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立式加工中心主軸組件的結(jié)構(gòu)設計
目 錄
摘要…………………………………………………………………… 1
ABSTRACT……………………………………………………………… 2
0 引言………………………………………………………………… 4
1 概述………………………………………………………………… 5
1.1 加工中心的發(fā)展狀況…………………………………………… 5
1.1.1 加工中心的國內(nèi)外發(fā)展……………………………………… 5
1.1.2 主軸部件的研究進展………………………………………… 6
1.2 課題的目的及內(nèi)容……………………………………………… 7
1.3 課題擬解決的關(guān)鍵問題………………………………………… 8
1.4 解決上述問題的策略…………………………………………… 9
2 方案擬定…………………………………………………………… 10
2.1 加工中心主軸組件的組成……………………………………… 10
2.2 機械系統(tǒng)方案的確定…………………………………………… 10
2.2.1 主軸傳動機構(gòu)………………………………………………… 10
2.2.2 主軸進給機構(gòu)………………………………………………… 12
2.2.3 主軸準停機構(gòu)………………………………………………… 13
2.2.4 刀具自動夾緊機構(gòu)…………………………………………… 15
2.2.5 切屑清除機構(gòu)………………………………………………… 17
2.3 伺服驅(qū)動系統(tǒng)方案的確定……………………………………… 18
2.4 加工中心主軸組件總體設計方案的確定……………………… 19
3 主軸組件的主運動部件…………………………………………… 22
3.1 主軸電動機的選用……………………………………………… 22
3.1.1 主電機功率估算……………………………………………… 22
3.1.2 主電機選型…………………………………………………… 23
3.2 主軸……………………………………………………………… 23
3.2.1 主軸的結(jié)構(gòu)設計……………………………………………… 23
3.2.2 主軸受力分析………………………………………………… 27
3.2.3 主軸的強度校核……………………………………………… 32
3.2.4 主軸的剛度校核……………………………………………… 33
3.3 主軸組件的支承………………………………………………… 34
3.3.1 主軸軸承的類型……………………………………………… 34
3.3.2 主軸軸承的配置……………………………………………… 37
3.3.3 主軸軸承的預緊……………………………………………… 38
3.3.4 主軸支承方案的確定………………………………………… 41
3.3.5 軸承的配合…………………………………………………… 41
3.3.6 主軸軸承設計計算…………………………………………… 42
3.4 同步帶的設計計算……………………………………………… 44
3.5 主軸組件的潤滑與密封………………………………………… 48
3.5.1 主軸組件的潤滑……………………………………………… 48
3.5.2 主軸組件的密封……………………………………………… 49
3.5.3 本課題的潤滑與密封方案的確定…………………………… 51
3.6 鍵的設計計算…………………………………………………… 52
3.6.1 主軸上的鍵…………………………………………………… 52
3.6.2 主電機上的鍵………………………………………………… 53
3.7 液壓缸的設計計算……………………………………………… 54
4 主軸組件的進給運動部件………………………………………… 55
4.1 進給電動機的選用……………………………………………… 55
4.1.1 進給電動機功率的估算……………………………………… 55
4.1.2 進給電動機的選用…………………………………………… 56
4.2 聯(lián)軸器的設計計算……………………………………………… 57
4.3 垂直方向伺服進給系統(tǒng)的設計計算…………………………… 57
4.3.1 切削力估算…………………………………………………… 57
4.3.2 滾珠絲杠副的設計計算……………………………………… 58
5 結(jié)論………………………………………………………………… 65
小結(jié)…………………………………………………………………… 68
參考文獻……………………………………………………………… 70
附錄…………………………………………………………………… 72
譯文…………………………………………………………………… 73
原文說明……………………………………………………………… 84
3