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选题背景和意义我国目前机床总量约380余万台，而其中数控机床总数只有约11.34万台，即我国机床数控化率不到3％。近10年来，我国数控机床年产量约为0.6～0.8万台，年产值约为18亿元。机床的数控化率仅为6％。这些机床中,役龄10年以上的占60％以上；10年以下的机床中，自动/半自动机床不到20％，FMC/FMS等自动化生产线更屈指可数（美国和日本自动和半自动机床占60％以上）。可见我们的大多数制造行业和企业的生产、加工装备绝大数是传统的机床，而且半数以上是役龄在10年以上的旧机床。用这种装备加工出来的产品国内、外市场上缺乏竞争力，直接影响一个企业的的生存和发展。所以当下我们必须大力提高机床的数控化率。6381
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相对于传统机床，数控机床有以下明显的优越性： 可以加工出传统机床加工不出来的曲线、曲面等复杂的零件。可以实现加工的柔性自动化，从而效率比传统机床提高3～7倍。加工零件的精度高，尺寸分散度小，使装配容易，不再需要“修配”。可实现多工序的集中，减少零件在机床间的频繁搬运。拥有自动监控报警、自动补偿等多种自律功能，可实现长时间无人看管加工。
因此，采用数控机床，可以降低工人的劳动强度，节省劳动力（一个人可以看管多台机床），减少工装，缩短新产品试制周期和生产周期，可对市场需求作出快速反应。 此外，机床数控化还是推行FMC（柔性制造单元）、FMS（柔性制造系统）以及CIMS（计算机集成制造系统）等企业信息化改造的基础。数控技术已经成为制造业自动化的核心技术和基础技术。由于以上优越性，数控机床所占的比例逐渐增大。从2012年的市场消费内容也可看出,普通机床的市场份额在下降,数控机床则大幅度增长，尤其是中高档数控机床供不应求。可以预见，未来几年普通机床的市场份额将不断下滑, 数控机床的消费会逐渐扩大。
2 调研报告
当今世界，工业发达国家对机床工业高度重视，竞相发展机电一体化、高精、高效、高自动化先进机床，以加速工业发展和国民经济的发展。如今国内数控机床发展迅速，年产量逐年攀升，但所产机床精度等方面还是达不到要求
拟解决的关键问题及难点
（1）数控车床主传动系统方案的设计
电机的选择要根据机械的负载特性和生产工艺对电动机的启动、制动、反转、调速等要求，选择电动机类型。电机负载转矩、转速变化范围和启动频繁程度等要求，考虑电动机的温升限制、过载能力和启动转矩，选择电动机功率。同时要考虑到环境条件，如温度、湿度、灰尘、雨水等。根据设计要求，该机床采用变频异步电动机的调速来实现主轴转速的调节。皮带采用同步齿形带。同步齿形带是一种综合了带、链传动有点的传动方式，可使主、从动带轮作无相对滑移的同步传动。传动效率高，传动比准确，平稳噪声小，且调速范围广。
（2）数控车床主轴及相关组件的设计
主轴组件是机床主要部件之一，它的性能对整机性能由很大的影响。主轴直接承受切削力，转速范围又很大，所以对主轴组件的主要性能特提出如下要求：①回转精度，主轴的回转精度。②刚度，主轴组件抵抗变形的能力。③抗振性，切削加工时，主轴保持平稳地运行而不发生振动的能力。④温升，温升过高会引起主轴组件和箱体因热彭涨而变形影响加工精度，且轴承等元件因温度过高而改变已调好的间隙，破坏正常润滑条件，影响轴承的正常工作。⑤耐磨性，主轴组件须有足够的耐磨性，以能长期保持精度。
数控车床进给运动设计