【正文】 in，則=10=10=10N 選擇軸的材料和熱處理方法選擇軸的材料為40Cr，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理, 其機械性能有設計手冊查得=700Mpa，=500Mpa，=185Mpa查機械設計手冊得[]=190Mpa 初選軸承本文所設計的銑床主要用于銑削平面和打孔，軸承承受徑向載荷，還承受不大的軸向載荷，故選擇單列圓錐滾子軸承背對背的組合。 主軸支承跨距L的確定合理確定主軸主要支承間的跨距L，是獲得主軸部件最大靜剛度的重要條件之一。它主要取決于主軸端部結(jié)構(gòu)、前支承軸承和密封裝置的形式和尺寸，由結(jié)構(gòu)設計確定?？紤]到軸上裝軸承，有配合要求，應將后軸頸的直徑圓整到標準直徑，同時要考慮到選擇軸承的類型，因此選擇后軸頸的直徑=50， 主軸內(nèi)孔直徑d及拉桿直徑的確定主軸內(nèi)孔直徑與機床的類型有關，主要用來通過棒料、拉桿、鏜桿或頂出頂尖等，銑床主要用于通過拉桿和拉抓，確定孔徑的原則是：為減輕主軸重量在滿足上述工藝要求及不削弱主軸剛度的前提下，盡量取較大值，孔徑d對主軸剛度的影響影響是通過抗彎截面慣性矩而體現(xiàn)的，即主軸本身的剛度正比于抗彎截面慣性矩，其關系式為Ｉ空/Ｉ實＝＝１－根據(jù)上式可繪制出主軸孔徑對主軸剛度影響曲線，如圖41D—主軸平均直徑，d—主軸平均孔徑，—直徑為Ｄ實心主軸剛度 ，—直徑為Ｄ，孔徑為d的空心軸的剛度。 軸設計的特點：在軸系零部件的具體結(jié)構(gòu)未確定之前，軸上力的作用點和支點間的跨距無法精確的確定，故彎距大小和分布情況不能求出，因此在軸的設計中必須把軸的強度計算和軸系零件結(jié)構(gòu)設計交錯進行，邊畫圖，邊計算，邊修改。其中：IAG—系列代號 132—極座號（中心高） M—機座長度代號，有S、M、L三種類型 1500—基本轉(zhuǎn)速（單位：r／min） —額定功率（單位：kw）電機在60—1500r／min內(nèi)，實現(xiàn)恒扭矩輸出，在1500—4500r／min內(nèi)實現(xiàn)恒功率輸出；最高轉(zhuǎn)速可以達到6000r／min，當電機轉(zhuǎn)速達到6000 r／min，扭矩特性不好，因此一般情況下轉(zhuǎn)速只達到4500r／min 主軸的變速過程為了實現(xiàn)數(shù)控銑床的無級變速，采用交流調(diào)頻電機，本文所設計的銑床所選擇的電機需要實現(xiàn)兩級變速，當通電時離合器脫離，小齒輪和大齒輪嚙合，實現(xiàn)增速傳動；當轉(zhuǎn)速下降到電機的計算轉(zhuǎn)速時，離合器吸合，大齒輪和小齒輪嚙合，實現(xiàn)增速傳動。這時，變速箱每擋內(nèi)有部分低轉(zhuǎn)速只能恒轉(zhuǎn)矩變速，主傳動系統(tǒng)功率特性圖中出現(xiàn)“缺口”，稱之功率降低區(qū)。從額定轉(zhuǎn)速到最高轉(zhuǎn)速的區(qū)域Ⅰ為恒功率區(qū)，從最低轉(zhuǎn)速至的區(qū)域Ⅱ為恒轉(zhuǎn)矩區(qū)。由于數(shù)控銑床的運動調(diào)速范圍較大，單靠調(diào)速電機無法滿足這么大的調(diào)速范圍，另一方面調(diào)速電機的功率扭矩特性也難于直接與機床的功率和轉(zhuǎn)矩要求相匹配。無級變速采用交流變頻調(diào)速電機，實現(xiàn)兩極變速，變速過程中齒輪的嚙合通過離合器的得電和失電來實現(xiàn)。第二章 總體設計方案XK100立式數(shù)控銑床要達到的技術要求：主軸轉(zhuǎn)速40 r/min～4000r/min，換刀的時間靠打刀缸的性能來保證。但是，數(shù)控銑床的編程操作比較復雜，對編程人員的素質(zhì)要求較高。因此，有利于選擇最佳切削用量。數(shù)控銑床能夠有效的減少這量部分時間，因而加工生產(chǎn)率比一般銑床高得多。加工精度提高目前數(shù)控裝置的脈沖當量（即每發(fā)出一個脈沖后滑板的移動量）。所謂“柔性”即靈活、通用和萬能性，可以適應加工不同形狀工件的自動化機床。對于一個軸對稱形狀的工件來說，利用這一功能，只要編出一半形狀的加工程序就可完成全部加工了。刀具半徑自動補償功能 使用這一功能，在編程時可以很方便地按工件實際輪廓形狀和尺寸進行編程計算，而加工中可以使刀具中心自動偏離工件輪廓一個刀具半徑，加工出符合要求的輪廓表面。 數(shù)控銑床的主要功能數(shù)控銑床可以分為立式、臥式和立臥兩用式數(shù)控銑床，數(shù)控銑床的應用越來越廣泛，主要具有下列功能：點位控制功能 利用這一功能，數(shù)控銑床可以進行只需要作點位控制的磚孔、擴孔、忽孔、鉸孔和鏜孔等加工。這對于我國一個機床擁有量極大（其中大部分機床年齡較長），而當前經(jīng)濟財力又不足的發(fā)展中國家來說，采用舊機床改造來提高設備的先進性和數(shù)控化率，是一個及其有效和實用的途徑。我國已建立了以中，低檔數(shù)控機床為主的產(chǎn)業(yè)體系，20世紀90年代主要發(fā)展高檔數(shù)控機床。第一臺數(shù)控機床問世于美國，是為了適應航空工業(yè)制造復雜零件的需要而產(chǎn)生的，70年代初以前，美國處于領先的地位，70年代中期，前蘇聯(lián)生產(chǎn)的數(shù)控機床在數(shù)量上趕超美國成為第一。[關鍵詞] 銑床 主軸 設計 校核 第一章 數(shù)控銑床的介紹數(shù)控機床集計算機技術、電子技術、自動控制、傳感測量、機械制造、網(wǎng)絡通訊技術于一體，是典型的機電一體化產(chǎn)品，他的發(fā)展和運用，開創(chuàng)了制造業(yè)的新時代，數(shù)控技術水平的高低已成為衡量一個國家制造業(yè)現(xiàn)代化程度的核心標志，他實現(xiàn)加工機床及生產(chǎn)過程數(shù)控化，已成為當今制造業(yè)的發(fā)展方向。為了滿足主軸的轉(zhuǎn)速要求，選擇合適的傳動比和軸承。數(shù)控技術是當今工業(yè)產(chǎn)品自動化發(fā)展中處于核心地位的一種高技術。我國的機床數(shù)控行業(yè)起步1961年，到現(xiàn)在已有45年多的歷史了，70年代中期開始進入實用階段，但直至80年代處由于引進了國外數(shù)控系統(tǒng)及其關鍵器件，數(shù)控技術生產(chǎn)中才獲得較好的應用，我國目前狀況是：數(shù)控系統(tǒng)已形成年產(chǎn)500套多功能數(shù)控機床和3000套經(jīng)濟型數(shù)控裝置的能力。 提高機床數(shù)控化率有兩個途徑：一是購買新的數(shù)控機床；二是對舊機床進行數(shù)控改造。由于數(shù)控銑削工藝最復雜，需要解決的技術問題也最多，因此人們在研究和開發(fā)數(shù)控系統(tǒng)及自動編程語言的軟件時，也一直把銑削加工作為重點。除此之外，還可以加工一些空間曲面。鏡像加工功能 鏡像加工也稱為軸對稱加工。 數(shù)控銑床的主要特點高柔性及工序復合化數(shù)控銑床具有柔性（可變性）高和工序復合化的特點。而且，一般情況下，可以在一次裝夾中，完成所需的加工工序。生產(chǎn)效率高零件加工所需要的時間包括機動時間和輔助時間量部分。數(shù)控銑床的主軸轉(zhuǎn)速和進給量都是無級變速的。由于數(shù)控銑床具有以上獨特的優(yōu)點，因此數(shù)控銑床已成為機械制造業(yè)的主要設備。為了滿足主軸的轉(zhuǎn)速要求，選擇合適的傳動比和軸承。XK100立式數(shù)控銑床具有加工中心的特點，能夠?qū)崿F(xiàn)自動換刀，自動變速，變速方法采用無級變速加有級變速。第三章 電機的選擇現(xiàn)在的數(shù)控銑床能夠?qū)崿F(xiàn)無級變速或無級變速加有級變速，數(shù)控銑床一般都采用由直流或交流調(diào)速電動機作為驅(qū)動的電氣無級調(diào)速。由公式 　　　 = 計算得=1200r／min則每齒進給量　　＝＝＝根據(jù)典型切削工藝公式： P切＝本文所設計的銑床采用交流調(diào)頻電機調(diào)節(jié)電源頻率來達到調(diào)速的目的，額定轉(zhuǎn)速常為1500r／min，如圖11所示是變速電機的功率特性。為了簡化變速箱結(jié)構(gòu)，變速級數(shù)應少些，變速箱公比可取大于電機的恒功率調(diào)速范圍，即〉。最高轉(zhuǎn)速4000r／min的要求，選擇上海富田電機生產(chǎn)的IAG系列變頻調(diào)速專用感應電動機，其型號為ＩＡＧ132M—1500—。 軸的設計概述 軸是主成機械的一個重要零件，它支承其它回轉(zhuǎn)件并傳遞轉(zhuǎn)矩，同時它又通過軸承和支架連接，所有軸上零件都圍繞軸心線做回轉(zhuǎn)運動，形成一個以軸為基準的锝組合體—軸系部件，所以在軸的設計中不能只考慮軸的本身，還必須和軸系零件的整個結(jié)構(gòu)密切聯(lián)系起來。 主軸最小直徑的估算當數(shù)值上時，可按扭轉(zhuǎn)剛度估算最小軸徑，即： ……………………………………………(1)式中：d—主軸的最小直徑（cm）P—主軸傳遞的功率(kw)，前面已算出P= —主軸的計算轉(zhuǎn)速(r/min)，前面已給出=160r/min代人數(shù)值得：d≥11=11=取主軸的最小直徑=45mm，最小直徑本應該是后軸頸，但是考慮到軸承的軸向固定采用鎖緊螺母，應留鎖緊螺母的位置。 由于機床使用場合多種多樣，為了適應加工工藝及刀具特點，機床工具行業(yè)已經(jīng)開發(fā)了多種軸端結(jié)構(gòu)，并已形成專業(yè)標準，銑床常用的主軸端部結(jié)構(gòu)前端帶有7:,，拉桿從主軸后端拉緊刀具，常用的是BT—50刀柄，因此我們采用BT—50的外螺紋拉抓，查資料知BT—50拉抓外螺紋的尺寸為M22，所以拉桿前端必須是M22的內(nèi)螺紋，為了滿足拉桿的剛性要求，取拉桿的直徑為φ28mm，根據(jù)拉桿的直徑確定主軸內(nèi)孔的最小直徑為φ32即可. 主軸前端懸伸量的確定主軸前端懸伸量a是指主軸前端面到前軸承徑向支反力作用中點（或前徑向支承中點）的距離。在確定主軸前端懸伸量時應該滿足以下結(jié)構(gòu)要求：主軸前端要留有裝切削液噴頭的位置；軸承的寬度B