【正文】 組件工作時(shí)因各相對(duì)運(yùn)動(dòng)處的摩擦而發(fā)熱，產(chǎn)生溫升，從而使主軸組件的形狀和位置發(fā)生變化，直接影響加工精度。主軸組件受熱伸長(zhǎng)，使軸承間隙發(fā)生變化。溫度是使?jié)櫥驼扯冉档?，加速磨損甚至抱軸，降低了軸承的承載能力。主軸箱因溫升而變形，使主軸偏離正確位置。前后軸承的溫度不同，還會(huì)導(dǎo)致主軸軸線傾斜。 耐磨性主軸組件的耐磨性是指長(zhǎng)期保持原始精度的能力，即精度保持性。主要影響因素是材料熱處理、軸承類型和潤(rùn)滑方式。主軸上易磨損的地方是刀具或工件的安裝部位以及移動(dòng)式主軸的工作部位。為了提高耐磨性，主軸的上述部位應(yīng)該淬硬，以提高其硬度增加耐磨性。主軸軸承也需有良好的潤(rùn)滑，提高其耐磨性。 材料和熱處理主軸承載后允許的彈性變形很小，引起的應(yīng)力通常遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于鋼的強(qiáng)度極限。因此，強(qiáng)度一般不做為選材的依據(jù)。主軸的形狀，尺寸確定之后，剛度主要取決于材料的彈性模量。各種材料的彈性模量幾乎相同，因此剛度也不是選材的依據(jù)。主軸材料的選擇主要根據(jù)耐磨性和熱處理變形來考慮。數(shù)控機(jī)床的材料通常是45號(hào)或60號(hào)優(yōu)質(zhì)中碳鋼，需調(diào)質(zhì)處理。 主軸的結(jié)構(gòu)為了提高剛度，主軸的直徑應(yīng)該大些。前軸承到主軸前端的距離（稱懸伸量）應(yīng)盡可能小一些。為了便于裝配，主軸通常作成階梯形的，主軸的結(jié)構(gòu)和形狀與主軸上所安裝的傳動(dòng)件，軸承等零件的類型，數(shù)量，位置和安裝方法有直接關(guān)系。主軸軸承的結(jié)構(gòu)配置主要取決于主軸的轉(zhuǎn)速特性的速度因素和主軸的剛度要求。適應(yīng)高速度要求的軸承配置形式，前支承采用三個(gè)角接觸球軸承組合方式的支承結(jié)構(gòu)，能保證較高的回轉(zhuǎn)精度。后支承采用兩個(gè)角接觸球軸承外圈寬端面相對(duì)(背靠背)安裝的支承結(jié)構(gòu)，因?yàn)榻墙佑|軸承既可以承受徑向載荷又可以承受軸向載荷，接觸角越大軸向剛度越大。各個(gè)軸承的組合形式，根據(jù)載荷大小和最高轉(zhuǎn)速以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求。 軸承的配置形式 主軸尺寸參數(shù)的確定主軸的主要尺寸主要參數(shù)包括主軸直徑、內(nèi)孔直徑、懸伸長(zhǎng)度和支承跨距。主軸主要尺寸參數(shù)的主要依據(jù)是主軸的剛度、結(jié)構(gòu)工藝性和主軸組件的工藝適用范圍。主軸直徑越大，其剛度越大，但使得軸承和軸上其他零件的尺寸相應(yīng)增大。軸承的直徑越大，同等級(jí)精度軸承的公差值也越大，要保證主軸的旋轉(zhuǎn)精度就越困難。同時(shí)極限轉(zhuǎn)速下降。，后軸頸按來確定。 主軸前軸頸機(jī)床類型電動(dòng)機(jī)功率 kw~44~~~11前軸頸 mm臥式車床70~9070~10595~130110~145升降臺(tái)銑床60~9060~9575~10090~105根據(jù)所設(shè)計(jì)的機(jī)床選用11kw電動(dòng)機(jī)，所以主軸前軸頸直徑選用110m，后端直徑，圓整后取。主軸內(nèi)孔直徑用于通過刀具夾緊裝置固定刀具、傳動(dòng)氣動(dòng)或液壓卡盤等。主軸的孔徑大小主要受主軸剛度的制約。主軸的孔徑與主軸直徑之比，%。，主軸前支承點(diǎn)至主軸前端的距離a稱為主軸的前懸伸。主軸的前懸伸長(zhǎng)度與主軸前端結(jié)構(gòu)的形狀尺寸，前軸承的類型、組合方式和軸承的潤(rùn)滑與密封有關(guān)。主軸的前懸伸長(zhǎng)度對(duì)剛度影響很大。主軸前懸伸長(zhǎng)度越短，其剛度越高。因此，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量縮短懸伸量。 主軸組件的懸伸和跨距主軸前支承點(diǎn)至主軸后支承點(diǎn)間的距離稱為跨距L。如果跨距L較大，則主軸變形較大，如果跨距L較小，則軸承的變形對(duì)主軸前端的位移影響較大。加工中心主軸的軸端用于安裝夾具和刀具。要求夾具和刀具在軸端定位精度高、定位剛度好、裝卸方便，同時(shí)使主軸的懸伸長(zhǎng)度短。其主軸是空心的，前端有7:24的錐孔，用于插入銑刀錐柄或刀桿尾錐時(shí)定位，再由拉桿從主軸后端拉緊，防止切削時(shí)銑刀和主軸之間有相對(duì)松動(dòng)。通常裝夾BT40（BT50）等刀柄或刀桿。主軸端面上有四個(gè)螺孔和兩個(gè)端面長(zhǎng)鍵，螺孔用來固定銑刀，端面鍵既可以傳遞刀具的扭矩，又可用于刀具的周向定位。 加工中心主軸的前端部形狀5總裝配圖在結(jié)構(gòu)方案確定后，著手繪制結(jié)構(gòu)草圖，繪圖時(shí)，應(yīng)注意檢查傳動(dòng)設(shè)計(jì)的結(jié)果有無相互干涉、碰撞或其它不合理情況。確定出傳動(dòng)軸的支承跨距、齒輪在軸上的位置以及各軸的空間的方位，確定各軸的受力點(diǎn)和受力方向，為軸和軸承的驗(yàn)算提供必要的數(shù)據(jù)。展開圖是按傳動(dòng)軸傳遞運(yùn)動(dòng)的先后順序，按主軸的最高或最低轉(zhuǎn)速的傳動(dòng)路線的齒輪位置，沿其軸心線剖開、并將這些剖切面展開在同一平面上形成的試圖（）。其中個(gè)別軸未包括在內(nèi)，可畫在適當(dāng)?shù)奈恢蒙希S向尺寸不變。展開圖表示了各傳動(dòng)件的傳動(dòng)關(guān)系，即傳動(dòng)路線和變速情況，傳動(dòng)軸及其支承結(jié)構(gòu)尺寸，軸上各零件的結(jié)構(gòu)形狀，尺寸和相互位置，各零件間的配合性質(zhì)和精度以及緊固、定位方法等。 總裝展開圖結(jié) 論本文在系統(tǒng)地論述數(shù)控加工中心主傳動(dòng)系統(tǒng)理論的基礎(chǔ)上，對(duì)HMC50中等規(guī)格的臥式銑鏜加工中心主傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了初步設(shè)計(jì)。數(shù)控加工中心的主傳動(dòng)系統(tǒng)包括主軸電機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)與主軸組件，與普通機(jī)床相比，變速功能絕大部分由主軸電機(jī)的無級(jí)調(diào)速來實(shí)現(xiàn)的，省去了繁雜的齒輪變速機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，本設(shè)計(jì)中采用四級(jí)齒輪變速機(jī)構(gòu)用以擴(kuò)大電機(jī)無級(jí)調(diào)速的范圍。設(shè)計(jì)過程中存在的主要問題：起初對(duì)于數(shù)控加工中心主傳動(dòng)系統(tǒng)的工作原理及結(jié)構(gòu)沒有十分明確的概念，未能在最短的時(shí)間內(nèi)初步設(shè)計(jì)出主軸箱的零部件草圖，耽誤了很多不必要的時(shí)間。，造成了設(shè)計(jì)時(shí)間的大量浪費(fèi)，加長(zhǎng)了設(shè)計(jì)的時(shí)間。，對(duì)變頻電動(dòng)機(jī)的工作原理不是十分明白，查閱了大量資料后才弄明白。耽誤了一些時(shí)間。設(shè)計(jì)中著重考慮問題與解決的問題：1. 加工中心主傳動(dòng)系統(tǒng)在電動(dòng)機(jī)之后串聯(lián)四級(jí)齒輪變速機(jī)構(gòu)來滿足機(jī)床的恒功率調(diào)速范圍。 ，使機(jī)床的結(jié)構(gòu)更加緊湊。致 謝在本論文的完成過程中，我要感謝很多人的幫助和指點(diǎn)，要是沒有他們的幫助我不可能這么順利地完成論文。首先我要感謝我的母?！|寧科技大學(xué)的辛勤培育，其次感謝院系的各位老師四年來的諄諄教誨，沒有他們給我的機(jī)械制造方面的基礎(chǔ)知識(shí)，我的論文不可能完成。本論文是在張文潔老師的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成的。張老師平時(shí)工作繁忙，但仍抽出時(shí)間指導(dǎo)我的設(shè)計(jì)，她待人誠(chéng)懇熱情，在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，幫助我設(shè)定了工作進(jìn)程，熱心的答疑，給予我極大的幫助和鼓勵(lì)，在此表示衷心的感謝。在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，我的同學(xué)給了我許多幫助，尤其在電動(dòng)機(jī)的選用和無極調(diào)速部分。同學(xué)耐心細(xì)致的給我講解。在此由衷的表示感謝。最后，我還要感謝我的室友，在我忙于畢業(yè)設(shè)計(jì)期間他們?cè)谏钌辖o了我許多幫助和照顧。并主動(dòng)幫助我查找資料。參考文獻(xiàn)[1]：中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社，2005.[2]：大連理工大學(xué)出版社，2005.[3]：國(guó)防工業(yè)出版社，2003.[4]：機(jī)械工業(yè)出版社，2002.[5]：機(jī)械工業(yè)出版社，2002.[6]：西北工業(yè)大學(xué)出版社，2004.[7]：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1998.[8] ：機(jī)械工業(yè)出版社，1994.[9]，2006.[10]，2007.[11]李慶余、2008.[12]（第四版）.高等教育出版社，1997.[13]林宋、：化學(xué)工業(yè)出版社，2003.[14]：中國(guó)輕工業(yè)出版社，1999.[15]：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.[16]，2003.[17]，2001.[18]：高等教育出版社，2004.[19]：機(jī)械工業(yè)出版社，2000.[20]：化學(xué)工業(yè)出版社，2006.[21]：化學(xué)工業(yè)出版社，2005.[22]：化學(xué)工業(yè)出版社，2006.[23]Mechanical Drive(Reference Issue).Machine (14),1980.