动装置及位置检测装置驱动装置接受来自数控装置的指令信息，经功率放大后，严格按照指令信息的要求驱动车床移动部件，以加工出符合图样要求的零件。因此，它的伺服精度和动态响应性能是影响数控车床加工精度、表面质量和生产率的重要因素之一。驱动装置包括控制器（含功率放大器）和执行机构两大部件。目前大都采用直流或交流伺服电动机作为执行机构。
位置检测装置将数控车床个坐标轴的实际位移检测出来，经反馈系统输入到车床的数控装置之后，数控装置将反馈回来的实际位移量值与设定值进行比较，控制驱动装置按照指令设定值运动。
5、辅助控制装置辅助控制装置的主要作用是接受数控装置输出的开关量指令信号，经过编译、逻辑判别和运算，再经功率放大后驱动相应的电器，带动车床的机械、液压、气动等辅助装置完成指令规定的开关量动作。这些控制包括主轴运动部件的变速、换向和启停指令，刀具的选择和交换指令，冷却、润滑装置的启动停止，工件和机床部件的松开、夹紧等辅助动作。
由于可编程控制器（PLC）具有响应快、性能可靠、使用方便、编程和调试程序容易等特点，并可直接驱动部件机床电器，因此，被广泛用作数控车床的辅助控制装置。目前，大多数数控系统都带有内部PLC，用于处理数控机床的辅助指令，从而简化了机床的辅助控制装置。
6、车床本体车床本体与传统车床相似，由主轴传动装置、进给传动装置、床身、工作台以及运动装置、液压气动系统、润滑系统、冷却装置等组成。但数控车床特别是车削中心在整体布局、外观造型、传动系统、刀具系统的结构以及操作机构等方面都已发生了较大的变化。这种变化的目的是为了满足数控车床的要求和充分发挥数控车床的特点。归纳起来包括以下几个方面的变化。
（1）采用高性能主传动及主轴部件、具有传递功率大、刚度高、抗振性好及热变形小等优点。
（2）进给传动采用高效传动件、具有传动链短、结构简单、传动精度高等特点，一般采用滚珠丝杠副、直线滚动导轨副等。
（3）具有完善的刀具自动变换和管理系统。
（4）车床本身具有很高的动、静刚度。
（5）采用全封闭罩壳。由于数控车床是自动完成加工，为了操作安全等，一般采用移动门结构的全封闭罩壳，对车床的加工部件进行全封闭。

带轮A2

前端盖A2

箱体A0

主轴零件图A1