【正文】 組件工作時因各相對運動處的摩擦而發(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，使軸承間隙發(fā)生變化。溫度是使?jié)櫥驼扯冉档停铀倌p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，還會導(dǎo)致主軸軸線傾斜。 耐磨性主軸組件的耐磨性是指長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號或60號優(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。后支承采用兩個角接觸球軸承外圈寬端面相對(背靠背)安裝的支承結(jié)構(gòu)，因為角接觸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)床類型電動機(jī)功率 kw~44~~~11前軸頸 mm臥式車床70~9070~10595~130110~145升降臺銑床60~9060~9575~10090~105根據(jù)所設(shè)計的機(jī)床選用11kw電動機(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、傳動氣動或液壓卡盤等。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，%。，主軸前支承點至主軸前端的距離a稱為主軸的前懸伸。主軸的前懸伸長度與主軸前端結(jié)構(gòu)的形狀尺寸，前軸承的類型、組合方式和軸承的潤滑與密封有關(guān)。主軸的前懸伸長度對剛度影響很大。主軸前懸伸長度越短，其剛度越高。因此，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計時，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至主軸后支承點間的距離稱為跨距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，同時使主軸的懸伸長度短。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定位，再由拉桿從主軸后端拉緊，防止切削時銑刀和主軸之間有相對松動。通常裝夾BT40（BT50）等刀柄或刀桿。主軸端面上有四個螺孔和兩個端面長鍵，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，應(yīng)注意檢查傳動設(shè)計的結(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，確定各軸的受力點和受力方向，為軸和軸承的驗算提供必要的數(shù)據(jù)。展開圖是按傳動軸傳遞運動的先后順序，按主軸的最高或最低轉(zhuǎn)速的傳動路線的齒輪位置，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（）。其中個別軸未包括在內(nèi)，可畫在適當(dāng)?shù)奈恢蒙?，但軸向尺寸不變。展開圖表示了各傳動件的傳動關(guān)系，即傳動路線和變速情況，傳動軸及其支承結(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)控加工中心主傳動系統(tǒng)理論的基礎(chǔ)上，對HMC50中等規(guī)格的臥式銑鏜加工中心主傳動系統(tǒng)進(jìn)行了初步設(shè)計。數(shù)控加工中心的主傳動系統(tǒng)包括主軸電機(jī)、傳動系統(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)的無級調(diào)速來實現(xiàn)的，省去了繁雜的齒輪變速機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單，本設(shè)計中采用四級齒輪變速機(jī)構(gòu)用以擴(kuò)大電機(jī)無級調(diào)速的范圍。設(shè)計過程中存在的主要問題：起初對于數(shù)控加工中心主傳動系統(tǒng)的工作原理及結(jié)構(gòu)沒有十分明確的概念，未能在最短的時間內(nèi)初步設(shè)計出主軸箱的零部件草圖，耽誤了很多不必要的時間。，造成了設(shè)計時間的大量浪費，加長了設(shè)計的時間。，對變頻電動機(jī)的工作原理不是十分明白，查閱了大量資料后才弄明白。耽誤了一些時間。設(shè)計中著重考慮問題與解決的問題：1. 加工中心主傳動系統(tǒng)在電動機(jī)之后串聯(lián)四級齒輪變速機(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，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校——遼寧科技大學(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，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。張老師平時工作繁忙，但仍抽出時間指導(dǎo)我的設(shè)計，她待人誠懇熱情，在畢業(yè)設(shè)計過程中，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，在此表示衷心的感謝。在畢業(yè)設(shè)計期間，我的同學(xué)給了我許多幫助，尤其在電動機(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)計期間他們在生活上給了我許多幫助和照顧。并主動幫助我查找資料。參考文獻(xiàn)[1]：中國勞動社會保障出版社，2005.[2]：大連理工大學(xué)出版社，2005.[3]：國防工業(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.