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畢業(yè)設(shè)計開題報告 學(xué)生姓名： 田寒冰 學(xué) 號： 2009071307 班 級： 機械096班 所在學(xué)院： 機電工程學(xué)院 專 業(yè)： 機械工程及自動化 設(shè)計題目： 汽車差速器體專用鏜床總體結(jié)構(gòu)及其主軸箱設(shè)計 指導(dǎo)教師： 成紅梅 完成日期： 2013年4月18日 山東建筑大學(xué)畢業(yè)設(shè)計開題報告表 班級：機械096班 姓名：田寒冰 設(shè)計題目 汽車差速器體專用鏜床總體結(jié)構(gòu)及其主軸箱設(shè)計 一、選題背景和意義： 機床是將金屬毛坯加工成機器零件的機器，它是制造機器的機器，所以又稱為”工作母機”或”工具機”，習(xí)慣上簡稱機床。現(xiàn)代機械制造中加工機械零件的方法很多：除切削加工外，還有鑄造、鍛造、焊接、沖壓、擠壓等。在一般的機器制造中，機床所擔(dān)負的加工工作量占機器總制造工作量的40％-60％，機床在國民經(jīng)濟現(xiàn)代化的建設(shè)中起著重大作用。 所以此次提出鏜床及其主軸箱的設(shè)計。 鏜床是主要用鏜刀對工件已有的預(yù)制孔進行鏜削的機床。通常，鏜刀旋轉(zhuǎn)為主運動，鏜刀或工件的移動為進給運動。鏜床作為一種常用的機床，廣泛應(yīng)用于機械制造工業(yè)。它主要用于加工高精度孔或一次定位完成多個孔的精加工，在加工箱體類零件時，需加工數(shù)個尺寸不同的孔，這些孔的尺寸較大，精度要求較高，孔的軸心線之間有嚴格的同軸度、垂直度、平行度及孔間距精度等要求，這樣的零件一般應(yīng)在鏜床上進行加工。此外還可以從事與孔精加工有關(guān)的其他加工面的加工。如果使用不同的刀具和附件還可進行鉆削和銑削等，而且它的加工精度和表面質(zhì)量要高于鉆床。鏜床是加工大型箱體類零件的主要設(shè)備，它還可以攻螺紋及加工外圓和端面等。 主軸箱是機床的重要的部件，是用于布置機床工作主軸及其傳動零件和相應(yīng)的附加機構(gòu)的。主軸箱中有主軸、變速機構(gòu)，操縱機構(gòu)和潤滑系統(tǒng)等。如果株洲與變速機構(gòu)分離，則除主軸箱外還有變速箱。主軸箱采用多級齒輪傳動，通過一定的傳動系統(tǒng)，經(jīng)主軸箱內(nèi)各個位置上的傳動齒輪和傳動軸，最后把運動傳到主軸上，使主軸獲得規(guī)定的轉(zhuǎn)速和方向。主軸箱除應(yīng)保證運動參數(shù)外，還應(yīng)具有較高的傳動效率，傳動件具有足夠的強度或剛度，噪聲要低，振動要小，操作方便，具有良好的工藝性，便于檢修，成本較低，防塵、防漏、外形美觀等。 主軸箱傳動系統(tǒng)的設(shè)計，以及主軸箱各部件的加工工藝直接影響機床的性能。主軸箱中主軸是各機床的關(guān)鍵零件，主軸在軸承上運轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性直接影響工件的加工質(zhì)量，一旦主軸的旋轉(zhuǎn)精度降低，則機床的使用價值就會降低。 二、課題關(guān)鍵問題及難點： 關(guān)鍵問題： 1、熟悉圖紙了解加工要求 2、根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)確定加工工藝路線； 3、鏜孔專用鏜床結(jié)構(gòu)總體方案設(shè)計； 4、機床各部件之間的聯(lián)系尺寸； 5、鏜床主軸箱結(jié)構(gòu)設(shè)計； 6、主軸箱中各軸和軸承的選用及校核； 6、編寫課程設(shè)計說明書。 難點： 1、 缺少鏜床主軸箱內(nèi)部具體結(jié)構(gòu)參考圖； 2、 缺乏對鏜床主軸箱實物的直觀感受。 3、 調(diào)研報告： 金屬切削加工在這整個機械制造中占有極重的位置，約占機械制造總工作量的40~60％。在1770年前后，由于用手工和一般金屬加工機具加工蒸汽機氣缸不能到達精度要求，人們就創(chuàng)制了專門加工蒸汽機氣缸孔的專業(yè)機床，于是就誕生了第一臺臥式鏜床。 20世紀初期,由于鐘表儀器制造業(yè)的發(fā)展,需要加工孔距精度較高的設(shè)備，1905年在瑞士制成小型臺式坐標(biāo)定中心機床。1917年，在美國制成單柱坐標(biāo)鏜床。1920年瑞士制成雙柱坐標(biāo)鏜床。當(dāng)時絕大多數(shù)坐標(biāo)鏜床采用精密絲杠螺母、標(biāo)準(zhǔn)測桿(或量塊)和千分表作為坐標(biāo)定位裝置，坐標(biāo)定位精度僅為6～10微米。30年代,在德國、瑞士等先后出現(xiàn)了以線紋尺定位的光學(xué)坐標(biāo)鏜床，坐標(biāo)定位精度提高到2～6微米。60年代以后，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，坐標(biāo)鏜床向數(shù)字顯示和數(shù)字控制方向發(fā)展，采用光柵、感應(yīng)同步器、激光干涉儀和磁柵等作為坐標(biāo)定位裝置，有的還增設(shè)了自動換刀裝置。 到了二十世紀中期，又相繼出現(xiàn)了加工各種復(fù)雜大型零件的坐標(biāo)鏜床。由于加工零件的不斷變化，促進了鏜床的不斷發(fā)展完善。終于發(fā)展成為今天具有通用性、萬年性的臥式鏜床。對于重型制造業(yè)來說，那些體積大、噸位重的大型工件的孔加工，由于工件的移動和裝夾困難，無法在普通臥式鏜床上加工，因此，在臥式鏜床的基礎(chǔ)上又發(fā)展制造了重型落地鏜床。 現(xiàn)代機器向著高速度、高效率、高精度發(fā)向發(fā)展對機械零件精度要求越來越高，同時機構(gòu)也日趨復(fù)雜，特別是箱體零件具有孔系多的特點它除了本身有尺寸精度要求外，還有形狀精度和孔系之間的位置精度要求。鏜床在這些加工中由為重要。 主軸箱動力傳動 （1)帶傳動結(jié)構(gòu)，這種傳動主要應(yīng)用于轉(zhuǎn)速較高、變速范圍不大的機床。電動機本身的調(diào)速能夠滿足要求，不用齒輪變速，可以避免齒輪傳動引起的振動與噪聲。它適用于高速、低轉(zhuǎn)矩特性要求的主軸。 (2)內(nèi)裝電動機主軸傳動結(jié)構(gòu) （電主軸），這種主傳動方式大大簡化了主軸箱體與主軸的結(jié)構(gòu)，有效地提高了主軸部件的剛度，但主軸輸出轉(zhuǎn)矩小，電動機發(fā)熱對主軸影響較大。 現(xiàn)代機器向著高速度、高效率、高精度發(fā)向發(fā)展對機械零件精度要求越來越高，同時機構(gòu)也日趨復(fù)雜，特別是箱體零件具有孔系多的特點它除了本身有尺寸精度要求外，還有形狀精度和孔系之間的位置精度要求。鏜床在這些加工中由為重要。 主軸箱變速系統(tǒng) 經(jīng)濟型數(shù)控車床大多數(shù)是不能自動變速的，需要變速時，只能把機床停止，然后手動變速。而全功能數(shù)控車床的主傳動系統(tǒng)大多采用無級變速。目前，無級變速系統(tǒng)主要有變頻主軸系統(tǒng)和伺服主軸系統(tǒng)兩種，一般采用直流或交流主軸電機，通過帶傳動帶動主軸旋轉(zhuǎn)，或通過帶傳動和主軸箱內(nèi)的減速齒輪(以獲得更大的轉(zhuǎn)矩)帶動主軸旋轉(zhuǎn)。由于主軸電機調(diào)速范圍廣，又可無級調(diào)速，使得主軸箱的結(jié)構(gòu)大為簡化。 主軸支撐配置方式 傳統(tǒng)的數(shù)控機床主軸支撐方式有以下幾種： （1）前支承采用圓錐孔雙列圓柱滾子軸承和60角接觸球軸承組合，后支承采用成對角接觸球軸承。這種配置形式使主軸的綜合剛度得到大幅度提高，可以滿足強力切削的要求，普遍應(yīng)用于各類數(shù)控機床的主軸。 （2）前軸承采用高精度雙列（或三列）角接觸球軸承，后支承采用單列（或雙列）角接觸球軸承。角接觸球軸承具有較好的高速性能，主軸最高轉(zhuǎn)速可達4000r/min，但這種軸承的承載能力小，因而適用于高速、輕載和精密的數(shù)控機床主軸。 （3）前后軸承分別采用雙列和單列圓錐滾子軸承。這種軸承徑向和軸向剛度高，能承受重載荷，尤其能承受較大的動載荷，但這種軸承配置形式限制了主軸的最高轉(zhuǎn)速和精度，故適用于中等精度、低速與重載的數(shù)控機床主軸。 四、方案論證： 本設(shè)計為汽車差速器體專用鏜床及其主軸箱設(shè)計，根據(jù)鏜床工作原理以及工件的技術(shù)參數(shù)設(shè)計出主軸箱各部分零件的外形尺寸等技術(shù)參數(shù)，并校核，然后繪制圖紙。合理地分配個零件的結(jié)構(gòu)位置，組裝成完整的主軸箱，并繪制裝配圖。擬定主軸系統(tǒng)為四個傳動組，根據(jù)降速比“前快后慢”的原則，確定各傳動組的最小傳動比，然后繪制出轉(zhuǎn)速圖，最后確定出齒輪齒數(shù)，并進行校核。 五、進度安排： 第六周：調(diào)查研究，收集、查閱資料； 第七周：資料翻譯、文獻綜述開題； 第八周：擬定總體方案； 第九周～第十周: 結(jié)構(gòu)詳細設(shè)計與計算、繪圖； 第十一周～第十二周: 結(jié)構(gòu)詳細設(shè)計與計算、繪圖； 第十三周～第十四周: 結(jié)構(gòu)詳細設(shè)計與計算、繪圖； 第十五周～第十六周: 撰寫畢業(yè)設(shè)計說明書并準(zhǔn)備答辯； 第十七周：畢業(yè)答辯。 六、指導(dǎo)教師意見： 簽字： 年 月 日 七、教研室（或開題審查小組）意見： 簽字： 年 月 日 教務(wù)處制