毕业设计（论文）-数控铣床主轴箱设计.pdf

诚信声明 本人郑重声明：本论文及其研究工作是本人在指导教师的指导 下独立完成的，在完成论文时所利用的一切资料均已在参考文献中 列出。 本人签名：年月日 毕业设计（论文）任务书毕业设计（论文）任务书 设计（论文）题目：数控铣床主轴箱设计 系部：机械工程系专业：机械设计制造及其自动化 学号：112011119 学生：韩龙龙指导教师（含职称）： 佘银柱（副教授 ） 1设计（论文）的主要任务及目标 .进一步了解常用机械加工设备应用等 .能够综合运用所学专业知识设计机械及相关产品及其零部件 .能够独立熟练地检索各方面文献资料 2设计（论文）的基本要求和内容 .按照学院有关要求完成毕业设计内容 .设计数控铣床主轴箱及传动机构总图及非标零部件结构图 .编写设计说明书 3主要参考文献 .王伯平.互换性与测量技术基础.机械工业出版社,2013 .张世昌.机械制造技术基础.高等教育出版社,2006 .王运炎.机械工程材料.机械工业出版社,2014 .濮良贵.机械设计.高等教育出版社,2006 .李郝林.机床数控技术.机械工业出版社，2002 4进度安排 设计各阶段名称起止日期 1 分析题目，确定设计思路，进行开题检查 2014.112014.12.30 2 学习相关知识，收集资料、确定方案 2015.012015.02.28 3 初步设计结构总图，整理资料，准备中期检查 2015.03.12015.04.30 4 设计总结构图及所有非标零件图 2015.05.12015.05.30 5 编写设计说明书及图纸整理，准备答辩 2015.06.12015.06.10 审核人审核人：年月日 I 数控铣床主轴箱设计数控铣床主轴箱设计 摘要：数控机床即数字程序控制机床，是一种自动化机床，数控技术是数控机床 研究的核心，是制造业实现自动化、网络化、柔性化、集成化的基础。随着制造技术的 发展， 现代数控机床借助现代设计技术、 工序集约化和新的功能部件使机床的加工范围、 动态性能、加工精度和可靠性有了极大的提高。立式数控铣床主轴箱的设计：首先分析 立式数控铣床的加工特点和加工要求，确定其主要参数（包括传动系统的运动参数和动 力参数）。根据此立式数控铣床的主要参数和设计要求进行主运动系统各部分机械结构 设计，包括主传动系统的设计，展开图设计和截面设计。进行传动轴和齿轮的校核 ， 以及齿轮模数的计算，轴的空间布置以及箱体的设计。 关键词：关键词：数控铣床，主轴箱 ,主传动系统 Design Of MainAxle Box For Numerical Control Miller Abstract ： ANC machine tool is the digital process control machine tool, is an automated machine tool, CNC technology is the core of numerical control machine tool research and manufacturing base to realize the automation, networking, flexible, integrated. With the development of manufacturing technology, modern CNC machine tools with the aid of the modern design technology, the working procedure set reduction and new features to make the scope of the processing machine, dynamic performance, machining precision and reliability has been greatly improved. The design of the main axle box of vertical numerical control miller: first, analyze the machining characteristics and machining requirement of the vertical numerical control milling machine, and determine its main parameters (including the movement parameters and the dynamic parameters) of the vertical numerical control milling machine. According to the main parameters and design requirements of the vertical CNC milling machine, the mechanical structure design of the main motion system is carried out, including the design of the main drive system, the expansion plan and the section designThe calculation of the drive shaft and gear, the calculation of the gear modulus, the space layout of the shaft and the design of the box body. Keywords: CNC milling machine, spindle box, main drive system II 目录 1绪论.1 1.1设计的选题意义.1 1.2总体设计的主要内容.1 2数控铣床及主传动系统简介.2 2.1数控铣床简介.2 2.2立式数控铣床主传动系统的简介.3 2.3对立式数控铣床的主传动系统的要求.3 3主传动系统机械设计.4 3.1传动系统参数的拟定.4 3.2传动结构和结构网的选择.4 3.2.1变数组数目和各变数组中传动副的数目的确定.4 3.2.2对传动组的传动顺序的安排.4 3.2.3传动系统的扩大顺序安排.5 3.2.4验算变速组的变速范围.5 3.3转速图拟定.6 3.3.1主电机的选择.6 3.3.2分配最小传动比、拟定转速图.7 3.4齿轮齿数的确定及传动系统图的绘制.9 3.4.1齿轮齿数的确定的要求.9 3.4.2变速传动组中齿轮齿数的确定.10 3.4.3主轴转速系列的验算.11 3.4.4传动系统图的绘制.12 4传动件的估算与验算.13 4.1传动轴的估算和验算.13 4.1.1传动轴直径的估算.13 III 4.1.2传动轴刚度的验算.14 4.2齿轮模数的估算.16 4.2.1齿轮个参数估算.16 4.2.2 计算（验算）.18 5展开图设计.22 5.1结构设计的内容及技术要求.22 5.1.1设计内容.22 5.1.2技术要求.22 5.2齿轮块的设计.23 5.2.1特点.23 5.2.2精度等级的选择.24 5.2.3结构与加工方法.24 5.2.4组合齿轮.25 5.2.5齿轮的轴向定位.26 5.3传动轴设计.26 5.3.1特点.26 5.3.2轴的结构.26 5.3.3轴的材料及热处理.27 5.3.4轴承的选择.27 5.3.5轴的轴向定位.28 5.3.6传递轴 I 的联轴器选择.29 5.4主轴组件设计.29 5.4.1对主轴部件的基本要求.29 5.4.2主轴部件的传动方式和布置形式.29 5.4.3主轴部件轴承的选择.30 5.4.4主轴支承结构设计.31 5.4.5主轴主要参数的确定.31 5.4.6主轴的材料，热处理.33 5.4.7主轴部件的密封.33 6制动器设计.34 IV 7截面设计.36 7.1轴的空间布置.36 7.1.1主轴和传动主轴的轴.36 7.1.2轴的装置.36 7.1.3中间各传动轴.36 7.2操纵机构.37 7.3润滑.37 7.3.1压力循环润滑系统的计算.37 7.3.2柱塞泵的油量计算、结构和规格尺寸.38 7.4箱体设计的有关问题.38 7.4.1箱体材料.39 7.4.2砂型铸造时，箱体铸件的最小壁厚.39 7.4.3箱体壁孔对刚度的影响和补偿 16 39 8结论.40 参考文献.41 致谢.43 太原工业学院毕业设计 2 1绪论1绪论 1.1设计的选题意义1.1设计的选题意义 数控机床是现代工业生产必不可少的设备，虽然中国是世界上机床数量比 较多，但数控机床的产品竞争力在世界市场中仍处于较低的水平，即使在国内 市场也面临着严峻的形势。一方面，中国正处于产业升级的紧要关头，对高端 数控机床有着迫切的需求，但是由于国产数控机床的水平满足不了当前国内发 展的需求，结果导致大量高端数控机床需要进口。另一方面，对于低端机床的 需求有所减少，导致不少国产机床滞销积压，销售方面存在困难，这严重影响 了我国数控机床自主发展的势头。其原因除了有经营、产品质量和促销手段等 因素外，不得不提的一个重要原因就是我国生产的数控机床品种比较少、性能 与一些发达国家存在明显差距，新产品开发周期相对比较长，不能及时针对用 户的需求提供满意的产品。 本次设计旨在改善现有数控机床的性能，使其性能更优良，效率、性价比 更好。同时希望借助此次设计来提高自身的专业技能和素质，为大学四年的学 习画一个完美的句号。 1.2总体设计的主要内容1.2总体设计的主要内容 此次设计主要分成三部分内容 8 ： （1）分析立式数控铣床的加工特点和加工要求，确定其主要参数（包括传 动系统的运动参数和动力参数）。 （2）根据此立式数控铣床的主要参数和设计要求进行主运动系统各部分机 械结构设计，包括主传动系统的设计，展开图设计和截面设计。 （3）进行传动轴和齿轮的校核 ，以及齿轮模数的计算。 2数控铣床及主传动系统简介2数控铣床及主传动系统简介 太原工业学院毕业设计 3 2.1数控铣床简介2.1数控铣床简介 我们一半多讲的数控铣床是指规格比较小的升降台式数控铣床，尺寸方面， 它的工作台宽度一般情况下是在 400 毫米以下，有规格比较大的数控铣床（如工 作台宽度在 500 毫米以上的），它在功能方面有点接近加工中心，进而演变成荣 幸加工单元。数控铣床多为三坐标、两轴联动的机床，也称两轴半控制，即在 X、 Y、Z 三个坐标轴中，任意两轴都可以联动。 图 2.1 数控铣床的布局图 1-底座 2-强电柜 3-变压器箱 4-垂直升降进给伺服电动机 5-主轴变速手柄和按钮板 6-床身 7-数控柜8-保护开关9-挡铁10-操纵台11-保护开关12-横向溜板 13-纵向进给伺服电动机14-横向进给伺服电动机15-升降台16-纵向工作台 一般情况，立式数控铣床只能加工平面的曲线轮廓。对于有特殊要求的数控 铣床，还可以加进一个回转的 A 坐标或 C 坐标，即增加一个数控分度头或数控 回转工作台，在机床工作台的不同位置安装，这时机床的数控系统为四坐标的数 太原工业学院毕业设计 4 控系统，可用来加工螺旋槽、叶片等立体曲面零件 2 。 与普通铣床相比， 数控铣床的加工精度相对比较高， 同时能减少工人劳动量， 提高生茶效率，适应板类、盘类、壳具类、模具类等复杂形状的零件或对精度保 持性要求较高的中、小批量零件的加工。数控铣床按其主轴位置的不同分三类： 数控立式铣床 ，卧式数控铣床 ，立、卧两用数控铣床。 2.2立式数控铣床主传动系统的简介2.2立式数控铣床主传动系统的简介 主传动系统即是用来实现机床主运动的传动系统， 它要有一定的转速以及一 定的变速范围，以便采用不同材料的刀具，加工各种材料、尺寸、加工要求等不 同的任务，并能方便快速地实现运动的开停、变速、换向和制动等。主传动系统 主要由电动机、传动系统和主轴部件组成。 2.3对立式数控铣床的主传动系统的要求2.3对立式数控铣床的主传动系统的要求 （1）为满足机床的运动要求，主轴要具有一定的转速、足够的转速范围和 足够的转速级数，以能够实现运动的开停、变速、换向和制动。 （2）为满足机床的动力要求，主电动机要具有足够大的功率，所有机构和 各个元件必须具有适合的强度和刚度， （3）为满足机床的工作性能要求，跟主传动有关的结构（特别是主轴组件） 必须要有足够高的精度、抗振性；此外，热变形和噪声要小，传动效率要高 3 。 （4）操纵灵活可靠，调整维修方便，润滑密封良好，以满足机床的使用要 求。 （5）结构简单紧凑，工艺性好，成本低，以满足经济性要求。 太原工业学院毕业设计 5 3主传动系统机械设计3主传动系统机械设计 3.1传动系统参数的拟定3.1传动系统参数的拟定 首先确定公比。通常选取各级传送机床常用的公比为 1.26 或 1.41，对于此 数控铣床，由于考虑到尽量减少速度损失，选用 1.26 最为合适。由给出的条件： 主运动部分 Z=18 级，再根据标准数列表，确定各级转速为：30、37.5、47.5、 60、75、95、118、150、190、235、300、375、475、600、750、950、1180、1500， 单位：R/min。 3.2传动结构和结构网的选择3.2传动结构和结构网的选择 3.2.1变数组数目和各变数组中传动副的数目的确定3.2.1变数组数目和各变数组中传动副的数目的确定 要设计的数控铣床的变速范围要求比较大， 主轴所需的转速必须要经过较长 的传动链减速才能从电机的转速降到所需数值。 级数为 Z 的传动系统由若干个传 动副组成，各传动组分别有 1 z . 2 z . 3 z 个传动副，即 Z= 123 z z z 。由于结构 的限制，传动副数通常采用 P=2 或 3，即变速 Z 应为 2 或 3 的因子：Z=2ax2b 因此，这里 18=3x3x2，共需三个变速组。 3.2.2对传动组的传动顺序的安排3.2.2对传动组的传动顺序的安排 此数控铣床为十八级转速，有两种可以待选择的传动方案，为3x3x2,或者 3x2x3。 对于传动组的安排，不仅要依据变速组安排规律，还要针对变速组的结构进 行分析。I 轴如果在安置制动的电磁离合器时，尽量减少轴向尺寸，第一传动组 的传动副数不能过多，选择为 2 比较合适；另外主轴对加工精度、表面粗糙度的 影响很大，因此主轴上齿轮最好少些；对于最后一个传动组，可以选择 2 或者定 比传动副。 这里，根据“前多后少”的原则，选择 18=3x3x2 方案。 太原工业学院毕业设计 6 3.2.3传动系统的扩大顺序安排3.2.3传动系统的扩大顺序安排 确定了传动方案为18=3x3x2，总共有 3!=6 种可以选择的方案。在结构式 18= 1 3 x 3 3 x 9 2 的传动中，扩大顺序与传动顺序一致，称为顺序扩大传动，而 18= 3 3 x 1 3 x 9 2 的扩大顺序与传动顺序不一致，因此根据“前密后疏”的原则，选 择 18= 1 3 x 3 3 x 9 2 的结构式。 3.2.4验算变速组的变速范围3.2.4验算变速组的变速范围 齿轮的最小传动比 min U1/4，最大传动比 max U2，由此决定了一个传动组 的最大变速范围： max Y= max U/ min U=8 根据传动比及指数 x， x 的值（如表 3.1） 表 3.1 传动比及指数 极限值传动比指数公比1.26 x 值： min U=1/ x =1/46 x值： max U= x =23 （x+ x）值： min r= x x =89 因此，选择传动方案 18= 1 3 x 3 3 x 9 2 即可。 其结构网如下图 3.1： 太原工业学院毕业设计 7 图 3.1 结构网 3.3转速图拟定3.3转速图拟定 在运动参数确定后，主轴各级转速就已知，接下来就能确定电动机的功率。 在此基础上，选择合适的电动机型号，；接下来就是拟定转速图，把各个中间轴 的转速确定下来。 3.3.1主电机的选择3.3.1主电机的选择 一般中型机床上都采用交流异步电动机作为动力源，可在下列中选用。 电机功率根据机床切削能力的要求来确定。由于电机产品的功率已标准化， 因此，按要求应选取相近的标准值。 异步电动机的转速有：3000，1500，1000，750r/min，这取决于电动机的极 对数 P d n=60f/p=60x50/p ( r/min) 1500 r/min 和 3000r/min 是机床中最常用的两种，要选用的是使电机转速与 主轴最高速度 max n、工轴转速相近为宜，避免采用过大或过小的降速传动。 根据以上要求，我们选择功率为 7.5KW，转速为 1500r/min 的电机，查表， 其型号为 Y132M-4，其主要性能如下表 3.2： 太原工业学院毕业设计 8 表 3.2 所选电机型号 电机型号额定功率 KW载荷转速 r/min同步转速 r/min Y132M-47.514401500 3.3.2分配最小传动比、拟定转速图3.3.2分配最小传动比、拟定转速图 (1) II 轴的转速： 电动机主轴转动传动到 II 轴，通过传动系统转化为各级转速近；从动件运 行时所受扭矩最小来考虑，II 轴的速不宜将电机转速降得太低。I 轴上装有离合 器等零件时，高速下摩檫损耗，发热都将成为突出矛盾，II 轴应该选取比较低的 转速，II 轴的转速应该选在 7001000r/min 之间。 因此，使中间变速组减速慢一些，以减小整个机构的尺寸；在电机轴 I 到主 传动系统前端轴II增加一对26/54的降速齿轮副， 改变降速齿轮传动副的传动比， 可以将主轴 18 级转速一起提高或降低。 (2)中间轴的转速 中间轴转速的确定要考虑到几个问题， 机械结构尺寸以及工作时产生噪音之 间进行矛盾的平衡。 选取的中间轴转速较高，中间轴和齿轮所售的扭矩较小，应该将轴径设计小 些，齿轮模数也应该相应比较小一些。 d 4 M，m 3 M（式 3.1） 从而可使结构紧凑。但这样易引起空载功率N空和噪音 p L 加大： N空=1/ 6 10 (3.5 n da+Cd主（式 3.2） 式中：C系数，两支承滚动轴承和滑动轴承 C=8.5，三支承滚动轴承 C=10； da所有中间轴轴径的平均值； d主主轴前后轴径的平均值； n 中间传动轴的转速之和； N主轴转速（r/min）； 太原工业学院毕业设计 9 p L =20lg 6 1 10 lg()4.5(1tan)() an c mzqmzn 主主 -K（3.3） 式中：()amz所有中间传动齿轮的分度圆直径的平均值 mm； ()mz 主主轴上齿轮分度圆直径的平均值 mm； Q传到主轴上所经过的齿轮对数； 主轴齿轮螺旋角； 1 c ，K系数，根据机床类型及制造水平选取，按照我国的当前的技术 水平，铣床 1 c =3.5，车床 K=54，铣床 K=50.5。 由上述经验公式可知，主轴 n 和中间传动轴的转速对机床噪音和发热的关 系，在确定中间轴转速时，应结合实际情况做相应的修正： a、高速轻载或精密机床，中间轴转速宜取低些； b、控制齿轮圆周速度 v取 1 D =85mm，后轴 颈 2 D =80mm。 平均轴颈 12 82.5 2 DD Dmm 取 d=27mm (2)主轴内孔直径 d 的确定 主轴内孔主要用于通过棒料夹紧刀具或工件的控杆、冷却管等，大型、重型 机床的空心主轴还可以减轻重量。 确定孔径 d 的原则是在满足对空心主轴孔径的 要求和最小壁厚要求以及不削弱主轴刚度的要求下尽量取大些。由材料力学知， 轴刚度 K 与抗弯截面惯性矩 I 成正比，与直径之间有下列关系： 太原工业学院毕业设计 33 4 1 () KId KID 空空 实实 （式 5.4） 由上式可知，当/0.50.6d D 时，空心主轴的刚度K空与实心主轴的刚度K实相 差甚小，即内孔对主轴刚度降低的影响很小，当/0.7d D 时，刚度降低约 25%。 因此，为了不至于过分地削弱主轴刚度，一般应使/0.7d D 。 另外，还应考虑 主轴的颈外壁厚是否足够。推荐： 铣床 d=拉杆直径+(5-10)mm。 根据铣床 XK5040 的主参数，取 d=27mm。则/27/850.322d D 。满足要求。 (3)主轴悬伸量 a 的确定 主轴悬伸量 a 是指主轴前端的前支承径向反力作用中点(一般为前径向支承 中点)到主轴前端受力作用点的距离，它主要与主轴端部结构型式、尺寸(大多都 有轴端标准)，前支承的轴承配置、密封装置等有关。有的还取决于机床其它结 构参数（如工作台的行程等） 8 。因此主轴悬伸量 a 主要由结构设计来确定。取 1 /0.7a D ，则悬伸量 a=63mm。 (4)主轴跨距l的确定 计算前支承刚度 1.41.45 1 17001700 909.255 10/ A KDN mm 计算综合变量 = 3 A EI K a （式 5.5） 此处取弹性横量 5 2 10EMPa(钢的 5 2 10EMPa) 主轴的截面惯性距 444464 ()(9027 )3.193 16 6464 IDdmm 则 56 53 2 103.193 10 2.7595 9.255 1063 由主轴跨距计算线图得 0/ 4.8la 太原工业学院毕业设计 34 所以 0 302.4l 合理跨距范围为：(0.751.5)226.8453.6ll 0合理 之间， 为提高刚度，应尽量缩短主轴外延伸长度 a，选择适当的跨距l，一般推荐 取l/a=3-5。这里取l=4a=463=252(mm)。 5.4.6主轴的材料，热处理5.4.6主轴的材料，热处理 (1)主要为提高强度和韧性， 选用 40Cr， 进行调质处理。 或调质后局部淬硬处理。 (2)主要为得到很高的表面硬度，增加耐磨性，可选用 20Cr 渗碳后淬硬。 这里选用 40Cr。 5.4.7主轴部件的密封5.4.7主轴部件的密封 主轴部件密封装置的作用是防止润滑剂从部件流出，和防止冷却液、湿气、 灰尘、切削液及杂质侵入部件内，导致主轴、轴承和传动件等腐蚀及磨损过快， 影响主轴部件的工作性能 3 。 太原工业学院毕业设计 35 6制动器设计6制动器设计 按照要求，根据电磁离合器所能传递的静扭矩 j M 和动扭矩 d M 选择各类电 磁离合器的规格、型号，从而确定其尺寸。下面按扭矩选择离合器： 一般应使选用和设计的离合器的额定静扭矩 j M 和额定动扭矩 d M 满足工作 要求。 额定静扭矩： j M max 9550 j N KMKy n mN （式 6.1） 式中： j M 离合器的额定静力矩（Kgm）； K 安全系数； max M运转时的最大负载力矩； 对于需要在负载下启动和变速， 或启动时间有特殊要求时， 应按动扭矩设计， 查机械设计手册表 4-430，取 K=2 ，取 y=0.99 则 j M K max M= Kx9550 j ny n =2x9550x7.5/1450x0.99=97.8mN 额定动扭矩： d MmNM ta nGD KMMK f a ) 5 . 37 ()( 0 2 0 （式 6.2） 式中， a M 加速扭矩； f GD 2 所有被离合器带动的零件折算到离合器轴上的当量飞轮矩 2 mkg ； 22 2 221 1 222 )()()()()( n n GD n n GDGDGD zf .360)()( 2 22 A V G n n GD i i （式 6.3） 太原工业学院毕业设计 36 f GD 2 安装轴(转速为 n)及轴上零件的非轮矩之和 ； 2 2 1 2 )(,)(GDGD 分别为离合器带动的其他各轴(转速为 n1， n , 1 n2 i n)上零件的飞轮矩之和； a t加速时间，中型车床取 1-3s，位行用 0.010.02s； 0 M空转扭矩。湿式多片式离合器一般为 j M 的 12%，油量小，精度高， 水平 安装是取小值； 离合器的主、被动侧的香脆转速，r/min. 通过计算，这里选用铣床专用离合器，型号为：DLMOZ-5B。 太原工业学院毕业设计 37 7截面设计7截面设计 截面设计主要考虑以下四个方面的问题 12 ： 1、个轴的位置安排：包括主轴，I 轴和中间各传动轴的合理安排和确定； 2、箱体结构和外形：变速箱体结构，与床身的连接方式，外观造型等； 3、操纵机构的设计和选择； 4、润滑系统的设计和润滑元件的选择。 7.1轴的空间布置7.1轴的空间布置 轴系布置一般程序是先确定主轴在变速箱体中的位置， 再确定传动主轴的轴 及与主轴齿轮有啮合关系的轴。第三步确定电动机轴或运动输入轴(I 轴)的位置。 最后确定其他各传动轴的位置 15 。 7.1.1主轴和传动主轴的轴7.1.1主轴和传动主轴的轴 立式铣床的主轴是垂直布置的，XK5040 的主轴可上下移动，装在套筒内， 传动主轴的轴与主轴之间用一对 1：1 的齿轮出动，该轴也是垂直分布的。 7.1.2轴的装置7.1.2轴的装置 1、I 轴上装有电磁离合器制动，该部件的位置安排应便于调整； 2、电磁离合器，需要考虑便于冷却和润滑，离主轴部件要远一些，以减少摩 擦发热对主轴热变形的影响。 3、综上所述，铣床 I 轴一般安排在变速箱后壁处； 7.1.3中间各传动轴7.1.3中间各传动轴 主轴和各传动轴位置确定后，中间各传动轴位置即可按转动顺序进行安排， 应考虑满足以下要求： 太原工业学院毕业设计 38 (1)装有离合器的轴：要便于装调、维修和润滑。 (2)装有制动器装置的轴：要便于装调、维修，该轴应布置在靠近箱盖或箱 壁处，同时考虑与起、停装置的互锁。 (3)装着润滑油泵的轴：需要六组空间一边安装润滑油泵，并方便安装和调 整油泵，装有溅油轮或溅油齿轮的轴应注意圆周速度和浸入油面的深度。 (4)其他：使箱体截面尺寸紧凑，比例协调，各操纵机构安排得当等等。 7.2操纵机构7.2操纵机构 操纵机构是用来移动滑齿轮以达到变换运动速度的要求， 它可以控制运动的 启停、我们采用孔盘变速操纵机构。 7.3润滑7.3润滑 主轴变速箱常用的润滑方式有飞润滑和压力循环润滑， 飞润滑适用于润滑点 比较集中，要求不很高的变速箱，这里我们采用压力循环润滑，压力循环润滑分 箱内循环润滑和箱外循环润滑， 前者结构简单， 布置紧凑， 后者冷却润滑效果好。 7.3.1压力循环润滑系统的计算7.3.1压力循环润滑系统的计算 (1)润滑油量 油量 1212 5.74.5(1)QQQNN 油量粗算：1.65(1)QN/minl 式中：N 额定功率 机床效率 也可用如下公式计算各润滑部位的需油量； 太原工业学院毕业设计 39 35(1)/QNt 式中：t 允许循环油温升，通常为 45-50 0C 1.65(1)1.65 7.5 (1 0.85)1.86 /minQNl (2)油池容量：(37)VQ（升） (37) 1.865.5813.02V （升） 油池容积应超过 V 的 30%，即为：7.254-16.93 （升） (3)油管的选择与计算 油管的内径计算：4.63 Q dmm V 式中： Q-流量（l/min） V-管内油的流速 取主轴管内油的流速为4 /min,Vl 主 支油管：V支=1 l/min,外径 x壁厚为： 4x0.5； 回油管：0.8 /minVl 回 ，外径 x 壁厚为：12x1。 7.3.2柱塞泵的油量计算、结构和规格尺寸7.3.2柱塞泵的油量计算、结构和规格尺寸 供油量 26 ()/4 10Qd snul/min 式中： d-柱塞直径 n-柱塞每分钟往复次数， 次/分 max n以 300-700 次/分为宜，400-520 次/分为佳。 s-柱塞行程。 -效率，=0.750.9。 7.4箱体设计的有关问题7.4箱体设计的有关问题 太原工业学院毕业设计 40 7.4.1箱体材料7.4.1箱体材料 以中等强度的灰铸铁 HT20-40 用得最广泛。需时效处理。 7.4.2砂型铸造时，箱体铸件的最小壁厚7.4.2砂型铸造时，箱体铸件的最小壁厚 表 7.1 箱体铸件的最小壁厚 尺寸（长 x 宽 x 高）mm壁厚 大于 800x800x500约 25 7.4.3箱体壁孔对刚度的影响和补偿7.4.3箱体壁孔对刚度的影响和补偿 16 箱体轴承孔面积点总侧壁面积 30%左右时候， 与未开孔的箱体比较， 扭转刚 度下降 20-30%，弯曲刚度下降更大，为弥补因开孔而削弱的刚度，常用凸缘和 加工筋。加强筋：厚度为：0.7b，筋高：（45）b。 太原工业学院毕业设计 41 8结论8结论 我的毕业设计题目是数控铣床主轴箱设计，确定数控铣床的主要技术参数， 及设计总传动系统图；完成了主运动系统设计主要包括传动系统设计，传动件的 估算与验算，展开图设计等内容；完成了轴、齿轮等力的校核。 在数控铣床的总体设计的过程中， 我在， 查阅相关的文献、 收集资料、 绘图、 还有相关技术上面的分析，在近四个月的时间的毕业设计过程中，加强了我们理 论与实际相结合的能力，锻炼了我们的设计思维，开拓了我们在专业方面的知识 视野。 总之，本次的毕业设计让我认识到独立思考、团队协作是保证高质量完成任 务的两大重要的因素，这样产生的成果才可以将错误控制在最小的范围之内。我 将会把在本次毕业设计中获得的工作经验运用在今后的学习和工作中， 以便取得 更大的成绩。 太原工业学院毕业设计 42 参考文献参考文献 1李福生.数控机床技术手册. 北京出版.1996 2孙志永.赵砚江.数控与电控技术.机械工业出版社.2005 3文怀兴.数控铣床设计.化学工业出版社.2005 4王伯平.互换性与测量技术基础.机械工业出版社.2013 5张世昌.机械制造技术基础.高等教育出版社.2006 6王运炎.机械工程材料.机械工业出版社.2014 7王润孝.先进制造系统.西北工业大学出版社.2006 8屈华昌.塑料成型工艺及模具设计.机械工艺出版社.2000 9詹启贤.自动机械设计.中国轻工业出版社.1994 10邹慧君.机械运动方案设计手册.上海交通大学出版社.1994 11张春林.机械创新设计.机械工业出版社.2001 12余跃庆.现代机械动力学.北京工业大学出版社.2001 13温诗铸.机械发展战略研究.清华大学出版社.2003 14孟宪元.现代机构手册.机械工业出版社.1994 15曲继方.机械创新原理.科学出版社.2001 16齿轮手册委员会.齿轮手册.机械工业出版社.1990 17周开勤.机械零件手册.高等教育出版社.1994 18郭瑜，余得水. X5040 铣床数控技术.2006 19林利红，陈小安，张良，等.基于有限元法的数控机床主轴部件动态分析.2009 20杨聚庆，刘娇月，张国同.一体化的多功能机床电气控制实训台研制J.实验室研 究与探索.2011 21Chang-Keun Park.Development and testing of an SNMP-based integrated manag