带有卸荷装置的加工中心主传动系统设计开题报告.doc

2009届毕业设计开题报告题目带有卸荷装置的加工中心主传动系统设计专业机械设计制造及其自动化姓名胥林班级05机三指导教师张海宇起止日期2008-3-22008-6-212009年3月2日KC017-2毕业设计开题报告（含课题的来源及现状、设计要求、工作内容、设计方案、技术路线、预期目标、时间安排及参考文献等内容，字数为2000字左右。）一、课题的来源及现状本课题来源于江苏常州恒力机电有限公司，完成三轴联动的带有卸荷装置的加工中心的主传动系统设计，确定加工中心主传动系统的结构方案和调速范围，并确定主轴的卸荷装置和结构形式，确定电机类型、功率，确定传动系统链、并进行必要的理论计算。随着社会的进步，制造业的发展越来越迅速，数控技术和数控装备是制造工业现代化的重要基础。这个基础是否牢固直接影响到一个国家的经济发展和综合国力，关系到一个国家的战略地位。因此，世界上各工业发达国家均采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业。在我国，数控技术与装备的发展亦得到了高度重视，近年来取得了相当大的进步。数控机床发展很快，作为数控机床的重要部分，主轴箱的设计更新也越来越快。如今，加工中心已成为现代机床发展的主流方向，随着加工中心的普及应用，急需一大批掌握加工中心设计、操作和维修的应用型人才。加工中心主传动系统主要包括电动机、传动系统和主轴部件，它是加工中心的主要组成部分。它与普通机床的主传动系统相比在结构上比较简单，这是因为变速功能全部或大部分由主轴电动机的无级调速来承担，省去了复杂的齿轮变速机构，有些只有二级或三级齿轮变速系统用以扩大电动机无级调速的范围。加工中心大多采用交流和直流调速电动机来实现无级变速。主轴的传动方式有四种，分别是二级齿轮变速传动、定比传动、由主轴电动机直接驱动、内装电动机主轴传动。本设计采用定比传动中的多楔带传动，这种传动方式多用于数控车床和中、小型加工中心，可避免齿轮传动时引起的振动和噪声。多楔带传动功率大，空间相同时多楔带比普通V带的传动功率约高30%；带体薄，富有柔软性，比较能适应带轮直径小的传动；适应高速传动，带速可达40m/s，使用伸长小，发热小，振动小，运转比较平稳。主轴组件由主轴、主轴支承、装在主轴上的传动件和密封件组成。机床加工时，主轴带动工件或刀具直接参与表面成形运动，所以主轴的精度、刚度和热变形对加工质量和生产效率等有着重要影响。而且数控加工过程中不能进行人工调整，这些影响就更为重要。对加工精度影响最大的是回转精度的要求。随着科技的发展，加工中心主轴的转速越来越高，这种趋势必然会去主轴的精度和刚度提出了更高的要求。主轴在告诉旋转的过程中，由于动力输入源存在径向力（如：带拉力）作用在主轴后端：动力源与主轴安装不同心使主轴产生的内应力变形，使主轴回转综合精度收到影响。同样主轴再松刀过程中会受到很大的轴向力的影响，这种影响会导致主轴运动精度及主轴使用寿命。相比而言，轴向力的影响远大于径向力的作用。在通常情况下，采用卸荷装置来减小上述因素对主轴的影响，能收到很好的效果。本设计就是采用卸荷装置，是主轴的轴向力转移到床身上以达到加工精度的要求。现在加工中心逐渐成为机械加工业中最主要的设备，它加工范围广，使用量大。近年来在品种、性能、功能方面有很大的发展。随着科学技术的发展，世界先进制造技术的兴起和不断成熟，对数控加工技术提出了更高的要求，超高速切削、超精密加工等技术的应用，对加工中心的各个组成部分提出了更高的性能指标。当今的加工中心正在不断的采用新的成就，朝着高速化、高精度化、多功能化、智能化、系统化、与高可靠性等方向发展。二、工作内容和设计方案完成三轴联动的带有卸荷装置的加工中心的主传动系统设计，确定加工中心主传动系统的结构方案和调速范围，并确定主轴的卸荷装置和结构形式，确定电机类型、功率，确定传动系统链、并进行必要的理论计算，完成毕业说明书。该项目包括：1、带有卸荷装置的加工中心主传动联系尺寸总图2、加工中心主轴箱尺寸总图3、部分零件图4、毕业设计说明书一份（中文摘要不少于300字，英文摘要不少于1200个印刷符号）。5、翻译与本专业相关的15000个印刷符号的科技英语文章三、设计路线完成三轴联动的带有卸荷装置的加工中心的主传动系统设计，确定加工中心主传动系统的结构方案和调速范围，并确定主轴的卸荷装置和结构形式，确定电机类型、功率，确定传动系统链、并进行必要的理论计算，完成毕业说明书。四、预期目标一、技术指标1、主轴转速：206000rpm,主轴最大输出扭矩：255Nm；2、主轴端面至工作台面最小距离：150mm；3、主轴锥孔号：ISO40。二、质量指标1、主轴轴承要承受轴向力不大于20kN；2、选择的主轴轴承要能承受轴向、径向双向作用力；3、主轴轴承的旋转精度、性能、使用寿命要高；4、主轴的卸荷效果要好，主轴有足够的刚度与抗振性能，回转精度高。五、进程安排：3周到4周明确设计任务，收集资料、调查研究。5周到7周完成毕业设计开题报告，方案论证、确定课题总体方案。8周到10周完成总体设计草图。11周到15周完成主传动联系尺寸装配总图、主轴箱尺寸总图、部分零件图。16周到18周编写毕业设计说明书以及答辩准备。六、主要参考文献1戴曙,金属切削机床设计M机械工业出版社19812机械加工工艺手册编写组，机械加工工艺手册M机械工业出版社19983文怀兴，,数控铣床设计M，化学工业出版社20064任嘉卉，公差与配合手册M，机械工业出版社19905文怀兴，夏田，数控机床系统设计M，机械工业出版社200