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沈 陽(yáng) 化 工 大 學(xué) 科 亞 學(xué) 院 本 科 畢 業(yè) 論 文 題 目 銑削組合機(jī)床主軸箱設(shè)計(jì) 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí) 1101 學(xué)生姓名 王子龍 指導(dǎo)教師 侯志敏 論文提交日期 2015 年 6 月 1 日 論文答辯日期 2015 年 6 月 4 日 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 任務(wù)書(shū) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 專業(yè) 1101 班 學(xué)生 王子龍 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 題目 銑削機(jī)床主軸箱設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 內(nèi)容 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)一臺(tái) 組合機(jī)床 用于加箱體工件體的兩側(cè)面 工件材料為 HT200 硬度為 200 210HB 生產(chǎn)批量為大批量 鑄造毛坯 加工部位的加工要求如下 1 被加工表面的粗糙度均為 R 9 8 a 2 被加工表面的相互位置精度為 箱體兩邊距離為 220mm 箱體中心線的垂直度要求為 0 03mm 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 專題部分 機(jī)床的總體設(shè)計(jì) 主軸設(shè)計(jì) 計(jì)算 主軸組件設(shè)計(jì) 箱體設(shè)計(jì) 參考文獻(xiàn)整理 起止時(shí)間 2014 年 12 月 22 日 2015 年 6 月 10 日 指導(dǎo)教師 年 月 日 沈 陽(yáng) 化 工 大 學(xué) 科 亞 學(xué) 院 本 科 畢 業(yè) 論 文 題 目 銑削組合機(jī)床主軸箱設(shè)計(jì) 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí) 1101 學(xué)生姓名 王子龍 指導(dǎo)教師 侯志敏 論文提交日期 2015 年 6 月 1 日 論文答辯日期 2015 年 6 月 4 日 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 任務(wù)書(shū) 摘 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 專業(yè) 1101 班 學(xué)生 王子龍 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 題目 銑削機(jī)床主軸箱設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 內(nèi)容 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)一臺(tái) 組合機(jī)床 用于加箱體工件體的兩側(cè)面 工件材料為 HT200 硬度為 200 210HB 生產(chǎn)批量為大批量 鑄造毛坯 加工部位的加工要求如下 1 被加工表面的粗糙度均為 R 9 8 a 2 被加工表面的相互位置精度為 箱體兩邊距離為 220mm 箱體中心線的垂直度要求為 0 03mm 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 專題部分 機(jī)床的總體設(shè)計(jì) 主軸設(shè)計(jì) 計(jì)算 主軸組件設(shè)計(jì) 箱體設(shè)計(jì) 參考文獻(xiàn)整理 起止時(shí)間 2014 年 12 月 22 日 2015 年 6 月 4 日 指導(dǎo)教師 年 月 日 要 組合機(jī)床機(jī)床具有較高的工作能力 標(biāo)準(zhǔn)化 系列化 百分之八十 左右的可互換零件 它被各個(gè)行業(yè)所使用 就如機(jī)械的制造 家庭的家 用電器等 近年來(lái)隨著技術(shù)的發(fā)展工業(yè)能力的提升 電子技術(shù)等的發(fā)展 給機(jī)械行業(yè)帶來(lái)重大的變革使得機(jī)械生產(chǎn)能力及多樣性得到發(fā)展 組合 機(jī)床的技術(shù)就是在這樣大發(fā)展中得到長(zhǎng)足進(jìn)步的 它有著自動(dòng)控制等功 能是工業(yè)生產(chǎn)大量產(chǎn)品合適的方式 在組合機(jī)床中主軸箱有極其重要作用 它的好壞關(guān)系著機(jī)床是否能 良好高效運(yùn)行 所以本次設(shè)計(jì)的是銑削組合機(jī)床主軸箱設(shè)計(jì) 通過(guò)對(duì)主 軸箱設(shè)計(jì)改良 機(jī)械的傳遞優(yōu)化 使得其結(jié)構(gòu)更加的合理 更好的完成 人們所希望達(dá)到的效果 本次的設(shè)計(jì)先通過(guò)對(duì)組合機(jī)床的總體設(shè)計(jì)明白 其工作原理了解它大致結(jié)構(gòu) 以便于對(duì)其有總體認(rèn)識(shí)找出不足之處進(jìn)行 優(yōu)化的設(shè)計(jì) 其次對(duì)主軸的組件進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算如主軸的剛度 主軸組件 的部局 主軸直徑等選擇 然后對(duì)主軸相關(guān)部件如擋圈 絲桿螺紋 和 箱體等的設(shè)計(jì)與選擇 關(guān)鍵詞 主軸箱 主軸 電子技術(shù) Abstract Modular machine tool machine has high ability to work standardization seriation about eighty percent of interchangeable parts it is used by various industries such as machinery manufacturing family home appliances etc In recent years with the development of the technical ability of the industry the development of electronic technology brings to the machinery industry major change makes the machine production capacity and diversity Modular machine tool technology is in such a big development by strides in progress It has automatic control function is the industrial production of a large number of products the right way In modular machine tool spindle box has an extremely important role it is good or bad relationship with a good machine can run efficiently So this design is a combination of milling machine tool spindle box design through the improvement of spindle box design mechanical transmission optimization make the structure more reasonable and better to complete the desired effect The general design of the design of modular machine tool first understand how it works to understand its general structure so that the overall understanding to it to find out deficiencies optimization design Next to the design and calculation of the spindle components such as the rigidity of the spindle the spindle component bureaus choice of main shaft diameter etc Then the spindle related parts such as collar screw thread and the box body design and selection Keywords Spindle box Spindle Electronic technology 目 錄 第一章 引言 1 1 1 組合機(jī)床加工方式 1 1 2 組合機(jī)床在生產(chǎn)中的應(yīng)用 1 第二章 機(jī)床總體設(shè)計(jì) 3 2 1 機(jī)床總體方案設(shè)計(jì)的依據(jù) 3 2 1 1 工件 3 2 2 機(jī)床總體設(shè)計(jì) 3 2 2 1 工藝方法的確定 3 2 2 2 確定組合機(jī)床總體的布局 4 2 3 機(jī)床主要技術(shù)參數(shù)的確定 4 2 3 1 確定工件余量 4 2 3 2 選擇切削用量 5 2 3 3 運(yùn)動(dòng)參數(shù) 5 2 3 4 主運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率的分析確定 6 2 4 進(jìn)給驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率 8 第三章 主軸組件要求與設(shè)計(jì)計(jì)算 9 3 1 主軸的基本要求 9 3 1 1 旋轉(zhuǎn)精度 9 3 1 2 剛度 9 3 1 3 溫升和熱變形 10 3 1 4 耐磨性 10 3 2 主軸組件的布局 10 3 2 1 適應(yīng)剛度和承載能力的要求 11 3 2 2 適應(yīng)精度的要求 11 3 2 3 適應(yīng)結(jié)構(gòu)的要求 11 3 2 4 適應(yīng)經(jīng)濟(jì)性要求 11 3 3 主軸結(jié)構(gòu)的初步擬定 12 3 4 主軸的材料與熱處理 12 3 5 主軸的技術(shù)要求 13 3 5 1 軸頸 13 3 5 2 內(nèi)錐孔 13 3 6 主軸直徑的選擇 13 3 7 主軸的前后支承軸承的選擇與確定 14 3 7 1 主軸的前支承軸承的分析 15 3 7 2 主軸后支承軸承的選擇 16 3 8 主軸內(nèi)孔直徑 16 3 9 主軸前端的懸伸量 17 3 10 分析主軸的支承跨距 17 3 11 主軸結(jié)構(gòu)圖 18 3 12 主軸組件的驗(yàn)算 18 3 12 1 支承的簡(jiǎn)化 18 3 12 2 主軸的撓度計(jì)算分析 19 3 12 3 主軸傾角 20 第四章 主軸組件相關(guān)部件 22 4 1 主軸軸承的潤(rùn)滑 22 4 2 主軸組件的密封 22 4 3 軸擋圈 22 4 4 擋圈 23 4 5 套筒 23 4 6 支承的軸承蓋前后的計(jì)算 24 4 7 鎖緊部分設(shè)計(jì) 25 4 8 內(nèi)花鍵設(shè)計(jì) 26 4 9 調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)部件 27 4 9 1 螺紋絲杠 27 4 9 2 絲杠軸承的選擇 28 4 9 3 絲杠螺母 28 4 9 4 段螺紋設(shè)計(jì) 29 4 9 5 內(nèi)隔套設(shè)計(jì) 29 4 9 6 絲杠上調(diào)節(jié)用錐齒輪 29 4 10 箱體設(shè)計(jì) 30 結(jié)論 32 參 考 文 獻(xiàn) 33 致 謝 34 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第一章引言 0 第一章 引言 1 1 組合機(jī)床加工方式 組合機(jī)床采用了一些新技術(shù) 新技術(shù)的加入使它的生產(chǎn)效率比較之前的通用機(jī) 床大大的提高了 它的模塊化的設(shè)計(jì)是的制造變的比較容易 大大的省去了一部分 普通機(jī)床的工作 使得可以在一地完成更多的工作 從經(jīng)濟(jì)的角度使得資本得到了 一定的優(yōu)化 通用機(jī)床通常用于處理箱或一些特定的工件 需要處理的工件不做運(yùn)動(dòng) 由刀 具的旋轉(zhuǎn)和工具與工件的相對(duì)的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行各種機(jī)械的加工 采用某種組合夾緊工件 車削刀架旋轉(zhuǎn) 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的工具 還可以實(shí)現(xiàn)一些旋轉(zhuǎn)身體部位 如飛輪 汽車后橋 等等 圓和端面加工 1 2 組合機(jī)床在生產(chǎn)中的應(yīng)用 專用機(jī)床是隨著汽車工業(yè)的發(fā)展 這是在專用機(jī)床的一定條件下 部分機(jī)器的反 復(fù)使用 和一些地區(qū)的發(fā)展這樣通過(guò)發(fā)展和人們的完善就有組合機(jī)床這種高效 實(shí)用 的機(jī)床 世界上最早使用組合機(jī)床的是美國(guó) 開(kāi)始時(shí)是因?yàn)槠嚬I(yè)的發(fā)展的需要 最 早的時(shí)候 各個(gè)公司他們都只是在自己內(nèi)部進(jìn)行一定的標(biāo)準(zhǔn)化的統(tǒng)一 為了提高不 同制造商的通用零件互換性 方便用戶使用和維護(hù) 1953 年 美國(guó)福特汽車公司和通用 汽車和美國(guó)機(jī)床制造廠協(xié)商 確定總機(jī)床通用標(biāo)準(zhǔn)組件的原則 即嚴(yán)格規(guī)定各個(gè)組件 之間的聯(lián)系尺寸 但沒(méi)有指定結(jié)構(gòu)組件 專用機(jī)床是跟著現(xiàn)代化的制造業(yè)而起的 有兩種類型的這種機(jī)器工具 并且可以 更改為箱式組合機(jī)床的主軸和炮塔的組合機(jī)床 我們相信在組合機(jī)床的發(fā)展改進(jìn)過(guò)程中適應(yīng)性柔性生產(chǎn)系統(tǒng) 這將會(huì)大大的加 強(qiáng)機(jī)床工作能力 使得它更加的廣泛使用 機(jī)床的設(shè)計(jì) 首先機(jī)床總體設(shè)計(jì)要來(lái)確定整個(gè)項(xiàng)目的總體布局 其次對(duì)主軸的組 件進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算如主軸的剛度 主軸組件的部局 主軸直徑等選擇 然后對(duì)主軸相 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第一章引言 1 關(guān)部件如擋圈 絲桿螺紋 和箱體等的設(shè)計(jì)與選擇 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第二章機(jī)床總體設(shè)計(jì) 2 第二章 機(jī)床總體設(shè)計(jì) 2 1 機(jī)床總體方案設(shè)計(jì)的依據(jù) 最開(kāi)始要做的工作 是確定機(jī)床設(shè)計(jì)總體的印象 進(jìn)行全面的部局畫(huà)草圖的方 式對(duì)各部分的部局進(jìn)行主要分布的確定 2 1 1 工件 本次畢業(yè)總體設(shè)計(jì)要根據(jù)資料的要求進(jìn)行 明確要設(shè)計(jì)的物體的應(yīng)用 要達(dá)到 什么樣的效果 要求組合機(jī)床 用于處理所給物體的兩側(cè)面 工件的成分為 HT200 硬度為 200 210HB 大量的制造 要求毛坯即可 加工部位的加工要求如 下 1 要求被加工表面的粗糙度均是 R9 8 2 被加工表面的相互位置精度為 平 面 1 2 之間的距離為 220mm 平面 1 2 與 95 中心線的垂直度要求為 0 03mm 圖 2 1 需加工工件簡(jiǎn)圖 2 2 機(jī)床總體設(shè)計(jì) 2 2 1 工藝方法的確定 對(duì)于箱體來(lái)說(shuō) 用車床進(jìn)行加工時(shí)因?yàn)橄潴w的外形復(fù)雜還是中間空心的工件件 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第二章機(jī)床總體設(shè)計(jì) 3 這樣的物件就在車床上很難加工 我們就要找到一種更為合適的加工的方式 然而 在組合機(jī)床上加工可以可以有效的固定 方便加工 最后我們就可以得出組合機(jī)床 是更好的選項(xiàng) 2 2 2 確定組合機(jī)床總體的布局 這確定機(jī)床的各部分之間的的配合和機(jī)械運(yùn)動(dòng)關(guān)系的主要步驟 我們根據(jù)所給工件的具體加工的要求分析一般機(jī)床分布的位置關(guān)系 初步的定 下機(jī)床布局圖 2 2 所示 圖 2 2 機(jī)床總體布局圖 1 機(jī)座 2 動(dòng)力滑臺(tái) 3 工件 4 端銑刀 5 電動(dòng)機(jī) 6 變速箱 7 主軸箱 箱體固定在工作臺(tái)上 機(jī)床的動(dòng)力頭是由旋轉(zhuǎn)刀具的主運(yùn)動(dòng) 工作表的縱向進(jìn)給 運(yùn)動(dòng) 工件切割的效果更好 2 3 機(jī)床主要技術(shù)參數(shù)的確定 2 3 1 確定工件余量 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第二章機(jī)床總體設(shè)計(jì) 4 箱體零件材料為 HT200 大量的制造 要求毛坯 依據(jù)查詢 機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè) 數(shù)據(jù)表格 2 3 2 5 的數(shù)據(jù) 我們就能 知道到加工的剩余量為 2 5mm 2 3 2 選擇切削用量 由所得被加工零件的寬為 175mm 要進(jìn)行再次的加工 所以地一次加工為 90mm 后面加工量為 175 90 85mm 即 a 90mm e 按 組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè) 的從 131 133 頁(yè) 可以得到所要知道的加工量 根據(jù)本論文寫(xiě)作要求其表面粗糙度數(shù)值比較高 通過(guò)找書(shū)圖表 6 16 V 60 80m min a 0 2 0 3mm z 取 a 0 2mm z f f 2 3 3 運(yùn)動(dòng)參數(shù) 通過(guò)對(duì)工件加工要求和機(jī)床設(shè)計(jì)的綜合的分析 我要的出以下幾項(xiàng)主要的運(yùn)動(dòng) 的參數(shù) 如主軸最高和最低轉(zhuǎn)速 和進(jìn)行主軸合理安排等幾項(xiàng) 1 求主軸最高和最低轉(zhuǎn)速 查詢按照書(shū)本公式取最小量計(jì)算 我們可以得到以下的最低轉(zhuǎn)速 計(jì)算的方程 公式如下 n 2 1 maxinmax10dV n 2 2 iaxi 式中 n n 分別是主軸的最高和最低轉(zhuǎn)動(dòng)速 r min maxi V V 分別是最高和最低的切削前進(jìn)速度 m min i d d 分別是最大和最小的計(jì)算直徑 mm maxin 機(jī)械制造工藝金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo) 書(shū)第 68 到 71 頁(yè)的知識(shí) 查表 2 2 3 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第二章機(jī)床總體設(shè)計(jì) 5 取最大 最小切削速度 V 200 300m min 取 V 250m minmax max V 15 20m min 取 V 20m minin in 銑床的 d d 可取使用的刀具最大 最小直徑 即 maxi d 110mm d 75mmmin 則主軸最高轉(zhuǎn)速為 n 1061 6r min 2 3 maxinax10dV 10257 取標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列值 n 1000r minmax 最低轉(zhuǎn)速為 n 57r min 2 4 miaxin10dV 102 取標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列值 n 56r minmi 2 主軸轉(zhuǎn)速的合理排列 這里我們需要確定平均的轉(zhuǎn)動(dòng)速度 公比 可以知道轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)為 Z 所以 n n 56r min n n n n n n 1mi 2mi3mi2zmi1 z 查標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列 取公比 1 78 1 2 轉(zhuǎn)速范圍 R 17 85 2 5 nmiax5610 轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù) Z 1 5 99 取 Z 6 2 6 log n 我們這里就通過(guò)設(shè)計(jì)計(jì)算可以知道轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)需滿足四級(jí)才能符合要求就可以正 常工作 得 Z 4 就有 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第二章機(jī)床總體設(shè)計(jì) 6 n 56 n 100 n 180 n 315 r min 1234 2 3 4 主運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率的分析確定 1 切削力的計(jì)算 從之前了解 設(shè)計(jì)的組合機(jī)床的最高轉(zhuǎn)速為 n 315r min 要求工作的速度 4 V 108 8m min 200m min 2 7 10n4d 014 35 給出數(shù)據(jù)可以使得要求實(shí)現(xiàn) 分析機(jī)床加工工件時(shí)的切削力的大小由下式可得 F 9 18 54 5a a a Z dz0 1e74 f9 0p0 1 上式中 a 為加工時(shí)刀具銑削加工走量的寬窄度 a 90mme e a 機(jī)床加工工件是達(dá)到的深度的余量 a 2 5mm p p a 每齒進(jìn)給量 a 0 2mm rf f Z 轉(zhuǎn)數(shù)級(jí)數(shù) 由前文計(jì)算可以知到 Z 4 所以銑削力的大小計(jì)算就可以從以下式中得到 F 2 5 9 18 54 5 90 0 2 4 110 1213 1Nz9 00 174 0 1 2 切削功率的計(jì)算 查詢 機(jī)械制造工藝金屬機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo) 第 70 到 73 頁(yè) 我們可以知道切削功 率進(jìn)行以下的的求解 P 2 20KW 2 8 m60VFz08 1 23 3 預(yù)估電動(dòng)機(jī)的功率 根據(jù) 機(jī)械制造工藝金屬機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo) 第 72 頁(yè) 有 P 3 140KW 2 9 e m7 02 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第二章機(jī)床總體設(shè)計(jì) 7 上式中 回轉(zhuǎn)類機(jī)床的機(jī)械效率 0 7 0 85 4 選擇主電機(jī) 由 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè) 頁(yè) 154 表 12 1 我們通過(guò)對(duì)比分析就可以得到一 個(gè)比較合適的選擇就選定編號(hào)為 Y 112 40 的一種電機(jī) 查表可以得到它的主要的 數(shù)據(jù) P 4KW P 4 n 1440r min n 1500r min 電機(jī)重量為 m 42kg ee 2 4 進(jìn)給驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率 金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì) 第 41 頁(yè) 可知 N 2 10 ssQV 60 公式式中 N 進(jìn)給驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率 KW s Q 進(jìn)給抗力 N V 進(jìn)給速度 m min s 這是機(jī)床的進(jìn)給的傳動(dòng)系統(tǒng)的總的機(jī)械效率 一般取 0 16 0 2 s 進(jìn)行草算是可以的到的是 適用于銑床的計(jì)算來(lái)說(shuō)可以的到有 N 0 20 N 0 20 4 0 80KWs 通過(guò) 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè) 的查詢我查找到第 154 到 155 頁(yè)的圖表表格 11 1 我們選取比較好的方案 最終我們可知 Y90S 4 的電機(jī)可以滿足設(shè)計(jì)的要求 的電動(dòng)機(jī) 我們通過(guò)上面的分析和計(jì)算可以知道 我們所選電機(jī)的額定功率 P 1 1 千瓦 e 機(jī)床的工作為正常情況時(shí)它的轉(zhuǎn)速 n 1430r min P 4 質(zhì)量 m 23kg e 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第三章主軸組件要求與設(shè)計(jì)計(jì)算 8 第三章 主軸組件要求與設(shè)計(jì)計(jì)算 主軸組件構(gòu)成了機(jī)床重要的一部分 主軸組件對(duì)機(jī)床的正常工作起到了固定刀 具支撐機(jī)床 它的好壞性能影響著了機(jī)床的總體的性能 它對(duì)機(jī)床的精度等有重大 的影響所以主軸的組件是機(jī)床主要的部分 機(jī)床主軸傳遞的電機(jī)運(yùn)動(dòng) 扭矩還要傳遞切削力 它要保證機(jī)床正常工作 進(jìn) 行比較好的機(jī)械的加工 要保持它的加工的精度 正確的達(dá)到設(shè)計(jì)所要求的所以主 軸應(yīng)當(dāng)仔細(xì)認(rèn)真的設(shè)計(jì) 而且要較好的工作 所以主軸要求也隨之的對(duì)應(yīng)比較高 3 1 主軸的基本要求 3 1 1 旋轉(zhuǎn)精度 我們知道主軸的旋轉(zhuǎn)精度是受到主軸各主要件 如套軸 主軸 的制造精度和 裝配 調(diào)整精度 運(yùn)動(dòng)精度還取主軸的撓曲和工具機(jī)結(jié)構(gòu)瞬間誤差運(yùn)動(dòng)等原因及主 軸部件的動(dòng)態(tài)特性 不同的機(jī)床中有不同規(guī)定 3 1 2 剛度 主軸部件剛度 K 是它在有承受外荷載應(yīng)對(duì)可以保持原樣的性能 如圖 3 1 所示 K F y n M y F 的剛度要求的靈活性 在傳輸質(zhì)量 軸的彎曲變形會(huì)惡化嚙合的 齒輪和軸承 側(cè)壓力 所以 這些零件磨損加劇 縮短生命 工件固定 將主要在切削力和 功率的變化 產(chǎn)生的主軸的一定振動(dòng) 這使機(jī)床在工作加工物品工件的精細(xì)度有影響 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第三章主軸組件要求與設(shè)計(jì)計(jì)算 9 圖 3 1 主軸組件靜剛度 主軸組件的剛度是所有的零部件件作用的和集合 可以對(duì)其能產(chǎn)生變化的是主 軸組件剛度的原因有 主軸的結(jié)構(gòu)尺寸 承載重量等一些因素 3 1 3 溫升和熱變形 主軸組件工作做功和其他一些不利的原因產(chǎn)生了溫度的上升 溫度的變化使得 金屬產(chǎn)生變形使的加工的相對(duì)的位置產(chǎn)生位移這就是熱變形 影響主軸組件溫度上 升 熱變形的主要因素有 各件間相對(duì)摩擦 和是否有能量的發(fā)生等 3 1 4 耐磨性 主軸組件的耐磨性是說(shuō)在長(zhǎng)期的工作后主軸仍然能保持原來(lái)最初設(shè)計(jì)的要求 而不影響工作 因此 主軸組件各個(gè)部分要有良好的保持原來(lái)特的能力 則它們要 有耐磨性 所以它的材料要求為很硬 要增加主軸的耐磨性 要合理的選擇好的材料用以保持其可靠的機(jī)械性能 此 外 非常良好的可用的是其使其保持相對(duì)可運(yùn)動(dòng)的性能可以提高它的壽命 主軸潤(rùn) 滑和可靠的密封也可以讓它保持很好的機(jī)械的性能 3 2 主軸組件的布局 主軸組件的設(shè)計(jì) 要和前面的設(shè)計(jì)一道配合 明確各部分的功能 按要求進(jìn)行 合理的布局 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第三章主軸組件要求與設(shè)計(jì)計(jì)算 10 所設(shè)計(jì)要求的主軸組件在轉(zhuǎn)動(dòng)速度 承載工作能力 剛度和精確度程度的各種 需求 還要打算到軸承的提供 省錢(qián)等更加切合實(shí)際的狀況 3 2 1 適應(yīng)剛度和承載能力的要求 主軸的剛度要滿足需要 主軸的徑向的載荷相對(duì)比較大是時(shí)采用滾子軸承 小 時(shí)用球軸承 3 2 2 適應(yīng)精度的要求 機(jī)床要加工工件到合適的精度 主軸對(duì)機(jī)床的加工有主要影響 所以我們要分 析它怎樣適合精度要求 當(dāng)熱變形的前端定位時(shí) 向后發(fā)展不影響軸方向的定位精度 但是它的形狀不 簡(jiǎn)單明了 改動(dòng)軸承間隙不是很容易 在前后端的定位 機(jī)床在加工過(guò)程中主軸會(huì) 升溫產(chǎn)生變形影響工作工件精度 3 2 3 適應(yīng)結(jié)構(gòu)的要求 我們?cè)O(shè)計(jì)的圖結(jié)構(gòu)的限定在少的空間中進(jìn)行布局 主軸的各布局讓他們不重復(fù) 在同平面分布 3 2 4 適應(yīng)經(jīng)濟(jì)性要求 進(jìn)行生產(chǎn)的一個(gè)重要目的就是要取得利益的最大化 所以在結(jié)構(gòu)滿足的情況下 我們要盡量要取得良好的經(jīng)濟(jì)效果 我們根據(jù)經(jīng)驗(yàn)可以知道在中等和較大的負(fù)載的情況下采用圓錐滾子軸 進(jìn)行對(duì)比分析我們就考慮各種因素 主軸的設(shè)計(jì)采用前后兩軸承主軸 它綜合 了單獨(dú)的前支撐和后支撐的優(yōu)點(diǎn) 且這是一個(gè)選用價(jià)格合適的方案 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第三章主軸組件要求與設(shè)計(jì)計(jì)算 11 3 3 主軸結(jié)構(gòu)的初步擬定 考慮以上因素 我們可以將軸定為空心的 如果主軸定為空的這樣就可以對(duì)于 刀具拉桿的工作很有幫助 主軸的的尾部 它的結(jié)構(gòu)是由機(jī)床是做什么來(lái)定的 以固定的形式或工具 并應(yīng) 確保安裝的設(shè)備或工具 精確定位 裝卸 可以提供一定數(shù)量的扭矩 檢查通用機(jī)床設(shè)計(jì) 135 頁(yè)在金屬切削機(jī)床的軸端 選擇一個(gè)短錐法蘭板主軸結(jié)構(gòu) 形式 它性能是 主軸的前面有 4 個(gè)螺絲孔 固定和傳輸功用來(lái)加工工具 前面的主 軸是中空的其結(jié)構(gòu)如下 圖 3 3 短圓錐法蘭盤(pán)式主軸端部結(jié)構(gòu) 3 4 主軸的材料與熱處理 主軸的主要材料是基于耐磨性的大小 大小的負(fù)載特征 如熱處理變形的因素 主軸的剛度與彈性模量 E 值 2 1 x 10 N 厘米 因此 主軸可選用鋼材料 當(dāng)鋼鐵 材料選擇如 45 鋼 價(jià)格便宜 只有在一個(gè)特殊的沉重的負(fù)荷極大的影響 用滾動(dòng)軸承來(lái)作為主軸軸承軸的頸硬度可能達(dá)不到要求 高頻率淬火 45 鋼 我們通過(guò)設(shè)計(jì)知道主軸要達(dá)到一定的機(jī)械硬度等要求 我們通過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)選用 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第三章主軸組件要求與設(shè)計(jì)計(jì)算 12 45 號(hào)鋼比較合適 它易于獲取還很有性價(jià)比 但一般 45 號(hào)鋼還不是太能滿足要 需要對(duì)它進(jìn)行熱處理 3 5 主軸的技術(shù)要求 主軸和軸承部件它們之間要進(jìn)行配合 它們配合的是否達(dá)到要求加工工作的精 度 所以我們還有一些對(duì)主軸技術(shù)上有的標(biāo)準(zhǔn) 3 5 1 軸頸 我們對(duì)主軸的設(shè)計(jì) 第一個(gè)要分析的就應(yīng)是主軸頸 我們?cè)O(shè)計(jì)的要求要達(dá)到一 定的等級(jí)才可以保證價(jià)加工的有效的進(jìn)行 我們通過(guò)理解知道 IT5 為主軸頸的尺寸 的精度才可以滿足要求 主軸頸他的形狀位置差一般應(yīng)小于 1 4 至 1 2 就對(duì)比直 徑的公差而言 3 5 2 內(nèi)錐孔 通過(guò)設(shè)計(jì)要求 我們知道內(nèi)錐孔是基準(zhǔn)面這對(duì)于工具的安裝和一些頂定位來(lái)說(shuō) 在機(jī)床檢驗(yàn)的準(zhǔn)確性 檢查主軸和位置精度的其他部件是它就是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn) 主軸部 件還有因?yàn)橐?jīng)常裝卸 頂內(nèi)錐孔必須要有很好的保持精度性能就是不磨損的性能 圓錐孔軸承的同軸度和雜志 一般用和 100 300 毫米的徑向軸頸 用標(biāo)準(zhǔn)錐 著色檢查接觸面積大小來(lái)測(cè)試它的形狀誤差 這是一個(gè)重要的要素 其他的我們還 需要一定的如表面粗糙度的要求 以用來(lái)保證加工的精準(zhǔn)性 3 6 主軸直徑的選擇 我們可知道主軸的大小很影響主軸的硬度 我們通常要通過(guò)加大它的大小即直 徑來(lái)達(dá)到要求 變形越大 主軸和軸承的變形引起的位移較小的一端 但最終的軸 頸直徑 D 大配套軸承零件的尺寸 以達(dá)到同樣的耐受性是比較困難的 體重也增 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第三章主軸組件要求與設(shè)計(jì)計(jì)算 13 加了 增加的直徑是由軸承的極限轉(zhuǎn)速限制允許 甚至不允許機(jī)床結(jié)構(gòu) 主軸前軸頸直徑 D 并參考現(xiàn)有同類機(jī)床主軸軸頸尺寸的確定 檢查表 5 12 金 屬切削機(jī)床設(shè)計(jì) 157 頁(yè) 普通的機(jī)床主軸前頸大小進(jìn)行分析通過(guò)對(duì)比表 3 1 我們得知 P 3 8 千瓦主電機(jī)功率 又可知機(jī)床為銑床 就可以很容易的的到 D 80 軸頸直徑 D1 軸頸直徑 D2 有 D 0 71 0 84 D 3 1 21 所以我們可以得出 D 0 71 0 84 D 0 71 0 84 80 56 8 67 2 所有我們就能可21 以得出 D 65 0 表 3 1 主軸前軸頸直徑 D 的選擇1 機(jī)床 機(jī) 床 功 率 kw 1 47 2 5 2 6 3 6 3 7 5 5 5 6 7 3 7 4 11 11 14 7 車床 60 80 70 90 70 105 95 130 110 145 140 165 銑床 50 90 60 90 60 95 75 100 90 105 100 115 外圓磨床 50 90 55 70 70 80 75 90 75 100 3 7 主軸的前后支承軸承的選擇與確定 在一個(gè)完整的主軸運(yùn)轉(zhuǎn)中 支撐的位置很重要 它可以是主軸的到好的轉(zhuǎn)動(dòng) 使機(jī)床順暢可靠運(yùn)行 3 7 1 主軸的前支承軸承的分析 金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè) 375 到 376 頁(yè) 我們找到主軸軸承之前雙列向 心短圓柱滾子軸承所要求的條件型號(hào) 318216 其中 D 80 D 125 B 34 D 91 D 117 D 117 r 1 如圖 3 4 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第三章主軸組件要求與設(shè)計(jì)計(jì)算 14 圖 3 4 雙列向心短圓柱滾子軸承 GB285 87 結(jié)構(gòu)參數(shù)及安裝尺寸 分析 金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè) 的 356 頁(yè)的知識(shí) 進(jìn)行一定的分析 我們 在這里可以選擇一個(gè)型號(hào)主軸推力球軸承就是 8316 D 75 00 D 75 20 D 110 0 H 27 0 D 86 0 D 99 0 r 1 0 它的簡(jiǎn)圖可以由以下圖 3 5 圖 3 5 推力球軸承 GB301 84 結(jié)構(gòu)參數(shù)及安裝尺寸 3 7 2 主軸后支承軸承的選擇 我們通過(guò)翻閱查找參考文獻(xiàn)資料書(shū) 金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè) 第 366 到 369 頁(yè) 在選擇主一個(gè)型號(hào)為 2231 的軸承圓柱滾子可以滿足我們的要求 所以就確 定為這個(gè)型號(hào) 其中包括 d 65 d 120 B 23 日 d 77 d 110 r 1 5 它的尺寸 結(jié)構(gòu)數(shù)如圖 3 6 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第三章主軸組件要求與設(shè)計(jì)計(jì)算 15 圖 3 6 3 8 主軸內(nèi)孔直徑 機(jī)床用于銑削 我要知道主軸的內(nèi)孔的直徑是要有一定的要求的 它不能太大 也不能太小 不過(guò)一般來(lái)說(shuō)他的大小一般是和軸后頸的大小息息相關(guān)的 后者一般 來(lái)說(shuō)是要對(duì)前者有限定的作用的 所以我們就要進(jìn)行以下的分析 我們通過(guò)學(xué)習(xí)材料力學(xué)的知識(shí) 這里可以知道材料的剛度 K 成正比于的橫截面 的慣性矩 它們的聯(lián)系就可知 1 1 3 2 實(shí)空K實(shí)空I64 Dd d4 根據(jù)這個(gè)方程 低于 0 3 時(shí) 空心軸和固體部分的剛度接近 0 5 時(shí) 空心軸剛度的 90 固體主軸剛度 剛度影響甚微 超過(guò)或等于 0 7 主軸剛度急劇下降 所以總的來(lái)說(shuō) 應(yīng)該是 d 0 7 d 由以上分析可得 d 0 7 D 0 7 65 45 52 這種組合機(jī)床主軸是銑刀軸 刀桿直徑相對(duì)較小 因此可能需要小 即 0 5 即 d 0 5 D 0 5 65 32 52 將其規(guī)整 d 最后取為 30mm 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第三章主軸組件要求與設(shè)計(jì)計(jì)算 16 3 9 主軸前端的懸伸量 主軸的前端掛延伸軸的形狀和尺寸的確定 我們通過(guò)對(duì)機(jī)床分析計(jì)算可以知道 我們可以在符合結(jié)構(gòu)各方面的要求的前提 下 懸伸量可以減少 這樣我們就可以優(yōu)化設(shè)計(jì)使得機(jī)床通過(guò)這種改變來(lái)增加主軸的 剛度更好的完成加工任務(wù) a 1 24 2 40 D 1 24 2 40 80 99 2 192 0 取 a 120 1 3 10 分析主軸的支承跨距 我們要選取一種比較合理的距離 這樣可以取得比較合理的主軸工作時(shí)長(zhǎng) 我 們還可以通過(guò)查詢知識(shí)知道分析可以知道跨度的大小不是越大越好 當(dāng)然也不是越 小越好這里要選取一個(gè)合適的距離來(lái)保證我們要求的主軸的剛度 相關(guān)信息可以用作比較適合設(shè)計(jì)的跨距 1 L 4 0 4 50 D 合 理 1 2 L 3 5 4 5 a 可以使用在懸伸長(zhǎng)的量比較來(lái)說(shuō)要少時(shí) 合 理 3 L 1 0 2 0 a 我們就可以使用在懸伸長(zhǎng)相對(duì)來(lái)說(shuō)大時(shí) 合 理 L 是小于等于 2 50 這兩軸軸承的設(shè)計(jì) L 2 50a 2 50 120 300 0合 理 可以得到 L 280 0 3 11 主軸結(jié)構(gòu)圖 了解設(shè)計(jì)計(jì)算出主軸的結(jié)構(gòu)如圖 3 7 所示 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第三章主軸組件要求與設(shè)計(jì)計(jì)算 17 錐 度 7 24圖 2 7主 軸 結(jié) 構(gòu) 圖 圖 3 7 主軸結(jié)構(gòu)圖 3 12 主軸組件的驗(yàn)算 我們可以知道主軸在加工過(guò)程中要承受很多的力 這就要求他的精度不能有太 大的偏移 要主軸達(dá)到一定的剛度的要求 通常情況下有主軸剛度有滿足要求則它 的強(qiáng)度也可以符合我們所要求的值 我們?cè)诜治鰪椥宰冃蔚母骱?很容易得到靜態(tài)剛度 計(jì)算彈性變形的主軸組件包 括 計(jì)算的主要軸端撓度和軸的傾向 3 12 1 支承的簡(jiǎn)化 這兩個(gè)支承的主軸 我們可以理解簡(jiǎn)支梁 就可以理解為下圖圖 3 8 那樣所示 我們可以知道如果在前支承有兩個(gè)火以上滾動(dòng)軸承的時(shí)候 就根據(jù)化間的方法認(rèn)為 在他的前面沒(méi)有彎曲形變的產(chǎn)生 這里我們就能認(rèn)為這是一個(gè)相對(duì)固定的沒(méi)發(fā)生變 化的端梁 就像下嗎 3 9 圖所表達(dá)一樣 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第三章主軸組件要求與設(shè)計(jì)計(jì)算 18 圖 3 8 組件簡(jiǎn)化為簡(jiǎn)支梁 圖 3 9 主軸組件 3 12 2 主軸的撓度計(jì)算分析 我們查找書(shū)本 材料力學(xué) 的第 188 到 189 頁(yè)表 6 1 圖 3 9 可以得知 最大撓度 3 3 maxB EIFl3 這里有 F 主軸前端受力 此處 F F 1213 2NZ l A 和 B 距離 這里我們通過(guò)前面可以知道 l a 12 0cm 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第三章主軸組件要求與設(shè)計(jì)計(jì)算 19 FB 圖 3 10 固定端梁在載荷作用下的變形 E 彈性模量 45 號(hào)鋼的 E 2 10 10 N cm72 I 這里是主軸截面平均的慣性矩 主軸均直徑為 D 其孔直徑 d 時(shí) I 此處 D 133 0 64 dD 218 故算最大撓度 1 87 10 mmmaxB 4 3 12 3 主軸傾角 主軸的傾向和傾角的主軸的傳動(dòng)裝置稱為傾向 的主要軸主軸的設(shè)計(jì)被認(rèn)為是 前傾角的支持 我要把在安放主軸的地方的傾角太大 就會(huì)對(duì)機(jī)床正常工作產(chǎn)生一 些影響 減少主軸的正常工作時(shí)間 最大傾角 3 4 B EIFl2 這里有 式中符號(hào)意義同上節(jié) I 3 5 64 dD 就有 D 133 0218 這里我們就可以通過(guò)技術(shù)得出我們想要的主軸傾角 2 40 10 radB 6 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第三章主軸組件要求與設(shè)計(jì)計(jì)算 20 我們查找資料書(shū)本文獻(xiàn) 組合機(jī)床設(shè)計(jì) 第 669 到 671 頁(yè) 我們可知道 當(dāng) x 0 00187L mm最 大 0 024 rad最 大 這個(gè)時(shí)候我們就可以得出主軸的剛度符合機(jī)床加工和設(shè)計(jì)要求 這里我們由前面文章中可以知道 L 為主軸的支承跨距 如果在這里我們把知道的 maxB 到這里我們就可以得到一個(gè)相對(duì)可以符合的主軸了 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第四章主軸組件相關(guān)部件 21 第四章 主軸組件相關(guān)部件 4 1 主軸軸承的潤(rùn)滑 潤(rùn)滑是降低摩擦表面工作 由此產(chǎn)生的能量損失 降低工作表面磨損和熱量 改善 生活和維護(hù)機(jī)器的精度和提高機(jī)器的工作效率 時(shí)間 潤(rùn)滑劑和沖刷污垢 防止表面腐 蝕的功能 可以降低操作溫度 延長(zhǎng)軸承的使用 4 2 主軸組件的密封 密封裝置的選擇 考慮到組裝后具體工作條件 主要考慮到各種因素 比如性質(zhì) 變化 溫度上升下降 材質(zhì)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)主要使用等等 考慮上述因素 尺寸選擇時(shí) 需用迷宮式 徑向不過(guò) 0 4 毫米 軸向不過(guò) 1 6 毫米 機(jī)械大爆炸理論 43 到 45 頁(yè)表 6 17 的迷宮式密封裝置的參數(shù)如下 圖 4 1 迷宮式密封裝置的結(jié)構(gòu)參數(shù) 其中 d 60 D 130120 e 5 4 3 軸擋圈 兩位部件之間所用的擋圈 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè) 表 5 1 我們可知道擋 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第四章主軸組件相關(guān)部件 22 圈圖 圖 4 2 軸肩擋圈的結(jié)構(gòu)參數(shù) 其中 D 85 d 70 H 8 4 4 擋圈 由于兩推球之間不是標(biāo)準(zhǔn)間根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)定我們選擇擋圈徑向的尺寸多少要通過(guò) 依主軸套筒大小的多少來(lái)取 為 6mm 4 5 套筒 根據(jù)上面的計(jì)算套管 結(jié)果表明 軸向尺寸是 92 毫米 徑向厚度 2 5 毫米 處理 一端的外螺紋的長(zhǎng)度 26 M80 x 1 5 一端與主軸鎖緊固定螺釘 套筒結(jié)構(gòu)如圖 2 14 所 示 緊固定螺釘結(jié)構(gòu)參數(shù)可以發(fā)現(xiàn) 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè) 43 頁(yè)表 3 17 所示圖 4 4 軸的參數(shù)由 機(jī)械手冊(cè)經(jīng)驗(yàn)實(shí)踐報(bào)告 52 頁(yè)表 4 8 如圖 4 4 所示 其中 緊定螺釘?shù)膮?shù)有 M8 1 20 l 15 d 6 0 n 1 5 t 3p 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第四章主軸組件相關(guān)部件 23 圖 4 3 兩推力球軸承內(nèi)用套筒結(jié)構(gòu)參數(shù) 軸上固定螺釘用的孔的參數(shù)有 d 7 c 6 h 611 圖 4 4 開(kāi)槽平端緊定螺釘 4 6 支承的軸承蓋前后的計(jì)算 我們?cè)谇?后安裝了軸承蓋是為了保證其正常運(yùn)轉(zhuǎn) 故而使防止其他物品進(jìn)入 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第四章主軸組件相關(guān)部件 24 讓時(shí)間減少還可以配合主軸配合處的間隙 得設(shè)計(jì)如 4 5 4 6 所示 圖 4 5 前支承用軸承蓋 其中 d 125 D 159 圖 4 6 后支承用軸承蓋 其中 d 48 D 150 a 56 b 60 4 7 鎖緊部分設(shè)計(jì) 通過(guò)計(jì)算我就能計(jì)算出套筒的參數(shù)就同圖 4 7 所示 彈性套筒和螺栓固定在主軸裝配箱 彈性套筒結(jié)構(gòu)及其參數(shù)如圖所示 鎖緊螺栓 的結(jié)構(gòu)和參數(shù)是 機(jī)械工作人員經(jīng)驗(yàn)報(bào)告 第 91 到 98 頁(yè)表 4 8 M24 螺栓 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第四章主軸組件相關(guān)部件 25 圖 4 7 主軸用套筒的結(jié)構(gòu)及參數(shù) 結(jié)構(gòu)如下圖 4 8 所示 參數(shù)有 l 90 b 5448 c 0 3 d 25 4 d 20 d 35 6 e 35 f 5 k 18 amaxsminwminax k 12 6 r 1 2 s 28 l 30 l 38min insg 圖 4 8 彈性套結(jié)構(gòu)及參數(shù) 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第四章主軸組件相關(guān)部件 26 4 8 內(nèi)花鍵設(shè)計(jì) 我們通過(guò)查找有關(guān)花鍵與外徑定心 由金屬切削機(jī)床手冊(cè)說(shuō)明了每天的應(yīng)用時(shí) 間 我們將主軸裝配和傳動(dòng)裝置分別定為可以知道內(nèi)花鍵的硬度不高 能保證鉆頭直 徑的度 結(jié)見(jiàn)圖 4 10 查詢 機(jī)械切削機(jī)床手冊(cè) 第 358 頁(yè)表 7 1 知道 d 36 N 6 D 42 B 6 圖 4 9 鎖緊螺栓的結(jié)構(gòu)及參數(shù) 圖 4 10 主軸尾部的內(nèi)花鍵結(jié)構(gòu)及參數(shù) 4 9 調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)部件 軸向調(diào)節(jié)機(jī)是一對(duì)圓錐齒輪絲杠螺母人工調(diào)節(jié)絲杠螺母支承簡(jiǎn)圖如圖 4 11 所示 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第四章主軸組件相關(guān)部件 27 4 9 1 螺紋絲杠 螺桿采用梯形螺紋可以加工 檢查 金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè) 第 386 螺紋直 徑 30 另參數(shù)是 圖 4 11 絲杠螺母支承簡(jiǎn)圖 P 4 d 30 d 36 d 33 l 8023 4 9 2 絲杠軸承的選擇 螺釘軸向移動(dòng)的精準(zhǔn)和移動(dòng)速度直接影響螺釘?shù)臏?zhǔn)確性由梯形螺桿本身 所以 軸承精度是 螺絲使用兩個(gè)相同的推力球軸承在軸向力 其準(zhǔn)確性應(yīng)該選擇共同 D 級(jí) 的精密軸承 檢查金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔的手冊(cè) 365 頁(yè) 選擇止推滾珠軸承模型 其結(jié) 構(gòu)如圖 4 12 所示 相關(guān)參數(shù) d 40 d 39 8 D 68 H 25 D 60 D 591 12 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第四章主軸組件相關(guān)部件 28 圖 4 12 推力球軸承 GB301 84 結(jié)構(gòu)參數(shù)及安裝尺寸 4 9 3 絲杠螺母 為了保證調(diào)正的精度 把螺母設(shè)計(jì)成一端有螺紋孔的短螺母 其設(shè)計(jì)尺寸為 M36 軸向直徑為 20 并且采取過(guò)盈配合 4 9 4 段螺紋設(shè)計(jì) 三角螺紋的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)為 直徑為 M42 螺距 P 1 8 軸承擋圈為 M42 1 8 d 48 6 d 42 5 l 15 D 60 12 4 9 5 內(nèi)隔套設(shè)計(jì) 由于螺旋直徑為 45 所以 45 套的內(nèi)徑 查詢關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)相關(guān)書(shū)籍由 金屬切削機(jī) 床簡(jiǎn)明手冊(cè) 368 頁(yè)結(jié)構(gòu)如圖 4 3 所示 參數(shù)是 d 50 D 60 l 15 圖 4 13 內(nèi)隔套的結(jié)構(gòu)及其參數(shù) 4 9 6 絲杠上調(diào)節(jié)用錐齒輪 看 機(jī)械設(shè)計(jì) 206 頁(yè)的相關(guān)表 11 5 中等級(jí)范圍取 8 9 級(jí)就可以 據(jù)設(shè)計(jì)好 標(biāo)準(zhǔn) 8 級(jí)的選擇性最合理 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第四章主軸組件相關(guān)部件 29 查 機(jī)械設(shè)計(jì)通用手冊(cè) 圖例 19 5 可以選擇取齒數(shù) Z 18 分度圓半徑 r 30 則有 m 3 33 4 1 zr21860 通過(guò)翻閱 機(jī)械切割技術(shù)報(bào)告 第 93 到 96 頁(yè)表 12 3 取其相近值 2 8 即 m 3 6 d mz 3 18 54 所有數(shù)據(jù)都是由 機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用 第 117 頁(yè)表 12 9 分度圓直徑 d d d 57 612 齒數(shù) z z z 24 大端模數(shù) m m d z d z 3 512 齒根角 arc tg h R 6 4 arc tg h R 6 4 f ff1f 2a2 齒頂角 arc tg h R 4 89 arc tg h R 4 89 aa1aa 2 齒根圓錐角 42 6 42 6 ff f 1 f2f2 節(jié)錐角 arc tgz z 30 90 30 121 錐距 R R d 2sin d 2sin 39 612 4 10 箱體設(shè)計(jì) 我們知道箱體要保持簡(jiǎn)潔明了 所以我們要設(shè)計(jì)成矩形 當(dāng)我們進(jìn)行下一步時(shí) 為了滿足 質(zhì)量與效率還有結(jié)構(gòu)等特點(diǎn)需要做進(jìn)一步的分析和設(shè)計(jì) 首先 頂部 以安裝 調(diào)試和維護(hù)的軸向調(diào)整機(jī)制方便 需要設(shè)置一個(gè)盒子封面 有 四個(gè)螺絲連接盒 原理圖所示圖 4 14 為了安裝軸向運(yùn)動(dòng)機(jī)制 箱蓋需要備用 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第四章主軸組件相關(guān)部件 30 圖 4 14 箱體蓋 一定的空間 包括空間提供軸向 70 毫米軸軸向運(yùn)動(dòng)的調(diào)整機(jī)制 這減少了箱體的 剛度和強(qiáng)度 為此 箱體的最小處的徑向大小也不得不小于 15 毫米 第二 套筒與套鎖的設(shè)計(jì)我們應(yīng)該安裝在大型箱體里 這樣可以由足夠的空間使 彈性套筒鎖緊螺栓外還與箱體連接 在這里為了方便螺栓收緊 盒子應(yīng)該設(shè)計(jì)為螺栓 操作工具理性的空間 主軸的尾端 花鍵傳動(dòng)功率 所以盒子還應(yīng)該與齒輪箱連接 應(yīng) 設(shè)計(jì)相應(yīng)的螺紋孔 第三 尾端的主軸花鍵帶動(dòng) 此箱與齒輪箱連接 應(yīng)設(shè)計(jì)相應(yīng)的螺紋孔 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 結(jié)論 31 結(jié)論 組合機(jī)床具有自動(dòng)化程度高 加工質(zhì)量穩(wěn)定 操作過(guò)程的高度集中 因此 組合機(jī)床 廣泛用于大規(guī)模生產(chǎn)和大規(guī)模生產(chǎn) 高生產(chǎn)力的機(jī)床 基于系列和標(biāo)準(zhǔn)部件 與幾個(gè) 特殊的組件 目前 組合機(jī)床的發(fā)展效率高 精度高 自動(dòng)化程度高和靈活性 這次的畢業(yè)設(shè)計(jì) 在于我結(jié)合了實(shí)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)和老師的指導(dǎo) 懂的了如何更好 利用組合機(jī)床的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)順利的完成了此次的論文 我還采用了電腦編制和電腦 繪圖 更加的熟悉了如何用計(jì)算機(jī)模擬組合機(jī)床 在各部分部件的組裝中 縝密的 操作與一步一步的實(shí)驗(yàn)讓我更加深化我的專業(yè)知識(shí)和對(duì)基本課程的鞏固然后對(duì)工程 設(shè)計(jì)相關(guān)的運(yùn)作有了更多的理解 也更加標(biāo)磚的使用各項(xiàng)有關(guān)的書(shū)籍與規(guī)范手冊(cè) 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 參考文獻(xiàn) 32 參 考 文 獻(xiàn) 1 大連組合機(jī)床研究所 組合機(jī)床設(shè)計(jì)第一冊(cè) 第一版 機(jī)械部分 M 北京 機(jī)械工業(yè)出版 社 1975 3 組合機(jī)床 編寫(xiě)組 組合機(jī)床講義 第 1 版 M 北京 國(guó)防工業(yè)出版社 1972 4 謝家瀛 組合機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè) 第 1 版 M 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1994 7 張展 機(jī)械設(shè)計(jì)通用手冊(cè) 第 1 版 M 北京 中國(guó)勞動(dòng)出版社 1984 8 金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì) 編寫(xiě)組 金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì) 修訂本 第 1 版 M 上海 上海科學(xué) 技術(shù)出版社 1985 9 金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì) 編寫(xiě)組 吉林工業(yè)大學(xué) 吉林工學(xué)院 東北工學(xué)院 金屬切削機(jī)床設(shè) 計(jì)上 下冊(cè) 第 1 版 上海 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 1979 10 大連工學(xué)院戴曙 金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì) M 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1981 11 范云漲 陳兆年 金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè) 第 1 版 M 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 1994 12 李洪 機(jī)械制造工藝金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo) 第 1 版 M 沈陽(yáng) 東北工學(xué)院出版社 1989 13 唐金松 簡(jiǎn)明機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 第 1 版 M 上海 上海科學(xué)技術(shù)出版社 1992 14 邱國(guó)俊 材料力學(xué) I 第 1 版 M 中國(guó)石化出版社出版社 2011 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 致謝 33 致 謝 這個(gè)題目是在侯志敏老師的指導(dǎo)下完成 我受益于侯老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)術(shù)態(tài)度認(rèn) 真合格的完成論文 她的指導(dǎo)讓我學(xué)到很多得到了豐富知識(shí)和思考問(wèn)題的能力 在 這個(gè)競(jìng)爭(zhēng)的新世紀(jì)里我們每個(gè)人可能會(huì)由于各種因素的作用 工作的性質(zhì) 內(nèi)容 生活方式和習(xí)慣 在成千上萬(wàn)的方面不同 面對(duì)很多困難我們要學(xué)會(huì)解決 老師教會(huì) 了我這種能力這是對(duì)我的健康成長(zhǎng)和人才是決定性因素 此外 我要感謝和我做設(shè)計(jì)的同學(xué)們 在設(shè)計(jì)中 我們互相幫助 互相學(xué)習(xí) 共同 進(jìn)步 從這個(gè)我覺(jué)得團(tuán)隊(duì)的智慧和力量 我們相互討論 相互合作 使我獲得了很 多的設(shè)計(jì)靈感 團(tuán)隊(duì)合作的能力也將使的我在以后的工作和學(xué)習(xí)中得到很好的發(fā)展 再一次 我衷心的感謝所有幫助指導(dǎo)我的老師和同學(xué)們