數(shù)控銑床的主軸箱結(jié)構(gòu)設(shè)計【全套CAD圖紙+畢業(yè)答辯論文】

買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精品 常州工學(xué)院 （成人教育） 畢 業(yè) 設(shè) 計（論文） 題 目 數(shù)控銑床的主軸箱結(jié)構(gòu)設(shè)計 副標(biāo)題 性 質(zhì)： 畢業(yè)設(shè)計 畢業(yè)論文 學(xué)生姓名 年 級 教 學(xué) 點(diǎn) 專 業(yè) 指導(dǎo)教師 評定成績 買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精品 常州工學(xué)院 大專 （脫產(chǎn)） 畢業(yè)設(shè)計 開 題 報 告 書 題 目 數(shù)控銑床的主軸箱結(jié)構(gòu)設(shè)計 姓 名 學(xué) 號 專 業(yè) 指導(dǎo)教師 職 稱 20* 年 5 月 買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精品 科學(xué)依據(jù) （包括課題的科學(xué)意義；國內(nèi)外研究概況、水平和發(fā)展趨勢；應(yīng)用前景等） 數(shù)控機(jī)床是機(jī)、電、液、氣、光，高度一體的產(chǎn)品。要實現(xiàn)對機(jī)床的控制，需要用幾何信息描述刀具和工件間的相對運(yùn)動以及用工藝信息來描述機(jī)床加工必須具備的一些工藝參數(shù)。例如，進(jìn)給速度，主軸轉(zhuǎn)速，主軸正反轉(zhuǎn)，換刀，冷卻液的開關(guān)等。這些信息按一定的格式形成加 工文件存放在信息載體上，然后由機(jī)床上數(shù)控系統(tǒng)讀入，通過對其譯碼，從而使機(jī)床動作和加工零件。在機(jī)械加工工業(yè)中大批量零件的生產(chǎn)宜采用專用機(jī)床或自動化生產(chǎn)線。對于小批量產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中產(chǎn)品品種的變換頻繁批量小，加工方法的區(qū)別大，宜采用數(shù)控機(jī)床。隨零件復(fù)雜程序和零件批量的變化，通用機(jī)床，普通機(jī)床和數(shù)控機(jī)床的動用情況。當(dāng)零件不太復(fù)雜，生產(chǎn)批量較小時，宜采用通用機(jī)床；當(dāng)生產(chǎn)批量大時宜采用專用機(jī)床；而當(dāng)零件復(fù)雜程度較高時，宜采用數(shù)控機(jī)床。這是由數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)決定的。 數(shù)控機(jī)床加工零件的適應(yīng)性，靈活性好，能完成很多普通機(jī)床 難以勝任，或者根本不可能加工出來的復(fù)雜型面的零件，這是由于數(shù)控機(jī)床具有多坐標(biāo)軸聯(lián)動功能，并可按零件加工的要求變換加工程序。因此，數(shù)控機(jī)床在航空航天等領(lǐng)域獲得廣泛的應(yīng)用。 、 數(shù)控機(jī)床可以獲得較高的加工精度，加工質(zhì)量穩(wěn)定。數(shù)控機(jī)床的傳動件，特別是滾珠絲杠精度很高。機(jī)床導(dǎo)軌采用滾動導(dǎo)軌或粘接有摩擦系數(shù)很小的合成塑料，因而減少了摩擦阻力，消除了低速爬行。閉環(huán)、半閉環(huán)伺復(fù)系統(tǒng)，裝有精度很高的位置檢測元件，并隨時把位置誤差反饋給控制系統(tǒng)，使之能夠及時進(jìn)行誤差校正。數(shù)控機(jī)床的一切操作都是由程序裝配的，沒有人為干擾，因而加工 質(zhì)量穩(wěn)定。 、 具有較高的生產(chǎn)率，切削速度高，空行程的速度達(dá) 上，再因輔助時間很短。目前，現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床正發(fā)展迅速，正朝以下幾個趨勢發(fā)展： 1、具有先進(jìn)的自檢能力使之長期可靠的工作。在現(xiàn)在機(jī)床上裝有多種監(jiān)控、檢測裝置，從而提高了機(jī)床的綜合性能。 2、向高速，高精度發(fā)展。新型的數(shù)控系統(tǒng)及伺服系統(tǒng)，有很高的分辨率和進(jìn)給速度 。具有更高的生產(chǎn)率和利用率 3、單元模塊化。數(shù)控機(jī)床的部件有專門生產(chǎn)廠家供貨。不僅可提高產(chǎn)品質(zhì)量，也大大的縮短了機(jī)床的生產(chǎn)周期。 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，對我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起著巨大的作用，特別是對我國要 機(jī)械制造工業(yè)的現(xiàn)代化起到至關(guān)重要的作用。 買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精品 課題來源 互聯(lián)網(wǎng)。 研究內(nèi)容 1主傳動系統(tǒng)設(shè)計 2數(shù)控銑床主傳動系統(tǒng)的配置方式 3主軸電動機(jī)的選取 4同步帶傳動設(shè)計與計算 5主軸組件的設(shè)計 6主軸軸承的選擇 7 聯(lián)接鍵的選擇 和 碟形彈簧的選擇與計算 8 螺釘聯(lián)接的設(shè)計 9 液壓缸的設(shè)計 10 潤滑與密封件設(shè)計 擬采取的研究方法、技術(shù)路線、實驗方案及可行性分析 按照設(shè)計任務(wù)，根據(jù)調(diào)查研究所提供的權(quán)據(jù)和有關(guān)技術(shù)資料，進(jìn)行以下工作： 進(jìn)行數(shù)據(jù)計算、 繪制有關(guān)圖紙（ “ 三圖一卡 ” 、部件總圖、 裝配 圖等），編寫技術(shù)文件等。其基本內(nèi)容如下： 1） 繪制被加工零件工序圖、加工示意圖、機(jī)床聯(lián)系尺寸圖。 2） 部件裝配圖設(shè)計。 3） 按規(guī)定格式編制設(shè)計計算說明書。 研究計劃及預(yù)期成果 設(shè)計一臺簡易的數(shù)控試驗銑床的主軸箱，包括主軸調(diào)速和換刀裝置的結(jié)構(gòu)，通過件畫出所有零件工程圖以及零件圖，并編寫畢業(yè)論文。 需要完成的工作： 1、銑床主軸箱裝配圖一張（ 2、換刀裝置液壓原理圖一張（ 3、零件圖五張（ 4、外文翻譯一份（ 3000 字，與設(shè)計內(nèi)容相關(guān)） 5、畢業(yè)設(shè)計說明書一份（ 15000 20000 字） 特色或創(chuàng)新之處 數(shù)控機(jī)床的主軸部件、變速箱立柱、工作臺、刀架等都可以模塊化生產(chǎn)，有專門生產(chǎn)廠家供貨。不僅可提高產(chǎn)品 質(zhì)量，也大大的縮短了機(jī)床的生產(chǎn)周期。結(jié)構(gòu)簡單，維護(hù)方便。 買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精品 已具備的條件和尚需解決的問題 通過帶傳動的主傳動主要應(yīng)用在中小數(shù)控機(jī)床上，可以避免齒輪傳動時引起的振動和噪聲，同步帶是一種綜合了帶傳動，鏈傳動優(yōu)點(diǎn)的新型傳動。帶的工作面及帶輪外圓上均制成齒形，通過帶輪與輪齒相嵌合，做無滑動的嚙合傳動。帶內(nèi)采用了承載后無彈性伸長的材料作強(qiáng)力層，以保持帶的節(jié)距不變，使主動，從動帶輪可做無相對滑動的同步傳動。與一般帶傳動相比，同步帶傳動具有以下優(yōu)點(diǎn)：滑動，傳動比準(zhǔn)確；傳動效率高，可達(dá) 98%以上；傳動平穩(wěn)可靠，噪聲小；使用 范圍廣，速度要達(dá)到 50m/s，速比可達(dá) 10 左右，傳動功率由幾瓦到數(shù)千瓦；修保養(yǎng)方便，不需要潤等。已經(jīng)逐漸取代了傳統(tǒng)的齒輪傳動。 但是同步帶也有不足之處，其安裝時中心距要求嚴(yán)格，帶與帶輪制造工藝較復(fù)雜，成本高。 指導(dǎo)教師意見 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 教研室（學(xué)科組、研究所）意見 教研室主任簽名： 年 月 日 院系意見 主管領(lǐng)導(dǎo)簽名： 年 月 日 買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精品 常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）評審表（理、工、農(nóng)類） 畢業(yè)設(shè)計（論文）題 目： 專業(yè)班級 學(xué)生姓名 學(xué)號 類別：設(shè)計（ ）、論文（ ） 工作量：（折合零號）圖紙： 張；說明書： 頁 一、 指導(dǎo)教師意見： 1、評分（占總成績的 30%） 設(shè)計評分欄 論文評分欄 序 評分標(biāo)準(zhǔn) 分值 得分 序 評分標(biāo)準(zhǔn) 分值 得分 1 設(shè)計過程中分析、解決問題能力的表現(xiàn) 15 1 論文過程中分析、解決問題能力的表現(xiàn) 15 2 設(shè)計方案的合理性、新穎性 25 2 研究方案制定的合理性、新穎性 25 3 設(shè)計過程中的獨(dú)立性 15 3 課題研究動手能力及獨(dú)立性 15 4 設(shè)計計算的準(zhǔn)確性、圖紙數(shù)量、質(zhì)量 30 4 研究結(jié)果的準(zhǔn)確性 30 5 設(shè)計整個過程的工作態(tài)度 15 5 整個過程的工作態(tài)度 15 2、評語 評分： 分 指導(dǎo)教師： 年 月 日 二、 評閱教師意見： 1、評分（占總成績的 30%） 設(shè)計評分欄 論文評分欄 序 評分標(biāo)準(zhǔn) 分值 得分 序 評分標(biāo)準(zhǔn) 分值 得分 1 設(shè)計方案、工藝條件論證 15 1 論文指導(dǎo)思想與實驗方案制定 15 2 設(shè)計計算的準(zhǔn)確性、圖紙數(shù)量及質(zhì)量 35 2 論文質(zhì)量（包括論據(jù)的充分性、數(shù)據(jù)的可靠性與正確性） 35 3 設(shè)計合理、有創(chuàng)新 35 3 論文有創(chuàng)見、有突破、具有一定成果 35 4 設(shè)計說明書的結(jié)構(gòu)、文字表達(dá)及書面情況 15 4 論文結(jié)構(gòu)、文字表達(dá)及書寫情況 15 2、評語 評分： 分 評閱教師： 年 月 日 買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精品 三、 答辯小組意見： 1、答辯記錄： 2、評分（占總成績的 40%）： （畢業(yè)答辯評分記錄表由院系歸檔備查） 評分： 分 答辯負(fù)責(zé)人： 年 月 日 答辯小組成員簽名： 3、總成績： 分； 折合五級制： 四 、答辯委員會意見 答辯委員會主任委員簽名： 買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精品 年 月 日 買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精品 緒論 數(shù)控技術(shù)，簡稱數(shù)控（ 它是利用數(shù)字化信息對機(jī)床運(yùn)動及加工過程進(jìn)行控制的一種方法。用數(shù)控技術(shù)實施加工控制的機(jī)床，或者說裝備了數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)床稱為數(shù)控機(jī)床（ 數(shù)控技術(shù)包括：數(shù)控裝置，可編程控制器，主軸驅(qū)動及進(jìn)給裝置等部分。 數(shù)控機(jī)床是機(jī)、電、液、氣、光，高度一體的產(chǎn)品。要實現(xiàn)對機(jī)床的控制，需要用幾何信息描述刀具和工件間的相對運(yùn)動以及用工藝信息來描述機(jī)床加工必須具備的一些工藝參數(shù)。例如，進(jìn)給速度，主軸轉(zhuǎn)速，主軸正反轉(zhuǎn)，換刀，冷卻液的開關(guān) 等。這些信息按一定的格式形成加工文件存放在信息載體上，然后由機(jī)床上數(shù)控系統(tǒng)讀入，通過對其譯碼，從而使機(jī)床動作和加工零件。在機(jī)械加工工業(yè)中大批量零件的生產(chǎn)宜采用專用機(jī)床或自動化生產(chǎn)線。當(dāng)零件不太復(fù)雜，生產(chǎn)批量較小時，宜采用通用機(jī)床；當(dāng)生產(chǎn)批量大時宜采用專用機(jī)床；而當(dāng)零件復(fù)雜程度較高時，宜采用數(shù)控機(jī)床。這是由數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)決定的。 數(shù)控機(jī)床能完成很多普通機(jī)床難以勝任，或者根本不可能加工出來的復(fù)雜型面的零件，這是由于數(shù)控機(jī)床具有多坐標(biāo)軸聯(lián)動功能，并可按零件加工的要求變換加工程序。因此，數(shù)控機(jī)床在航空航天等領(lǐng)域獲得 廣泛的應(yīng)用。 控機(jī)床可以獲得較高的加工精度，加工質(zhì)量穩(wěn)定。數(shù)控機(jī)床的傳動件，特別是滾珠絲杠精度很高。機(jī)床導(dǎo)軌采用滾動導(dǎo)軌或粘接有摩擦系數(shù)很小的合成塑料，因而減少了摩擦阻力，消除了低速爬行。閉環(huán)、半閉環(huán)伺復(fù)系統(tǒng)，裝有精度很高的位置檢測元件，并隨時把位置誤差反饋給控制系統(tǒng)，使之能夠及時進(jìn)行誤差校正。數(shù)控機(jī)床的一切操作都是由程序裝配的，沒有人為干擾，因而加工質(zhì)量穩(wěn)定。 有較高的生產(chǎn)率，切削速度高，空行程的速度可達(dá) 上，再因輔助時間很短。目前，現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床正發(fā)展迅速，正朝以下幾個趨勢發(fā)展： 1、具有 先進(jìn)的自檢能力使之長期可靠的工作。在現(xiàn)在機(jī)床上裝有多種監(jiān)控、檢測裝置，從而提高了機(jī)床的綜合性能。2、向高速，高精度發(fā)展。新型的數(shù)控系統(tǒng)及伺服系統(tǒng)，有很高的分辨率和進(jìn)給速度，達(dá)到了 m（ m/， m（ m/甚至達(dá) m（ mm/更高的生產(chǎn)率和利用率 3、單元模塊化。數(shù)控機(jī)床的主軸部件、變速箱立柱、工作臺、刀架等都可以模塊化生產(chǎn)，有專門生產(chǎn)廠家供貨。不僅可提高產(chǎn)品質(zhì)量，也大大的縮短了機(jī)床的生產(chǎn)周期。 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，對我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起著巨 大的作用，特別是對我國要機(jī)械制造工業(yè)的現(xiàn)代化起到至關(guān)重要的作用。為此，我們要加大數(shù)控機(jī)床的研究和探討，把三坐標(biāo)銑床主軸設(shè)計作為我的畢業(yè)設(shè)計，也是對我大專期間學(xué)習(xí)成果的一次全方位的檢驗。 買文檔就送全套 紙 扣扣交流 414951605 含全套 紙和論文 答辯精品 摘要 數(shù)字控制是近代發(fā)展起來的一種自動化控制技術(shù)是用數(shù)字化信號對機(jī)床運(yùn)動極其加工過程進(jìn)行控制的一種方法 ,隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，數(shù)控機(jī)床已經(jīng)是一個國家機(jī)械工業(yè)水平的重要標(biāo)準(zhǔn)。 數(shù)控機(jī)床是裝有程序控制系統(tǒng)的機(jī)床。該系統(tǒng)能夠邏輯地處理具有使用號碼，或其他符號編碼指令規(guī)定的程序。 數(shù)控機(jī)床是以數(shù)控技術(shù)為代表的新技術(shù)對傳統(tǒng)制造產(chǎn) 業(yè)的滲透形成的機(jī)電一體化產(chǎn)品，起技術(shù)范圍覆蓋很多領(lǐng)域：（ 1）機(jī)械制造技術(shù)（ 2）信息處理、加工、傳輸技術(shù)；（ 3）自動控制技術(shù)；（ 4）伺服驅(qū)動技術(shù)；（ 5）傳感技術(shù)； (6 軟件技術(shù)等。計算機(jī)對傳統(tǒng)機(jī)械業(yè)的滲透，完全改變了制造業(yè)。制造業(yè)不但成為工業(yè)化的象征，而且由于信息技術(shù)的滲透，使制造業(yè)猶如朝陽產(chǎn)業(yè)，具有廣闊的發(fā)展天地。 數(shù)控機(jī)床就是將加工過程所需的各種步驟以及刀具與工件之間的相對位移量都是用數(shù)字化的代碼來表示。通過控制介質(zhì)數(shù)字信息送入專用區(qū)域通用的計算機(jī)。計算機(jī)對輸入的信息進(jìn)行處理，發(fā)出各種指令來控制機(jī)床的伺服系 統(tǒng)或其他執(zhí)行元件，使機(jī)床自動加工出所需要的工件。 關(guān)鍵詞 ：機(jī)械設(shè)計；數(shù)控三坐標(biāo)銑床；主軸；數(shù)控系統(tǒng)。 第 11頁 共 30 頁 目錄 緒論 .要 . 1 章 主傳動系統(tǒng)設(shè)計概述 . 2 章 數(shù)控銑床主傳動系統(tǒng)的配置方式 . 3 章 主軸電動機(jī)的選取 . 5 第 4 章 同步 帶傳動設(shè)計與計算 .步材料選擇 . 6 步帶參數(shù)的計算 . 6 數(shù)的選取 .、小帶輪齒數(shù) .、同步帶節(jié)距 .、節(jié)圓直徑 .、大帶輪齒數(shù) . 、大帶輪直徑 .、帶的速度 .、定中心距 .、帶的節(jié)線長度 .0、計算中心距 1、帶輪與帶的嚙合齒數(shù) 2、帶寬 3、作用在軸上的力 4、小帶輪的最小包角 5、帶輪寬度 5 章 主軸組件的設(shè)計 . .軸組件的設(shè)計要求 .、回轉(zhuǎn)精度 .、主軸剛度 .、主軸的抗振性 .、主軸溫升 .、主軸耐磨性 .、提高主軸組件抗振性的措施 .減少主軸組件熱變形的措施 軸材料的選擇及尺寸、參數(shù)的計算 . 11 軸轉(zhuǎn)動裝置箱體的作用 軸箱體的截面形狀和壁厚的計算 6 章 主軸軸承的選擇 承的選擇和軸承的精度 .承預(yù)緊力的要求 .軸軸承的潤滑與密封 .取軸承求 .承壽命校核 .第 12頁 共 30 頁 承座孔的設(shè)計要求 . 7 章 聯(lián)接鍵的選擇碟形彈簧的選擇與計算 形彈簧的特點(diǎn) .形彈簧材料及熱處理厚度 和脫碳 .形彈簧的強(qiáng)壓處理 .面強(qiáng)化處理和防腐處理 . 8 章 螺釘聯(lián)接的設(shè)計 .據(jù)設(shè)計要求計算 .釘?shù)膹?qiáng)度計算與校核 . 9 章 液壓缸的設(shè)計 . .壓壓缸安裝應(yīng)注意的問題 . 24 .度校核 . 10 章 潤滑與密封件設(shè)計 26 件的作用及其意義 .封的分類及密封件的材料要求 塵圈 的設(shè)計要求 .論 .謝 . 考文獻(xiàn) . .第 13頁 共 30 頁 第 14頁 共 30 頁 第 15頁 共 30 頁 第 16頁 共 30 頁 第 1 章 主傳動系統(tǒng)設(shè)計概述 數(shù)控機(jī)床的主傳動系統(tǒng)包括主軸電動機(jī)，傳動系統(tǒng)和主軸組件。與普通機(jī)床的主傳動系統(tǒng)相 比數(shù)控機(jī)床在結(jié)構(gòu)上比較簡單，這是因為變速功能全部或大部分由主軸電動機(jī)的無級調(diào)速來承擔(dān)。省去了繁雜的齒輪變速機(jī)構(gòu)，還有一些數(shù)控機(jī)床設(shè)計中還存在二級或三級齒輪變速機(jī)構(gòu)用以擴(kuò)大主軸電動機(jī)無級變速的范圍。 對主傳動系統(tǒng)的要求 : 范圍： 各種不同的機(jī)床對調(diào)速范圍的要求不同，多用途，通用性比較大的機(jī)床，要求主軸的調(diào)速范圍大，不但有低速大轉(zhuǎn)距的功能，而且還要有比較高的速度。 熱變形 ：電動機(jī)、主軸及傳動件都有熱源。降低溫升，減少熱變形是對主傳動系統(tǒng)要求的重要指標(biāo)。 旋轉(zhuǎn)精度和運(yùn)動精度： 主軸的旋轉(zhuǎn)精度 :是指裝配后，在無載荷 ，低速轉(zhuǎn)動條件下，測量主軸前端和300的徑向和軸向跳動值。 主軸在以工作速度旋轉(zhuǎn)時，測量上述兩項精度稱為運(yùn)動精度。 數(shù)控機(jī)床要求有較高的旋轉(zhuǎn)精度和運(yùn)動精度。 第 17頁 共 30 頁 主軸的靜剛度和抗振性； 由于數(shù)控機(jī)床的加工精度比較高，主軸的轉(zhuǎn)速又很高。因此，主軸組件的質(zhì)量分布是否均勻以及主軸組件的阻尼等，對主軸組件的靜剛度和抗振性都會產(chǎn)生影響。 主軸組件的耐磨性； 主軸組件必須有足夠的耐磨性，使之能夠長期保持要求的準(zhǔn)確精度。凡是有機(jī)械摩擦的部位，軸承，錐孔等都要有足夠的硬度，軸承還應(yīng)具有良好的潤滑。 第 2 章 數(shù) 控銑床主傳動系統(tǒng)的配置方式 數(shù)控銑床的主傳動系統(tǒng)要求有較大的調(diào)速范圍，以保證進(jìn)行加工時能選用合理的切削用量，從而獲得最佳的生產(chǎn)效率、加工精度和表面質(zhì)量。數(shù)控機(jī)床的變速是按照控制指令自動進(jìn)行的，因此機(jī)構(gòu)必須適應(yīng)自動操作的要求。大多數(shù)的數(shù)控銑床是用無級變速系統(tǒng)控制的。數(shù)控機(jī)床主傳動系統(tǒng)主要有以下三種配置方式： 帶有變速齒輪的主傳動 這種配置方式在大中型數(shù)控機(jī)床中采用比較普遍。它通過少數(shù)幾對齒輪進(jìn)行降速，使之能夠分段變速，確保低速時擁有足夠的扭矩，以滿足主軸輸出扭矩特性。但也有一部分小型數(shù)控機(jī)床也采用這種傳動方式 ，以獲得強(qiáng)力切削時所需要的扭矩。 通過帶傳動的主傳動 主要應(yīng)用在中小數(shù)控機(jī)床上，可以避免齒輪傳動時引起的振動和噪聲，但它只能適用于低扭矩特性要求的主軸。同步帶有多楔帶，齒形帶，圓弧帶等，是一種綜合了帶傳動和鏈傳動優(yōu)點(diǎn)的新型傳動。帶的工作面及帶輪外圓上均制成齒形，通過帶輪與輪齒相嵌合，做無滑動的嚙合傳動。帶內(nèi)采用了承載后無彈性伸長的材料作強(qiáng)力層，以保持帶的節(jié)距不變，使主動和從動帶輪可做無相對滑動的同步傳動。與一般帶傳動相比，同步帶傳動具有以下優(yōu)點(diǎn)： 第 18頁 共 30 頁 動比準(zhǔn)確。 達(dá) 98%以上。 聲小。 度要達(dá)到 50m/s，速比可達(dá) 10 左右，傳動功率由幾瓦到數(shù)千瓦。 需要潤滑。 但是同步帶也有不足之處，其安裝時中心距要求嚴(yán)格，帶與帶輪制造工藝較復(fù)雜，成本高。 由調(diào)速電動機(jī)直接驅(qū)動的主傳動： 這種主傳動方式大大簡化了主軸箱與主軸的結(jié)構(gòu)，有效地提高了主軸部件的剛度。但主軸輸出扭矩小，電動機(jī)轉(zhuǎn)動時發(fā)出的熱量對主軸的精度影響比較大。在低于額定轉(zhuǎn)速時為恒轉(zhuǎn)矩輸出，高于額定轉(zhuǎn)矩時為恒功率輸出。使用這種電動機(jī)可實現(xiàn)電氣定向。我們把機(jī)床主軸驅(qū)動與一般工業(yè)的驅(qū)動 相比較，便可知機(jī)床要求其驅(qū)動系統(tǒng)有較高的速度精度和動態(tài)剛度，而且要求具有能連續(xù)輸出的高轉(zhuǎn)距能力和非常寬的恒功率運(yùn)動范圍。隨著功率電子，計算機(jī)技術(shù)，控制理論，新材料和電動機(jī)設(shè)計的進(jìn)一步發(fā)展和完善，矢量控制交流主軸電動機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的性能已經(jīng)達(dá)到甚至超過了直流電動機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)，交流主軸驅(qū)動系統(tǒng)正在逐步取代直流系統(tǒng)。 第 3 章 主軸電動機(jī)的選取 正確選擇電動機(jī)的類型、型號及容量是機(jī)床設(shè)計的重要問題之一，它直接影響著機(jī)床的結(jié)構(gòu)和壽命，選擇時要根據(jù)機(jī)床的功能要求，所設(shè)計的結(jié)構(gòu)，工作狀況等全面考慮，然后選擇適宜的結(jié)構(gòu)型式及容 量。 第 19頁 共 30 頁 圖 3軸電動機(jī) 電動機(jī)功率的選擇：工作機(jī)所需的有效功率為： v/1000=了計算電動機(jī)所需的功率，先要確定從電動機(jī)到工作部件的總效率，設(shè) 1、 2、分別為同步帶輪和同步帶的傳動效率，查表所得 1 和 2 都等于 傳動的總效率為 = 1 2= 所以電動機(jī)所需的功率為 w/ =動機(jī)傳速的選擇 :此次設(shè)計要求電動機(jī)必須有額定轉(zhuǎn)速 1500r/高轉(zhuǎn)速必須達(dá)到 4000r/電動機(jī)型號的選?。焊鶕?jù)設(shè)計 要求，本次設(shè)計中選取蘭州電機(jī)廠生產(chǎn)的1號交流主軸電動機(jī)。 其主要參數(shù)如下表： 表3 第 4 章 同步帶傳動設(shè)計與計算 同步帶傳動，綜合了帶、鏈和齒輪傳動的優(yōu)點(diǎn)，帶的工作 面呈齒形 ,與帶輪的額定轉(zhuǎn)速（ r/ 最高轉(zhuǎn)速(r/額定轉(zhuǎn)矩 慣性矩(電機(jī)功率(恒功率范圍 1500 6000 :90 第 20頁 共 30 頁 的齒槽作嚙合傳動，使主、從帶輪間作無滑差的同步運(yùn)動，其特點(diǎn)是傳動比準(zhǔn)確，對軸作用力小，結(jié)構(gòu) 緊湊，耐油耐 磨損，抗老化性能好，傳動效率可達(dá) 傳動功率從幾瓦到數(shù)百千瓦，傳動比可達(dá) 10，線速度可達(dá) 40m/s 以上。 此次設(shè)計選用梯形同步帶，它靠齒嚙合傳動，速比準(zhǔn)確，傳動效率高，初張緊力最小，軸承承受壓力最小，瞬時速度均勻，單位質(zhì)量傳遞的功率最大，與鏈和齒輪傳動相比，噪聲小，不需要潤滑，傳動比、線速度范圍大，傳遞功率大，而沖擊振動較好，維修簡單，經(jīng)濟(jì)。廣泛用于各種機(jī)械傳動中。 料選擇： 根據(jù)設(shè)計要求，選用聚氨酯同步帶，由帶背、帶齒、抗拉層三部分組成。帶背和帶齒材料為聚氨酯，抗拉層采用鋼絲繩，適用于中 小功率的高速運(yùn)轉(zhuǎn)部分。 數(shù)計算： 設(shè)計計算的內(nèi)容主要是：齒形帶的模數(shù)、齒數(shù)、和寬度的結(jié)構(gòu)和尺寸，傳動中心距，作用在軸上載荷以及結(jié)構(gòu)設(shè)計。 數(shù)的選?。?模數(shù)主要根據(jù)齒形帶所傳遞的計算功率 小帶輪轉(zhuǎn)速 定的，通過查現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床表 4得 A*P, 式中 P 傳動功率 表 4荷性質(zhì) 一天運(yùn)轉(zhuǎn)時間 /h 10 10 16 16 以上 載荷平穩(wěn) 荷變化小 荷變化大 取 以 齒形帶模數(shù)選用圖可選 m=4 帶輪齒數(shù) 機(jī)械傳動裝置設(shè)計手冊表 8 2,所以取4 步帶節(jié)距 500r/查表選取節(jié)距 第 21頁 共 30 頁 齒形角 2 =40。 齒根厚 S=頂厚 齒高h(yuǎn)g=ht+e=齒根圓半徑 頂圓半徑 帶高 節(jié)頂距 =帶 5 40圓直徑 d1:16 帶輪齒數(shù) 直徑： z2=6 帶輪直徑 d2=96=144 的速度 V:V=100060 11 (式 4由表查得 5 40 第 35頁 共 30 頁 因為軸承使用壽命遠(yuǎn)大于軸承預(yù)期的壽命所以軸承合格的。 承座孔的設(shè)計要求： 箱體壁上有安裝軸承的軸承座孔，通常軸承座孔寬度均大于壁厚，而且，孔的兩 端面往往需要機(jī)械加工，壁厚則不需要加工，故在箱壁單側(cè)或者雙側(cè)制造出凸臺，凸臺可以增強(qiáng)主軸箱體的局部剛度，但 D/d 小于或等于 2 時，增強(qiáng)效果較為明顯。由于結(jié)構(gòu)的原因， h/t2 的情況下，為改善凸臺的局部剛度，應(yīng)該設(shè)有加強(qiáng)肋。 第 7 章 聯(lián)接鍵的選擇和碟形彈簧的選擇與計算 聯(lián)接鍵的選擇 鍵的類型可根據(jù)聯(lián)接的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，使用要求和工作條件選擇，鍵截面尺寸通常根據(jù)軸的直徑，從標(biāo)準(zhǔn)中選取，對于某些特殊情況（如階梯軸）在保證傳遞所需的轉(zhuǎn)矩的條件下，允許選用較標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定小一擋的截面尺寸，有時候由于工藝 和強(qiáng)度原因，也可以選用較標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定尺寸大一擋的鍵，鍵的長度按輪轂長度而定，即鍵的長度等于略短于輪轂的長度，而導(dǎo)向平鍵就的按輪轂的長度及滑動距離而定，鍵的長度應(yīng)該符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的長度系列。 第 36頁 共 30 頁 根據(jù)設(shè)計尺寸和 1096普通平鍵聯(lián)接，鍵的公稱尺寸是 b hL=10 8 (28 36)，材料選取 45 號鋼。 形彈簧的選擇與計算 碟形彈簧 它是一種用鋼板沖壓的截面錐形壓縮彈簧，其特點(diǎn)是： 圖 7形彈簧 度大，用于負(fù)荷大，軸向空間要求小的地方。 有變 剛度特性，適應(yīng)范圍廣，根據(jù)其極限變形量 彈簧板厚度 有各種不同的特性曲線和承載能力。 工作過程中，碟片之間有摩擦損失，加載和卸載時的特性曲線不重合，吸振能力強(qiáng)，制造維修方便。 根據(jù)設(shè)計要求，選用 A 系列碟形彈簧。采用對合組合方式安裝。 形彈簧材料及熱處理、厚度和脫碳。 碟形彈簧材料為 60簧成型后，進(jìn)行淬火，回火后的硬度必須在45 范圍內(nèi)單面脫碳層深度，對于厚度小于 第一類碟形彈簧，不得超過其厚度的 5%，對于厚度不小于 碟形彈 簧，不超過其厚度的3%（其最小值允許為 ）。 形彈簧的強(qiáng)壓處理： 碟形彈簧應(yīng)全部進(jìn)行強(qiáng)壓處理，處理方法為：一次壓平，持續(xù)時間不少于 12h，或者進(jìn)行短時壓平，壓平次數(shù)不小于 5 次，壓平力不小于二倍的 化 第 37頁 共 30 頁 處理后自由高度應(yīng)穩(wěn)定。 面強(qiáng)化處理和防腐處理： 對于受變負(fù)荷的碟形彈簧，內(nèi)錐面推薦表面作強(qiáng)化處理，例如噴丸處理等，根據(jù)需要，碟形彈簧表面進(jìn)行防腐處理（如磷化、氧化、鍍鋅等），經(jīng)電鍍后的碟形彈簧，必須進(jìn)行去氫處理，不過對受變負(fù)載的碟形彈簧應(yīng)該避免采用電鍍方法處理。 其 主要設(shè)計參數(shù)如下： D=50 d=t=3 P=12000N f= M= 2 =1430 N/ 2 Q=000 件 D/t 18 =206000N/ 2 =4=1 C=2 壓平彈簧的負(fù)載： 41014 421 0322 （式7 = （式7 P/000/8410=因為 h0/t=查表所得 ) 所以 f= 所以對合組合的片數(shù)為 I= 取 12 片 . 未受負(fù)載的高度是 HZ=2 負(fù)載時的高度 平彈簧時 (f= 點(diǎn) 的應(yīng)力 M= 135031442122 （式7 第 38頁 共 30 頁 此數(shù)據(jù)與 60屈服極限 1400 接近 碟形彈簧的剛度P= 123314 202042422132 （式7 第 39頁 共 30 頁 第 8 章 螺釘聯(lián)接的設(shè)計 設(shè)計要求： 應(yīng)該根據(jù)結(jié)構(gòu)和力流方向使螺釘受力合理，加工與安裝方便。 受剪切螺釘）承受橫向載荷時，沿力流方向的螺釘應(yīng)不多于 6個。 t=（ s， s 為六角螺母的對邊寬度，最大距離與聯(lián)接用途有關(guān)。 六角頭頭部帶槽螺 釘： 圖 8角頭頭部帶槽螺釘 第 40頁 共 30 頁 據(jù)設(shè)計要求計算： 選用 種螺釘，其中 號螺釘主要尺寸參數(shù)為： b=24, 10, K=t=2, B=l=10 60,精度等級為 。 號螺釘主要尺寸參數(shù)為： b=28, 13, K=5, t=B=5, l=12 80， 精度等級為 。 釘?shù)膹?qiáng)度計算與校核： 承受橫向載荷和軸向載荷的普通螺釘?shù)男：?校核公式： 4 , =以合格。 設(shè)計公式： 4 1/2 = 式中 (螺釘?shù)穆菁y小徑 ， 是螺釘?shù)脑S用拉應(yīng)力 ) 第 9 章 液壓缸的設(shè)計 設(shè)計液壓缸時，要在對液壓系統(tǒng)工作情況分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)液壓缸在機(jī)構(gòu)中所要完成的任務(wù)來選擇液壓缸的結(jié)構(gòu)形式，然后按負(fù)載、運(yùn)動要求、運(yùn)動要求、最大行程等確定主要尺寸，進(jìn)行強(qiáng)度、穩(wěn)定性和緩沖驗算，最后進(jìn)行具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計。 此次設(shè)計選用的是雙桿活塞式液壓缸，這種液壓缸是缸筒固定的雙桿活塞缸，活塞的兩側(cè)的活塞桿直徑相等，它的進(jìn)油口和出油口位于缸筒的兩端，當(dāng)工作壓力和輸入流量向同時，兩個方向上的推力和速度是相等的。 第 41頁 共 30 頁 圖 9壓缸 缸安裝時應(yīng)注意的問題： 壓缸的基座必須有足夠的剛度，如果按裝基座不夠堅固，加壓時，缸筒將會呈弓形和向上翹起，致使活塞桿彎曲或折損，還有得就是盡量使活塞桿在受拉力狀態(tài)下能夠承受最大負(fù)載，或在受壓狀態(tài)下活塞桿具有良好的縱向穩(wěn)定性。 壓缸軸向兩端不要固定死， 因為液壓缸熱膨脹等因素，會在軸向伸縮，假若兩端固定死，將會使液壓缸的整體向上彎曲，而導(dǎo)致個部分變形，當(dāng)活塞移動時，會產(chǎn)生阻滯現(xiàn)象，活塞和活塞桿的導(dǎo)向套等表面產(chǎn)生不均勻的磨損等不良現(xiàn)象，所以必須避免這種安裝方法。 裝前，先 要檢查加工零件上有無毛刺或銳角；裝入密封件時，要用高熔點(diǎn)潤滑油；正確安裝，搞清安裝方向；注意密封件的擠出和擰扭； 密封圈要順利的通過螺紋或孔口。 盡可能按推薦的結(jié)構(gòu)形式和設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計，盡量做到結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、加工、裝配和維修方便。 正確確定液壓缸的安裝和固定方式?？紤]液壓缸的熱變形，它只能一端固定。 缸筒內(nèi)徑 D： 根據(jù)負(fù)載大小和選定的工作壓力，或運(yùn)動速度和輸入流量計算，再參考 準(zhǔn)選取缸筒內(nèi)徑 D=塞桿直徑 d： 按工作時受力情況 ，參考 準(zhǔn)確定 d=27筒長度 L: 根據(jù)最大工作行程確定 L=126度校核 對于液壓缸的缸筒壁厚活塞桿直徑 d 缸蓋處固定螺釘?shù)闹睆?，在高壓系統(tǒng)中，必須進(jìn)行強(qiáng)度校核。 筒壁厚，在中、低壓液壓系統(tǒng)中，缸筒壁厚往往由結(jié)構(gòu)工藝要求決定，一 第 42頁 共 30 頁 般不要校核。在高壓系統(tǒng)中，須按下列情況進(jìn)行校核。 當(dāng) D/ 10 時為薄壁，可按下式校核， 2 23 式中 缸的額定壓力 16，取 6 = b/n, b 為材料抗拉強(qiáng)度 ,n 為安全系數(shù) ,一般取 n=5。 活塞桿直徑 d 的校核 = （式 9 式中 = b/第 43頁 共 30 頁 第 10 章 密封件設(shè)計 封件的作用及其意義： 在液壓與氣壓系統(tǒng)及其元件中，安置密封裝置和密封的作用，在于防止工作介質(zhì)的泄漏及外界塵埃和異物的侵入。設(shè)置于密封裝置中、起密封作用的元件稱為密封件。 液壓與氣壓傳動工作介質(zhì)，在系統(tǒng)及元件的容腔內(nèi)流動或暫存時，由于壓力、間隙、黏度等因素的變化，而導(dǎo)致少量工作介質(zhì)越過容腔邊界，由高壓腔或外界流出，這種“越界流出”現(xiàn)象就叫做泄漏。泄漏分為內(nèi)泄漏和外泄漏兩類。內(nèi)泄漏指在系統(tǒng)或元件內(nèi)部工作介質(zhì)由高壓腔向低壓腔的泄漏；外泄漏則是由系統(tǒng)或元件內(nèi)部向外界的泄漏。單位時間內(nèi)泄漏的工作介質(zhì)的體積稱 為泄漏量。 對于液壓傳動系統(tǒng)，內(nèi)泄漏會引起系統(tǒng)容積效率的急劇下降，達(dá)不到所需的工作壓力，使設(shè)備無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)；外泄漏則造成工作介質(zhì)的浪費(fèi)和環(huán)境的污染，甚至引發(fā)設(shè)備操作失靈和人身事故。 因此，正確和合理的使用密封件事液壓系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的重要保證。 封的分類及密封件的材料要求： 密封的作用是阻止泄漏。造成泄漏的原因主要有兩方面：一是密封面上有間隙；二是密封部位兩側(cè)存在較大壓力差。消去或減少任一因素都可以阻止或減少泄漏。因此，密封的方法通常有：封住結(jié)合面的間隙；切斷泄漏通道；增加泄漏通道中的阻力；設(shè)置做功 元件，對泄漏介質(zhì)造成的壓力，以抵消或平衡泄漏通道的壓力差。所以，密封的分類存在多種方法。 用于制造密封件的材料主要有橡膠（如丁晴橡膠、聚氨酯橡膠、硅橡膠等）、塑料（如四氟乙烯、聚酰胺、聚甲醛等），以及皮革、金屬等。密封件的材料應(yīng)滿足密封功能的要求。由于被密封工作介質(zhì)以及設(shè)備工作條件的不同，密封件材料具有不同的適應(yīng)性。 密封材料應(yīng)具用的一般要求： 易泄漏工作介質(zhì)； 適當(dāng)?shù)臋C(jī)械強(qiáng)度和硬度，受工作介質(zhì)的影響??；久變形??； 高溫下不軟化、不分解，低溫下不硬化，不脆裂； 磨性好； 在工作介質(zhì)中長期工作，其體積和硬度變化?。?用壽命長； 格低廉； 第 44頁 共 30 頁 顯然，能同時滿足上述所有要求的密封材料是不易求得的，但密封性能優(yōu)越的材料應(yīng)能夠滿足上述大部分的要求。 塵圈設(shè)計要求 ： 在液壓缸中，防塵圈被設(shè)置于或活塞桿或柱塞運(yùn)動期間，外界塵埃、沙粒等異物侵入液壓缸，從而引起密封圈、導(dǎo)向環(huán)和支撐環(huán)等損傷和早期磨損，并污染工作介質(zhì)，導(dǎo)致 液壓元件損壞。 第 45頁 共 30 頁 結(jié) 論 此次畢業(yè)設(shè)計所設(shè)計的題目是“數(shù)控銑床主軸箱結(jié)構(gòu)設(shè)計”通過這次設(shè)計，我對數(shù)控技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀有了一個全面地了解，了解了數(shù)控技術(shù)在現(xiàn)在以及以后機(jī)械工業(yè)中所起的作用，明白了數(shù)控技術(shù)的在以后工業(yè)的發(fā)展中所扮演的角色。為自己今后更好的學(xué)習(xí)數(shù)控技術(shù)指明了方向。 通過這次畢業(yè)設(shè)計，使我對大學(xué)期間所學(xué)的知識，進(jìn)行了融會貫通，有了一個全新的認(rèn)識，對以前許多不太清楚的地方，通過問老師和查資料的方法