毕业设计说明书
设计题目：Φ400mm的数控车床总体设计及液压尾座设计
学生
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指导教师
继续教育学院
二零一二年九月
摘要
本课题的目的在于设计出与数控车床Φ400MM相匹配的液压尾座系统。本课题将以车床Φ400MM的液压尾座为研究对象，设计出符合数控车床Φ400MM的液压尾座。
为了完成本课题的设计，在设计之前的准备工作必须做好，首先是搜集和分析资料，包括国内外数控机床的发展现状及趋势；液压技术和液压传动系统的基本资料；同等机床液压尾座的图纸和资料等。其次是初步确定液压尾座的总体布局，包括配置形式、液压系统的布置及选择液压能源及相应的配套元件等。最后主要是关于尾座的设计。
Φ400MM数控机床液压尾座设计的主要内容是尾座体、套筒、顶尖、尾座孔系、尾座导轨，挠度、转角、液压缸内径及压板处螺栓直径、锁紧力的计算及校核。其中选择莫氏4号锥度的尾座顶尖，是利用莫氏锥度自身的结构特性来卡紧尾座顶尖的，它解决了顶尖在工作时会出现松动或转动现象。在套筒中设计了滑键槽和顶尖顶出孔，解决了顶尖在工作时会随套筒转动从而影响工件的加工精度；还在套筒中设计了顶卸的装置，便于顶尖的拆卸。
关键词：Φ400MM车床，数控，滚珠丝杠，步进电动机，尾座
目录
TOC\o1-3\h\z\u第1章概述 1
1.1数控机床的特点 1
1.2数控机床的工艺范围及加工精度 2
1.2.1工艺范围 2
1.2.2加工精度 2
1.3数控机床的经济分析 3
1.4数控机床的发展趋势 3
1.5数控车床前景 4
第2章数控机床的总体方案制定比较 5
2.1总体方案设计 5
2.2Φ400MM车床的设计参数 5
2.2数控机床的总体方案制定比较 6
第3章机械系统的设计方案 8
3.1主轴系统的方案 8
3.2安装电动卡盘 8
3.3换装自动回转刀架 8
3.4螺纹编码器的安装方案 8
3.5进给系统的与设计方案 9
3.6尾座与设计方案 9
第4章液压尾座总体设计 10
4.1设计方案确定 10
4.2设计方案论证 10
第5章尾座各部件的设计要求 12
5.1尾座体的设计 12
5.2尾座主轴的设计 13
5.3尾座顶尖的设计 13
5.4螺塞缸的设计 14
5.5尾座导轨的设计 14
5.6尾座孔系设计 15
5.6.1主轴孔的设计 15
5.6.2孔和键的设计 15
5.6.3配合 16
5.6.4密封及偏心轴的设计 17
第6章液压尾座的总体设计 18
6.1液压尾座的设计要求 18
6.2设计基本参数 18
6.3机械结构 18
6.4液压油缸的选定 19
6.5压紧螺栓的校核 20
6.6计算液压油缸顶紧力 20
6.7顶尖的设计 20
6.8尾座芯轴的设计 21
6.9尾座体的设计 21
6.10电器系统操作 21
第7章数控硬件电路设计 22
7.1硬件电路设计 22
7.1.1数控系统的硬件结构 22
7.1.2数控系统硬件电路的功能 22
7.2关于各线路元件之间线路连接 23
7.3关于电路原理图的一些说明 24
总结 27
参考文献 28
致谢 29
Φ400mm的数控车床总体设计及液压尾座设计
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第1章概述
随着社会生产和科学技术的迅速发展，机械产品日趋精密复杂，且需频繁改型，数控机床已不能适应这些要求，数控机床应运而生。这种新型机床具有适应性强、加工精度高、加工质量稳定和生产效率高等优点。它综合应用了电子计算机、自动控制、伺服驱动、精密测量和新型机械结构等多方面的技术成果，是今后机床控制的发展方向。
1.1数控机床的特点
数控机床最早是从美国开始研制的。1948年，美国帕森斯公司在研制加工直升机桨叶轮廓用检查样板的加工机床任务时，提出了研制数控机床的初始设想。1949年，帕森斯公司与麻省理工学院伺服机构实验室合作，开始从事数控机床的研制工作。并于1952年试制成功世界上第一台数控机床实验性样机。这是一台采用脉冲乘法器原理的直线插补三坐标连续控制铣床。经过三年改进和自动编程研究，于1955年进入实用阶段。一直到20世