【正文】 在此，我對(duì) 楊威老 師高尚的品格和誨人不倦的美德致以崇高的敬意和最誠(chéng)摯的謝意！ 能順利完成大學(xué)本科的畢業(yè)設(shè)計(jì)論文，由衷地感謝 楊威 老師 給予我在學(xué)習(xí)上指導(dǎo)、生活上關(guān)心和幫助；感謝我的同學(xué)和 朋友們，在我遇到困難和挫折的時(shí)候給予我最大的鼓勵(lì)和信心，在此向他們表示我最誠(chéng)摯的謝意 ! 在論文完成之際，我要感謝我的 同學(xué)們 對(duì)我始終如一的理解和支持，無(wú)私付出的一切。 采用主軸內(nèi)冷卻，并且采用冷卻回轉(zhuǎn)接頭連接主軸與 冷卻液管道。達(dá)到冷卻主軸、 刀具 以及工件 的作用。此種密封方式在滿(mǎn)足以上要求的同時(shí)，具有良好的防塵效果。 主軸密封設(shè)計(jì) 主軸密封示意圖如 圖 所示 。(AB)=107mm。固定端前支承的軸承用角接觸球軸承，后支承也選用角接觸球軸承。 (a) (b) (c) (d) 圖 主軸軸承配置的集中形式 20 在圖 (a)所示的配置中，前支承采用雙列短圓柱滾子軸 承和 60186。機(jī)床主軸支承根據(jù)主軸部件的轉(zhuǎn)速、承載能力及回轉(zhuǎn)精度等要求的不同而采用不同種類(lèi)的軸承。 圖 主軸定位示意圖 主軸的軸向定位通過(guò)主軸的軸肩、端蓋、隔套、軸承、鎖緊螺母之間的配合實(shí)現(xiàn)。通常以主軸前端產(chǎn)生單位位移量時(shí)，在為一方向上所施加的作用力大小來(lái)表示。其推導(dǎo)公式是在靜態(tài)力作用下進(jìn)行的。它主要取決于主軸端部結(jié)構(gòu)型式和尺寸、前支承的軸承配置和密封裝置等，有的還與機(jī)床其他結(jié)構(gòu)參數(shù)有關(guān)，如工作臺(tái)的行程等，因此主要由結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)確定。 17 設(shè)計(jì)時(shí)主要用類(lèi)比分析的方法來(lái)確定主軸直徑 D 。 為了盡快給高速運(yùn)行的 主軸 及刀具 散熱，通常對(duì) 主軸通以循環(huán)冷卻劑 ，使得主軸性能達(dá)到最佳狀態(tài)。 主軸部件通常由主軸、主軸軸承和安裝在主軸上的傳動(dòng)件等組成。最后，依靠雙楔形 塊產(chǎn)生的巨大摩擦力使軸與同步帶輪聯(lián)接在一起。因此， 本文將采取雙楔形塊聯(lián)接，依靠摩擦力使帶輪與 軸聯(lián) 接。 鍵連接是通過(guò)鍵實(shí)現(xiàn)軸和軸上零件間的軸向固定以傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩。 同步帶 與同步帶輪 的設(shè)計(jì)與選型 設(shè)計(jì)功率 的計(jì)算 根據(jù)工作機(jī)為凸輪加工專(zhuān)機(jī)，原動(dòng)機(jī)為交流電動(dòng)機(jī)， 由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》可查得 ? 。但同步帶傳動(dòng)對(duì)中心距及其尺寸穩(wěn)定性要求較高。 優(yōu)點(diǎn)是蝸輪蝸桿傳動(dòng) 結(jié)構(gòu)緊湊 ， 并能獲得很大的傳動(dòng)比， 一般傳動(dòng)比為 780， 工作平穩(wěn)無(wú)噪音 ， 傳動(dòng)功率范圍大 ， 可以自鎖 。 所需張緊力小，作用于軸上的壓力小 。由于張緊，在皮帶和皮帶輪的接觸面間產(chǎn)生了壓緊力，當(dāng)主動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，借摩擦力帶動(dòng)從動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)，這樣就把主動(dòng)軸的動(dòng)力傳給從動(dòng)軸。 當(dāng)所用鉆頭為新鉆頭時(shí)，扭矩系數(shù) MK 為 鉆頭扭矩為： 2 0. 8 ? ? ? ? ? ?Nm 由鉆削功率公式： 2cP Mn?? (22) 可知鉆削功率為： 2 2 .5 2 5 =3 9 3cP ?? ? ? ?W 由于我所設(shè)計(jì)的凸輪加工專(zhuān)機(jī)為雙軸加工則 總的鉆削功率為： 2 393 =7 86cP ??總 W 可得： 8 cE mPP ?? 總 (23) ?KW ? KW 式中： m? — 機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)效率 ， 選為 EP — 所需電動(dòng)機(jī)功率 , KW 主電機(jī) 型號(hào)選擇 FANUC 交流主軸電機(jī) ? 系列從 ～ 40KW共分 13 種。 三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速低于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)子繞組因與磁場(chǎng) 間存在著相對(duì)運(yùn)動(dòng)而感生電動(dòng)勢(shì)和電流，并與磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，實(shí)現(xiàn)能量變換。 交流電動(dòng)機(jī)：交流電動(dòng)機(jī)分為異步電動(dòng)機(jī)和同步電動(dòng)機(jī)兩類(lèi)。 最后，本文將 選擇合理的傳動(dòng)原件，設(shè)計(jì)電動(dòng)機(jī)固定方式，保證正常傳動(dòng)。 首先，本文 根據(jù)加工要求，確定主軸的整體力學(xué)性能，所需材料選擇，并進(jìn)行一定的計(jì)算校核。國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)凸輪軸的主要方法有：采用鋼質(zhì)鍛造毛坯經(jīng)切削加工后，凸輪桃尖部分經(jīng)高頻淬火形成馬氏體層的工藝。 凸輪軸加工專(zhuān)機(jī) 主軸箱為高精度型凸輪軸加工專(zhuān)機(jī)重要的一部分，用來(lái)加工有一定精度要求的、形狀復(fù)雜的凸輪類(lèi)零件。對(duì)這些要求， 組合機(jī)床的設(shè)計(jì)技術(shù) 將起到發(fā)展、推廣和應(yīng)用。 spindle design 3 引言 以 組合 機(jī)床為代表的數(shù)控設(shè)備的生產(chǎn)與應(yīng)用水平反映了一個(gè)國(guó)家的機(jī)械與電子工業(yè)水平 ， 它的推廣應(yīng)用對(duì)提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量，改變我國(guó)制造技術(shù)落后的狀況起著極為重要的作用。 引言 ....................................................................................................................... 3 第 1章 緒論 .......................................................................................................... 4 課題研究背景 .............................................................................................. 4 課題研究?jī)?nèi)容與目的 .................................................................................... 4 設(shè)計(jì)參數(shù)與要求 .......................................................................................... 5 第 2章 電機(jī)的選型 .............................................................................................. 6 電機(jī)類(lèi)型選擇 .............................................................................................. 6 電機(jī)功率計(jì)算 .............................................................................................. 6 主電機(jī)型號(hào)選擇 .......................................................................................... 8 第 3章 傳動(dòng)設(shè)計(jì) ................................................................................................. 10 傳動(dòng)形式選擇 ............................................................................................. 10 同步帶與同步帶輪的設(shè)計(jì)與選型 .................................................................. 11 設(shè)計(jì)功率的計(jì)算 ...................................................................................... 11 選擇帶型和節(jié)距 ...................................................................................... 11 同步帶輪尺寸的確定 ............................................................................... 12 與主軸相連的同步帶輪設(shè)計(jì) ..................................................................... 13 帶輪與軸的聯(lián)接 ......................................................................................... 14 第 4章 主軸單元設(shè)計(jì) ......................................................................................... 16 主軸單元結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ...................................................................................... 16 主軸直徑的設(shè)計(jì) ...................................................................................... 16 主軸內(nèi)孔徑的設(shè)計(jì) ................................................................................... 17 主軸懸伸量的設(shè)計(jì) ................................................................................... 17 主軸支承跨距的設(shè)計(jì) ............................................................................... 17 主軸定位設(shè)計(jì) ....................................................