【正文】 類型機(jī)床對溫升都有一定限制。如高精度機(jī)床，連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)下的允許溫升為8—10℃，精密機(jī)床為15—20℃，普通機(jī)床為30一40℃。 精度保持件主軸組件的精度保持性是指長期地保持其原始制造精度的能力。主軸組件喪失其原始精度的主要原因是磨損，如主軸軸承、主軸軸頸表面、裝夾工件或刀具的定位表面的磨損。磨損的速度與摩擦的種類有關(guān)，與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、表面粗糙度、材料的熱處理方式、潤滑、防護(hù)及使用條件等許多因素有關(guān)。所以要長期保持主軸組件的精度，必須提高其耐磨性。對耐磨性影響較大的因素有主軸、軸承的材料、熱處理方式、軸承類型及潤滑防護(hù)方式等。 主軸的構(gòu)造主軸的構(gòu)造和形狀豐要決定干主軸上所安裝的刀具、夾具、傳動(dòng)件、軸承等零件的類型、數(shù)量、位置和安裝定位方法等。設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)考慮主軸加工工藝性和裝配工藝性。主軸一般為空心階梯軸，前端徑向尺寸大，中間徑向尺寸逐漸減小，尾部徑向尺寸最小。主軸的前端形式取決于機(jī)床類型和安裝夾具或刀具的形式。主軸端部用于安裝刀具或夾持工件的夾具，在結(jié)構(gòu)上，應(yīng)能保證定位難確、安裝可靠、聯(lián)接牢固、裝卸方便，并能傳遞足夠的轉(zhuǎn)矩。主軸端部的結(jié)構(gòu)形狀都己標(biāo)誰化。 主軸的材料和熱處理主軸的材料應(yīng)根據(jù)載荷特點(diǎn)、耐磨性要求、熱處理方法和熱處理后變形情況選擇。主軸的剛度與材料的彈性模量互值有關(guān)，主軸材料首先考慮用鋼料。值得柱意的是，鋼的彈性模量E的數(shù)值和鋼的種類及熱處理方式無關(guān)，即不論是普通鋼或合金鋼，其彈性模量置基本相同。因此在選擇鋼料時(shí)應(yīng)首先選用價(jià)格便宜的中碳鋼(如45鋼)，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后，在主軸端部、錐孔、定心軸頸或定心錐面等部位進(jìn)行局部高頻淬硬，以提高其耐磨性。只有載荷大和有沖擊，或精密機(jī)床需要減小熱處理后的變形，或有其它特殊要求時(shí)，才考慮選用合金鋼。當(dāng)支承為滑動(dòng)軸承，則軸頸也需淬硬，以提高其耐磨性。 主軸部件的傳動(dòng)方式及布置型式 傳動(dòng)方式本次設(shè)計(jì)數(shù)控銑床主軸是采用齒輪傳動(dòng)，它具有結(jié)構(gòu)簡單、緊湊和能傳遞較大的扭矩，應(yīng)用最廣。傳動(dòng)方式如下圖所示： 傳動(dòng)件位置的合理布置 主軸部件軸承的配置主軸軸承是主軸部件的重要組成部分，它的類型、結(jié)構(gòu)、配置、精度、安裝、調(diào)整、潤滑和冷卻等狀況，都直接影響主軸部件的工作性能。主軸部件上的軸承應(yīng)具有旋轉(zhuǎn)精度高、剛度高、承載能力強(qiáng)、抗振性好、極限轉(zhuǎn)速高、適應(yīng)變速范圍大、磨擦功耗小、噪聲低、壽命長等性能，同時(shí)應(yīng)滿足制造簡單，使用維修方便、成本低、結(jié)構(gòu)尺寸小等要求。主軸支承是主軸組件的重要組成部分，主軸支承是指主軸軸承、支承座及其相關(guān)零件的組合體，其中核心元件是軸承。出此，采用滾動(dòng)軸承的支承稱為主軸滾動(dòng)支承；采用滑動(dòng)軸承的支承稱為主軸滑動(dòng)支承。滾動(dòng)軸承的主要優(yōu)點(diǎn)是適應(yīng)轉(zhuǎn)速和載荷變動(dòng)的范圍大；能在零間隙或負(fù)間隙(一定的過盈量)條件下穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，具有較高的旋轉(zhuǎn)精度和剛度；軸承潤滑容易，維修、供應(yīng)方便，摩擦因數(shù)小等。其缺點(diǎn)是滾動(dòng)軸承的滾動(dòng)體數(shù)目有限，剛度是變化的，阻尼也較小，容易引起振動(dòng)和噪聲；徑向尺寸也較大?；瑒?dòng)軸承具有抗振性好、運(yùn)轉(zhuǎn)乎穩(wěn)、旋轉(zhuǎn)精度高及徑向尺寸小等優(yōu)點(diǎn)，但制造、維修比較困難，并受到使用場合限制。主軸組件的滾動(dòng)軸承既要有承受徑向載荷的徑向軸承，又要有承受兩個(gè)方向軸向載荷的推力軸承。軸承類型及型號(hào)選用主要應(yīng)根據(jù)主軸組件的剛度、承載能力、轉(zhuǎn)速、抗振性及結(jié)構(gòu)等要求告理進(jìn)行選定。 同樣尺寸的軸承，線接觸的該子軸承比點(diǎn)接觸的球軸承的剛度要高，但極限轉(zhuǎn)速要低；多個(gè)軸承比單個(gè)軸承承載能力要大；不同軸承承受載荷類型及大小不同；還應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)要求，如中心距特別小的組合機(jī)床主軸，可采用滾針軸承。為提高主袖組件的剛度，通常采用輕系列或特輕系列軸承，徑(即主袖軸頸)較大。 通常情況下，可技下列條件選用滾動(dòng)軸承。(1)中高速重載 雙列圓柱滾子軸承配雙向推力角接觸球軸承(如配推力軸承，則極限轉(zhuǎn)速低)。成對圓錐滾子軸承結(jié)構(gòu)簡單，但極限轉(zhuǎn)速較低?？招膱A鉸該子軸承的極限轉(zhuǎn)速提高，但成本較高。(2)高速輕載 成組角接觸球軸承，根據(jù)軸向載荷的大小分別選用或接觸角。(3)軸向載荷為主 精度不高時(shí)，選用推力軸承配深溝球軸承；精度較高時(shí)，選用向心推力軸承。軸承配置采用速度型，其結(jié)構(gòu)如下：主軸前軸徑采用雙列角接觸軸承，后軸徑采用單列角接觸軸承。這樣既可以提高剛度，也可滿足使用要求，主軸軸承等級(jí)選取為級(jí)。主軸前軸承采用7317AC中窄型角接觸軸承；后軸徑軸承采用7313AC中窄型角接觸軸承。 主軸主要結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定主軸的照顧要結(jié)構(gòu)參數(shù)有主軸前、后軸頸直徑和，主軸內(nèi)孔直徑d，軸前端懸伸量a和主軸主要支撐間的跨距L，這些參數(shù)直接影響主軸旋轉(zhuǎn)精度和主軸剛度⑴主軸前軸承軸徑的選取一般按機(jī)床類型，主軸傳遞的功率或最大加工直徑選取,銑床后軸頸的直徑()如下表所示，根據(jù)功率15KW，選范圍為110—115之間，初選為115mm。⑵主軸內(nèi)孔直徑d的確定很多機(jī)床主軸是空心的，內(nèi)孔直徑與與其用途有關(guān)。銑床主軸內(nèi)孔可以通過拉桿來拉緊刀桿等。為不過多地削弱主軸的剛度，銑床主軸孔徑d比刀具拉桿直徑大510mm。選26mm。 ⑶主軸前端懸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懸伸量反里作用中點(diǎn)（或者徑向支撐中點(diǎn)）的距離。它主要取決于主軸端部的結(jié)構(gòu)、前支撐配置和密封裝置的形式和尺寸，由結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)確定。由于前端懸伸量對主軸部件的剛度，抗震性的影響很大，因此，設(shè)計(jì)是應(yīng)盡量縮短該懸伸量，這里取a=160mm⑷主軸主要支撐間跨距L 的確定合理確定主軸主要支撐間的跨距，是獲得主軸部件最大靜剛度的重要條件之一。支撐跨距過小，主軸的彎曲變形固然較小，但因支撐變形引起主軸前軸端的位移量增大，反之，支撐跨距過大，支撐變形引起主軸前軸端的位移量盡管見效了，但主軸的彎曲變形增大，也回引起主軸前端叫大的位移。因此存在一個(gè)最佳跨距，在該跨距時(shí)，因主軸彎曲變形和支撐變形引起主軸前軸的總位移量最小。但是在實(shí)際結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)由于結(jié)構(gòu)哂納感的原因，以及支撐剛度因磨損會(huì)不斷降低，主軸主要前支撐間的實(shí)際跨距往往大于上述最佳跨距，一般取=()a。為減少設(shè)計(jì)量，此部分由機(jī)床主軸箱體的結(jié)構(gòu)而定。如下圖所示： 圖（1） 主軸的技術(shù)要求數(shù)控銑床主傳動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)主要是主軸部件的結(jié)構(gòu)，主軸部件既要滿足精加工時(shí)精度較高的要求，又要具備粗加工時(shí)高效切削的能力。主軸軸承的設(shè)計(jì)：前支承采用一對背對背排列的角接觸球軸承，后支承采用深溝球軸承。因?yàn)榻墙佑|軸承可以同時(shí)承受徑向和一個(gè)方向的軸向載荷，允許的極限轉(zhuǎn)速較高。如圖（2）所示，采用兩個(gè)角接觸球軸承背靠背組配， 兩點(diǎn)向外擴(kuò)展，縮短了主軸頭部的懸伸，大大地減少了主軸端部的撓曲變形，提高了主軸剛度。用普通螺母作主軸軸承軸向限位如圖（3）所示，通常難以保證螺母端面與軸心線有較高的垂直度，鎖緊后易使軸承偏斜，甚至有可能使軸彎曲。這將影響軸的旋轉(zhuǎn)精度。選擇兩個(gè)36206c/DB背對背成組配組使用，并用端面鍵限位。 圖（2） 圖（3） 主軸部件如圖（1）所示，主軸前端有7:2 4的錐孔，用于裝夾錐柄刀具。端面鍵既作刀架1上的刀具定位用，又可通過它傳遞轉(zhuǎn)距。而圖（4）為中間軸，如下所示為示意圖： 圖（4） 主軸組件校核 主軸最大扭矩T=950=950N圓周力NN求B點(diǎn)支承力，如圖（b），（c） 求A點(diǎn)支承力，如圖（d）垂直面內(nèi),，）水平面內(nèi)，圖（c）求D點(diǎn)支承力垂直面內(nèi)，水平面內(nèi)，彎矩圖（i）垂直面內(nèi)，圖（e）（f）B點(diǎn)左：C點(diǎn)右 水平面內(nèi)，圖（g）（h）B點(diǎn)左 C點(diǎn)右 彎矩如下：扭矩如下： 主軸的剛度計(jì)算跨度 前端徑向跳動(dòng) 軸端撓度 =懸伸量 160mm 前軸承處傾斜角 []《齒輪處傾斜角齒向交角切向交角徑向交角法向齒向交角經(jīng)校核，該主軸的強(qiáng)度和剛度均符合要求。結(jié)束語臨近結(jié)束，回想這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，既是對我們的一次考驗(yàn)，也是對我們的一次鍛煉。說是考驗(yàn)，是因?yàn)樵诋厴I(yè)設(shè)計(jì)前總覺得自己已經(jīng)做過那么多次的課程設(shè)計(jì)，水平?jīng)]有八兩也該有半斤吧。可是剛拿到題目時(shí)卻是一頭的霧水，不知從何下手。從來沒有過的不知所措的感覺一下子涌了上來。設(shè)計(jì)過程中要用到太多的知識(shí)，而且是綜合性的運(yùn)用。而自己就是知識(shí)也都忘記得差不多了，更別說什么綜合運(yùn)用了！再掂掂自己的水平，說實(shí)話已不足半斤了。一切要從頭做起！以自己不足半斤八兩的實(shí)力去面對如此復(fù)雜的畢業(yè)設(shè)計(jì)這本身就是一個(gè)很大的考驗(yàn)，但換個(gè)角度，也是一種很大的挑戰(zhàn)！說是鍛煉，很顯然，讓我這種不足半斤水平的實(shí)力來完成如此復(fù)雜的的畢業(yè)設(shè)計(jì)，這個(gè)過程就是一種鍛煉！通過這次鍛煉，提高了自己查閱資料的能力，并熟悉了有關(guān)的技術(shù)政策，提高了熟練應(yīng)用國家標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范手冊、圖冊等工具書進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算、數(shù)據(jù)處理、編寫技術(shù)文件的獨(dú)立工作能力。在我們團(tuán)隊(duì)的的緊密配合下，在老師的指導(dǎo)下，我們克服了一個(gè)又一個(gè)的難題。就我們目前的水平來說，一人獨(dú)立設(shè)計(jì)一臺(tái)機(jī)床是很艱難的，只有我們緊密合作發(fā)揮出團(tuán)隊(duì)的精神才可以完成。對于一個(gè)即將踏上社會(huì)的學(xué)生來講，將會(huì)面臨更多、更強(qiáng)的考驗(yàn)和鍛煉，而這次練兵無疑增加了我們?nèi)ッ鎸ξ磥恚犹魬?zhàn)的砝碼！然而由于我們能力有限，加之時(shí)間倉促，設(shè)計(jì)中一定會(huì)存在問題，希望老師同學(xué)批評(píng)指正，多提寶貴意見。參考文獻(xiàn)[1]《數(shù)控銑床設(shè)計(jì)》文懷興主編．北京：化工工業(yè)出版社，2006[2] 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