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要
摘要：对于数控车床床头部分的设计主要有同步带，主轴组件的设计。对于同步带的设计要根据设计手册上同步带的设计计算进行设计，而主轴组件是机床主要部件之一，由于主轴组件直接承受切削力，转速范围又很大，因而数控车床的加工质量很大程度要靠它保证，主轴组件的性能要求包括精度，静态刚度，抗振性，热稳定性，耐磨性等。主轴是主轴组件的重要组成部分，因而主轴的设计是很重要的，主轴的设计要从主轴的材料和热处理，主轴的结构形状，主轴的主要精度指标来进行，主轴的结构形状主要取决于轴上所安装的零件，轴承，传动件夹具等的类型，数目，位置，安装定位方式等，也考虑其工艺性要求。主轴通常是一个前粗后细的阶梯轴，即轴径尺寸从前轴径起，向后逐渐缩小。这样的结构，是为了适应主轴各段承受的不同载荷，以满足刚度要求，同时也为其上的多个零件提供足够的安装，定位及止推面，同时也有利于加工和装配。数控车床主轴的轴端通常用于安装夹具，要求夹具在轴端定位精度高，定位刚度好，装卸方便，同时使主轴的悬伸长度短。主轴端部结构，一般采用短圆锥法兰盘式，短圆法兰结构有很高的定心精度，主轴的悬伸长度短，大大提高了主轴的刚度。而选择主轴材料与热处理方法，主要依据主轴部件的工作条件及结构特点，即应满足主轴对刚度，强度，耐磨性，精度等方面的具体要求。一般机床主轴常用45钢，并且要进行调质处理，主轴端部锥孔，定心轴颈或定心圆锥面等部位局部淬硬到50～55HRC。支承采用角接触轴承，则轴颈可不淬硬，但为了防止敲碰损伤轴颈的配合表面，常对主轴轴颈处进行淬硬。主轴的精度直接影响到主轴部件的旋转精度， 主轴零件相连接处的表面粗糙度和表面几何形状误差，关系到接触刚度。因此，设计主轴时，必须根据机床精度标准有关的项目制定合理的技术要求。主轴主要精度指标有：前支承轴颈的同轴度约5左右；轴承轴颈需按轴承内孔“实际尺寸”配磨，且须保证配合过盈1～5；锥孔与轴承轴颈的同轴度为3～5，与锥面的接触面积不小于80%，且大端接触较好。
目 录
摘要 I
Abstract II
目 录 IV
第一章 引 言 1
1.1 课题的目的和意义 1
1.2 数控车床国内外发展现状 1
1.3数控车床的发展前景 2
第二章 数控车床的用途、特点、分类以及工作原理 3
2.1 数控车床的用途 3
2.2 数控车床的特点 3
2.3 数控车床的分类 4
2.4 数控车床的工作原理 5
第三章 主轴的设计 6
3.1 主轴的设计概况 6
3.1.1 主轴的分类 6
3.1.2 主轴的材料 6
3.1.3 轴设计的主要问题 6
3.2 主轴的设计 7
3.2.1确定最小轴径 7
3.2.2轴的结构图 8
第四章 同步带的设计计算 9
4.1 同步带的设计概况 9
4.2 同步带的设计 9
第五章 丝杠的设计计算 12
5.1 丝杠的概况 12
5.1.1 丝杠的选用 12
5.1.2 丝杠的材料 12
5.2 X轴丝杠的设计 12
5.3 Z轴丝杠的设计 16
第六章 轴承的选用与校核及键、轴的校核 22
6.1 轴承的选用 22
6.1.1 主轴轴承的选用与校核 22
6.1.2 Z轴承的选用与校核 23
6.2 键的校核 24
6.3 轴的校核 25
结论 29
参考文献 31
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