本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))開題報(bào)告
論 文 題 目：DL32M 斜床身數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué) 院： 機(jī)械工程學(xué)院 專 業(yè) 、班 級(jí)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化機(jī)英 143 班 學(xué) 生 姓 名： 指導(dǎo)教師（職稱）：
年 1 月 12 日 填
畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開題報(bào)告要求
開題報(bào)告既是規(guī)范本科生畢業(yè)論文工作的重要環(huán)節(jié)，又是完成高質(zhì)量畢業(yè)論文
（設(shè)計(jì)）的有效保證。為了使這項(xiàng)工作規(guī)范化和制度化，特制定本要求。一、選題依據(jù)
1. 論文（設(shè)計(jì)）題目及研究領(lǐng)域；
2. 論文（設(shè)計(jì)）工作的理論意義和應(yīng)用價(jià)值；
3. 目前研究的概況和發(fā)展趨勢。二、論文（設(shè)計(jì)）研究的內(nèi)容1.重點(diǎn)解決的問題；
2. 擬開展研究的幾個(gè)主要方面（論文寫作大綱或設(shè)計(jì)思路）；
3. 本論文（設(shè)計(jì)）預(yù)期取得的成果。三、論文（設(shè)計(jì)）工作安排
1. 擬采用的主要研究方法（技術(shù)路線或設(shè)計(jì)參數(shù)）；
2. 論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)度計(jì)劃。四、文獻(xiàn)查閱及文獻(xiàn)綜述
學(xué)生應(yīng)根據(jù)所在學(xué)院及指導(dǎo)教師的要求閱讀一定量的文獻(xiàn)資料，并在此基礎(chǔ)上通過分析、研究、綜合，形成文獻(xiàn)綜述。必要時(shí)應(yīng)在調(diào)研、實(shí)驗(yàn)或?qū)嵙?xí)的基礎(chǔ)上遞交相關(guān)的報(bào)告。綜述或報(bào)告作為開題報(bào)告的一部分附在后面，要求思路清晰，文理通順， 較全面地反映出本課題的研究背景或前期工作基礎(chǔ)。
五、其他要求
1. 開題報(bào)告應(yīng)在畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）工作開始后的前四周內(nèi)完成；
2. 開題報(bào)告必須經(jīng)學(xué)院教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)審查通過；
3. 開題報(bào)告不合格或沒有做開題報(bào)告的學(xué)生，須重做或補(bǔ)做合格后，方能繼續(xù)論文（設(shè)計(jì)）工作，否則不允許參加答辯；
4. 開題報(bào)告通過后，原則上不允許更換論文題目或指導(dǎo)教師；
5. 開題報(bào)告的內(nèi)容，要求打印并裝訂成冊(cè)（部分專業(yè)可根據(jù)需要手寫在統(tǒng)一紙張上，但封面需按統(tǒng)一格式打?。?。
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一、選題依據(jù) 1、研究領(lǐng)域
機(jī)械裝備設(shè)計(jì)、CAD
2、論文（設(shè)計(jì)）工作的理論意義和應(yīng)用價(jià)值
數(shù)控機(jī)床是指機(jī)床的操作命令以數(shù)值數(shù)字的形式描述工作過程按規(guī)定的程序自動(dòng)進(jìn)行的機(jī)床。采用數(shù)控機(jī)床，可以降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度節(jié)省勞動(dòng)力，一個(gè)人可以看管多臺(tái)機(jī)床，減少工裝，縮短新產(chǎn)品試制周期和生產(chǎn)周期，可對(duì)市場需求作出快速反應(yīng)。
數(shù)控機(jī)床作為我國機(jī)械制造業(yè)的重要機(jī)床對(duì)促進(jìn)機(jī)械制造業(yè)進(jìn)一步發(fā)展具有極為重要的作用。高速度、高精度是數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)的重要指標(biāo)，高速度、高精度加工技術(shù)可以極大地提高效率，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和檔次，縮短生產(chǎn)周期和提高市場競爭能力。數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和優(yōu)化，可以提高主傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量，從而為提高機(jī)床整體運(yùn)行質(zhì)量和運(yùn)行效率奠基。
3、目前研究的概況和發(fā)展趨勢
主傳動(dòng)系統(tǒng)一般由動(dòng)力源（電機(jī)）、傳動(dòng)系統(tǒng)（定比傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、變速裝置）和運(yùn)動(dòng)控制裝置（離合器、制動(dòng)器等）以及執(zhí)行件（主軸）等組成，是用來實(shí)現(xiàn)機(jī)床主運(yùn)動(dòng)的。它將主電動(dòng)機(jī)的原動(dòng)力變成可供主軸上刀具切削加工的切削力矩和切削速度。為適應(yīng)各種不同的加工及各種不同的加工方法,數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)具有較大的調(diào)速范圍,以保證加工時(shí)能選用合理的切削用量,同時(shí)主傳動(dòng)系統(tǒng)還需要有較高精度及剛度并盡可能降低噪聲，從而獲得最佳的生產(chǎn)率、加工精度和表面質(zhì)量。
在數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)中,目前多采用交流伺服電動(dòng)機(jī)無級(jí)調(diào)速系統(tǒng),可以大大簡化機(jī)械機(jī)構(gòu),便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)變速、連續(xù)變速和負(fù)載下變速。為擴(kuò)大調(diào)速范圍,適應(yīng)低速大扭矩的要求,也經(jīng)常應(yīng)用齒輪有級(jí)調(diào)速和電動(dòng)機(jī)無級(jí)調(diào)速相結(jié)合的調(diào)速方式。 近年來，車床主軸出現(xiàn)了直接驅(qū)動(dòng)技術(shù)。這種傳動(dòng)技術(shù)有兩種結(jié)構(gòu)方式:一種是
用交流變頻主軸電機(jī)通過剛性聯(lián)軸節(jié)直接傳動(dòng)車床主軸，另一種是采用內(nèi)裝式交流變頻主軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)主軸，國外也稱此為集成主軸。后一種結(jié)構(gòu)中，車床主軸就是電機(jī)轉(zhuǎn)子。目前主軸直接驅(qū)動(dòng)技術(shù)推廣得很快，已成機(jī)床主傳動(dòng)的一種發(fā)展趨勢。如日本森精機(jī)公司生產(chǎn)的 SL 系列和 ZL 系列數(shù)控車床上就采用了交流變頻主軸電機(jī)通過剛性聯(lián)軸節(jié)直接傳動(dòng)車床主軸的形式，使產(chǎn)品性能得到了提高，又如大限鐵工所的 LR 系列和 FTL 系列數(shù)控車床上采用了內(nèi)裝式交流變頻主軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)主軸的結(jié)構(gòu)，再如德國的埃馬格(EMAG)公司和日本山崎公司均在新產(chǎn)品上采用了直接驅(qū)動(dòng)主軸技術(shù)。
主傳動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢：
（1） 高精度化
當(dāng)代工業(yè)產(chǎn)品對(duì)精度的要求越來越高，在計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的推動(dòng)下，各種加工精度補(bǔ)償技術(shù)得以發(fā)展和應(yīng)用；機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的提高，大大提升了加工表面質(zhì)量；同時(shí)， 各種高性能新型材料在機(jī)床結(jié)構(gòu)制造中的使用，使得數(shù)控機(jī)床的各項(xiàng)精度顯著提高。
（2） 動(dòng)力功率高
由于對(duì)高效率日益增長的要求，加之刀具材料和技術(shù)的進(jìn)步，大多數(shù) NC 機(jī)床均要求有足夠高的功率來滿足高速強(qiáng)力切削。一般 NC 機(jī)床的主軸驅(qū)動(dòng)功率在 3.7～250 kW。
（3） 調(diào)速范圍寬
調(diào)速范圍有恒扭矩、恒功率調(diào)速范圍之分?，F(xiàn)在，數(shù)控機(jī)床的主軸調(diào)速范圍一般在 100～10000r/min，且能無級(jí)調(diào)速。要求恒功率調(diào)速范圍盡可能大，以便在盡可能低的速度下，利用其全功率。變速范圍負(fù)載波動(dòng)時(shí)，速度應(yīng)穩(wěn)定。
（4） 控制功能的多樣化
主運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的控制功能需要有：NC 車床車螺紋時(shí)主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的同步控制功能，加工中心自動(dòng)換刀、NC 車床車螺紋時(shí)用主軸準(zhǔn)停功能，NC 車床在進(jìn)行端面加工時(shí)需要恒線速切削功能，在車削中心中，需要有 C 軸控制功能。
（5） 性能要求高
電機(jī)過載能力強(qiáng)。要求有較長時(shí)間（1～30min）和較大倍數(shù)的過載能力；在斷續(xù)負(fù)載下，電機(jī)轉(zhuǎn)速波動(dòng)要小；速度響應(yīng)要快，升降速時(shí)間要短；電機(jī)溫升低，振動(dòng)和噪音?。豢煽啃愿?，壽命長，維護(hù)容易；體積小，質(zhì)量輕，與機(jī)床聯(lián)接容易。
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二、論文（設(shè)計(jì)）研究的內(nèi)容1.重點(diǎn)解決的問題
（1)斜床身數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)；
（2)斜床身數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
2. 擬開展研究的幾個(gè)主要方面（論文寫作大綱或設(shè)計(jì)思路） 設(shè)計(jì)思路：
（1） 確定課題的研究目的，研究內(nèi)容，以及目前的研究概況及其發(fā)展；
（2） 電動(dòng)機(jī)的選擇：確定斜床身數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)，確定相關(guān)電動(dòng)機(jī)的主要參數(shù)；
（3） 斜床身數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)的主要組成，進(jìn)行主傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程概述，確定主傳動(dòng)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)方式；
（4） 進(jìn)行主傳動(dòng)系統(tǒng)主要構(gòu)件的設(shè)計(jì)計(jì)算及其校核：皮帶設(shè)計(jì)、軸承設(shè)計(jì)、驅(qū)動(dòng)軸的校核與計(jì)算等；
（5） 設(shè)計(jì)出斜床身數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)的整體裝配圖。
3. 本論文（設(shè)計(jì)）預(yù)期取得的成果
（1） 一套完整的斜床身數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)的裝配圖及零件圖；
（2） 一份斜床身數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)的說明書；
（3） 一篇外文文獻(xiàn)翻譯。
三、論文（設(shè)計(jì)）工作安排
1. 擬采用的主要研究方法（技術(shù)路線或設(shè)計(jì)參數(shù)）；
（1） 查閱、整理參考文獻(xiàn)，學(xué)習(xí)掌握斜床身數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)的工作原理， 進(jìn)行主傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)。
（2） 斜床身數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、選型、校核計(jì)算。
主軸中心距床體上面 400mm；距床體上側(cè)面 85mm；最大轉(zhuǎn)速 1500rpm；最大回轉(zhuǎn)直徑 640mm。
2. 論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)度計(jì)劃
第 1～4 周；明確畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)，查閱參考文獻(xiàn)并分析有關(guān)資料撰寫開題報(bào)告； 第 5 周；擬定斜床身數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案；
第 6～7 周；完成斜床身數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； 第 8～9 周；進(jìn)行主要零件的設(shè)計(jì)及其計(jì)算校核；
第 10～12 周；繪制斜床身數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)的組件圖；
第 13 周；書寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書，翻譯與本設(shè)計(jì)相關(guān)的英文文獻(xiàn)； 第 14 周；完善畢業(yè)設(shè)計(jì)的各項(xiàng)內(nèi)容。
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四、 需要閱讀的參考文獻(xiàn)
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附：文獻(xiàn)綜述
文獻(xiàn)綜述
1. 選題的目的和意義
機(jī)械加工系統(tǒng)以機(jī)床為主體，涉及到夾具、機(jī)床等工作原件，涵蓋機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)、綜合控制系統(tǒng)等多種系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)。數(shù)控機(jī)床是機(jī)床中的關(guān)鍵部件，其工作能力影響機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)。采用數(shù)控機(jī)床，可以降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度節(jié)省勞動(dòng)力，一個(gè)人可以看管多臺(tái)機(jī)床，減少工裝，縮短新產(chǎn)品試制周期和生產(chǎn)周期，可對(duì)市場需求作出快速反應(yīng)。
數(shù)控技術(shù)已經(jīng)成為制造業(yè)自動(dòng)化的核心技術(shù)和基礎(chǔ)技術(shù)。中機(jī)生產(chǎn)力促進(jìn)中心焦炬[3]指出隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)和材料科學(xué)的發(fā)展，機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備的技術(shù)含量會(huì)愈來愈高。數(shù)控機(jī)床作為我國機(jī)械制造業(yè)的重要機(jī)床，可以有效提高機(jī)械制造業(yè)生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量，對(duì)促進(jìn)機(jī)械制造業(yè)進(jìn)一步發(fā)展具有極為重要的作用。數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和優(yōu)化，可以提高主傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量，從而為提高機(jī)床整體運(yùn)行質(zhì)量和運(yùn)行效率奠基。
東北林業(yè)大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院葛寶淞[17]分析了數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行節(jié)能的相關(guān)問題，先由數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)的耗能特點(diǎn)，分析了影響節(jié)能效果的相關(guān)要素，再根據(jù)空載狀態(tài)識(shí)別理論與△ /Y 轉(zhuǎn)換降壓節(jié)能技術(shù)，對(duì)如何在數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)中進(jìn)行節(jié)能改造進(jìn)行分析。
2. 斜床身數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)和調(diào)速方式
(1) 齒輪傳動(dòng)方式
一般大、中型數(shù)控機(jī)床多采用這種方式。它通過幾對(duì)齒輪降速，擴(kuò)大了輸出扭矩， 確保低速時(shí)主軸輸出扭矩特性的要求。有一小部分小型數(shù)控機(jī)床也采用這種傳動(dòng)方 式，以獲強(qiáng)力切削時(shí)所需要的扭矩。重慶工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院王東[11]建立了數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)不產(chǎn)生功率缺口的數(shù)學(xué)模型，能夠有效方便快速求得各齒輪的齒數(shù)和各檔位速 度。蘇州市職業(yè)大學(xué)蓋立武[7]等通過對(duì)某大型數(shù)控車床的主傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行分析計(jì)算， 找出影響主傳動(dòng)系統(tǒng)高速齒輪最高轉(zhuǎn)速偏高的因素。
(2) 帶傳動(dòng)方式
這種方式主要應(yīng)用在轉(zhuǎn)速較高、變速范圍不大的小型數(shù)控機(jī)床上，電動(dòng)機(jī)本身的調(diào)速就能滿足要求，不用齒輪變速，可避免齒輪傳動(dòng)時(shí)引起震動(dòng)和噪聲的缺點(diǎn)，但它只適用于低扭矩特性要求，通常有同步齒輪帶、V 帶、平帶、V 型帶。
（3） 電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)
這種主傳動(dòng)方式大大簡化了主軸箱體與主軸的結(jié)構(gòu)，有效地提高了主軸部件的剛度，主軸轉(zhuǎn)速高，但主軸輸出扭矩較小，電機(jī)發(fā)熱對(duì)主軸的精度影響較大。
（4） 兩個(gè)電動(dòng)機(jī)分別驅(qū)動(dòng)主軸傳動(dòng)
高速時(shí)，由一個(gè)電動(dòng)機(jī)通過帶傳動(dòng)；低速時(shí)，由另一個(gè)電動(dòng)機(jī)通過齒輪傳動(dòng)，齒輪起到降速和擴(kuò)大變速范圍的作用，這樣就是恒功率區(qū)增大，擴(kuò)大了變速范圍，避免了低速時(shí)轉(zhuǎn)距不夠且電動(dòng)機(jī)功率不能充分利用的問題。
（5） 內(nèi)裝式電主軸
機(jī)床主軸由內(nèi)裝式電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，從而把機(jī)床主傳動(dòng)鏈的長度縮短為零，實(shí)現(xiàn)了機(jī)床的零傳動(dòng)。
秦皇島北方管業(yè)有限公司劉鎖[6]指出數(shù)控機(jī)床需要自動(dòng)換刀、自動(dòng)變速,且在切削不同直徑的階梯軸，曲線螺旋面和端面時(shí)，需要切削直徑的變化主軸必須通過自動(dòng)變速，以維持切削速度基本恒定。這些自動(dòng)變速又是無級(jí)變速，以利于在—定的調(diào)速范圍內(nèi)選擇理想的切削速度，這樣有利于提高加工精度，又有利于提高切削效率。無級(jí)
調(diào)速有機(jī)械、液壓和電氣等多種形式，數(shù)控機(jī)床一般采用由直流或交流調(diào)速電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)源的電氣無級(jí)變速。由于數(shù)控機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)的調(diào)速范圍較大，單靠調(diào)速電機(jī)無法滿足這么大的調(diào)速范圍，另一方面調(diào)速電機(jī)的功率扭矩特性也難于直接與機(jī)床的功率和轉(zhuǎn)矩要求相匹配。因此，數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)變速系統(tǒng)常常在無級(jí)變速電機(jī)之后串聯(lián)機(jī)械有級(jí)變速傳動(dòng)，以滿足機(jī)床要求的調(diào)速范圍和轉(zhuǎn)矩特性。
沈陽機(jī)床股份有限公司李春雷、王東輝[2]提出數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床重要組成部分，而對(duì)于主傳動(dòng)系統(tǒng)的配置方式比較多，一般可以分為分級(jí)變速系統(tǒng)和無級(jí)變速系統(tǒng)。為了提高數(shù)控機(jī)床的加工精度，充分實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床在機(jī)械制造業(yè)的重要作用，需要在主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的時(shí)候，在一定調(diào)速范圍內(nèi)選取最具經(jīng)濟(jì)性的主軸切削調(diào)速，只有這樣才能提高機(jī)械制造的經(jīng)濟(jì)效益。
3. 國內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r
主傳動(dòng)系統(tǒng)一般由動(dòng)力源（電機(jī)）、傳動(dòng)系統(tǒng)（定比傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、變速裝置）和運(yùn)動(dòng)控制裝置（離合器、制動(dòng)器等）以及執(zhí)行件（主軸）等組成，是用來實(shí)現(xiàn)機(jī)床主運(yùn)動(dòng)的。它將主電動(dòng)機(jī)的原動(dòng)力變成可供主軸上刀具切削加工的切削力矩和切削速度。為適應(yīng)各種不同的加工及各種不同的加工方法,數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)具有較大的調(diào)速范圍,以保證加工時(shí)能選用合理的切削用量,同時(shí)主傳動(dòng)系統(tǒng)還需要有較高精度及剛度并盡可能降低噪聲，從而獲得最佳的生產(chǎn)率、加工精度和表面質(zhì)量。東北大學(xué)恩溪弄[10]以 CA6140 車床為研究對(duì)象，進(jìn)一步分析研究了機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)精度可靠性設(shè)計(jì)問題。西安理工大學(xué)宋江波、劉宏昭[12]等利用靈敏度設(shè)計(jì)理論對(duì)影響傳動(dòng)精度因素的重要度進(jìn)行排序，找出精度可靠性的薄弱環(huán)節(jié)。
數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)中,目前多采用交流伺服電動(dòng)機(jī)無級(jí)調(diào)速系統(tǒng),可以大大簡化機(jī)械機(jī)構(gòu),便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)變速、連續(xù)變速和負(fù)載下變速。為擴(kuò)大調(diào)速范圍,適應(yīng)低速大扭矩的要求,也經(jīng)常應(yīng)用齒輪有級(jí)調(diào)速和電動(dòng)機(jī)無級(jí)調(diào)速相結(jié)合的調(diào)速方式。近年來，車床主軸出現(xiàn)了直接驅(qū)動(dòng)技術(shù)。這種傳動(dòng)技術(shù)有兩種結(jié)構(gòu)方式:一種是用交流變頻主軸電機(jī)通過剛性聯(lián)軸節(jié)直接傳動(dòng)車床主軸，另一種是采用內(nèi)裝式交流變頻主軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)主軸，國外也稱此為集成主軸。后一種結(jié)構(gòu)中，車床主軸就是電機(jī)轉(zhuǎn)子。貴州電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)孔杰、覃嶺[9]根據(jù)有限元分析結(jié)果，對(duì)主軸跨距變化對(duì)主軸動(dòng)態(tài)性能的影響進(jìn)行了動(dòng)態(tài)分析，得到了主軸的最優(yōu)跨距。目前主軸直接驅(qū)動(dòng)技術(shù)推廣得很快，已成機(jī)床主傳動(dòng)的一種發(fā)展趨勢。如日本森精機(jī)公司生產(chǎn)的 SL 系列和 ZL 系列數(shù)控車床上就采用了交流變頻主軸電機(jī)通過剛性聯(lián)軸節(jié)直接傳動(dòng)車床主軸的形式，使產(chǎn)品性能得到了提高，又如大限鐵工所的 LR 系列和 FTL 系列數(shù)控車床上采用了內(nèi)裝式交流變頻主軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)主軸的結(jié)構(gòu)，再如德國的埃馬格(EMAG)公司和日本山崎公司均在新產(chǎn)品上采用了直接驅(qū)動(dòng)主軸技術(shù)。
國外工業(yè)發(fā)達(dá)國家對(duì)數(shù)控車床的研究時(shí)間較長，而且經(jīng)驗(yàn)豐富，技術(shù)水平較高， 其特點(diǎn)如下:
（1)高速高精與多軸加工成為數(shù)控車床的主流，納米控制已經(jīng)成為高速高效加工的潮流；
（2)多任務(wù)、多軸加工數(shù)控車床越來越多地應(yīng)用到航空航天、能源、汽車及船舶等行業(yè)；
（3）智能化加工與監(jiān)測功能不斷擴(kuò)充，車間的加工監(jiān)測與管理可實(shí)時(shí)獲取機(jī)床本身的狀態(tài)信息，分析相關(guān)數(shù)據(jù)，預(yù)測機(jī)床的狀態(tài)，提前進(jìn)行相關(guān)的維護(hù)，避免事故的發(fā)生，減少機(jī)床的故障率，提高機(jī)床的利用率；
(4) 機(jī)床誤差檢測與補(bǔ)償功能越來越強(qiáng)大，能夠在較短的時(shí)間內(nèi)完成對(duì)機(jī)床的補(bǔ)償測量。與傳統(tǒng)的激光干涉儀相比，對(duì)機(jī)床誤差的補(bǔ)償精度能夠提高 3-4 倍，同時(shí)效率得到大幅度提升；
(5) 最新的 CAD/CAM 技術(shù)為多軸、多任務(wù)數(shù)控車床提供了強(qiáng)有力的支持，可以大幅度提高加工效率。
天水星火機(jī)床有限責(zé)任公司汪淑珍、賈輝[4]以數(shù)控機(jī)床為主，對(duì)國外數(shù)控機(jī)床情況作出分析，在美國，由于美國首先結(jié)合汽車、軸承生產(chǎn)需求，充分發(fā)展了大量大批生產(chǎn)自動(dòng)化所需的自動(dòng)線，而且電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)在世界上領(lǐng)先，因此其數(shù)控機(jī)床的主機(jī)設(shè)計(jì)、制造及數(shù)控系統(tǒng)基礎(chǔ)扎實(shí)，且一貫重視科研和創(chuàng)新，故其高性能數(shù)控機(jī)床技術(shù)在世界也一直領(lǐng)先；在德國，數(shù)控機(jī)床質(zhì)量及性能良好、先進(jìn)實(shí)用、貨真價(jià)實(shí)， 出口遍及世界。其是大型、重型、精密數(shù)控機(jī)床。德國特別重視數(shù)控機(jī)床主機(jī)及配套件之先進(jìn)實(shí)用，其機(jī)、電、液、氣、光、刀具、測量、數(shù)控系統(tǒng)、各種功能部件，在質(zhì)量、性能上居世界前列。如西門子公司之?dāng)?shù)控系統(tǒng)，均為世界聞名，競相采用；在日本，自 1958 年研制出第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床后，1978 年產(chǎn)量(7342 臺(tái))超過美國(5688 臺(tái))，至今產(chǎn)量、出口量一直居世界首位(2001 年產(chǎn)量 46604 臺(tái)，出口 27409 臺(tái)，占 59％)。戰(zhàn)略上先仿后創(chuàng)，先生產(chǎn)量大而廣的中檔數(shù)控機(jī)床，大量出口，占領(lǐng)世界廣大市場。在上世紀(jì) 8O 年開始進(jìn)一步加強(qiáng)科研，向高性能數(shù)控機(jī)床發(fā)展，日本 FANUC 公司針對(duì)性地發(fā)展市場所需各種低中高檔數(shù)控系統(tǒng)，在技術(shù)上領(lǐng)先，在產(chǎn)量上居世界第一。
4. 發(fā)展趨勢
江蘇大學(xué)機(jī)電總廠徐立[1]對(duì)于主傳動(dòng)系統(tǒng)未來的發(fā)展趨勢做出了自己的分析。
（1） 高精度化
當(dāng)代工業(yè)產(chǎn)品對(duì)精度的要求越來越高，在計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的推動(dòng)下，各種加工精度補(bǔ)償技術(shù)得以發(fā)展和應(yīng)用；機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的提高，大大提升了加工表面質(zhì)量；同時(shí)， 各種高性能新型材料在機(jī)床結(jié)構(gòu)制造中的使用，使得數(shù)控機(jī)床的各項(xiàng)精度顯著提高；
（2） 動(dòng)力功率高
由于對(duì)高效率日益增長的要求，加之刀具材料和技術(shù)的進(jìn)步，大多數(shù) NC 機(jī)床均要求有足夠高的功率來滿足高速強(qiáng)力切削。一般NC 機(jī)床的主軸驅(qū)動(dòng)功率在3.7～250 kW。
（3） 調(diào)速范圍寬
調(diào)速范圍有恒扭矩、恒功率調(diào)速范圍之分?，F(xiàn)在，數(shù)控機(jī)床的主軸調(diào)速范圍一般在 100～10 000，且能無級(jí)調(diào)速。要求恒功率調(diào)速范圍盡可能大，以便在盡可能低的速度下，利用其全功率。變速范圍負(fù)載波動(dòng)時(shí)，速度應(yīng)穩(wěn)定。
（4） 控制功能的多樣化
主運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的控制功能需要有：NC 車床車螺紋時(shí)主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的同步控制功能，加工中心自動(dòng)換刀、NC 車床車螺紋時(shí)用主軸準(zhǔn)停功能，NC 車床和 NC 磨床在進(jìn)行端面加工時(shí)需要恒線速切削功能，在車削中心中，需要有 C 軸控制功能。
（5） 性能要求高
電機(jī)過載能力強(qiáng)。要求有較長時(shí)間（1～30 m in）和較大倍數(shù)的過載能力；在斷續(xù)負(fù)載下，電機(jī)轉(zhuǎn)速波動(dòng)要??；速度響應(yīng)要快，升降速時(shí)間要短；電機(jī)溫升低，振動(dòng)和噪音小；可靠性高，壽命長，維護(hù)容易；體積小，質(zhì)量輕，與機(jī)床聯(lián)接容易。
綜上所述，本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)主要是通過對(duì)前人的數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行研究， 并分析主傳動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)，確定自己所設(shè)計(jì)的主傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，運(yùn)用 CAD 軟件把裝配圖及其原理圖繪制出。并進(jìn)行裝置的可實(shí)施性進(jìn)行分析判斷，最終完成本次銑床身數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。