【正文】 在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，首先我要感謝在整個(gè)過程中細(xì)心幫助我的指導(dǎo)老師魏浩征老師的不懈指導(dǎo)。所以VIII孔加工總工時(shí)所以工序15的總工時(shí) 鉆擴(kuò)鉸C面孔根據(jù)工序15相同的計(jì)算方法，通過查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》可得：（1）VII孔加工時(shí)，1）鉆Φ30mm孔時(shí)進(jìn)給量f=，主軸轉(zhuǎn)速n=750r/min，切削速度v=，機(jī)動(dòng)時(shí)間=，輔助時(shí)間=2）擴(kuò)孔時(shí)進(jìn)給量f=，主軸轉(zhuǎn)速n=530r/min，切削速度v=，機(jī)動(dòng)時(shí)間=，輔助時(shí)間=3）鉸孔時(shí)進(jìn)給量f=，主軸轉(zhuǎn)速n=88r/min，切削速度v=，機(jī)動(dòng)時(shí)間=，輔助時(shí)間=；所以VII孔加工的總工時(shí) （2）VIII孔加工時(shí)，1）鉆Φ23mm孔時(shí)進(jìn)給量f=，主軸轉(zhuǎn)速n=430r/min，切削速度v=，機(jī)動(dòng)時(shí)間=，輔助時(shí)間=2）擴(kuò)孔時(shí)進(jìn)給量f=，主軸轉(zhuǎn)速n=1000r/min，切削速度v=，機(jī)動(dòng)時(shí)間=，輔助時(shí)間=3）鉸孔時(shí)進(jìn)給量f=，主軸轉(zhuǎn)速n=140r/min，切削速度v=，機(jī)動(dòng)時(shí)間=，輔助時(shí)間=；所以VIII孔加工的總工時(shí) 所以，工序16的總工時(shí) 鉆擴(kuò)鉸F面孔根據(jù)工序15相同的計(jì)算方法，通過查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》可得：（1）IX孔加工時(shí)， 1）鉆Φ36mm孔時(shí)進(jìn)給量f=，主軸轉(zhuǎn)速n=750r/min，切削速度v=，機(jī)動(dòng)時(shí)間=，輔助時(shí)間=2）擴(kuò)孔時(shí)進(jìn)給量f=，主軸轉(zhuǎn)速n=750r/min，切削速度v=，機(jī)動(dòng)時(shí)間=，輔助時(shí)間=3）鉸孔時(shí)進(jìn)給量f=，主軸轉(zhuǎn)速n=88r/min，切削速度v=，機(jī)動(dòng)時(shí)間=，輔助時(shí)間=； 所以IX孔加工的總工時(shí) （2）X孔加工時(shí)，1）鉆Φ23mm孔時(shí)進(jìn)給量f=，主軸轉(zhuǎn)速n=275r/min，切削速度v=，機(jī)動(dòng)時(shí)間=，輔助時(shí)間=2）擴(kuò)孔時(shí)進(jìn)給量f=，主軸轉(zhuǎn)速n=1000r/min，切削速度v=，機(jī)動(dòng)時(shí)間=，輔助時(shí)間=3）鉸孔時(shí)進(jìn)給量f=，主軸轉(zhuǎn)速n=140r/min，切削速度v=，機(jī)動(dòng)時(shí)間=，輔助時(shí)間=；所以X孔加工的總工時(shí) （3）XI孔加工時(shí)，1）鉆Φ23mm孔時(shí)進(jìn)給量f=，主軸轉(zhuǎn)速n=275r/min，切削速度v=，機(jī)動(dòng)時(shí)間=，輔助時(shí)間=2）擴(kuò)孔時(shí)進(jìn)給量f=，主軸轉(zhuǎn)速n=1000r/min，切削速度v=，機(jī)動(dòng)時(shí)間=，輔助時(shí)間=3）鉸孔時(shí)進(jìn)給量f=，主軸轉(zhuǎn)速n=140r/min，切削速度v=，機(jī)動(dòng)時(shí)間=，輔助時(shí)間=；所以XI孔加工的總工時(shí) （4）XII孔加工時(shí)，1）鉆Φ38mm孔時(shí)進(jìn)給量f=，主軸轉(zhuǎn)速n=275r/min，切削速度v=，機(jī)動(dòng)時(shí)間=，輔助時(shí)間=2）擴(kuò)孔時(shí)進(jìn)給量f=，主軸轉(zhuǎn)速n=530r/min，切削速度v=，機(jī)動(dòng)時(shí)間=，輔助時(shí)間=3）鉸孔時(shí)進(jìn)給量f=，主軸轉(zhuǎn)速n=88r/min，切削速度v=，機(jī)動(dòng)時(shí)間=，輔助時(shí)間=；所以XII孔加工的總工時(shí) 所以，工序17總工時(shí) 浮動(dòng)鏜根據(jù)工序11相同的計(jì)算方法，通過查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》可得：，f= ，切削速度v=5m/s=300m/min，主軸轉(zhuǎn)速，切削速度，機(jī)動(dòng)時(shí)間，輔助時(shí)間。3)鉸孔至φ52mm刀具：套式機(jī)用鉸刀，查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》得進(jìn)給量f=，切削速度v=，所以刀具轉(zhuǎn)速,取88，所以實(shí)際切削速度， , ,取，助時(shí)間。3）精鏜時(shí)，進(jìn)給量f=，切削速度v=，主軸轉(zhuǎn)速n=600r/min。,。 加工工藝過程的擬定經(jīng)過上述問題的分析、研究、評(píng)比和估算以后，我們將主軸箱箱體的加工工藝過程擬定如下表:表2 加工工藝過程表序號(hào)工序名稱工序內(nèi)容及要求基面設(shè)備1鑄造2熱處理人工時(shí)效，消除內(nèi)應(yīng)力3上底漆4劃線（1） 按圖樣外形尺寸及軸孔位置劃出IV孔中心線（2） 劃出B、D、E、F各面加工線及找正線（3） 根據(jù)內(nèi)部軸承擋位置及內(nèi)腔壁劃出A、C兩面加工線及找正線主軸孔軸線劃線平板5銑頂面粗銑B面，精銑B面（粗銑至374mm，留余量1mm，精銑至373mm）以F面為安裝基準(zhǔn)面，找正中心線墊平端面銑床6銑側(cè)面粗銑F、G面，精銑F、G面（粗銑至486mm，余量1mm，精銑至485mm）以B面為安裝基準(zhǔn)面，找正中心線立式銑床7銑定位面粗銑D、E面，精銑D、E面（，留余量1mm，；，留余量1mm，）以B面為安裝基準(zhǔn)面，找正中心線8磨定位面粗磨D面及E面，精磨D面及E面（，精磨至370mm；，精磨至406mm）以B面為安裝基準(zhǔn)面，找正E面立軸圓臺(tái)平面磨床9銑端面粗銑A、C面，精銑A、C面（粗銑至651mm，留余量1mm，精銑至650mm）D面和E面立式銑床10劃線用樣板劃出I、II、III、IV軸孔加工線劃線平板11鏜C面孔粗鏜C面II、III、IV各孔，留雙邊余量2mm，最后精鏜C面各孔（II孔粗鏜至Φ60mm，留余量2mm，精鏜至Φ62mm；III孔粗鏜至Φ123mm，留余量2mm，精鏜至Φ125mm；IV粗鏜至Φ138mm，留余量2mm，）D面和E面臥式鏜床12鏜A面孔粗鏜A面I、I I、I I I、IV各孔，留雙邊余量2mm，最后精鏜A面各孔(I孔粗鏜至Φ118mm，留余量2mm，精鏜至Φ120mm；II孔粗鏜至Φ60mm，留余量2mm，精鏜至Φ62mm；III孔粗鏜至Φ123mm，留余量2mm，精鏜至Φ125mm；IV粗鏜至Φ138mm，留余量2mm，)D面和E面臥式鏜床13涂漆14自然時(shí)效15鉆擴(kuò)鉸A面孔鉆擴(kuò)鉸A面V、VI、VII、VIII各孔(，鉸至Φ52mm；VI孔鉆至Φ55mm，擴(kuò)至Φ59mm，鉸至Φ60mm?，F(xiàn)若根據(jù)工廠生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和對(duì)上述兩種方案所需工藝成本的估算，采用第（1）中方案比較經(jīng)濟(jì)合理。所有這些情況都說明孔系加工比較不容易達(dá)到精度，這就是主軸箱箱體加工中的關(guān)鍵。6）Ⅳ。主軸箱體上有與床身導(dǎo)軌面結(jié)合的平面、裝手柄的平面及其他平面，以及一些孔系和端面。(2) 通過各階振型圖可以發(fā)現(xiàn)，箱體的振型主要表現(xiàn)為擺動(dòng)和扭轉(zhuǎn)，擺動(dòng)大都發(fā)生在低階低頻振型下，而扭轉(zhuǎn)大都發(fā)生在高階高頻振型下，而箱體的扭轉(zhuǎn)則會(huì)引起箱體的變形，進(jìn)而引起主軸等箱體內(nèi)其它軸的變形，同時(shí)由箱體引起的振動(dòng)會(huì)導(dǎo)致加工表面的振動(dòng)，使表面粗糙度增大；而且箱體的變形還會(huì)使工件和刀具之間產(chǎn)生相對(duì)位移，影響正常的運(yùn)動(dòng)軌跡，這樣就影響了零件的加工表面質(zhì)量和加工精度，另外箱體扭轉(zhuǎn)引起的變形還會(huì)降低刀具的使用壽命。(2)Mode Extraction Method：選擇模態(tài)提取方法為Block Lanczosmethod(默認(rèn))蘭索斯法。由于主軸箱結(jié)構(gòu)為空間不規(guī)則幾何體，故選用SOLIDl86單元。具體方法是：再次進(jìn)入ANSYS求解器，激活擴(kuò)展處理及相關(guān)選項(xiàng)，指定載荷步選項(xiàng)，開始擴(kuò)展處理，退出SOLUTION。由于彈性體的自由振動(dòng)總可以分解為一系列簡(jiǎn)諧振動(dòng)的疊加，為了求解結(jié)構(gòu)自由振動(dòng)的固有頻率及相應(yīng)的振型，考慮如下簡(jiǎn)諧振動(dòng)的解，即假設(shè) (3)式中：q節(jié)點(diǎn)位移的振幅矩陣，它與時(shí)間無關(guān)； 固有頻率； t時(shí)間。 主要研究?jī)?nèi)容（1）研究C6150車床的整體構(gòu)造，特別是對(duì)車床中的一個(gè)基礎(chǔ)件主軸箱的研究，主要是關(guān)于主軸箱與其相接觸的各零部件的結(jié)構(gòu)形式，如主軸箱內(nèi)的各主軸以及坐落在其上的掛輪箱，對(duì)C6150主軸箱部分進(jìn)行受力分析以及主軸箱與床身和主軸的相對(duì)位置的確定。利用實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)分析結(jié)果檢驗(yàn)、補(bǔ)充和修正原始有限元?jiǎng)恿Ψ治瞿Ｐ?；利用修正后的有限元模型?jì)算結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)特性和響應(yīng)，并進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。本人授權(quán)　　 　 　大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。模態(tài)分析技術(shù)開始于20世紀(jì)30年代，經(jīng)過70多年的發(fā)展，模態(tài)分析已經(jīng)成為振動(dòng)工程中一個(gè)重要分支。 現(xiàn)實(shí)意義通過模態(tài)分析，可以得到箱體的振動(dòng)情況并分析出箱體的薄弱環(huán)節(jié)，最后以此找到解決振動(dòng)和噪聲問題。模態(tài)分析反應(yīng)了結(jié)構(gòu)的固有振動(dòng)特性，與施加的外載荷無關(guān)。在車床的主軸箱結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究模態(tài)分析中必須指定彈性模量EX和密度DENS，而且非線性特性將被忽略。針對(duì)不同的結(jié)構(gòu)模型，需要選擇不同的單元類型，ANSYS的單元類型有：實(shí)體單元、梁／管單元、殼／膜彈元、桿／索單元、彈簧單元、接觸單元、表面效應(yīng)單元、質(zhì)量單元、超單元等。具體步驟是：GUI Main MenuPreprocessorMeshingMesh Tool,選中Smart Size，將數(shù)值設(shè)為6，點(diǎn)擊Mesh，選擇Pick all，進(jìn)行智能劃分。 模態(tài)計(jì)算結(jié)果主軸箱結(jié)構(gòu)前十五階固有頻率、振幅及振型描述（1）各階固有頻率如下表表1 各階固有頻率表階次固有頻率/Hz振型描述1沿Y軸方向擺動(dòng)，左側(cè)面連接部分振型明顯2沿Z軸方向擺動(dòng)，左側(cè)面連接部分振型明顯3沿X軸方向擺動(dòng)，右側(cè)面連接部分和底面凸臺(tái)處振型明顯4內(nèi)支撐板沿Y方向左右擺動(dòng)，兩支撐板頂部振型明顯5箱體扭轉(zhuǎn)，左側(cè)面連接部分振型明顯6內(nèi)支撐板沿X方向左右擺動(dòng)，兩支撐板頂部振型明顯7沿Y方向彎曲，后側(cè)面中段振型明顯8沿Y方向彎曲，后側(cè)面中段振型明顯9沿Y方向彎曲，前側(cè)面中段振型明顯10箱體扭轉(zhuǎn)，左側(cè)面和后側(cè)面中段振型明顯11內(nèi)支撐板沿Y方向左右擺動(dòng)，支撐板頂部振型明顯12沿X方向彎曲，左側(cè)面和前側(cè)面中段振型明顯13箱體扭轉(zhuǎn)，后側(cè)面中段振型明顯14內(nèi)支撐板沿Y方向左右擺動(dòng)，支撐板頂部振型明顯15內(nèi)支撐板沿Y方向左右擺動(dòng)，支撐板頂部振型明顯（2）各階振型如下圖 1階振型 2階振型 3階振型 4階振型 5階振型 6階振型 7階振型 8階振型 9階振型 10階振型 11階振型 12階振型 13階振型 14階振型 15階振型圖8 各階振型圖（3）各階總變形如下圖 1階總變形 2階總變形 3階總變形 4階總變形 5階總變形 6階總變形 7階總變形 8階總變形 9階總變形 10階總變形 11階總變形 12階總變形 13階總變形 14階總變形 15階總變形圖9 各階總變形圖 模態(tài)分析結(jié)果(1) 從前15階固有頻率可以看出，前三階頻率都非常小，均在100以下，,而車床主軸轉(zhuǎn)速范圍在361400r/min，根據(jù)主軸轉(zhuǎn)速及主軸上齒輪的最大齒數(shù)為28，,所以在12階模態(tài)以下時(shí)，車床主軸可能與箱體發(fā)生共振。對(duì)于第4階和第6階出現(xiàn)的箱體內(nèi)支撐板的嚴(yán)重變形，在優(yōu)化后變形量減小了；其次5階后箱體出現(xiàn)的扭轉(zhuǎn)變形也有所改善；對(duì)于扭轉(zhuǎn)變形最厲害的7階，在優(yōu)化后，箱體側(cè)壁的變形量明顯減小，且扭轉(zhuǎn)現(xiàn)象有所減弱。3）Ⅲ；。而且箱體內(nèi)的隔板上也有精度要求高的孔。（2）在大批量生產(chǎn)時(shí)，可采用頂面和兩銷孔作為統(tǒng)一基準(zhǔn)，鏜孔用的中間支撐固定在夾具底板上。為了達(dá)到零件圖對(duì)孔系精度的要求，除了選擇底面D和導(dǎo)向面E作為統(tǒng)一基面外；精鏜是保障這種位置精度的關(guān)鍵工序，所以采用專用鏜模，使孔系的位置精度只取決于這種鏜模和鏜桿的制造精度，這樣，就可以利用制造精度一般而生產(chǎn)效率高的組合機(jī)床來完成精鏜孔系的工序。 銑定位面用和工序5同樣的方法，選用X53K立式銑床，Φ200mm直齒三面刃銑刀，計(jì)算可得，1）粗加工時(shí)，切削速度v= m/s，主軸轉(zhuǎn)速n=235m/s，進(jìn)給量f=1mm，=5mm，機(jī)動(dòng)時(shí)間=，輔助時(shí)間=。所以可得鏜孔IV的總工時(shí)由此可得工序11的總工時(shí): 鏜A面孔用于工序11相同的方法可得：（1）鏜孔I時(shí)，選用T68臥式鏜床和硬質(zhì)合金鏜刀，鏜刀材料為YT5。所以，輔助時(shí)間。2）刀具：套式擴(kuò)孔鉆，查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》進(jìn)給量f=，切削速度v=，故具轉(zhuǎn)速,取1000，故際的切削速度，,取。另外，對(duì)于車床主軸箱的加工工藝，我們著重考慮的是主軸孔的加工，為滿足主軸孔的高精度要求，我們采用了浮動(dòng)鏜。學(xué)校還教會(huì)了我如何生活以及如何面對(duì)生活中的壓力和問題，學(xué)校教會(huì)我們的不僅是知識(shí)還有受用不盡的