【正文】 撓度為：得得得將，代入公式（），則水平面的撓度為：得得得(a)機構草圖(b)受力簡圖(c)水平面受力(d)水平面彎矩圖(e)垂直面受力(f)垂直面彎矩圖(g)合成彎矩圖(h)轉矩圖 軸的結構和載荷圖AB段支承反力：水平面：垂直面：BC段支承反力：水平面：垂直面：CD段支承反力：水平面：垂直面：DE段支承反力：水平面：垂直面：軸的受力簡圖、c、e。由公式（）得出切向銑削力徑向負荷切向負荷 軸向負荷 靜不定梁鉛垂面分解圖由于此主軸的受力屬于簡單靜不定梁類型，所以要以靜不定梁的受力方法來解決問題。計算時，常常將軸上的分布載荷簡化為集中力，其作用點取為載荷分布段的中點。按上式計算最優(yōu)跨距，計算過程如下： …………………………………………………（）式中： —— 主軸跨距部分的平均直徑，單位為； —— 主軸跨距部分的平均孔頸，單位為。最優(yōu)跨距是指在切削力作用下，主軸前端的柔度值最小時的跨距。因此，確定懸伸量的原則，是在滿足結構要求的前提下盡可能取小值，同時應在設計時采取措施縮減值。，其尺寸大小按照JB232478進行加工，選擇主軸序號為50的主軸端部尺寸。按照任務書的要求及綜合各軸段直徑的實際大小，確定內孔直徑。由于裝配需要，主軸的直徑總是由前軸頸向后緩慢地逐段減小的。加大直徑，可減少主軸本身彎曲變形引起的主軸軸端位移和軸承彈性變形引起的軸端位移，從而提高主軸部件剛度。根據(jù)主電機功率=，故本課題選用FANUC交流主軸電機6S型號。 主電機選型 利用交流伺服系統(tǒng)可進行精密定位控制，可作為CNC機床、工業(yè)機器人等的執(zhí)行元件。使刀桿和主軸始終具有很好的配合精度。本課題采用了液壓缸運行的方式，通過活塞、拉桿、拉釘?shù)纫幌盗性倪\動來達到刀桿的松緊目的。由于加工中心具備自動換刀功能，所以在主軸組件中還應有主軸準停裝置、刀具自動夾緊機構以及切屑清除機構。，本課題的總體設計方案現(xiàn)確定如下：由于同步帶無滑動，能保證固定的傳動比，且傳動效率高，允許的線速度較高，無需安置在很良好的工作環(huán)境中，所以在主軸傳動方式中選擇同步帶傳動。同步帶傳動的優(yōu)點是：無滑動，能保證固定的傳動比；預緊力較小，軸和軸承上所受的載荷??；帶的厚度小，單位長度的質量小，故允許的線速度較高；帶的柔性好，故所用帶輪的直徑可以較小。同步帶是嚙合傳動中唯一一種不需要潤滑的傳動方式。齒輪傳動是機械傳動中最重要的傳動之一，應用普遍，類型較多，適應性廣。主軸的啟動、停止和變速等均由數(shù)控系統(tǒng)控制，并通過裝在主軸上的刀具參與切削運動，是切削加工的功率輸出部件。并且溫度過高會改變軸承等元件的間隙、破壞潤滑條件，加速磨損。設計時應在其它條件允許的條件下，盡量提高剛度值。主軸組件和進給組件的設計和制造，都是圍繞著解決這個基本問題出發(fā)的。 課題的目的及內容加工中心是典型的集高新技術于一體的機械加工設備，它的發(fā)展代表了一個國家設計、制造的水平，因此在國內外企業(yè)界都受到高度重視。雖然國產(chǎn)數(shù)控機床在近幾年中取得了可喜的進步，但與國外同類產(chǎn)品相比，仍存在著不少差距，造成國產(chǎn)數(shù)控機床的市場占有率逐年下降。相對而言，國內生產(chǎn)的高速加工中心快速進給大多在左右，個別達到。在結構上，國外的加工中心都采用了適應于高速加工要求的獨特箱中箱結構或龍門式結構。1 概述 加工中心的發(fā)展狀況 加工中心的國內外發(fā)展對于高速加工中心，國外機床在進給驅動上，滾珠絲杠驅動的加工中心快速進給大多在以上，最高已達到。雖然從時間上看只比國外晚了幾年，但由于種種原因，數(shù)控機床技術在我國的發(fā)展卻一直落后于國際水平，到1980年我國的數(shù)控機床產(chǎn)量還不到700臺。此外世界上各工業(yè)發(fā)達國家還將數(shù)控技術及數(shù)控裝備列為國家的戰(zhàn)略物資，不僅采取重大措施來發(fā)展自己的數(shù)控技術及其產(chǎn)業(yè)，而且在“高精尖”數(shù)控關鍵技術和裝備方面對我國實行封鎖和限制政策。引言裝備工業(yè)的技術水平和現(xiàn)代化程度決定著整個國民經(jīng)濟的水平和現(xiàn)代化程度,數(shù)控技術及裝備是發(fā)展高新技術產(chǎn)業(yè)和尖端工業(yè)（如：信息技術及其產(chǎn)業(yè)，生物技術及其產(chǎn)業(yè)，航空、航天等國防工業(yè)產(chǎn)業(yè)）的使能技術和最基本的裝備。數(shù)控機床技術的發(fā)展自1953年美國研制出第一臺三坐標方式升降臺數(shù)控銑床算起，至今已有53年歷史了。到90年代，我國的數(shù)控機床技術發(fā)展才得到了一個較大的提速。采用直線電機驅動的加工中心已實用化，進給速度可提高到，其應用范圍不斷擴大。在加工精度上，國外臥式加工中心都裝有機床精度溫度補償系統(tǒng)，加工精度比較穩(wěn)定。而直線電機驅動的加工中心僅試制出樣品，還未進入產(chǎn)量化，應用范圍不廣。國產(chǎn)數(shù)控機床與國外產(chǎn)品相比，差距主要在機床的高速、高效和精密上。畢業(yè)設計的基本數(shù)據(jù)：工作臺尺寸：600mm400mm；最大承載：600kg主軸功率： – 5KW；主軸轉速： 20 3000rpm進給速度：X、Y向 1 10000mm/min；Z向 1 5000mm/min行程：X、Y向、Z向：600mm400mm400mm 定位精度：177。為了達到相應的精度要求，通常，主軸組件和進給組件應符合以下幾點設計要求：旋轉精度旋轉精度是指機床在空載低速旋轉時，安裝工件或刀具部位的徑向和軸向跳動值滿足要求，目的是保證加工零件的幾何精度和表面粗糙度?？拐裥灾钢鬏S組件和進給組件在切削過程中抵抗強迫振動和自激振動保持平穩(wěn)運轉的能力。耐磨性指長期保持其原始精度的能力。主軸是加工中心的關鍵部件，其結構的好壞對加工中心的性能有很大的影響，它決定著加工中心的切削性能、動態(tài)剛度、加工精度等。其傳遞的功率可達近十萬千瓦，圓周速度可達，效率可達。在嚙合傳動中，它的結構最簡單，制造最容易，最經(jīng)濟，彈性緩沖的能力最強，重量輕，兩軸可以任意布置，噪聲低。其主要缺點是安裝時中心距的要求嚴格。但是需要注意的是同步帶的安裝具有嚴格的要求。在本課題中，主軸準停機構采用磁力傳感器檢測定向，其不僅能夠使主軸停止在調整好的位置上，而且能夠檢測到主軸的轉速，并在加工中心的操控面板上顯示出來，方便機床操作者調整轉速。同時，為了減少液壓推力對主軸支承的磨損，在主軸的內部設置了一段碟形彈簧，使活塞對拉桿的作用起到一個緩沖的作用。在伺服系統(tǒng)中，本課題在進給系統(tǒng)中選用直流伺服電動機，而在主運動系統(tǒng)中則選用交流伺服電動機。～37kW共分13種。其主要技術參數(shù)如下：額定輸出功率：；最高速度：；額定輸出轉矩：；轉子慣量：。但加大直徑受到軸承值的限制，同時造成相配零件尺寸加大、制造困難、結構龐大和重量增加等，因此在滿足剛度要求下應取較小值。在確定前軸徑后，可知前軸頸直徑和后軸頸直徑有如下關系：（2） 主軸內孔直徑的確定主軸內孔直徑與機床類型有關，主要用來通過棒料，通過拉桿、鏜桿或頂出頂尖等。（3） 主軸端部形狀的選擇機床主軸的軸端一般