铣削组合机床及其主轴组件设计【全套CAD图纸+毕业论文答辩资料】

买文档就送全套 纸 14951605 或 1304139763 下载文档就送 纸全套 14951605 或 1304139763 沈阳化工大学科亚学院 本科毕业论文 题 目 : 铣削组合机床及其主轴组件设计 院 系 : 沈阳化工大学科亚学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： 1103 学生姓名： 曹中 指导教师： 侯志敏 论文提交日期： 2015 年 6 月 1日 论文答辩日期： 2015 年 6 月 5日 买文档就送全套 纸 14951605 或 1304139763 下载文档就送 纸全套 14951605 或 1304139763 摘 要 组合机床，它是大量通用组件和聚焦几个特殊元件， 这台机器的高效加工。它的特点是： 结构紧凑，可靠的质量、 设计和制造周期短，投资少 ，良好的经济效果， 效率高。 这个设计的主题是铣组合机床和主轴组件。首先要处理的部分 ,机床的 整体设计，确定的机器和主轴设计的总体布局。机床主轴组件、 主轴的线索以满足需求的刚性和精度，其他人 （如轴承和轴向调节机制，锁定机制的设计 ,等等 )各部分的设计。重要性和现代机械制造行业大有裨益，并展示了在该国 的工业现代化战略的基础性作用，并已成为传统机械制造业的产业升级与自动化，柔软，综合生产和标记的重要手段。广泛应用于数控技术，数控铣床。机械工业 结构、 产品类型和类，以及生产方式带来了革命性的变化。数控铣床是最重要的现代工艺厂房和设备。它是信息技术 (的开发和制造技术 （ 结合发展的结果。现代的 制造技术基于数字控制技术。知识是现代数控技术的数控技术学生 的重要组成部分。也逐渐从数控 控设备开发。其特点的高速度、效率高、精度高、可靠性高和模块化的 ,聪明 ,温柔和集成快速和方便的使它 生产 制造中越来越重要的作用。这篇文章的内容描述特征的数控加工、 机械加工工艺分析及数控编程的步骤。一些例子通过详细分析数控加工方法的过程。 关键词： 组合机床 ;纺锤体组装 ;刚度 ;轴 ;轴承 ;轴向调整机制 买文档就送全套 纸 14951605 或 1304139763 下载文档就送 纸全套 14951605 或 1304139763 by a of in a of as as of of of of In of of in to of as of in of of of of is IT is of of of on of is an of C NC 1 of to it in of of of nc of nc 文档就送全套 纸 14951605 或 1304139763 目 录 摘 要 . 0 . 错误 !未定义书签。 前 言 . 1 第一章 机床总体设计 . 1 床总体方案设计的依据 . 1 件 . 1 具 . 1 艺分析 . 1 艺方法的确定 . 2 床总体布局 . 2 床运动的确定 . 3 床主要技术参数的确定 . 3 定工件余量 . 3 择切削用量 . 3 动参数 . 3 力参数 主运动驱动电动机功率的确定 . 4 给驱动电动机功率的确定 . 5 第二章 主轴组件设计 . 7 轴的基本要求 . 7 转精度 . 7 度 . 7 振性 . 8 升和热变形 . 9 磨性 . 9 他 . 错误 !未定义书签。 轴组件的布局 . 10 应刚度和承载能力的要求 . 错误 !未定义书签。 应转速要求 . 11 应精度的要求 . 错误 !未定义书签。 应结构的要求 . 错误 !未定义书签。 应经济性要求 . 错误 !未定义书签。 轴结构的初步拟定 . 错误 !未定义书签。 轴的材料与热处理 . 13 轴的技术要求 . 13 颈 . 14 锥孔 . 14 轴组件的计算 . 14 轴直径的选择 . 14 轴前后支承轴承的选择 . 15 轴内孔直径 . 17 轴前端悬伸量 . 17 轴支承跨距 . 18 轴结构图 . 19 轴组件的验算 . 19 轴端部挠度 . 19 承的简化 . 19 轴的挠度 . 20 轴倾角 . 21 轴组件的润滑和密封 . 22 轴轴承的润滑 . 22 轴组件的密封 . 错误 !未定义书签。 轴组件中相关部件 . 24 肩挡圈 . 24 圈 . 24 螺母 . 24 筒 . 25 、后支承的轴承盖 . 26 轴用套筒及其锁紧部分 . 27 轴尾部的内花键 . 28 轴组件轴向调节机构 . 29 杠螺纹 . 30 杠轴承的选择 . 30 杠螺母 . 31 杠中段螺纹 . 31 杠上的内隔套 . 31 杠上调节用锥 齿轮 . 31 体设计 . 32 第三章 结论 . 34 参考文献 . 35 致 谢 . 36 沈阳化工大学科亚学院学士学位 论文 前言 1 前 言 国家经济的基础是该国的经济发展，是国民经济的重要支柱，生产力的重要组成部分。机械制造行业并非只有工业， 农业，交通运输， 研究、 国防和其他部门提供各种生产设备、 仪器和工具，包括机械制造机械和设备制造行业。产能和制造机械制造行业标志着科学和技术国家或区域的水平和经济实力。 生产能力和机械制造的制造水平，取决于先进的机械制造设备的程度。机械设备的核心是金属切削机床、精密零件加工 ,主要是取决于处理来实现所需的精度。金属切削机床的工作负载负责总数的 10% 40%会计机械制造， 产品质量和金属切削机床制造技术的效率直接影响。一个全国机床工具行业，换句话说，在很大程度上，代表了国家的工业生产能力和技术水平。显然，金属切削机床在国内的经济现代化起着不可替代的作用。 从历史上看，几十年来降低成本，发展于 90年代初的竞争，进入 21世纪，新产品在 20 世纪 70 年代和 80 年代初的机械制造业的竞争力。目前，中国已加入 济全球化的时代已经来临在中国机械制造行业正面临着严峻的挑战，而且在新的形势下面临着：知识，技术，产品更新周期短，产品批量越来越小，产品性能和质量要求越来越高，越来越多的人意识 到环保和绿色制造 ,因此代表了先进制造技术的敏捷制造生产快速反应市场需求 ,并不断引入新产品、赢得竞争 ,生存和发展。 组合机床 ,金属切削机床是根据工件加工需要 ,以大量通用组件 ,高效专用机床的基础上用少量的特殊部分。它有 :高生产力 ;加工精度和稳定性，开发周期短，而且很容易进行设计，制造和维护成本低，灵活的配置，等等。这是由于这些特征的存在确定的机床在今天的新情况的组合，可广泛用于汽车，拖拉机，柴油机，电器，仪器仪表，军事和自行车灯，机械工具、摩托车、工程机械等。 这是铣组合机床设计和纺锤体组装。首先，将 机器的整体设计，后确定总体方案机器整体布局 ,然后专注于主轴组件的设计，包括主轴，轴承，轴的轴向移动机构，主轴锁定机构设计等的设计的选择。 因 为 设 计 的 能 力 有 限 仍 然 很 多 缺 点 ， , 请 老 师 给 予 指 导 。沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第一章 机床总体设计 1 第一章 机床总体设计 机床的计划的第一步 ,是决定整个解决方案。总体方案是车床零件和部分计划基础上 ,对整个编程的冲击 ;更大。在制定总体规划的过程中 ,因此 ,必须深思熟虑 ,详细的冥想 ,企业技术、经济合理设定的程序。 床总体方案设计的依据 件 工件的重要基础之一是机床总体方案规划 ,设计师必须清晰和工件的特 点和加工要求。毕业设计需求计划组合机床 ,用于处理 6/7型空气压缩机负载减少身体两侧 ,硬度为 190 210 产批量大 ,铸坯。零件的加工要求如下 : 图 1荷阀体简图 (1)被加工表面的粗糙度 (2)加工表面的位置精度 ,如下所示 : 平面之间的距离为 199毫米 1 2; 飞机 1 2和 95中心线的垂直度要求是 具 铣刀齿材料 ,铣刀直径从 75年 110年 ,刀齿 Z = 4。 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第一章 机床总体设计 2 艺分析 艺方法的确定 过程方法的布局和功能车床很大 ,变化的过程的影响常常会导致车床的运动 ,传播、分布、结构、功能和经济的一系列剪切的影响。 飞机的处理方法有很多 ,如说把 ,铣削、刨平。 6/7型空气压缩机负载减少 ,使用车床车削加工时 ,由于负载减少体型 ,外壳部分 ,不应夹在车床主轴加工、夹紧稳定性也不高 ,规划过程中 ,使用刨机需要两个动作 ,机床和刀具结构精致 ,工件的夹紧速度和固体 ,但生产率低 ,工件要求的加工精度也短 ;端铣刀在铣削 ,不仅提高了效率 ,能满足所需的加工精度 ,和夹紧迅疾 ,方便。 与普通车床相比 ,结合车床高生产率 ,加工精度稳定 ,开发周期短 ,易于设计、制造和使用维护 ,成本低、自动化程度高、劳动强度低、灵活等 ,因此 ,当生产很大 ,结合车床加工更合理。 床总体布局 合理布局的重点要求 :(1)担保所需的铸造工艺方法和工具的相对运动关系 ;(2)保证精密车床有足够和适当的刚度和抗振性 ;(3)易于控制、调整、维护、方便运输、装卸的铸件和芯片去除等 ;(4)以节省材料 ,占地面积小 ,经济效果好。 (5)美丽的形状。 根据负载的要求减少身体加工 ,车床总体布局图如图所示 : 图 1床总体布局图 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第一章 机床总体设计 3 负载减压阀安装在工作台、铣削动力头把铣刀的主要运动 ,工作台的纵向进给运动 ,完成工件的加工。这个方案的优点是所有部分计划于身体负荷减少 ,因此 ,效率高 ,结构紧凑 ,加工质量稳定 ,刚度好。 床运动的确定 确定车床运动 ,指的是车床的运动运动类型 ,数量和执行。 这个毕业设计是车床的结合的方式 ,直接与一对端铣刀加工。应得的表面成形运动 :单轴旋转运动 ,工作台辅助运动 :纵向进给运动 ,主轴轴向调整运动。 床主要技术参数 的确定 车床主要技术参数 ,包括主要参数和基本参数 ,基本参数 ,包括功率、尺寸参数、运动学参数。 定工件余量 6/7 型空气压缩机负载减少 ,部分材料 度 188 199 产项目对许多人来说 ,铸坯。 检查表的机械制造工艺设计简明手册 械加工余量是 择切削用量 由于加工零件的铣削宽度 175毫米 ,需要第二次刀 ,所以刀 90毫米 (宽 ),二级喂养120 - 88 = 12毫米 ,即。 ,= 22毫米。 根据组合机床设计简明手册第 099 122 页 ,选择铣削切削参数。 选择铣削参数和要求的加工表面粗糙度值和生产力。当铣削表面粗糙度值要求较低 ,铣削速度应选择高一些 ,每个齿提要应较小。如果生产力要求不高 ,可以拿小每个牙饲料 ,铣 7 8 毫米保证金 R = m 表面粗糙度。每个齿的饲料时 ,作为一般规则 ,是 米。 本设计根据零件的加工 ,表面粗糙度值较高 ,加工材料为铸铁 ,查表 9 - 11: = 0.4 z,V = 50 80 米 /分钟 ,= z。 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第一章 机床总体设计 4 动参数 机器运动参数包 括主运动和进给速度范围 ,速度范围内 ,空的旅行速度和喂养序列等。主要的主要运动参数的设计运动。 (1)主轴最高 ,最低的速度 根据刀具 (或工件 )的典型过程切削速度和直径 ,主轴的转速和米 ,最小速度。计算公式如下 : M = M =(1,1) 类型 :n,n 转 /分 ) 最大和最小切削速度 V,V -(米 /分钟 ) D,D 毫米 ) 根据金属切削机床的机械制造工艺设计指导 55 - 66,可以找出以下数据 : 查表 3 最大和最小切削速度 : V = 200 300 米 /分钟 ,V = 250米 /分钟 V = 15 20米 /分钟 ,V = 20米 /分钟 铣床的 d,小直径 ,即 : D = 110毫米 ,D = 75 毫米 最高的主轴转速为零 N = = = 1061.6 r / - 2) 采取标准的序列值 : N = 1000 r / 最低速度 : N = = = 57.9 r / - 3) 采取标准的序列值 : N = 56 r / 2)主轴转速的合理安排 低和高速度决定 ,确定中间速度 ,选择比系列 速度是计算为 : N = N = 56 r / = N,N = 1 - 4) 检查标准系列 ,以公比 = 据上表所列，所设计的组合机床属于型，所以取 a/ ： a=（ （ 80=100 200 （ 2 初取 a=120。 轴支承跨距 主轴前端轴承跨度 L 是轴承的主轴轴承的反作用力的点之间的距离。 合理的主轴轴承寿命可提高静态刚度主轴单元。支撑跨度较小，轴本身，较小的弯曲变形，但正面主轴轴承位移的增加而变形的刚性 ;跨度大，支持相对较少数量的致变形正面主轴位移，但弯曲轴本身将增加。可见，轴承跨度是过大或过小会降低主轴组件的刚度。 一个合理的范围，以供参考选择推荐值的信息： （ 1） 3 4） （ 2） 4 2） a，用于悬伸长度较小时； （ 3） 4 3） a，用于悬伸长度较大时。 根据悬臂的设计组合机床主轴刚度高 ,建议采取 或更少。即主轴轴承的设计个合理的跨度 99=299 初取 L=360。 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第二章 主轴组件设计 19 轴结构图 根据以上的分析计算，可初步得出主轴的结构如图 2示： 轴组件的验算 主轴，在严重的情况下，允许很小，变形为主轴的大小变体大小的基本要素都 允许的所以主轴的刚度计算是计算，和通常聚焦于不同的部队。通常足以满足主轴刚性需求。 受力与变形的弹性刚度比。当负载是常数，反比于刚性和弹性。因此，静态刚度的弹性变形计算是现成的。主轴组件，包括弹性变形的计算： 计算和主轴偏角。 轴端部挠度 主轴鼻、的偏转直接影响加工精度和表面粗糙度，因此必须加以限制，一般计算主轴端最大偏转 承的简化 两个轴承主轴，如果每个仅支持单个或双列滚动轴承，或两个单列球轴承，主轴组件可以减少到一个简支梁，如 图 2果前者支持两个或多个涡旋轴承， 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第二章 主轴组件设计 20 图 2主轴组件简化为简支梁 可认为主轴在前支承处无弯曲变形，可简化为固定端梁，如下图 2示： 图 2主轴组件简化为固定端梁 此次设计的主轴，前支承选用了一个双列向心短圆柱滚子轴承和两个推力球轴承作为支承，即可认为主轴在前支承处无弯曲变形，可简化为上图 2示。 轴的挠度 查材料力学 I第 166 页的表 图 2更进一步的分析，如下图 2 根据图 2得此时的最大挠度 （ 2 其中， F 主轴前端受力。此处， F=l A、 B 之间的距离。此处， l=a=56阳化工大学科亚学院学士学位论文 第二章 主轴组件设计 21 定端梁在载 荷作用下的变形 E 主轴材料的弹性模量。 45 钢的 E=107 N/I 主轴截面的平均惯性矩。当主轴平均直径为 D，内孔直径为 d 时， I=64 )(44 。此处， D=2128128 =133 （ 2 故可计算出，主轴端部的最大挠度： 104 （ 2 轴倾角 主齿轮轴被安装在一主轴和安装角度，称为主轴角度。主轴轴承设计被认为是前角。如果轴承的安装角度过大时，会损坏轴承的正常运转，缩短轴承的寿命。根据图2得此时的最大倾角 B =- （ 2 其中， F 主轴前端受力。此处 ， F=l A、 B 之间的距离。此处， l=a=23 主轴材料的弹性模量。 56 钢的 E=107 N/I 主轴截面的平均惯性矩。当主轴平均直径为 D，内孔直径为 d 时， I=64 )(44 。此处， D=2128128 =133 （ 2 故可计算出，主轴倾角 为： B =106 （ 2 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第二章 主轴组件设计 22 查组合机床设计第一册中机械部分的第 666 页，可知： 当 大 ，刚性主轴的刚度满足要求。 此处的 大即为最大挠度和最大倾角， L 为主轴支承跨距。 将已知数据 B 代入，即可得： 初步设计的主轴满足刚度要求。 轴组件的润滑和密封 轴轴承的润滑 润滑的作用是减少摩擦和降低温升，而他和密封件，以保护外界事物的轴承磨损和防止腐蚀。润滑剂和润滑方法取决于轴承的类型，速度和工作量。如果你选择是正确的，它可以降低轴承的工作温度，延长使用寿命。 您可以使用滚动轴承油或油脂。实验结果表明，在低转速下，油脂和油温 度低于下部上升较低。因此，油脂主轴轴承设计。同时，主轴被安装在轴套，防止使用过的油泄漏应用润滑脂。 添加润滑脂，润滑油包装应注意不要过多数量，不填轴承空间，否则会引起高烧恶化，熔体流动性和润滑。 密封性能和对主轴组件润滑效果更大。主轴密封不好，使润滑油漏，废物，并在此过程中的组件的加速磨损，这将严重影响工作环境和机器的外观。 密封装置的功能 主轴组件密封 工作装置是为了防止润滑剂泄漏主轴组件和传动部件，以避免浪费，并防止冷却剂和碎屑（如灰尘，污垢，水和芯片等）的部分从外部环境，以减 少机零件的腐蚀和磨损，延长其使用寿命。 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第二章 主轴组件设计 23 主轴组件的密封要求 装置，用于主轴组件密封需求是指：具有特定的压力和温度范围内具有良好的密封性能，形成应尽可能稳定的摩擦系数的低摩擦密封装置 ;腐蚀，磨损，使用寿命长，磨损，在一定程度上，自动补偿。结构简单，装卸方便。混凝土主轴组件和传动部件，可根据实际情况应该选择具有成本效益的密封装置。 式密封装置 主轴组件 密封设备类型的主要成分，有以下几种：所述弹性构件接触的密封装置 ;杯（密封）密封 ;成分与金属和石墨的密封装置接触 ;甩水环式和螺旋槽密封 ;间隙型，箱型和迷宫密封 装置，一个垂直轴密封装置。 密封装置，用于选择 主轴组件 选择数据时的密封装置，特别是在下列标准的工作主轴组件，应考虑：主轴颈密封线速度 ;润滑剂和其化学和物理性质的类型 ;主轴部件的工作温度，环境介质的情况 ;主轴组件的结构特征 ;密封装置的主要用途，和类似物。 在考虑到上述因素，主轴轴承，以防止外部的灰尘，木屑等杂物，所以考虑选择一个迷宫，一个长而曲折的道路形成的径向尺寸不超过 米，填充有润滑脂，轴向尺寸大于 下。 检查机械设计课程设计手册第 87 页表 7 - 17 日迷宫式密封装置的结构参数的选择 如图 2 - 11 所示 : 图 2迷宫式密封装置的结构参数 其中， d=80， D=130， e=1 沈阳化工大学