【正文】 將軸承卡死。 4）對安裝調(diào)整的要求：在安裝滾動軸承時，必須保證一定的軸向游隙。對輕載，間隙工作的傳動件可取粘度較低的潤滑油。所以一般在技術要求中應標明傳動件及軸承所用的潤滑劑的牌號，用量，補充及更換時間。 2）對潤滑劑的要求：潤滑劑對傳動性能有很大的影響，起著減小摩擦，降 低磨損和散熱冷卻的作用。所有的零件要用煤油或汽油清洗。正確制定這些技術要求將保證主軸部件的各種性能。它是表示主軸部件大小的的尺寸，以便考慮所需空間的大小及工作空間的大小及工作范圍等。配合性質(zhì)和精度的選擇對主軸部件的工作性能，加工工藝及制造成本都有很大的影響，所以都是根據(jù)手冊中有關資料認真確定的。 標注尺寸 展開圖上標注的尺寸有： 1）特性尺寸：傳動零件的中心距。 裝配圖的 圖紙設計 根據(jù)主軸展開圖第一階段的設計，已將主軸部件的各個部分的零件確定 下來，但作為完整的展開圖，必須包含主軸部件的各個視圖，尺寸，技術要求，技術特性表，零件編號，明細表和標題欄。通常在計算主軸傾角時， 不考慮支承彈性的影響。 主軸 傾角的驗算： 如果軸承處的傾角過大，會破壞軸承的的正常工作，縮短軸承的壽命，因此需要加以限制。 截面面積： A= mm2 主軸最大輸出轉矩： Mn=9550000Pn = 105 FzMn4502= N Fy== N 故總切削力為： F= 22Fz Fy? = N 估算時，暫取 L0/a=3,即取 285mm. 前后支承支反力 Ra= N Rb= N 取 Ka= 105 N/mm 陜西科技大學畢業(yè)設計說明書 10 Kb= 105 N/mm η =a3EIKa= 則 L0/a=. 則 L0=281mm 因在上式計算中，忽略了 ys的影響，故 L0應稍大一點，取 L0=300mm 計算剛度損失： 取 L=385mm,χ = 由 公 式 彈 性 主 軸 y1 彈性支承 k 總 柔 度 總 剛度 彎曲變形 yb 剪切變形 ys 前 支承 后支承 懸伸段 跨距段 懸伸段 跨距段 L=385 107 106 107 107 107 107 107 105 ％ ％ ％ ％ ％ ％ 100％ L0=300 107 106 107 107 107 107 107 105 ％ ％ ％ ％ ％ ％ 100％ 由 L≠ L0引起的剛度損失 約為 ％ ,可知，主軸剛度損失較小，選用的軸承型號及支承形式都能滿足剛度要求。 圖 31 Ⅱ軸的結構簡圖 圖 32 Ⅰ軸的結構簡圖 主軸組件的剛度和剛度損失的計算： 最佳跨距的確定： 取彈性模量 E= 105 N/mm2, D=(95+75)/2=85。主軸前軸承采用 3182119型軸承一個 ，后支承采用 30215型和 8215 型軸承各一個 各軸結構的設計 Ⅰ軸的一端 與帶輪相連 ，將Ⅰ軸的結構草圖繪制如圖 32所示。軸向載荷為主且精度要求不高時，選用推力軸承配深溝球軸承，精度要求較高時，選用向心推力軸承。或 15176。 通常情況下，中速重載采用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，則極限轉速低），或者成對圓錐滾子軸承，其結構簡單，但是極限轉速較低，如配空心圓錐滾子軸承，其極限轉速顯著提高，但成本也相應的提高了。 同樣尺寸的軸承，線接觸的滾子軸承比電接觸的球軸承的剛度要高，但極限轉速要低；多個軸承的承載能力比單個軸承的承載能力要大；不同軸承承受載荷類型及大小不同；還應考慮結構要求，如中心距特別小的組合機床主軸，可采用滾針軸承。 4） 軸承的選擇及其配置 主軸組件的滾動軸承既要有承受徑向載荷的徑向軸承，又要有承受兩個方向軸向載荷的推力軸承。 Ⅱ軸上的滑移齒輪的兩個齒輪輪之間必須留有用于齒輪加工的間隙，插齒時，當模數(shù)在 12mm 范圍內(nèi)時，間隙必須不小于 5mm,當模數(shù)在 范圍內(nèi)時，間隙必須不小于 6mm，且應留有足夠空間 滑移， 據(jù)此選取該滑移齒輪 三片 齒輪之間的間隙 分別為d1=,d2=15mm。 表 32 各齒輪的直徑 齒輪 Z1 Z1′ Z2 Z2′ Z3 Z3′ 分度圓直徑（ mm） 138 210 231 117 60 288 齒頂圓直徑（ mm） 144 216 237 123 66 294 齒根圓直徑（ mm） 由表 32可以計算出各軸之間的距離，現(xiàn)將它們列出如表 33所示。 表 31 各齒輪的齒厚 齒輪 Z1 Z1′ Z2 Z2′ Z3 Z3′ 齒厚（ mm） 30 30 30 30 30 30 齒輪的直徑?jīng)Q定了各個軸之間的尺寸，所以在畫展開圖草圖前，各個齒輪的尺寸必須算出。但如果太寬，由于齒輪的制造誤差和軸的變形，可能接觸不均，反而容易引起振動和噪聲，一般取 齒寬系數(shù) Φm =(610)m。 2） 齒輪相關尺寸的計算 為了確定軸 的軸向距離，齒輪齒寬的確定是必須的。所以設計時先畫主要零件，后畫其它零件，先畫傳動零件的中心線和輪廓線，后畫結構細節(jié)。 各零件結構和尺寸設計 設計的內(nèi)容和步驟 這一階段的設計內(nèi)容是通過繪圖設計軸的結構尺寸及選出軸承的型號，確定軸的支點距離和軸上零件力的作用點，計算軸的強度和軸承的壽命。 可得兩軸中心距為 a=175mm. 現(xiàn)將各齒輪齒數(shù)和模數(shù)列表如下 ： 表 24 齒輪的估算齒數(shù)和模數(shù)列表 齒輪 Z1 Z1′ Z2 Z2’ Z3 Z3’ 齒數(shù) 46 70 77 39 20 96 模數(shù)（ mm） 3 3 3 3 3 3 數(shù)控機床三維建模與設計 7 3 主軸箱展開圖的設計 主軸箱展開圖是反映各個零件的相互關系，結構形狀以及尺寸的圖紙。 從轉速圖上直接看出直接可以看出 Z3 的計算轉速是 682r/min。而由于 Z3,Z3’這對齒輪有最大的傳動比，各個傳動齒輪中最小齒數(shù)的齒輪必然是 Z3。 齒輪模數(shù)的估算有兩種方法，第一種是按齒輪的彎曲疲勞進行估算，第二種是按齒輪的齒面點蝕進行估算，而這兩種方法的前提條件是各個齒輪的齒數(shù)必須已知，所以必須先給出各個齒輪的齒數(shù)。 10=35～ 55mm 取 d=40mm 齒輪模數(shù)的估算 按接觸疲勞強度和彎曲疲勞強度計算齒輪模數(shù)比較復雜，而且有些系數(shù)只有在齒輪的各參數(shù)都已知方可確定，故只有在裝配草圖畫完后校驗用。 主軸軸徑尺寸的確定： 已知車床最大加工直徑為 Dmax=400mm, 則： 主軸前軸頸直徑 D1=177。 表 22 許用扭轉角選取原則 軸 主軸 一般傳動軸 較低的軸 [φ ]（ deg/m） 根據(jù)表 32確定各軸所允許的扭轉角如表 33所示。 計算轉速 nj是傳動件傳遞全部功率時的最低轉速，各個傳動軸上的計算轉速可以從轉速圖上直接得出如 表 21所示。因此，必須保證傳動軸有足夠的剛度。剛度要求軸在載荷下（彎曲，軸向，扭轉）不致產(chǎn)生過大的變形（彎曲，失穩(wěn)，轉角）。因此疲勞強度一般不是主要矛盾。強度要求保證軸在反復載荷和扭轉載荷作用下不發(fā)生疲勞破壞。 變速箱的變速級數(shù) Z=lg Rnp/lg Rdp=lg (22) 取 Z=3 確定各齒輪副的齒數(shù)： 取 S=116 由 u= 得 Z1=39 Z1′ =77 由 u= 得 Z2=46 Z2′ =70 由 u= 得 Z3=20 Z3′ =96 由此擬定主傳動系統(tǒng)圖、轉速圖以及主軸功率特性圖分別如圖 2圖 2圖 23。 轉速圖的擬定 根據(jù)交流主軸電動機的最高轉速和基本轉速可以求得交流主軸電動機的恒功率轉速范圍 Rdp=nmax/nd=3 （ 21） 而主軸要求的恒功率轉速范圍 Rnp=,遠大于交流主軸電動機所能提供的恒功率轉速范圍，所以必須串聯(lián)變速機構的方法來擴大其恒功率轉速范圍。由于交流調(diào)速電動機的體積小，轉動慣量小，動態(tài)響應快，沒有電刷，能達到的最高轉速比同功率的直流調(diào)速電動機高，磨損和故障也少，所以在中小功率領域，交流調(diào)速電動機占有較大的優(yōu)勢，鑒于此，本設計選用交流調(diào)速電動機。因此，將數(shù)字化技術應用于數(shù)控機床的主軸部件的設計與研究，對于穩(wěn)定機床產(chǎn)品的質(zhì)量，提高生產(chǎn)率，推動機床功能部件的發(fā)展，加快產(chǎn)品的更新?lián)Q代具有重要意義。而我國對高速高精度機床雖然也取得了一定的成果，但無論在轉速還是精度方面與國外先進水 平還有很大的差距，其已成為我國發(fā)展超高速加工技術的“瓶頸”。 設計的主要任務 數(shù)控機床主軸部件是機床的核心部件。隨著科學技術的發(fā)展，對超精 密加工技術不斷提出了新的要求。 2） ．高精密度 從精密加工到超精密加工，是世界個工業(yè)強國致力發(fā)展的方向。依靠快速、準確的數(shù)字量傳遞技術對高性能的機床執(zhí)行部件進行高精密度、高響應速度的實時處理，由于采用了新型刀具，車削和銑削的速度已達5000m/min8000m/min 以上，主軸轉速在 10000r/min 以上；工作臺移動速度：分辨率為 1μ m時在 100m/min 以上，分辨率為 m時在 24m/min 以上；自動換刀速度在 1s以內(nèi)；小線段插補速度達 12m/min。 1） ．高速 新一代數(shù)控機床（含加工中心）只有通過高速化大幅度縮短切削工時才能進一步提高其生產(chǎn)率。 數(shù)控機床的技術發(fā)展趨勢 數(shù)控技術的應用不但給傳統(tǒng)制造夜帶來了革命性的變化，使制造也成為工業(yè)化的象征。這樣的數(shù)控系統(tǒng)稱為計算機數(shù)控系統(tǒng)（簡稱 CNC） 。隨著計算機技術的發(fā)展，小型計算機的價格急劇下降。這是一臺采用脈沖乘法器原理的直線插補三坐標連續(xù)控制銑床，這便是數(shù)控機床的第一代。 關鍵字： 計算機建模，參數(shù)化，數(shù)控機床，主軸部件，裝配過程，主傳動，換刀運動 陜西科技大學畢業(yè)設計說明書 II NUMERICAL CONTROL MACHINE T