【正文】 （式53） ?s____________只考慮彎距作用的安全系數(shù)； sτ ____________只考慮扭距作用是的安全系數(shù)； [s] ____________許用安全系數(shù)； 在此查表所得 [s]=～ ； sσ =mk ?????????? ??1 mks ?????????? ??? ?1 查表得出σ 1=270Mpa 第 24頁 共 30 頁 τ 1=155Mpa kσ = kτ = β = ε σ = ε τ =，ψ σ=，ψ τ =，σ α =WM2， σ m=σ α M= )1(32 43 ?? ?d dd0?? Wp= )1(16 43 ?? ?d 所以： s=???? 22 ss ss ? =[s]=～ 所以主軸設(shè)計(jì)符合要求。 d6=d5+2a。 d4=d3+1～ 5mm=74mm。d2=d1+2a,a 為軸肩高度，用于軸上零件的定位和固定，故 a 值應(yīng)該稍微大于轂孔的圓角 半徑或倒角深，通常取 a≥（ ～ ） d1； d2應(yīng)符合密封件的孔徑要求。 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，此設(shè)計(jì)選 用的主軸材料是 45鋼。主軸的孔徑與主軸的直徑之比，小于 時(shí)空心主軸的剛度幾乎與實(shí)心主軸的剛度相當(dāng)；等于 時(shí)，空心主軸的剛度為實(shí)心主軸剛度的 90%；大于 時(shí)空心主軸的剛度急劇下降。主軸孔徑越大，可通過的棒料直徑也越大，機(jī)床的適用范圍就越廣，同時(shí)主軸部件的相對(duì)重量也越輕。前、后軸頸的差值越小則主軸的剛度越高，工藝性能也越好。同時(shí)極限轉(zhuǎn)數(shù)下降。 主軸直徑 主軸直徑越大，其剛度越高，但使得軸承和軸上其他零件的尺寸相應(yīng)增大。 主軸的主要尺寸參數(shù)包括：主軸直徑、內(nèi)孔直徑、懸伸長度和支撐跨距。 、主軸材料的選擇及尺寸、參數(shù)的計(jì)算： 圖 51 主軸 主軸是主軸組件的重要組成部分，它的結(jié)構(gòu)尺 寸和形狀、制造精度、材料、及其熱處理，對(duì)主軸組件的工作性能都有很大的影響。如先空運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間再加工。如可以在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用一些自動(dòng)補(bǔ)償?shù)难b置設(shè)法使熱變形朝不影響加工精度的方向發(fā)展。采用冷卻散熱裝置。 改善主傳動(dòng)的潤滑條件。 、提高主軸組件抗振性的措施： 盡量縮短主軸前軸承結(jié)構(gòu)的長度， 適當(dāng)增大跨矩；盡量提高前軸承的剛度和阻尼；提高前軸承的精度，把推力軸承放在前支撐初可提高抗振性；對(duì)高速旋 第 21頁 共 30 頁 轉(zhuǎn)的零件作靜、動(dòng)平衡，提高齒輪、主軸的制造精度都可適當(dāng)減少強(qiáng)迫振動(dòng)源；對(duì)于非連續(xù)切削過程的銑削，滾削等加裝飛輪可減少振動(dòng)；應(yīng)用阻尼器消耗振動(dòng)能量是有效的措施；考慮系統(tǒng)的固有頻率，避 免共振。 以上這些要求，有的還是矛盾的，例如高剛度和高速，高速和高精度等，這就要具體問題具體分析，例如設(shè)計(jì)高效數(shù)控 機(jī)床的主軸組件的主軸應(yīng)滿足高速和高剛度的要求；設(shè)計(jì)高精度數(shù)控機(jī)床時(shí)，主軸應(yīng)滿足高剛度、低溫升的要求。為了提高耐磨性，主軸的上述部位應(yīng)該淬硬，或者經(jīng)過氮化處理，以提高硬度增加耐磨性。 、主軸的耐磨性： 主軸組件必須有足夠的耐磨性，以便長期保持精度。嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)l(fā)生：“抱軸”。另外，使主軸固有頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于激振力的頻率。 、主軸抗振性： 主軸組件的抗振性是指切削加工時(shí)，主軸保持平穩(wěn)的運(yùn)轉(zhuǎn)而不發(fā)生振動(dòng)的能力。主軸組件的剛度不足，在切削力及其他力的作用下，主軸將產(chǎn)生較大的彈性變形，不僅影響工件的加工質(zhì)量，還會(huì)破壞齒輪、軸承的正常工作 條件，使其加快磨損，降低精度。通常抵以主軸前端產(chǎn)生單位位移時(shí)，在位移方向上所施加的作用力大小來表示。因此加工中心的主軸不平衡量要控制在 ㎜ /s 以下。出廠時(shí)，普通級(jí)加工中心的回轉(zhuǎn)精度用靜態(tài)測(cè)量法測(cè)量，當(dāng) L=300mm 時(shí)允許誤差應(yīng)小于 ㎜。動(dòng)態(tài)測(cè)量是用一標(biāo)準(zhǔn)球裝在主軸中心線上，與主軸中心線上，與主軸同時(shí)旋轉(zhuǎn)；在主軸同時(shí)旋轉(zhuǎn)；在工作臺(tái)上安裝兩個(gè)互成 90 度角的非接觸傳感器，通過儀器記錄回轉(zhuǎn)情況。千分表最大和最小的讀數(shù)差既認(rèn)為是主軸的徑向回轉(zhuǎn)誤差。主軸回轉(zhuǎn)精度的測(cè)量，一般分為三種靜態(tài)測(cè)量、動(dòng)態(tài)測(cè)量和間接測(cè)量。當(dāng)徑向誤差和角度誤差同時(shí)存在構(gòu)成徑向跳動(dòng)，而軸向誤差和角度誤差同時(shí)存在構(gòu)成端面跳動(dòng)。瞬時(shí)回轉(zhuǎn)中心線相對(duì)于理想回轉(zhuǎn)中心線在空間位置的距離，就是主軸的回轉(zhuǎn)誤差， 而回轉(zhuǎn)誤差的范圍，就是主軸的回轉(zhuǎn)精度。當(dāng)主軸做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，線速度為零的點(diǎn)的連線稱為主軸的得回轉(zhuǎn)中心線。 、 帶輪寬度 bf, bf1, bf2 第 18頁 共 30 頁 bf=bs+(～ 3)=～ 43 bf1=bs+(6～ 7)=46～ 47 bf2=bs+(3～ 5)=43～ 45 第 19頁 共 30 頁 第 5 章 主軸組件的設(shè)計(jì) 主軸組件主要包括：主軸、主軸 支撐和安裝在主軸上的傳動(dòng)件、密封件等，因?yàn)橹鬏S帶動(dòng)工件或刀具直接參加工件表面形成運(yùn)動(dòng)，所以它的工作性能對(duì)加工質(zhì)量和生產(chǎn)率產(chǎn)生直接影響，是機(jī)床最重要的部件之一。 60。60186。 、定中心距 a0: 5(d1+d2) ≤ a0≤ 2(d1+d2) 所以： （ 96+144）≤ a0≤ 2(96+144) 則有 168≤ a0≤ 480 初選 a0=300 、 帶的節(jié)線長度 Lp 以及齒數(shù) Zb： Lp0=2a0+2?(d1+d2)+0124 )( add ? =2300+2? 240+ 22042304? = （式 42） 查表選取 Lp=1005 ㎜ Zb=80 、 計(jì)算中心距 a（采用中心距可調(diào)） a≈ a0+ 2 0LpLp? =300+ ?? ㎜ （式 43） 選取 a=314 ㎜ 、 帶輪與帶的嚙合齒數(shù) Zm： Zm≈ ]10 )(1[2 12 aZZZ ?? = 取 Zm=12 （式44） 因?yàn)楫?dāng) m≥ 2 時(shí)， Zm 應(yīng)不小于 6 ，所以計(jì)算的 Zm 滿足條件。 齒根厚 S=。 額定轉(zhuǎn)速（ r/min） 最高轉(zhuǎn)速(r/min) 額定轉(zhuǎn)矩 慣性矩() 電機(jī)功率(KW) 恒功率范圍 1500 6000 1:90 第 16頁 共 30 頁 、參數(shù)計(jì)算： 設(shè)計(jì)計(jì)算的內(nèi)容主要是：齒形帶的模數(shù)、齒數(shù)、和寬度的結(jié)構(gòu)和尺寸，傳動(dòng)中心距，作用在軸上載荷以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 、材料選擇： 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，選用聚氨酯同步帶，由帶背、帶齒、抗拉層三部分組成。 此次設(shè)計(jì)選用梯形同步帶，它靠齒嚙合傳動(dòng)，速比準(zhǔn)確，傳動(dòng)效率高，初張緊力最小，軸承承受壓力最小，瞬時(shí)速度均勻，單位質(zhì)量傳遞的功率最大，與鏈和齒輪傳動(dòng)相比，噪聲小，不需要潤滑， 傳動(dòng)比、線速度范圍大，傳遞功率大，而沖擊振動(dòng)較好，維修簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)。則傳 動(dòng)的總效率為η =η 1η 2=， 所以電動(dòng)機(jī)所需的功率為 Pd=Pw/η = 電動(dòng)機(jī)傳速的選擇 :此次設(shè)計(jì)要求電動(dòng)機(jī)必須有額定轉(zhuǎn)速 1500r/min,最高轉(zhuǎn)速必須達(dá)到 4000r/min. 電動(dòng)機(jī)型號(hào)的選?。焊鶕?jù)設(shè)計(jì)要求，本次設(shè)計(jì)中選取蘭州電機(jī)廠生產(chǎn)的1PH51674CF4 型號(hào)交流主軸電動(dòng)機(jī)。 第 3 章 主軸電動(dòng)機(jī)的選取 正確選擇電動(dòng)機(jī)的類型、型號(hào)及容量是機(jī)床設(shè)計(jì)的重要問題之一，它直接影響著機(jī)床的結(jié)構(gòu)和壽命，選擇時(shí)要根據(jù)機(jī)床的功能要求，所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)，工作狀況等全面考慮，然后選擇適宜的結(jié)構(gòu)型式及容量。我們把機(jī)床主軸驅(qū)動(dòng)與一般工業(yè)的驅(qū)動(dòng)相比較，便可知機(jī)床要求其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)有較高的速度精度和動(dòng)態(tài)剛度，而且要求具有能連續(xù)輸出的高轉(zhuǎn)距能力和非常寬的恒功率運(yùn)動(dòng)范圍。在 第 14頁 共 30 頁 低于額定轉(zhuǎn)速時(shí)為恒轉(zhuǎn)矩輸出，高于額定轉(zhuǎn)矩時(shí)為恒功率輸出。 由調(diào)速電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)的主傳動(dòng)： 這種主傳動(dòng)方式大大簡(jiǎn)化了主軸箱與 主軸的結(jié)構(gòu)，有效地提高了主軸部件的剛度。 ，不需要潤滑。 ，噪聲小。與一般帶傳動(dòng)相比，同步帶傳動(dòng)具有以下優(yōu)點(diǎn)： ，傳動(dòng)比準(zhǔn)確。帶的工作面及帶輪外圓上均制成齒形，通過帶輪與輪齒相嵌合，做 無滑動(dòng)的嚙合傳動(dòng)。 通過帶傳動(dòng)的主傳動(dòng) 主要應(yīng)用在中小數(shù)控機(jī)床上，可以避免齒輪傳動(dòng)時(shí)引起的振動(dòng)和噪聲，但它只能適用于低扭矩特性要求的主軸。它通過少數(shù)幾對(duì)齒輪進(jìn)行降速，使之能夠分段變速，確保低速時(shí)擁有足夠的扭矩，以滿足主軸輸出扭矩特性。大多數(shù)的數(shù)控銑床是用無級(jí)變速系統(tǒng)控制的。 第 13頁 共 30 頁 第 2 章 數(shù)控銑床主傳動(dòng)系統(tǒng)的配置方式 數(shù)控銑床的主傳動(dòng)系統(tǒng)要求有較大的調(diào)速范圍，以保證進(jìn)行加工時(shí)能選用合理的切削用量，從而獲得最佳的生產(chǎn)效率、加工精度和表面質(zhì)量。 主軸組件的耐磨性； 主軸組件必須有足夠的耐磨性，使之能夠長期保持要求的準(zhǔn)確精度。 主軸的靜剛度和抗振性； 由于數(shù)控機(jī)床的加工精度比較高，主軸的轉(zhuǎn)速又很高。 主軸在以工作速度旋轉(zhuǎn)時(shí)，測(cè)量上述兩項(xiàng)精度稱為運(yùn)動(dòng)精度。降低溫升，減少熱變形是對(duì)主傳動(dòng)系統(tǒng)要求的重要指標(biāo)。 對(duì)主傳動(dòng)系統(tǒng)的要求 : 范圍： 各種不同的機(jī)床對(duì)調(diào)速范圍的要求不同，多用途，通用性比較大的機(jī)床，要求主軸的調(diào)速范圍大，不但有低速大轉(zhuǎn)距的功能，而且還要有比較高的速度。與普通機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)相比數(shù)控機(jī)床在結(jié)構(gòu)上比較簡(jiǎn)單，這是因?yàn)樽兯俟δ苋炕虼蟛糠钟芍鬏S電動(dòng)機(jī)的無級(jí)調(diào)速來承擔(dān)。 我可以將壓縮包送給你。 謝謝朋友對(duì)我文章的賞識(shí)，充值后就可以下載說明書，我這里還有一個(gè)壓縮包，里面有相應(yīng)的 word 說明書和 CAD 圖紙及答辯 ppt。計(jì)算機(jī)對(duì)輸入的信息進(jìn)行處理，發(fā)出各種指令來控制機(jī)床的伺服系 統(tǒng)或其他執(zhí)行元件，使機(jī)床自動(dòng)加工出所需要的工件。 數(shù)控機(jī)床就是將加工過程所需的各種步驟以及刀具與工件之間的相對(duì)位移量都是用數(shù)字化的代碼來表示。計(jì)算機(jī)對(duì)傳統(tǒng)機(jī)械業(yè)的滲透，完全改變了制造業(yè)。該系統(tǒng)能夠邏輯地處理具有使用號(hào)碼，或其他符號(hào)編碼指令規(guī)定的程序。 摘要 數(shù)字控制是近代發(fā)展起來的一種自動(dòng)化控制技術(shù)是用數(shù)字化信號(hào)對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)極其加工過程進(jìn)行控制的一種方法 ,隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，數(shù)控機(jī)床已經(jīng)是一個(gè)國家機(jī)械工業(yè)水平的重要標(biāo)準(zhǔn)。 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，對(duì)我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起著巨 大的作用，特別是對(duì)我國要機(jī)械制造工業(yè)的現(xiàn)代化起到至關(guān)重要的作用。數(shù)控機(jī)床的主軸部件、變速箱立柱、工作臺(tái)、刀架等都可以模塊化生產(chǎn)，有專門生產(chǎn)廠家供貨。新型的數(shù)控系統(tǒng)及伺服系統(tǒng)，有很高的分辨率和進(jìn)給速度，達(dá)到了０ .１μ m（２４ m/min ）， １μ m（１００～２４０ m/min），甚至達(dá)０ .０１μ m（４００～８００ mm/min）。在現(xiàn)在機(jī)床上裝有多種監(jiān)控、檢測(cè)裝置，從而提高了機(jī)床的綜合性能。 有較高的生產(chǎn)率，切削速度高，空行程的速度可達(dá) １０ mm以上，再因輔助時(shí)間很短。閉環(huán)、半閉環(huán)伺復(fù)系統(tǒng)，裝有精度很高的位置檢測(cè)元件，并隨時(shí)把位置誤差反饋給控制系統(tǒng)，使之能夠及時(shí)進(jìn)行誤差校正。數(shù)控機(jī)床的傳動(dòng)件，特別是滾珠絲杠精度很高。因此，數(shù)控機(jī)床在航空航天等領(lǐng)域獲得 廣泛的應(yīng)用。這是由數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)決定的。在機(jī)械加工工業(yè)中大批量零件的生產(chǎn)宜采用專用機(jī)床或自動(dòng)化生產(chǎn)線。例如，進(jìn)給速度，主軸轉(zhuǎn)速，主軸正反轉(zhuǎn)，換刀，冷卻液的開／關(guān) 等。 數(shù)控機(jī)床是機(jī)、電、液、氣、光，高度一體的產(chǎn)品。用數(shù)控技術(shù)實(shí)施加工控制的機(jī)床，或者說裝備了數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)床稱為數(shù)控機(jī)床（ NC）。 指導(dǎo)教師意見 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 教研室（學(xué)科組、研究所）意見 教研室主任簽名： 年 月 日 院系意見 主管領(lǐng)導(dǎo)簽名： 年 月 日 常州工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)審表（理、工、農(nóng)類） 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題 目： 專業(yè)班級(jí) 學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) 類別：設(shè)計(jì)（ ）、論文（ ） 工作量：（折合零號(hào)）