机床设计论文大全11篇

机床设计论文篇（1）

2、煤矿机械数控机床的设计

应综合考虑系统应用的场合，所需控制的对象以及对系统提出的基本要求这些因素之后，再选择使用合适的CPU。8088，8086，80386，8098，80286，8096等16位机的CPU是目前我国常用的CPU芯片。有时候也选用8位机的CPU，例如8080，8031，Z80等。应用于普通数控机床改造的一般是Z80CPU以及MCS一51单片机。选择它们主要是看重了配套芯片比较廉价，而且实用性和普及都是很强的，此外，对于它们的制造和维修也都是很方便的。这些特点使得它们完全符合改造需求。电气控制系统的目的就是为了满足被控对象工艺，有效的促进产品的质量和生产效率的进一步提升。在设计PLC控制系统的过程中，要按照下列原则进行。一、坚持完整性原则，也就是说，要确保可以满足工业生产过程和机械设备的需要。二、经济性原则，就是产品一经设计出可以做到简单实用。三、可靠性原则，就是PLC控制系统在设计完成后可以稳定可靠的运行。四、发展性原则，就是对现在已有的生产工艺进行全面的检查后给未来的发展留出一定的空间。通过机床的传动实现不同的工件在不同的速度下运行时的协调。传动的性能会对零件的质量和生产效率产生很大的影响，在设计中还要考虑其经济性，利用原来的电动机拖动机床的传动，达到机床的正常高效率运行。在加工的设计中，考虑到变换了切削转矩以及机床电压，会使得电机转速也发生变化，使得生产精度提高，其影响会直接反应在零件的表面生产。在主轴的设计中应加入变频调速系统，用来完成机械换挡。传动系统主要是将接受系统的指令传输给传送系统需要进行工作的部分。驱动系统会根据指令进行相应设定的工作，之后会进行机械的加工处理，从而生产出符合规定要求的零件。对于精度要求很高的参数设置需要依据传动要求进行相应的设定，同时，开环控制是对驱动系统进行改造的过程中不可缺少的环节。当现代机床与传统的进行比较时可以发现，现代机床具有更高的稳定性，而且自身发生故障的可能性越来越低，工作中出现的故障也大多是由于人为操作失误所引起。数控机床都是由机械和电气等多方面的程序构成，维修人员要从内到外仔细的检查，最大限度的排除因为随意的卸载造成的机床性能降低。此外，对于参数的设置也要能够起到将滚珠丝杠螺母副之间的轴向间隙减小甚至消除的作用，这样的操作可以更加有效地提高传动的刚度。在设计中，对数据库的整理也是很有必要的，它是远程数据库的基础，网络数据库是将数据和资源实现共享的核心技术，然后经过本地计算机的处理完成数据的存贮和查询。

3、煤矿数控机床伺服系统设计

数控机床的伺服系统有三种，即开环，半闭环和闭环三种。其中闭环的控制方案的优点很多也很突出，闭环的系统的机床精度很高，在补偿机械运动中的误差小，能减小甚至消除干扰与间隙等因素对精度的影响。但是闭环系统的机构较其他系统复杂，使用技术难度较大，对该系统的调试和维修困难，再有就是生产的造价高，在实际的生产过程中使用闭环的控制系统没有太大的必要性。ActiveX的其实就是一个开放的平台。其工作内容就是给程序的开发人员和用户，还有Web生产厂商提供在互联网创建程序集成过程中的方向。ActiveX服务器控件能把所有的能执行的代码还有程序融入到该服务器系统之中，并嵌入到Web中，让用户能通过网络就能得到想要的程序，不需要远程的客户端就能进行远程的执行。

机床设计论文篇（2）

第二章总体方案的设计

2.1设计任务本设计任务是对CA6140普通车床进行数控改造。利用微机对纵、横向进给系统进行开环控制，纵向（Z向）脉冲当量为0.01mm/脉冲，横向（X向）脉冲当量为0.005mm/脉冲，驱动元件采用步进电机，传动系统采用滚珠丝杠副，刀架采用自动转位刀架。2.2总体方案的论证对于普通机床的经济型数控改造，在确定总体设计方案时，应考虑在满足设计要求的前提下，对机床的改动应尽可能少，以降低成本。（1）数控系统运动方式的确定数控系统按运动方式可分为点位控制系统、点位直线控制系统、连续控制系统。由于要求CA6140车床加工复杂轮廓零件，所以本微机数控系统采用两轴联动连续控制系统。（2）伺服进给系统的改造设计数控机床的伺服进给系统有开环、半闭环和闭环之分。因为开环控制具有结构简单、设计制造容易、控制精度较好、容易调试、价格便宜、使用维修方便等优点。所以，本设计决定采用开环控制系统。（3）数控系统的硬件电路设计任何一个数控系统都由硬件和软件两部分组成。硬件是数控系统的基础，性能的好坏直接影响整体数控系统的工作性能。有了硬件，软件才能有效地运行。在设计的数控装置中，CPU的选择是关键，选择CPU应考虑以下要素：1.时钟频率和字长与被控对象的运动速度和精度密切相关；2.可扩展存储器的容量与数控功能的强弱相关；3.I/O口扩展的能力与对外设控制的能力相关。除此之外，还应根据数控系统的应用场合、控制对象以及各种性能、参数要求等，综合起来考虑以确定CPU。在我国，普通机床数控改造方面应用较普遍的是Z80CPU和MCS-51系列单片机，主要是因为它们的配套芯片便宜，普及性、通用性强，制造和维修方便，完全能满足经济型数控机床的改造需要。本设计中是以MCS-51系列单片机，51系列相对48系列指令更丰富，相对96系列价格更便宜，51系列中，是无ROM的8051，8751是用EPROM代替ROM的8051。目前，工控机中应用最多的是8031单片机。本设计以8031芯片为核心，增加存储器扩展电路、接口和面板操作开关组成的控制系统。2.3总体方案的确定经总体设计方案的论证后，确定的CA6140车床经济型数控改造示意图如图所示。CA6140车床的主轴转速部分保留原机床的功能，即手动变速。车床的纵向（Z轴）和横向（X轴）进给运动采用步进电机驱动。由8031单片机组成微机作为数控装置的核心，由I/O接口、环形分配器与功率放大器一起控制步进电机转动，经齿轮减速后带动滚珠丝杠转动，从而实现车床的纵向、横向进给运动。刀架改成由微机控制的经电机驱动的自动控制的自动转位刀架。为保持切削螺纹的功能，必须安装主轴脉冲发生器，为此采用主轴靠同步齿形带使脉冲发生器同步旋转，发出两路信号：每转发出的脉冲个数和一个同步信号，经隔离电路以及I/O接口送给微机。如图2－1所示：

第三章微机数控系统硬件电路设计

3.1微机数控系统硬件电路总体方案设计本系统选用8031CPU作为数控系统的中央处理机。外接一片2764EPROM，作为监控程序的程序存储器和存放常用零件的加工程序。再选用一片6264RAM用于存放需要随机修改的零件程序、工作参数。采用译码法对扩展芯片进行寻址，采用74LS138译码器完成此功能。8279作为系统的输入输出口扩展，分别接键盘的输入、输出显示，8255接步进电机的环形分配器，分别并行控制X轴和Z轴的步进电机。另外，还要考虑机床与单片机之间的光电隔离，功率放大电路等。其硬件框图如图3－1所示：图3－28031芯片内部结构图各引脚功能简要介绍如下：⒈源引脚VSS：电源接地端。VCC：＋5V电源端。⒉输入/输出（I/O）口线8031单片机有P0、P1、P2、P34个端口，每个端口8根I/O线。当系统扩展外部存储器时，P0口用来输出低8位并行数据，P2口用来输出高8位地址，P3口除可作为一个8位准双向并行口外，还具有第二功能，各引脚第二功能定义如下：P3.0RXD：串行数据输入端。P3.1TXD：串行数据输出端P3.2INT0：外部中断0请求信号输入端。P3.3INT1：外部中断1请求信号输入端。P3.4T0：定时器/计数器0外部输入端P3.5T1：定时器/计数器1外部输入端P3.6WR：外部数据存储器写选通。P3.7RD：外部数据存储器读选通。在进行第二功能操作前，对第二功能的输出锁存器必须由程序置1。⒊信号控制线RST/VPD：RST为复位信号线输入引脚，在时钟电路工作以后，该引脚上出现两个机器周期以上的高电平，完成一次复位操作。8031单片机采用两种复位方式：一种是加电自动复位，另一种为开关复位。ALE/PROG：ALE是地址锁存允许信号。它的作用是把CPU从P0口分时送出的低8位地址锁存在一个外加的锁存器中。外部程序存储器读选通信号。当其为低电平时有效。

VPP：当EA为高电平且PC值小于0FFFH时CPU执行内部程序存储器中的程序。当EA为低电平时，CPU仅执行外部程序存储器中的程序。XTAL1：震荡器的反相放大器输入，使用外部震荡器时必须接地；XTAL2：震荡器的反相放大器输出，使用外部震荡器时，接收震荡信号；（2）片外三总线结构单片机在实际应用中，常常要扩展外部存储器、I/O口等。单片机的引脚，除了电源、复位、时钟输入以及用户I/O口外，其余的引脚都是为了实现系统扩展而设置的，这些引脚构成了三总线形式：⒈地址总线AB地址总线宽度为16位。因此，外部存储器直接寻址范围为64KB。由P0口经地址锁存器提供16位地址总线的低8位地址（A7～A0），P2口直接提供高8位地址（A15～A8）。⒉数据总线DB数据总线宽度为8位，由P0口提供。⒊控制总线CB控制总线由第二功能状态下的P3口和4根独立的控制线RST、EA、ALE和PSEN组成。其引脚图如图3－3所示：3.1.28255A可编程并行I/O口扩展芯片8255A可编程并行I/O口扩展芯片可以直接与MCS系列单片机系统总线连接，它具有三个8位的并行I/O口，具有三种工作方式，通过编程能够方便地采用无条件传送、查询传送或中断传送方式完成CPU与设备之间的信息交换。8255A的结构及引脚功能：1、8255A的结构8255A的内部结构如图3－4所示。其中包括三个8位并行数据I/O端口，二个工作方式控制电路，一个读/写控制逻辑电路和一个8位数据总线缓冲器。各部分功能介绍如下：（1）三个8位并行I/O端口A、B、CA口：具有一个8位数据输出锁存/缓冲器和一个8位数据输入锁存器。可编程为8位输入、或8位输出、或8位双向寄存器。B口：具有一个8位数据输出锁存/缓冲器和一个8位输入或输出寄存器，但不能双向输入/输出。C口：具有一个8位数据输出锁存/缓冲器和一个8位数据输入缓冲器，C口可分作两个4位口，用于输入或输出，也可作为A口和B口选通方式工作时的状态控制信号。（2）工作方式控制电路A、B两组控制电路把三个端口分成A、B两组，A组控制A口各位和C口高四位，B组控制B口各位和C口低四位。两组控制电路各有一个控制命令寄存器，用来接收由CPU写入的控制字，以决定两组端口的工作方式。也可根据控制字的要求对C口按位清“0”或置“1”。（3）读/写控制逻辑电路它接收来自CPU的地址信号及一些控制信号，控制各个口的工作状态。（4）数据总线缓冲器它是一个三态双向缓冲器，用于和系统的数据总线直接相连，以实现CPU和8255A之间信息的传送。

参考文献：

[1]王润孝，秦现生.机床数控原理与系统.西安:西北工业大学出版社,2000

[2]李华，MCS-51单片机实用接口技术.北京:北京航空航天大学出版社,1993

[3]李圣怡等，Windows环境下软硬件接口设计.长沙:国防科技大学出版社,2001

[4]顾京，数控加工编程及操作.北京:高等教育出版社,2002

[5]周伟平，机械制造技术.武汉:华中科技大学出版社,2002

机床设计论文篇（3）

工艺路线的制定是工艺规程的关键，是工艺规程的总体设计。工艺路线是否合理，会直接影响加工质量、生产率，也影响到人员、设备、工艺装备及生产场地等的合理利用。此零件加工精度较高，为保证加工精度，加工分三个阶段进行：粗加工首先要完成主要余量的切削，半精加工完成次要表面的加工，并为精加工加工出精基准，精加工完成主要表面加工，达到图纸要求。为确保加工质量，提高生产效率，确定加工此零件的工艺路线为：粗车—热处理—半精车—铣削—磨削。

1.2工序尺寸及其公差确定

首先确定圆柱面的工序尺寸，圆柱表面多次加工的工序尺寸只与加工余量有关。前面已确定各圆柱面的总加工余量（毛坯余量），应将毛坯余量分为各工序加工余量，然后由后往前计算工序尺寸。中间工序尺寸的公差按加工方法的经济精度确定。

1.3毛坯选择

零件属于轴类零件，尺寸变化不大，结构也不复杂，所以毛坯的类型采用棒料。

1.4基准确定

因为零件是轴类零件，所以选择中心孔定位，这既符合基准重合原则又符合基准统一原则，便于保证加工质量，提高生产效率。

1.5加工顺序确定

按照先面后孔的原则，所以加工时应先加工外圆，然后后加工键槽和四个平面。另外，因零件需要热处理调质，为了保证调质层深度，调质热处理安排在粗车之后半精车之前较合理。螺纹、退刀槽等次要表面，应在半精加工过程中完成，以保证质量和效率。

1.6新工艺效果

对于普通机床的适用而言，大多数工厂只会用于粗加工和半精加工，缺乏有效的工艺卡片使得普通机床并不能够体现出它的价值所在，而某些零件并不一定都适合或者必须适用数控机床来完成，对于很多生产条件较差的企业，普通机床加工轴类零件意味着更加有效的使机床的适用能够最大化，过本文粗车和半精车的装夹顺序可以保证，倘若按照传统加工装夹顺序，外圆尺寸精度和同轴度的要求对于普通机床而言非常难以控制，就会造成生产率大幅度降低并且容易出现废品。这正是本文合理加工工艺的关键所在。

机床设计论文篇（4）

二、现代机床造型设计与技术设计的关系

机床设计、美术设计与机床造型设计三者性质和着重点不同，但有着密切的关系。机床设计着重机床的性能，合理布置各部件位置，以满足用户对机床的性能要求为首要目的。美术设计着重于艺术性美感的体现，重要通过外形结构、色彩和材料等来体现。而机床造型设计需要应用艺术表现法则和美术设计技能，来为机床服务，将机床设计的部分与美术设计部分相结合，在保证机床性能的基础上合理的解决产品造型的有关技术问题。现代机床要求在机床结构设计时就要对造型设计有一定的考虑，因此技术设计与造型设计时同步配合进行的创造性工作，贯穿于机床设计制造的全过程。

三、现代机床造型设计的原则

经过对国内外机床造型的研究和分析，总结出一些造型设计的原则如下。

3.1全局设计机床是一个由若干个复杂的系统构成的集合体，为使造型设计的优势最大化，在设计之初就要对机床的机械结构、界面要求、零部件材质及布局、人机构成等设计部分做到全面的了解。并与机床设计阶段提出全局化的设计规划。以保证机床经过造型设计后具有独特品格和特征。

3.2功能第一机床的根本功能是对零部件进行加工，其最主要的性能指标为加工精度。造型设计中重要采用艺术的形式体现机床的科技感并且结合使用环境调节操作者的精神和心理有一定的调节作用，因此不能以造型需求而对机床的性能造成影响。

3.3工业工程工业工程作为精益生产的重要组成部分，关系到产品批量生产时的品质与成本。因此在造型设计时要考虑到工业工程性，应对部件进行工艺性的审查，所涉及的部件应具有易于加工和一致性的特点，同时要提高零部件的通用型和标准化程度。以适合批量生产的要求。

3.4以人为本机床造型设计不仅要对已操作性和思考习惯性还应心理、生理、工效和安全健康方面有所考虑。所使用的材料应具有环保性，机床视窗应采用安全玻璃等不易碎材质制成。

3.5精神功能人在零部件加工中起决定性作用，因此现代机床造型设计还需要特别重视产品对人的精神功能。研究显示人的心理和生理会对色彩产生相应的反应，通过认识和掌握色彩规律，利用机床造型设计中色彩的微妙变化来调节操作者的心理和生理状态有助于提供操作者的效率。

3.6简约原则现代机床造型设计要符合简约的原则，不应使用过多的装饰性部件以免产生不必要的成本。以实用、美观、经济的设计方案，达到增加产品的附加值的目的。

3.7绿色环保造型设计所应选用对环境友好，无毒无害的材料，兼顾节能降耗的要求。使得产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个生命周期中，对环境的影响最小，资源效率最高。

机床设计论文篇（5）

一般认为：机床改造就是：利用最新的控制装置和进给系统使旧机床获得新生再造是一种较高的设备改造形式，国外称这种工程技术是把老设备“重新回到图板，以进行再设计，再制造，再鉴定的工作过程。通过全面改造设备主体结构和控制系统，引入最新技术，使机床达到现代化设计的新机床的水平，以满足现代生产率、精度、环静和技术标准。鉴于机床改造工艺技术水平要求较高。一般工厂用户自行改造。往往难于达到技术性能和经济效益。

现代制造业的优化，除了信息化以外，还包括加工顺序的工艺优化、加工参数、切削刀具、热处理金属成型的优化设计制造，从而实现降低成本、高效益的运作，达到高标准、高规范的要求。

设计课题涉及到课题的分析、资料的查询、资料摘录，整理收集的资料。然后深入盐城市机床厂生产一线向使用者、设计者学习，从而了解所设计的产品的成本、生产效率、特殊用途、设计理念、以及产品的市场竞争力。具体的了解机床的外形、主轴箱的大致结构，并记录了如何有所改进，最后确定设计的方案。以及箱体的结构图，并进行相关零件的选型计算。此种机床的构造设计要求我们具备相当强的实践知识和经济意识因此考虑到：动力装置、电机的选用，优化的配置企业内部现有各种资源，真正做到资源最小化，提高产品精度，实现了经济效益最大化的要求，更好的服务于生产和经济建设。

本课题就是从培养我们的工程实践意识、经济意识，树立正确的生产观出发，并结合机床厂的多年实践总结，该课题的设计由本本人单独完成，设计任务由指导老师作了明确指配：由于我负责该立式组合机床的总体设计和组合钻床主轴箱设计，故本人的设计说明书包括立式组合机床的总体设计和组合钻床主轴箱设计，附件有生产率计算卡、图的详细说明。

1立式组合钻床总体设计概述

1.1零件加工工序图

加工工序图是根据选定的工艺方案，表示一台机床上或一条自动生产线上完成的工艺内容。包括加工部件的尺寸精度、技术要求、加工时的定位基准、夹紧部位以及被加工零件的材料、硬度和在机床上加工前毛坯的情况。

本工序的加工内容是钻口面Φ14孔，要求在立式钻床上加工，以底面两销孔（上箱体为顶面）为定位基准，夹紧点位于第三轴孔和对侧的第二、四轴孔上。

在一个箱体上,因为有两个孔是不对称的,为了提高生产效率,缩短辅助时间,减少设备,用一台组合机床来加工上、下箱体。在主轴箱上把所有轴孔都排成对称的,在加工时,把不应有的钻头取下就可以加工上下箱体,则该立式组合机床有16根主轴。

该加工孔的直径为Φ18mm,表面粗糙度,孔深分别为110mm、50mm、25mm。定位时以底面和两销孔为定位基准是合理的,这样定位精度高,易于保证各轴孔间的位置精度,故这种在立式组合钻床上采用“一面两销”的定位方法加工精度是较高的。

1.2零件加工示意图

加工示意图反映了机床的加工过程和加工方法,并决定了浮动夹头或接杆的尺寸、刀具的种类和数量,刀具的长度和加工尺寸、主轴、刀具与工件间的关系尺寸等。合理的选择切削用量、并决定动力头的工作循环时间也是调整机床和刀具的依据。

1.2.1钻头的选择

加工时选用麻花钻由《量具、刀具标准》P290-JB781-65查得:

①钻110mm深的孔,用锥柄长麻花钻

d=18mm,柄部形式:BL=320mmL0=215mm

锥柄尺寸莫氏圆锥2号,L2=90.5mmd1=17.2mm

②由P282-JB780-65查得

钻50mm深的孔和25深的孔,用锥柄麻花钻

d=18mm柄部形式BL=320mmL0=215mm

锥柄尺寸莫氏圆锥2号,L2=90.5mmd1=17.2mm

1.2.2导向选择:

①由［I］P223表3-4和3-3及［Ⅱ］P63选择选择导向长度L1=45mm的固定式导套。

②导套配合的选择查［I］表3-5可知:

d用Db新标准为G7

D用D/db,新标准为H7/g6

D1用D/ga,新标准为H7/n6

（导套）

1.2.3主轴的选择

切削扭矩为1424.86Kg.mm

由［I］表5-10查得

d=B=7.5=25.22mm

按标准系列取主轴轴径为30mm

由［I］表可查得

主轴外伸长度L=115-15=100mm

D/d1=50/36

按杆莫氏圆锥号2号

（主轴）

1.2.4接杆的选择

选用B型(A型为加强型接杆)11号接杆

（连接杆）

1.3动力部件的选择

1.3.1动力部件的功率选择

动力部件的功率选择是根据所选的切削用量计算出切削功率及进给功率之需要,并考虑提高切削用量的可能性(一般提高20％)选择相应的动力部件。

切削用量为

V=13米/分n=230转/分f=0.16毫米/转

刀具耐用度验算

T=(

=181971.027分=3032.85小时

一天按工作15小时计算,刀具耐用度为202.19天,则切削用量选择合理。

切削功率由计算得:N=14×0.3733=5.227(KW)

取η=0.8则

N动>=6.53(KW)

6.53+(6.53×30%)=8.49(KW)

故选用10KW的电动机。

1.3.2主轴箱最大轮廓尺寸的选择

根据工件外轮廓尺寸和结构需要,选用1000×630×340mm的标准主轴箱,由于结构的需要在1000方向上再加四个导杆座,导杆座内径为Φ100mm,这样用来支承导杆的外形尺寸成为1200mm,外廓尺寸就成为1200×630×340mm。

D=36mmD1=30mmB型D2=50mmL1=110mmL2=30mm

莫氏锥度号为2号,L1选择由具体情况而定

1.3.3主轴箱钻模板工件等相互之间位置及尺寸

导向长为45mm,钻模板厚为35mm,加工终了位置时钻模板与工件相距10mm,切出长度为12mm,导向套与主轴箱间间距为30mm,采用活动方式钻模板。（如下图）

1.3.4动力循环的选择

动力头的工作循环包括:快进、行进、工作进给和快退等动作。

本机床采用“工进—快退”的循环,这是由机床总联系尺寸图确定后又重新修改的结果。

1.4机床联系尺寸图

1.4.1机床装料高度的确定

考虑到通用部件尺寸的限制和操作方便,装料高度可在850～1060mm之间选取,具体到本设计中取装料高度1000mm。

1.4.2夹具轮廓尺寸的确定

装卸工件是在机床外面完成的,夹具在装卸工件时可拉进拉出。由于结构限制,夹具与滑台做成一个整体是特制滑台。参考63滑台制造而成,导轨部分局部尺寸不变,最大外轮廓尺寸为1200×950×500mm。

1.4.3中间底座尺寸的确定

中间底座支撑着夹具体,按需要取长为1700mm.宽和高取坐标准值分别为1000mm和560mm。

1.4.4主轴箱各尺寸的确定

前面已经确定了其外形轮廓尺寸,根据［I］确定后盖为90mm,前盖为70mm(考虑作油池用)主轴箱体为180mm。

1.4.5滑台的选择

滑台的选用应根据工件的外轮廓尺寸和进给抗力,工作循环来确定。

进给抗力:

ΕP=300.5×14=4207(Kg)

由一部组合机床通用机床部件设计组所编写的指导教材直接查得用HY63B型滑台。行程为630mm,最大进给抗力为6300Kg,快进行程速度为4.2米/分。

1.4.6动力箱的选择

由［Ⅱ］可查得,选用TD63AⅡ型动力箱,电机型号为JO2-61-6。功率为10KW,驱动轴转速为48.5rpm。

1.4.7其它配套部件的选择

由一部组合机床设计小组所编指导资料查得与HY63BⅡ型滑台配套的其它部件为:

立柱:型号CL63A

立柱底座:型号CD63

由以上资料即可作出机床总体设计的“三图一卡”具体见图纸和该说明书的附录部分。

附件清单

序号内容备注

1组合钻床联系尺寸图B9912027-ZZC-80TA0一张（手工图）

2组合钻床主轴箱装配图B9912027-ZZCZZX-80TA0一张

3减速器箱体加工工序图B9912027-JGGX-80TA1一张

4减速器箱体加工示意图B9912027-JGSY-80TA1一张

5齿轮B9912027-ZZCZZX-80T-01A3一张

6齿轮套B9912027-ZZCZZX-80T-02A3一张

7导套B9912027-ZZCZZX-80T-03A3一张

8电机齿轮B9912027-ZZCZZX-80T-04A3一张

9盖B9912027-ZZCZZX-80T-05A3一张

10键套B9912027-ZZCZZX-80T-06A3一张

11手柄轴B9912027-ZZCZZX-80T-07A3一张

12套筒B9912027-ZZCZZX-80T-08A3一张

13油杯B9912027-ZZCZZX-80T-09A3一张

14叶片油泵B9912027-ZZCZZX-80T-10A3一张

15传动轴B9912027-ZZCZZX-80T-11A3一张

16轴B9912027-ZZCZZX-80T-12A3一张

17轴承盖B9912027-ZZCZZX-80T-13A3一张

18轴承透盖B9912027-ZZCZZX-80T-14A3一张

19生产率计算卡一份

目录

0引言1

1立式组合钻床总体设计概述3

1.1零件加工工序图3

1.2零件加工示意图3

1.2.1钻头的选择3

1.2.2导向选择:4

1.2.3主轴的选择4

1.2.4接杆的选择5

1.3动力部件的选择5

1.3.1动力部件的功率选择5

1.3.2主轴箱最大轮廓尺寸的选择6

1.3.3主轴箱钻模板工件等相互之间位置及尺寸6

1.3.4动力循环的选择7

1.4机床联系尺寸图7

1.4.1机床装料高度的确定7

1.4.2夹具轮廓尺寸的确定7

1.4.3中间底座尺寸的确定7

1.4.4主轴箱各尺寸的确定7

1.4.5滑台的选择7

1.4.6动力箱的选择8

1.4.7其它配套部件的选择8

2组合钻床主轴箱的设计8

2.1绘制主轴箱设计原始依据图8

2.2主轴结构形式的选择及动力计算11

2.2.1主轴结构形式的选择11

2.2.2主轴直径和齿轮模数的初步确定12

2.2.3主轴箱动力计算12

2.3传动系统的设计与计算14

2.3.2主轴箱的和手柄设置17

2.3.3传动轴直径的确定:17

2.4主轴箱坐标系计算18

2.5主轴箱上变位齿轮系数的计算24

2.6绘制坐标检查图26

2.7主轴箱中轴的校核计算26

2.8齿轮强度的校核计算28

2.9其它31

2.9.1主轴箱中轴的支承轴承的类型选择31

2.9.2轴上零件的固定与防松31

2.9.3主轴箱体及其附件的选择设计32

2.9.4油的选择、密封件的选择32

2.9.5主轴箱的安装定位33

结束语34

机床设计论文篇（6）

2高精密数控电火花成型机床结构选型及优化设计方案

2.1结构选型基本思路

通过对国内常用的两种电火花成型机床机构内在问题点的比较及分析研究，从中得到结论：虽然通过改良部分零件的设计和采用性能更加好的功能部件如导轨和丝杆等，可以改善国内两种常见结构机床的刚性和精度，但要避免因结构本身带来的各种问题，因此需要对机床的结构进行合理选型和优化设计，力求结构简洁、性能可靠，以达到高精密数控电火花成型机床在性能、精度和稳定性等方面的要求。相对于滑枕式结构，龙门式结构因为工作头工的位置自动升降，省去冲放时间。通过以上比较可以看出，龙门式结构除了能够避免滑枕式结构和立柱式结构的内在结构问题，而且本身很多优点也正好能够满足高精密电火花成型机床的各种要求，因此龙门式结构是设计高精密数控电火花成型机床的首选机械结构。

2.2方案

G450C龙门式高精密数控电火花机床是巨轮股份专门为中小型高精密零件和工模具市场开发的新机型，该机型针对常见龙门式结构电火花成型机床制造成本高，操作不太方便，占地面积大，只适合大、中型电火花成型机床等问题点，从结构适用及加工工艺性好的设计原则方面考虑对龙门式结构进行优化设计。与常见的龙门式电火花机床一样，结构优化后的G450C机床主体机械结构仍然由床身、龙门架、滑枕、主轴箱和工作液槽组成，整体结构没改变，只是将一些主要零部件的结构进行改进和优化。优化后的龙门式电火花成型机床结构跟原来的机械结构存在如下不同点。传统的龙门式机床采用动龙门结构，因为需要有足够大的“门”结构空间悬挂滑枕和主轴头，因此只适合大中型电火花成型机床设计使用。为了兼容床身和工作液槽，通常床身是由钢板焊接而成。为保证主轴头的悬伸刚性，滑枕和主轴箱在满足刚性和使用尺寸的情况下，采用了紧凑的设计原则。而优化后的龙门结构则是针对G450C机床适用零件的特点，对机械部分的几大部件进行改进和优化。主要体现在：龙门架采用三角横梁设计，既能保持龙门结构的特点，又加强了龙门架的刚性（对比门式龙门架）；床身为了配合龙门架悬挂在龙门架上，受力情况不会随主轴头的位置而变化，长期精度可以保持稳定，主轴头可以到达工作台面任意一个角落，且受力情况都是一致的。同时，由于工作头悬伸短且固定不变，刚性好，受外力影响较小，平行度误差也最小化；该结构的床身、工作液和龙门架可以实现整体温度控制，从而实现机床的高精度和热稳定性。相对于立柱式结构，龙门式结构（动龙门式）因机床工作台固定不动，各条轴的运动与工件的重量和工作液无关，其动态精度和刚性不会受之影响。此结构便于设计、安装可升降式工作液槽，油槽可装满工作液时移动，随放电成型 的三角横梁设计，将原来长方体的结构改进优化成L型箱体结构，使得三角龙门架可以在L型箱体上部实现前后运动；为了确保X/Y轴的行程和刚性，滑枕和主轴箱由原来的紧凑设计改成仿生箱体设计。相对于传统的龙门式电火花成型机床结构，优化后的G450C机床结构具有如下优点：

（1）整机结构沿用经仿生优化设计的龙门式结构，结构紧凑且行程大，刚性大且可保持长期高精度，静态和动态性能俱佳；

（2）采用高性能铸铁结构，确保机床的机械稳定性和精度，不受工件重量或工作液重量的影响；

（3）机床设计符合人机工程学原理，提供了机床占地面积和加工面积的最佳比例，工作台采用3方向的全开放式设计，高度根据东方人的身高特点而设计；

机床设计论文篇（7）

0 引言

数控机床与原理是我院数控技术应用专业开设的一门专业必修课，旨在培养学生掌握数控机床组成、工作原理方面的内容，使其初步认知数控机床各功能部件组成和工作原理，特别是通用型数控车床、数控铣床的组成和工作原理，具备独立操控数控机床的能力，能够编制简单的数控程序并加工出工件。为了贯彻学院提升教学质量的五年计划，从制定课程标准入手，合理运用教材，结合学院实训条件取舍教学内容，设计适合高职学生的教学过程，配合立体分层的实训，确保学有所得。

1 制定理论实践并重的课程标准

《数控机床与原理》属于理论实践一体化课程，必修考试课，学时为60课时，其中理论40课时，实践20学时。

采用项目式教学方法设计课程授课内容，以工作任务模块为中心构建的该课程。以数控机床应用行业需求引领课程项目工作任务，以课程项目工作任务选择课程技能模块，以课程技能模块确定课程知识内容。

课程立足于实际能力的培养，以工作任务为中心组织课程内容和课程教学，让学生在完成具体项目的过程中来构建相关理论知识，并发展职业能力。据此，课程标准制定了5个项目和21个工作任务。

2 基于课程标准的教材内容取舍，切合实训条件的措施

该课程采用大连理工大学出版社高职高专机电类课程规划教材《数控机床》，它是比较贴合课程标准的一本高职教材。它“以技能型、应用型人才培养为主，重在实践，理论以够用为度”的原则进行编写，主要介绍数控机床的基本理论知识，通用数控机床的机械结构和控制，数控机床的保养与维修等知识。但教材中的数控机床实例并不与我院实训用数控机床一一对应，导致理论偏离实训实际，造成学生在理论实践学习中有些不知所措，不利于展开教学。为此，基于课标准取舍教材内容，切合实训条件。

下列内容关于我院实训用数控机床的教学内容：CK6141数控车床，占6课时；V600数控铣床，占6课时；VMC600数控加工中心，占4课时。用以上内容置换教材中相关内容。

3 循序渐进地设计教学过程

依据课程标准，参考教材编写顺序制定授课进度表。设计这5个项目的先后顺序是：数控机床功能部件18学时，数控车床10学时，数控铣床8学时，数控加工中心10学时，数控系统14学时。其中的21个工作任务是：（1）认识数控机床（2）数控机床的主运动传动部件（3） 数控机床进给运动传动部件（4）滚珠丝杠螺母副的轴向间隙调整与安装（5）齿轮传动的进给传动系统中齿轮啮合间隙的调整机构（6）数控车床的回转刀架（7）数控回转工作台（8）数控机床支承部件与辅助装置（9）数控加工中心的自动换刀系统（10）数控车床概述（11）CK6141数控车床（12）CK6141数控车床的附件（13）数控铣床概述（14）V600床身型数控铣床[15]V600床身型数控铣床的附件（16）数控加工中心概述（17）立式加工中心VMC600（18）数控系统的组成（19）数控插补原理（20）刀具补偿原理（21）典型数控系统简介。

理论课堂的设计遵循理论联系实训的原则进行。理论课的课堂分解为复习旧内容阶段和讲授新内容阶段两段。复习旧内容阶段：根据工作任务需要设置判断题、填空题、选择题共计10题；讲授新内容阶段：PPT简洁文字描述，图形化展示，配合音视频动画，边讲边练，穿插师生、生生互动讨论。除了随课程进度的作业题外，还布置综合作业题1题：要求用脑图制作软件XMind制作该课程的项目工作任务图。

4 立体交互式分层设计实训内容

课程标准中的20课时用于数控机床实验实训，是该课程理论联系实际的重要表现。我们采用立体交互式分层设计实训内容，共设计6个实验实训，纵向是低、中、高三个难度级别，横向是中低难度每级设计两个实训项目，高级难度设计一个实验实训项目，故为立体式；交互式是指实践教学和理论教学相互穿插而不是孤立地进行，力图使学生通过实训巩固理论，用理论指导实训。

5 结语

高职学生学习《数控机床与原理》课程，需初步具备机械制图、机械基础、电工电子技术、自动化技术等方面的知识，因此，合理地编排设计教学过程和教学方法就显得很重要。笔者初步尝试了以上所述的“项目任务驱动式教学法”，取得了较为理想的教学效果。

【参考文献】

机床设计论文篇（8）

中图分类号TG659 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）84-0062-02

0引言

伴随我国经济的不断发展，我国的制造业水平发展迅速。在数控机床的制造方面，我国的机床制造水平无论在机床的性能还是质量上都在世界机床制造业显示出较高的技术水平。但是同其它机床生产大国相比我国的机床价格并没有较好的优势，究其主要原因是我国数控机床的外观造型还有待提高。机床的外防护结构设计不够科学，美观，是我国数控机床的内在品质和外观质量不够一致，制约了数控机床的整体质量。如何实现国产机床的内外质量的一致，达到使外观能够很好的体现机床本身的质量，成为了当前机床制造业急需解决的问题。

1数控机床外防护结构设计标准的制定

1.1 从美学角度制定数控机床外防护结构设计的标准

对于数控机床的外观设计标准首先建立在机械美学的基础之上，形成美好的动态视觉感受。无论从色彩方面还是从整体舒适度方面都给人一种美好的审美形态。现代数控机床制造不仅在性能上要求高科技行，更要在外防护的品质上有优美的造型设计。性能和外形的实现审美的统一，对产品在同行业中的脱颖而出具有很大作用。机床的外防护的造型要注重细节，给人一种高档，先进的感觉，各个模块部件在衔接上做到贯通，衔接缝隙做到高密度的精确处理，产生一种精密、贯通的审美特点。达到现在数控机床在性能、技术和美观上的和谐统一，增加外观上的艺术效果。这样有利于提高数控机床产品本身的附加值，提升客户的认可度，从而增加经济效益。

1.2 从人机工程学角度提高机床外防护结构设计的人性化

使数控机床的外防护结构设计更加人性化，也是进行外观设计的一个重要标准。在进行设计的过程中，要注意从人机工程学的角度考虑，不仅要起到外观的防护性作用，也要实现设计的人性化。在注意安全的同时还要注意舒适性的人性化特点。在防护措施上要注意质量和全方面的防护，保证设备正常顺利的运转的同时保证工作人员的人身安全。要求在安全性方面采用指示灯等明显的警示标识提醒工作人员在工作中避免碰撞的发生。在造型上设计坚固稳定的形态，使用优质耐用的材料进行制造。色彩和照明的运用要求柔和舒适。在操作的重要部位要充分利用警示色和提示符合来进行标示。维修窗口进行合理的分布以方便日常工作中的维修和保养。对操作台的设计要实现灵活性，可以根据具体的情况来进行高度和角度的调整。总之，在整个外防护结构的设计上全面考虑，注意各个细节的人性化设计，以建立一个安全舒适的操作环境，从而促进生产的高效性进行。

1.3 符合流行趋势，提高外观的创新性标准

对国内外的数控机床机型及产品外观信息进行及时的掌握，在造型上打破传统思维，提高造型的整体感觉，呈现稳固坚实新颖的视觉效果。注意外观的每个细节的设计，使整体造型显示柔和、高档的艺术效果。符合国家上机床造型的流行趋势，加以创新，无论在整体造型，还是色彩运用上都要注意提高产品的视觉效果（如图所示）。

新颖造型数控机床示例

2结合制造工艺进行数控机床外防护结构设计

2.1 外防护结构设计功能性要求

对数控机床的整体设计，除了机床内部的功能技术性设计之外，外防护结构设计也是重要的设计部分。在追求数控机床制造的高质量的现代制造行业中，数控机床设计要达到安全高效的性能要求，外防护设计是绝对不可或缺的。一个优秀的数控机床设计不仅要满足此机床产品的各个功能的要求，还要达到造型美观，防护有效的全面和谐统一。只有这样才能从根本上提高产品本身的价值。所以在数控机床的外防护设计上一定要以主机的设计为基础，对其的设计意图和思想进行充分的正确的理解。对产品的功能更要仔细研究掌握，了然于胸，这样以确保外防护的设计能够与主机进行更好的配合，以更好的对主机设计进行服务。而且外防护的设计不仅对整体上进行考虑，还要对部件间的关系的设计进行考虑，以达到个各部件之间的流畅顺利的配合。在外防护的各个配件的基准选择和装配的先后顺序也要进行科学合理的分配和确定，这样能够使各个部件在装配过程中实现准确和高效的进行。

2.2 外防护结构设计制造工艺的要求

外防护结构的设计，其制造工艺是产品具体制造过程中重要的部分。好的产品离不开好的制造工艺。工艺的好坏，直接影响产品的质量。不同的加工工艺能够使同样的构件产生不同的质量和效果，无论从产品的性能和准确度，包括外观造型的美感方面，都会有所差异。

对于数控机床的外防护设计除了对部件的定型定位加以考虑，对部件之间的装配方面也有所要求。在部件的制造工艺性方面工作的质量直接影响产品的合格率。在数控机床的外防护结构设计方面要以结构设计的要求为基础，对部件的制造工艺进行准确具体的分析，不仅有利于成本的控制，对生产加工的具体实施的工作都起着非常重要的作用。因此，在进行外防护结构的设计时，要对自身的现有的加工设备，加工能力有所了解，对部件的可加工性进行全面综合的分析，使产品结构的设计能够满足所具有制造工艺。

2.3数控机床外防护结构设计绿色性要求

现在数控机床的外防护结构设计要符合简洁、绿色的设计流行趋势。不仅要满足机床产品本身功能性的刚性需求，还要在此基础上尽量在结构设计上实现简洁。外防护结构设计的是否科学合理直接影响加工过程以及后续装配的速度和质量，因此，要注意提高加工和装配方面的方便性。因为外防护结构使用的材料多为2mm的钢板进行一系列过程的加工，构建太过复杂，对分子件的焊接密度就会相应的增加，这样焊接变形的几率就会加大。在产品材料和加工制造上尽量实现绿色设计，注意其可拆卸，可回收性设计，这样可以很好的做到控制生产成本，节约能源。

3结论

在当今竞争激烈的制造业，注重提高数控机床的外防护结构设计的科学性和美观性，可以大大提高我国机床制造的整体形象，提升机床产品的竞争价值。在实际的工作中，我们要不断深入的研究机床外防护结构的设计及加工制造工艺，探讨解决生产中存在的问题，努力提高机床制造业的专业水平，增强产品和企业的竞争力。

参考文献

机床设计论文篇（9）

中图分类号：TG751.1 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）12-0054-01

机床夹具是机床必不可少的零部件，机床夹具设计的优劣直接影响到到机床后续产出工件的精度以及质量。然而，在国内的机械设备制造领域，机床夹具的设计一直以来被视作制约机床制造产业进一步突破发展的瓶颈，如何优化改良机床夹具的设计理念与设计方法已经成了机械设备制造领域越来越热门的研究领域。当今，机床夹具作为机电产品制造过程中不可或缺的4大工具（夹具、模具、刀具、量具）之一，其自身已达到了高度标准化，为了使机电产品快速上市，相关企业必须优化改良夹具的设计，进而达到提高夹具设计的效率的目的。

1 机床夹具的设计

机床夹具，顾名思义就是机床上用以固定装夹工件的装置，它可以把工件精准的限定在机床上，对导出机械零件的精准度具有非常重要的意义。机床夹具的设计作为机床设计中不可或缺的瓶颈环节，对提升整个机床加工精度来说十分的重要，甚至在国内某些机床生产厂家中，它是桎梏企业机床性能提升的关键因素。要想实现机械制造的现代化，机床夹具的优化设计必须首先提上议程。只有使机床夹具的设计更加标准化，才能大幅度的提高机床A具的制造效率，促进现代化机床的推广[1]。但是，纵观国内机械设备市场，传统机床夹具仍然占据着很大一部分的市场份额。这种现状对机械制造业的现代化推进以及产生了非常巨大的阻碍。机床夹具设计的不合理会对机床加工工件的精度造成较大的影响。近年来，随着此类问题的出现，学术界对机械制造理论的研究日益深入，机床夹具的设计优化也开始了快速地发展。

机床夹具具体设计的过程要考虑到很多因素，首先，最重要的是要满足客户提出的设计要求，其次，还要考虑到被加工零件的状况，切削设备的参数等因素。最后才是实际的设计过程，工程师在此基础上，选择最合理的定位方式，进而展开、夹紧装置、定位支承元件、等装置或元件的设计。机床夹具设计的流程有四个关键点[2]，第一，设计者在设计之前要模拟分析夹具的具体情，充分考虑被加工零件表面的误差因素的条件下，再具体分配机床夹具的定位精度。第二，在机床夹具的具体设计环节，设计者要充分考虑到被加工零件可能受到的各种外力的作用，包括切削力、惯性力等，在此基础上，再进行夹具支承点、定位方式、夹紧点的选择以及夹紧力大小、方向的设计，只有最合理的夹紧机构才能最大限度的保证被加工零件固定位置的可靠性。第三是夹具对定的设计环节。第四是校核环节，设计者在校核夹具关键零件的强度以及切削装置进刀抗力的参数以后，才可以把全套夹具设计图纸应用到生产中。

2 机床夹具设计优化的对策措施

2.1 机床夹具设计标准化优化

机床夹具的作用是把把工件精准的限定在机床上，其对导出机械零件的精准度具有非常重要的意义，机床夹具设计的优劣与机床所加工机械零件的质量有很大的相关性。机床夹具的设计和夹具功能的确定可以保证机械零件的精度。机床夹具设计的标准化一直以来困扰着机床夹具的发展，这一设计环节迫切需要优化，夹具设计标准的问题困扰夹具的设计，尤其是高精度夹具的设计，高度的标准化不仅使得夹具的设计变得更加方便简单，还可以降低设计成本，提高夹具设计师的效率，以保障加工的精度，简化夹具工艺结构，也满足设计要求。在机床夹具设计的优化中要特别注意标准化的问题，要引进各种标准以保障夹具的质量符合各种要求，比如夹具的国家标准、夹具行业标准等[3]。把标准化的理念渗透到机床夹具设计的全过程，以提高夹具的通用性和标准化。机床夹具设计的重要性对机械制造业来说是不言而喻的，机械制造的生产标准对产品销售的影响非常巨大。因此，我们必须优化夹具的设计，通过补全夹具设计中标准的短板效应，帮助机械制造企业提高夹具设计的效率。对于机械设备的快速生产，其质量和精度达到了标准要求，从而为推动整个机械设备生产行业做出积极贡献。

2.2 机床夹具设计信息化优化

近年来，随着计算机信息技术的进步，信息化开始进驻到了诸多传统行业中，机床夹具的生产行业也不例外。在机床夹具的设计中引进信息化的辅助工具，对整个设计的优化有着非常重要的作用[4]。借助于现代化信息技术的帮助，机床夹具的设计的信息收集、共享变得更加的便利，能有效提高机床夹具设计的效率和质量。信息化使得参与机床夹具设计过程的人越来越广泛，从机床产品的生产制造企业到销售企业以及使用机床的客户都可以对夹具的设计提出要求，这些环节出现的问题以及对机床夹具提出的最新要求都可以及时地反馈到机床夹具的设计部门，这种情况对机床夹具设计的改进与创新有着极其重要的意义。夹具设计者通过信息化的渠道可以优化自己的设计，进而制造出更为适应机床使用者需求的机床产品。可以预见，机床夹具的设计必将伴随着信息化的引入而得到优化和发展。

3 结语

综上所述，机床夹具的设计是机床整体设计的一个非常重要的环节，机床夹具具体的设计品质对机械零件加工的精度、生产效率以及后期机械零件在使用中的稳定性都这着至关重要的作用。因此，企业和设计者必须重视夹具的设计工作，根据夹具具体设计、生产以及使用中的问题以及新的要求，对夹具的设计工作作出相应的优化。机床夹具设计的过程中，除了传统设计中要照顾到的问题以外，还要进一步完善和发展机床夹具设计的优化改良工作，以提高机床夹具生产的品质，冲破制约国内机床制造企业进步的瓶颈。通过不断地优化创新机床夹具设计的设计流程，机床夹具的科学性稳定性必定大幅提升，只有这样才能满足现代化机电产品生产对机床夹具设计层出不穷的新要求。

参考文献

[1]张兴权，余晓流，汪永明，单建华，张良安，裴善报.UG三维建模在机床夹具设计教学中的应用[J].安徽工业大学学报（社会科学版），2011，（02）：118-120.

机床设计论文篇（10）

（广州南洋理工职业学院，广东广州510925）

【摘要】数控机床与原理是高职数控技术应用专业核心的专业必修课，该课程的目标是在理论实践并重的课程标准规范下，训练学生掌握数控机床组成、工作原理等知识。本文从课程标准、教学内容取舍、教学过程设计和实训内容设计等方面进行了研究和实践，并取得了初步效果。

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关键词 数控机床；课程标准；教学过程设计；立体交互分层

0引言

数控机床与原理是我院数控技术应用专业开设的一门专业必修课，旨在培养学生掌握数控机床组成、工作原理方面的内容，使其初步认知数控机床各功能部件组成和工作原理，特别是通用型数控车床、数控铣床的组成和工作原理，具备独立操控数控机床的能力，能够编制简单的数控程序并加工出工件。为了贯彻学院提升教学质量的五年计划，从制定课程标准入手，合理运用教材，结合学院实训条件取舍教学内容，设计适合高职学生的教学过程，配合立体分层的实训，确保学有所得。

1制定理论实践并重的课程标准

《数控机床与原理》属于理论实践一体化课程，必修考试课，学时为60课时，其中理论40课时，实践20学时。

采用项目式教学方法设计课程授课内容，以工作任务模块为中心构建的该课程。以数控机床应用行业需求引领课程项目工作任务，以课程项目工作任务选择课程技能模块，以课程技能模块确定课程知识内容。

课程立足于实际能力的培养，以工作任务为中心组织课程内容和课程教学，让学生在完成具体项目的过程中来构建相关理论知识，并发展职业能力。据此，课程标准制定了5个项目和21个工作任务。

2基于课程标准的教材内容取舍，切合实训条件的措施

该课程采用大连理工大学出版社高职高专机电类课程规划教材《数控机床》，它是比较贴合课程标准的一本高职教材。它“以技能型、应用型人才培养为主，重在实践，理论以够用为度”的原则进行编写，主要介绍数控机床的基本理论知识，通用数控机床的机械结构和控制，数控机床的保养与维修等知识。但教材中的数控机床实例并不与我院实训用数控机床一一对应，导致理论偏离实训实际，造成学生在理论实践学习中有些不知所措，不利于展开教学。为此，基于课标准取舍教材内容，切合实训条件。

下列内容关于我院实训用数控机床的教学内容：CK6141数控车床，占6课时；V600数控铣床，占6课时；VMC600数控加工中心，占4课时。用以上内容置换教材中相关内容。

3循序渐进地设计教学过程

依据课程标准，参考教材编写顺序制定授课进度表。设计这5个项目的先后顺序是：数控机床功能部件18学时，数控车床10学时，数控铣床8学时，数控加工中心10学时，数控系统14学时。其中的21个工作任务是：（1）认识数控机床（2）数控机床的主运动传动部件（3)数控机床进给运动传动部件（4）滚珠丝杠螺母副的轴向间隙调整与安装（5）齿轮传动的进给传动系统中齿轮啮合间隙的调整机构（6）数控车床的回转刀架（7）数控回转工作台（8）数控机床支承部件与辅助装置（9）数控加工中心的自动换刀系统（10）数控车床概述（11）CK6141数控车床（12）CK6141数控车床的附件（13）数控铣床概述（14）V600床身型数控铣床[15]V600床身型数控铣床的附件（16）数控加工中心概述（17）立式加工中心VMC600（18）数控系统的组成（19）数控插补原理（20）刀具补偿原理（21）典型数控系统简介。

理论课堂的设计遵循理论联系实训的原则进行。理论课的课堂分解为复习旧内容阶段和讲授新内容阶段两段。复习旧内容阶段：根据工作任务需要设置判断题、填空题、选择题共计10题；讲授新内容阶段：PPT简洁文字描述，图形化展示，配合音视频动画，边讲边练，穿插师生、生生互动讨论。除了随课程进度的作业题外，还布置综合作业题1题：要求用脑图制作软件XMind制作该课程的项目工作任务图。

4立体交互式分层设计实训内容

课程标准中的20课时用于数控机床实验实训，是该课程理论联系实际的重要表现。我们采用立体交互式分层设计实训内容，共设计6个实验实训，纵向是低、中、高三个难度级别，横向是中低难度每级设计两个实训项目，高级难度设计一个实验实训项目，故为立体式；交互式是指实践教学和理论教学相互穿插而不是孤立地进行，力图使学生通过实训巩固理论，用理论指导实训。

表1立体交互实验实训内容配置表

5结语

高职学生学习《数控机床与原理》课程，需初步具备机械制图、机械基础、电工电子技术、自动化技术等方面的知识，因此，合理地编排设计教学过程和教学方法就显得很重要。笔者初步尝试了以上所述的“项目任务驱动式教学法”，取得了较为理想的教学效果。

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参考文献

［1］张玲莉,汪文津,赵坚.数控机床课程的教学改革研究与实践[J].河北师范大学学报:教育科学版,2010(10):115-117

机床设计论文篇（11）

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1002-4107（2016）08-0008-02

金属切削机床是加工机器零件的主要设备，是制造机器的机器，在机械制造工业中占有极其重要的地位[1-2]。“金属切削机床”（以下简称“机床”）课程是机制专业的核心专业课，该课程的教学质量对学生从事机械制造行业的工作有重要的影响。根据课程的特点，结合多年的教学经验，笔者从教学内容、教学方法、教学手段、教学实践、考核方法等方面，进行了一些有益的改革尝试，取得了较好的实践效果。

一、突出教学内容的时代性与系统性

（一）教学内容的时代性

课程内容的选择应与本学科技术发展水平相适应，反映行业最新知识和发展方向。陈旧过时的内容应压缩或删除，增加新机构、新系统、新技术等内容。为此，教师必须精心设计教案，抓住重点，同时简化原有的教学内容。“机床概论”部分内容不能再局限于传统的通用机床，要重点补充数控技术、数控编程知识，加重“数控机床”这一章节的课时比例，并对柔性制造系统、计算机集成制造系统这些先进制造技术领域进行全面介绍，拓宽学生的专业知识面，开拓专业视野。当然，传统的通用机床应该弄清楚其用途、工作原理、运动及主要机构等，专用机床、组合机床要重点介绍机床设计与工艺方案的关系。

（二）教学内容的系统性

“机床”课程内容繁杂，各章节间相对独立，联系不紧密。名词、图表较多，信息量大，实践性强，内容欠缺系统性[3]。这就要求教师在组织教学活动时，对课程内容进行优化整合，不同种类的机床进行归纳总结，找出系统性、规律性的知识，利于学生掌握。例如，从单章内容的组成上来看，车床、铣床、磨床等章节论述的内容和方法大体一致，基本上是机床功用、种类、组成、传动系统和典型结构这一固定顺序。在课程安排时，可使看似不相关的机床，在讲述方法、步骤上得到统一，加强课程的整体性和系统性。如教学时可重点详细介绍车床的上述内容，对于结构简单的磨床可组织学生按车床的步骤自学，找出两种机床不同机构和传动原理，既可节省课时，掌握课程知识，又可培养学生综合分析问题的能力。

二、倡导启发式与讨论式教学

过去教学时对“教”强调得太多，而忽视“学”的效果。教师上课采用“填鸭式”教法满堂灌，而学生也习惯于教师讲，学生听的单调模式。这种教学方法限制了学生主动思维，也增加了学习惰性和依赖心理，使学生在整个教学活动中处于被动接受地位[4]。

（一）采用启发式教学

在教学过程中，要注意使用启发式教学，逐步培养和提高学生的思维能力。启发式教学中，学生是学习的主体，教师要发挥引导作用。例如在讲滚齿机加工斜齿圆柱齿轮，确定滚刀架和工件转动的计算位移时，教师可引导性地提出问题：“加工斜齿轮的齿线与车床上车螺纹相类似，工件转一转时，刀具必须沿工件轴向移动多大距离呢？”学生联想车床车螺纹的情形，问题迎刃而解。

（二）注重讨论式教学

讨论式教学即讲完某一章节后，安排一次讨论课，教师课堂提出问题，引导、鼓励学生积极思考、讨论，主动回答。改教师的单向传授为师生、生生间双向互动。一个学生阐述完毕后，其他有不同意见的同学可以各抒己见，鼓励争论，不求答案唯一，最后由教师做出归纳总结。学生也可以对上课中不理解、不明白的问题向教师提问，教师做启发式的提示，学生回答，实现教与学的互动。例如，讲完“车床”这一章后，讨论“CA6140型车床加工外圆时出现一头粗、一头细的现象，是什么原因造成的？怎样解决？”这样的问题能使书本内容与生产实践结合起来，使学生分析问题、解决问题的能力得到提高和锻炼。引导学生去探索知识，在学习中学会发现和创新。

三、运用多样化的教学手段

“机床”课程的特点是图多，介绍机床的传动系统时，常产生教师对着挂图讲，而学生低头从书本图上找的不协调现象，影响授课进度，增加了理解难度。教学手段除课堂讲述外，还可采取多种形式。

（一）采用现代化教学手段

“机床”课中一些复杂机构的工作原理，仅凭教师在平面图上口头讲解，即使讲多遍，学生可能还是不能真正弄懂。如学习车床溜板箱中开合螺母和纵横向机动进给互锁机构的工作原理时，光凭借挂图来讲，平面图上讲立体结构，学生一头雾水。可将之做成三维动画，借助直观、形象的图形与动画进行讲解，将生涩的内容直观而形象地展示出来，教师讲解省力，学生学习容易。现代化教学手段，如多媒体课件、网络教学平台和教学录像等，能最大限度地增加教学信息量和提高教学效果，同时激发学生的学习兴趣和求知欲，活跃课堂气氛。

（二）运用现场教学方式

要充分利用先进的教学设备，采取现场教学的方式。可把某些理论教学内容搬到试验、实习现场进行直观教学，对着机床实体讲解，将教材内容与生产实际挂钩，收到事半功倍的效果。如CA6140型车床主轴箱的结构及操纵机构的工作原理比较复杂，仅凭挂图课堂讲解学生不易明白。利用透明机床现场讲解就容易多了。再结合主轴箱的拆床实验，机构原理更加清晰，还可提高学生的学习兴趣和动手实践能力，收到很好的教学效果。

四、教学实践环节强化实用性与创新性

（一）实验项目的实用性

实验教学是对理论教学的补充和延续，其目的不仅限于理论联系实际，更重要的任务在于培养学生动手、动脑能力，培养他们观察、发现、分析并解决实际问题的能力。因此要改革传统的实验教学内容和方式，尽量模拟生产中的方式，增加实用性的实验内容，重点突出实验基本技能的操作和训练。例如，利用废旧的机床增加了机床主轴箱的拆装实验，拆下各传动轴、齿轮后，用游标卡尺测量其尺寸，然后绘制结构草图。不仅培养了学生拆装、测量、绘图等技能，还学会正确使用各种工具。做完实验后，学生基本掌握了机械零件的拆装方法，动手能力上了一个台阶，并与生产实际接轨，益处多多。

（二）课程设计环节的创新性

“机床”课程设计是学生在学完若干专业基础课的基础上，对机床理论知识的综合运用，是“机械零件”课程设计的延伸和深入，也是毕业设计的一次预演，具有重要的意义[5]。要培养学生的独立设计能力，不应再局限于几十年不变的通用机床主传动设计，几十年来积累的资料越多，学生“参考”的也越多，就越少动脑筋，越少创新。所以应在开始讲“机床”设计部分内容时就下发课程设计任务书，题目多样化，两人一组，设计机床结构、参数不同，发挥学生主观能动性，使其在学习过程中就经常考虑设计方案，自查资料、手册，目的是培养学生的创新能力，给有独创方案的同学加分。

另外，原有的传统设计方法已不适应时代要求，因此在课程设计中引入计算机辅助设计方法，应用虚拟设计软件进行机床的三维实体设计。如采用Solidwork、Pro/E、UG等软件进行零部件造型及智能装配，设计的结构一目了然，还可添加驱动进行仿真，查看运动有无干涉，满足设计要求后再生成二维图纸。这种计算机辅助设计方法更贴近于现代企业生产实际情况，为学生走上工作岗位打下技术基础。

五、注重考核方法的多样化

考核方法上不拘泥于传统的闭卷考核方式，变单一的理论测试为学生主体的能力测试，充分发挥学生的优势和潜能。要采用多种途径的考核方式，课堂口试、实验室实际操作、笔试等相结合，将考核贯穿在课程的全过程，使学生认识到知识必须活学活用，平时不听课，考前搞突击的做法是行不通的。此外，通过多个途径的考核，也可多方面考查学生的能力，避免“一卷定乾坤”的弊端。

课程设计也是重点考核环节，采用指导教师审图，专家答辩的形式，严格把关。重点考核其综合设计能力，分析问题、解决问题的能力，有无独到的见解。这也为毕业设计奠定了基础。

“机床”课是实践性较强的专业课程，教学过程不仅要讲授理论知识，还要联系实际，通过各种途径、手段、方法加强对学生综合能力的培养，提高教学质量。实践表明，通过上述一系列改革，“机床”课程的理论和实践教学均取得了理想的教学效果，学生不仅成绩明显提高，而且实践动手能力、创新应用能力显著增强。近3年毕业生回访调查显示，“机床”课程的学习，让学生掌握了大量机械装备的组成、维修、设计方面的专业知识，有效缩短了学生适应工作岗位的时间，受到了用人单位的肯定。

参考文献：

[1]黄开榜，张庆春，那海涛.金属切削机床[M].哈尔滨：哈 尔滨工业大学出版社，2006：1.

[2]戴曙.金属切削机床[M].北京：机械工业出版社，2005：1-2.