M1432B外圆磨床主轴系统改造设计开题报告.doc

南京理工大学泰州科技学院毕业设计(论文)开题报告学生姓名：陈祖栋学号：05010114专业：机械工程及自动化设计(论文)题目：M1432B外圆磨床主轴系统改造设计指导教师:曲波陈涛2009年3月22日开题报告填写要求1开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效；2开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；3“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于15篇科技论文的信息量，一般一本参考书最多相当于三篇科技论文的信息量（不包括辞典、手册）；4有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T740894数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2009年3月15日”或“2009-03-15”。毕业设计（论文）开题报告1结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000字左右的文献综述：文献综述摘要本文系统介绍了磨床与磨床主轴系统的组成、主要特点、近年的发展概况、并从实际规划角度出发，全面系统地介绍了主轴系统的规划方法和设计构思，并且进行了一定程度的整理，在经济实用的基础上提出改造的方案。关键词主轴轴承刚度1引言近年来磨削的相关技术逐渐地成熟,已成为正在迅速崛起的一项先进制造技术,对机械制造业发展产生了深远的影响。实现高质量磨削的关键技术是研究开发性能优良的高速磨床,因此自20世纪80年代中期以来,开发高速磨削机床便成为国际机床工业技术发展的主流1。目前适应高速磨削加工要求的高速加工中心和其它高速磨床在工业发达国家已呈普及应用的趋势,而我国也正在加快发展高速加工中心的生产、研究和应用。正是基于机床发展的这种趋势,因此主轴设计的优质也成为一个值得关注的问题。2对主轴系统的要求磨床的主轴驱动和进给驱动有较大的差别2。磨床主轴的工作运动通常是旋转运动，不像进给驱动需要丝杠或其它直线运动装置作往复运动。磨床通常通过主轴的回转与进给轴的进给实现砂轮与工件的快速的相对磨削运动。在20纪60-70年代，磨床的主轴一般采用三相感应电动机配上多级齿轮变速箱实现有级变速的驱动方式。随着磨削技术、生产技术、加工工艺以及生产效率的不断发展，上述传统的主轴驱动已不能满足生产的需要。现代数控机床对主轴传动提出了更高的要求：2.1调速范围及恒功率范围保证加工时选用合适的磨削用量，以获得最佳的生产率、加工精度和表面质量5。特别对于具有适应各种工序和各种材料的加工要求，对主轴的调速范围要求更高，要求主轴能在较宽的转速范围内自动实现无级调速，并减少中间传动环节，简化主轴箱。目前主轴驱动装置的恒转矩调速范围已可达1100，恒功率调速范围也可达130，一般过载1.5倍时可持续工作达到30min3。主轴在全速范围内均能提供切削所需功率，并尽可能在全速范围内提供主轴电动机的最大功率。由于主轴电动机与驱动装置的限制，主轴在低速段均为恒转矩输出。为满足数控机床低速、强力切削的需要，常采用分级无级变速的方法（即在低速段采用机械减速装置），以扩大输出转矩。2.2具有较高的精度与刚度，传动平稳，噪音低3。加工精度的提高与主轴系统的精度密切相关4。为了提高传动件的制造精度与刚度，采用齿轮传动时齿轮齿面应采用高频感应加热淬火工艺以增加耐磨性。最后一级一般用斜齿轮传动，使传动平稳。采用带传动时应采用齿型带。应采用精度高的轴承及合理的支撑跨距，以提高主轴的组件的刚性4。在结构允许的条件下，应适当增加齿轮宽度，提高齿轮的重叠系数5。变速滑移齿轮一般都用花键传动，采用内径定心。侧面定心的花键对降低噪声更为有利，因为这种定心方式传动间隙小，接触面大，但加工需要专门的刀具和花键磨床。2.3良好的抗振性和热稳定性。加工时，可能由于持续磨削、运动部件不平衡以及切削过程中的自振等原因引起冲击力和交变力，使主轴产生振动，影响加工精度和表面粗糙度，严重时甚至可能损坏主轴系统中的零件，使其无法工作。主轴系统的发热使其中的零部件产生热变形，降低传动效率，影响零部件之间的相对位置精度和运动精度，从而造成加工误差5。因此，主轴组件要有较高的固有频率，较好的动平衡，且要保持合适的配合间隙，并要进行循环润滑11。3主轴组件的刚度计算机床主轴往往有较高的刚度要求,因此,轴承直径的尺寸往往较大,根据这些轴承直径尺寸所选定的滚动轴承,其疲劳寿命往往是富裕的,因此常常不需要作疲劳寿命的计算,这类轴承的选择主要取决于其精度和刚度6。而主轴的轴向刚度完全取决于轴承的轴向刚度,下面主要对主轴组件的径向刚度进行校核计算。3.1支承的简化