C6132型车床主轴箱设计及齿轮加工工艺规程设计

华北科技学院毕业设计（论文）第1页共79页XXXX大学毕业设计说明书班级姓名学院专业题目C6132型车床主轴箱及齿轮加工工艺设计指导教师职称职称20年月日华北科技学院毕业设计（论文）第1页共79页毕业设计（论文）任务书姓名专业班级任务下达时间02月28日任务完成时间07月01日毕业设计（论文）题目C6132型车床主轴箱及齿轮加工工艺设计专题题目主轴箱设计齿轮加工工艺设计题目主要内容设计内容独立完成变速级数为12级的机床主传动系统主轴变速箱设计，包括车削左右螺纹的换向机构及与进给联系的输出轴，并完成齿轮加工工艺设计。目的要求、主要技术指标1机床的类型及主要参数C6132车床，最大转速1120R/MIN、最小转速25R/MIN；工作时间一班制；变速级数Z12。2工件材料45号钢刀具材料YT153设计部件名称主轴箱应完成的主要任务设计任务1运动设计根据所给定的转速范围及变速级数，确定公比，绘制结构网、转速图、计算齿轮齿数。2动力计算选择电动机型号及转速，确定传动件的计算转速、对主要零件（如皮带、齿轮、主轴、轴承等）进行计算（初算和验算）；3齿轮结构和工艺设计设计工作量要求1主轴箱展开图；（A0）2传动系统图；3主轴箱的向视图和剖面图；4齿轮零件图；5齿轮机械加工工艺规程卡一套；6编写课程设计说明书一份。主要参考文献1徐嘉元、曾家驹主编机械制造工艺学北京机械工业出版社，20062贾亚洲主编金属切削机床概论北京机械工业出版社，20103MSOKOVIC,JKOPAC,LADOBRZANSKIWEAROFPVDCOATEDSOLIDCARBIDEENDMILLSINDRYHIGHSPEEDCUTTINGJJOURNALOFMATERIALSPROCESSINGTECHNOLOGY,2004,157422426指导教师教研室主任C6132型车床主轴箱及齿轮加工工艺设计第2页共79页摘要普通中型C6132车床主轴箱设计，主要包括三方面的设计，即根据设计题目所给定的机床用途、规格、主轴极限转速、转速数列公比或级数，确定其他有关运动参数，选定主轴各级转速值；通过分析比较，选择传动方案；拟定结构式或结构网，拟定转速图；确定齿轮齿数及带轮直径；绘制传动系统图。其次，根据机床类型和电动机功率，确定主轴及各传动件的计算转速，初定传动轴直径、齿轮模数，确定传动带型号及根数，摩擦片尺寸及数目；装配草图完成后要验算传动件（传动轴、主轴、齿轮、滚动轴承）的刚度、强度或寿命。最后，完成运动设计和动力设计后，要将主传动方案“结构化”，设计主轴变速箱装配图及零件图，侧重进行传动轴组件、主轴组件、变速机构、箱体、润滑与密封、传动轴及滑移齿轮零件设计。关键词车床；主轴箱；变速系统；主轴组件华北科技学院毕业设计（论文）第3页共79页ABSTRACTORDINARYMEDIUMSIZEDC6132LATHEHEADSTOCKDESIGN,INCLUDINGTHREEASPECTSOFDESIGN,THATISACCORDINGTOADESIGNBYTHEUSEOFAGIVENMACHINE,SPECIFICATIONS,SPINDLESPEEDLIMIT,SPEEDSERIESCOMMONRATIOORSERIES,TODETERMINEOTHERRELEVANTMOTIONPARAMETERS,THESELECTEDSPINDLEGRADESPEEDVALUETHROUGHANALYSISANDCOMPARISON,SELECTTHEDRIVEOPTIONSPROPOSEDSTRUCTUREORSTRUCTURALNETWORK,THEDEVELOPMENTSPEEDMAPDETERMINETHEGEARANDPULLEYDIAMETERDRAWINGTRANSMISSIONSYSTEMMAPSECONDLY,ACCORDINGTOMACHINETYPEANDMOTORPOWERTODETERMINETHESPINDLESPEEDANDTHETRANSMISSIONPARTSOFTHECALCULATION,ANINITIALDIAMETEROFSHAFT,GEARMODULETODETERMINETHEBELTTYPEANDROOTNUMBER,SIZEANDNUMBEROFFRICTIONPLATEASSEMBLYSKETCHESTOFINISHEDCHECKINGTRANSMISSIONPARTSSHAFT,SPINDLE,GEAR,BEARINGSTIFFNESS,STRENGTHORLIFEFINALLY,COMPLETETHEEXERCISEDESIGNANDPOWERDESIGN,THEMAINTRANSMISSIONSCHEMETO“STRUCTURE“ANDTHEDESIGNOFSPINDLEGEARBOXASSEMBLYDRAWINGSANDPARTDRAWINGS,FOCUSINGONTHEDRIVESHAFTASSEMBLY,SPINDLEASSEMBLY,VARIABLESPEED,BOX,LUBRICATIONANDSEALING,GEARSHAFTANDSLIDINGPARTSOFTHEDESIGNKEYWORDSLATHETHESPINDLEBOXTRANSMISSIONSHAFTCOMPONENTSC6132型车床主轴箱及齿轮加工工艺设计第4页共79页目录摘要第1章绪论1第2章设计计算221普通车床的规格2211车床的规格系列和用处2212操作性能要求2第3章主动参数参数的拟定331确定传动公比332主电动机的选择3第4章变速结构的设计541主变速方案拟定542变速结构式、结构网的选择5421确定变速组及各变速组中变速副的数目5422变速式的拟定6423结构式的拟定6424结构网的拟定7425结构式的验算7426结构式的拟定7427确定各变速组变速副齿数9428绘制变速系统图10第5章结构设计1251结构设计的内容、技术要求和方案1252展开图及其布置1253I轴（输入轴）的设计1354齿轮块设计13华北科技学院毕业设计（论文）第5页共79页55传动轴的设计1556主轴组件设计16561各部分尺寸的选择16562主轴材料和热处理17563主轴轴承17564主轴与齿轮的连接19565润滑与密封19566其他问题19第6章传动件的设计2161带轮的设计2162传动轴的直径估算24621确定各轴转速24622传动轴直径的估算确定各轴最小直径25623键的选择2663传动轴的校核26631传动轴的校核27632键的校核2764各变速组齿轮模数的确定和校核28641齿轮模数的确定28642齿宽的确定32643齿轮结构的设计3365带轮结构设计3466片式摩擦离合器的选择和计算3567齿轮校验38671校核A变速组齿轮38672校核B变速组齿轮40673校核C变速组齿轮4168轴承的选用与校核42681各轴轴承的选用42C6132型车床主轴箱及齿轮加工工艺设计第6页共79页682各轴轴承的校核43第7章主轴组件设计4571主轴的基本尺寸确定45711外径尺寸D45712主轴孔径D45713主轴悬伸量A47714支撑跨距L47715主轴最佳跨距0L的确定4872主轴刚度验算50721主轴前支撑转角的验算51722主轴前端位移的验算52第8章齿轮加工工艺设计5581零件的分析55811零件的作用55812零件的工艺分析5582确定毛坯55821确定毛坯制造方法55822确定总余量55823绘制毛坯图5583制定零件加工路线56831选择表面加工方法56832选择定为基准56833拟定零件加工工艺路线5784机械加工余量、工序尺寸及毛皮尺寸的确定58841外圆表面（120MM）58842外圆表面沿轴线长度方向的加工余量（120MM端面，828MM端面）58843孔46MM5985确定切削用量和基本工时59华北科技学院毕业设计（论文）第7页共79页第9章总结和展望6691本文工作总结6692课题展望67参考文献68致谢69附录70C6132型车床主轴箱及齿轮加工工艺设计第8页共79页第1章绪论机床技术参数有主参数和基本参数，他们是运动传动和结构设计的依据，影响到机床是否满足所需要的基本功能要求，参数拟定就是机床性能设计。主参数是直接反映机床的加工能力、决定和影响其他基本参数的依据，如车床的最大加工直径，一般在设计题目中给定，基本参数是一些加工件尺寸、机床结构、运动和动力特性有关的参数，可归纳为尺寸参数、运动参数和动力参数。通用车床工艺范围广，所加工的工件形状、尺寸和材料各不相同，有粗加工又有精加工；用硬质合金刀具又用高速钢刀具。因此，必须对所设计的机床工艺范围和使用情况做全面的调研和统计，依据某些典型工艺和加工对象，兼顾其他的可能工艺加工的要求，拟定机床技术参数，拟定参数时，要考虑机床发展趋势和同国内外同类机床的对比，使拟定的参数最大限度地适应各种不同的工艺要求和达到机床加工能力下经济合理。机床主传动系因机床的类型、性能、规格和尺寸等因素的不同，应满足的要求也不一样。设计机床主传动系时最基本的原则就是以最经济、合理的方式满足既定的要求。在设计时应结合具体机床进行具体分析，一般应满足的基本要求有满足机床使用性能要求。首先应满足机床的运动特性，如机床主轴油足够的转速范围和转速级数；满足机床传递动力的要求。主电动机和传动机构能提供足够的功率和转矩，具有较高的传动效率；满足机床工作性能要求。主传动中所有零部件有足够的刚度、精度和抗震性，热变形特性稳定；满足产品的经济性要求。传动链尽可能简短，零件数目要少，以便节约材料，降低成本。华北科技学院毕业设计（论文）第9页共79页第2章设计计算21普通车床的规格211车床的规格系列和用处普通机床的规格和类型有系列型号作为设计时应该遵照的基础。因此，对这些基本知识和资料作些简要介绍。本次设计的是普通型车床主轴变速箱。主要用于加工回转体。表21车床的主参数（规格尺寸）和基本参数表工件最大回转直径MAXDMM最高转速MAXNMINR最低转速MINNMINR电机功率P（KW）公比转速级数Z3201120255514112212操作性能要求具有皮带轮卸荷装置手动操纵双向片式摩擦离合器实现主轴的正反转及停止运动要求主轴的变速由变速手柄完成C6132型车床主轴箱及齿轮加工工艺设计第10页共79页第3章主动参数参数的拟定31确定传动公比根据【1】78P公式（32）因为已知844251120MINMAXNNRN，ZNRZLGLGNR1（31）1ZNR1184414129根据【1】77P表35标准公比。这里我们取标准公比系列141因为1411066，根据【1】77P表36标准数列。首先找到最小极限转速25，再每跳过5个数（1261066）取一个转速，即可得到公比为141的数列25，355，50，71，100，140，200，280，400，560，800，1120工序90滚齿选用标准的高速钢单头滚刀，模数M225MM，直径63MM，可以采用一次走刀切至全深。工件齿面要求表面粗糙度为MRA61，根据切削用量简明手册第四部分表24，选择工件每转滚刀轴向进给量RMMFA/0180。按Y3150型滚齿机进给量表（表4251），选RMMFA/830。按表104的计算公式确定齿轮滚刀的切削速度。VXYAMVKMFTCVVVV（87）式中,850,50,252,/830MIN,240,364VVAVYMMMMRMMFTC华北科技学院毕业设计（论文）第11页共79页6408080,50VVKXMIN/4266402528302403645085050MVMIN/133MIN/634261000RRN根据Y3150型滚齿机主轴转速（表4250），选SRRN/252MIN/135。实际切削速度为SMV/450加工时的切削功率按下式计算（表154）CQUPXYPCKPVZDMFCPCPCCPCPC310（88）式中252,/830,0,01,71,90,124MRMMFQPUPXPYPCCCCCPC。21MIN,/726,50,63,CPKMVZMMDMMKWKWPC2102110726506325283012430017190Y3150型滚齿机的主电动机功率KWPE3（表4249）。因ECPP，故所选择的切削用量可在该机床上使用。基本时间根据表6213，用滚刀滚圆柱齿轮的基本时间为AJQNFZLLBT21COS（89）式中B12MM，,/830,/721,1,500RMMFSRNQZA，。MMLMMMMMMHDHL3,192065630653221MIN52318307215031932ST工序100剃齿加工余量Z010MM,RMMFA/300,剃齿刀转速为90R/MIN。基本时间MIN1030051531932ST工序140磨孔C6132型车床主轴箱及齿轮加工工艺设计第12页共79页单边余量Z05MM。一次磨去全部余量。AP05MM，进给量F01MM/R据有关手册，确定磨床的切削速度为100M/MIN。则NSDVC100045100100070771R/MIN由于T68卧式磨床说明中有NW710R/MIN故实际切削速度V1000DN100045710100323M/MIN切削工时TFNL7103075035MIN华北科技学院毕业设计（论文）第13页共79页第9章总结和展望91本文工作总结机床产品设计是设计人员根据市场，社会和人们对机床的需要所进行的构思，计算，试验，选择方案，确定尺寸，绘制图纸以及编制技术文件等一系列创造性活动的总称，是机床产品实现的必要前提，是产品开发过程中至关重要的环节。机床产品设计的好坏，直接影响其成本，质量，研制周期及市场的竞争能力。本文的设计主要是从车床主轴箱的角度入手，使设计产品在给定的数值要求下达到最合理的经济和性能。6月20日，为期一个学期的设计任务圆满完成了，虽然设计的过程比较繁琐，而且刚开始还有些不知所措，甚至是害怕与退缩，尽管“雄关漫道真如铁”，但是在我“而今迈步从头越”，再加上老师的悉心指导，我终于顺利地完成了这次设计任务。我们专业课已经学过车床相关的知识，尤其是金属切削机床概论这课中详尽的讲述了机床的主传动系，并且在大三的时候我们还做过二级减速器的课程设计，所以刚开始我对自己的课题满腹信心，但是当我仔细的审题后发现，并不是我想象的那么容易。一开始的主电动机的选择就让我吃尽了苦头，本来想直接参照CA6140车床的电动机型号，但是资料上并没有给出CA6140车床主电动机选用Y132M4的理由，所以我并没有随意参照选用。而是查阅了相关金属切削用量的相关资料，在车床最大切削用量的情况下（最大输出功率）选用了Y132S4电动机。另外，在主变速传动系设计中，我遵循主变速传动系设计的一般原则，采用了典型的结构式63122312。本次的设计是在反复的修改中完成的，巩固和深化了课堂理论教学的内容，锻炼和培养了我综合运用所学过的知识和理论的能力，是我独立分析、解决问题的能力得到了强化在设计当中，我也遇到了一些问题,除了上述的以外比如在有些设计部分并没有完全严格计算，参考的一些普遍车床的数据在保证安全可靠的基础上做到了尽量满足工艺要求。在此过程中不断地发现问题和解决问题，使我加深了对大学所学课程理解、综合应用并得到进一步的巩固，设计过程培养了我认真细心的态度，这对以后的学习和工作都有积极的意义，也会是我大学积累的一笔非常宝贵的财富。C6132型车床主轴箱及齿轮加工工艺设计第14页共79页92课题展望一个国家的金属切削机（机床）的拥有量，产量，品种和质量如何，是衡量其工业水平的标志之一，因此机床工业在国民经济中占据这重要地位。我国机床工业的任务是将其推进到真正能成为机械工业“总工程师”的地位，达到能提供适用、先进、配套成龙的加工技术与加工装备的新高度，改变那种一般机床产品水平重复现象。是整个行业的经营决策逐步转移到以机械加工社会效益魏重点，以适应进步的市场需求魏轴心，参与国际市场竞争，分层次的利用世界机床工业技术进步的外界条件，调整产业结构、完善行业体制，形成自我改造、自我发展的良性循环，提高管理水平，开拓一个以坚持社会主义有计划的商品经济为特征，同时有具备国际现代技术水平的机床工业新局面。国家重点建设所需要的成套设备要基本力足于国内，要改变那种关键机床设备依赖进口的状况，要努力提高机床产品的质量、性能及配套性，加快那些仍旧停留在50、60年代水平的量大面广的机床产品要限期更新换代。近年内，要批量生产数控机床和加工中心。要小批量生产柔性制造单元和工业机器人，要根据用户的需求提供少量的柔性制造系统，要积极组织精干队伍，将计算机综合自动化制造系统列为高技术项目开发研究工作。机械工业担负着为国民经济各部门提供先进技术装备的任务，金属切削机床工业是机械工业的重要组成部分，是为机械工业提供加工装备和加工技术的“工作母机”工业。我们相信在改革开放的浪潮中，蓬勃发展的现代化机床工业一定会为社会主义现代化建设注入新的活力华北科技学院毕业设计（论文）第15页共79页参考文献【1】冯辛安主编机械制造装备设计第2版大连理工大学北京机械工业出版社,200712【2】黄如林主编切削加工简明实用手册北京化学工业出版社,20047【3】吴宗泽主编机械设计课程设计手册第3版清华大学北京高等教育出版社,200612【4】濮良贵主编机械设计第8版北京高等教育出版社,20078【5】贾亚洲主编金属切削机床概论第1版北京机械工业出版社，19965【6】范思冲主编画法几何及机械制图东南大学北京机械工业出版社,20057【7】郑文纬,吴克坚主编机械原理第7版东南大学机械学学科组北京高等教育出版社,20061【8】减速器实用技术手册编辑委员会编减速器实用技术手册北京机械工业出版社,1992【9】戴曙主编金属切削机床北京机械工业出版社,20051【10】机床设计手册编写组主编机床设计手册北京机械工业出版社,19808【11】华东纺织工学院哈尔滨工业大学天津大学主编上海上海科学技术出版社,19796【12】哈尔滨工业大学理论力学教研室编理论力学（）第6版北京高等教育出版社,200612【13】刘鸿文主编材料力学第4版北京高等教育出版社,200611【14】机械设计手册编委会主编机械设计手册单行本联轴器离合器与制动器北京机械工业出版社,20073【15】成大先主编机械设计手册第4版第二卷北京化学工业出版社,20039【16】曹金榜等主编机床主轴变速箱设计指导北京机械工业出版社,1995【17】李洪主编机械制造工艺金属切削机床设计指导沈阳东北工学院出版社,1996【18】陈易新编金属切削机床课程设计指导书北京机械工业出版社，1993【19】翁世修等编金属切削机床设计指导上海上海交通大学出版社,1995【20】方键主编结构设计北京化学工业出版社，2006C6132型车床主轴箱及齿轮加工工艺设计第16页共79页致谢在这里我要感谢那些所有曾经寄予我关心和帮助的人，这篇论文的完成和他们中的任何一位都是分不开的。首先，我要向我的指导老师李佰茹老师致以由衷的感谢和诚挚的敬意，他的指导为我们提供了设计的主题思想，在设计过程中，他在自己的繁忙工作之余指导我们，检查并排除了我们设计过程中的诸多漏洞。无论是理论的运用，还是零部件的设计计算，都给我们解惑答疑，我都有很大的收获。在论文的编写过程中，他给我提出宝贵的意见，并且给与细致的指导，不断地完善和改进。最重要的是李老师教会我们许多分析、解决问题的方法，这在书本中无法学到的，他的教诲培养了我科学的思维方法和一丝不苟的工作态度，渊博的学识更使我受益匪浅。其次，我要感谢的是我的同伴们同设计组的所有同学。在整个设计过程中，我们配合的非常默契，遇到不清楚地地方一起讨论、翻阅资料，共同克服困难，出谋划策寻求最简洁最佳的解决方案。正是由于我们的努力，整个设计才能进行的那么顺利。再次，我要感谢大学四年所有教过我的老师和我们的辅导员，感谢他们四年来对我的谆谆教诲和无私帮助。还要感谢我们07机制所有的同学，正是可爱的你们，我的大学生活才如此的丰富多彩最后要感谢的，是我的家人，是他们养育我，教我做人做事的道理，同时将这篇论文献给他们。感谢他们在生活上给我的支持和照顾，在学习上给我的关心和鼓励，我才能安心、顺利的完成大学学业。华北科技学院毕业设计（论文）第17页共79页附录英文科技文献翻译英文原文DEDICATEDTOTHESINGLESCREWCOMPRESSORMACHINEUPDATEDTHEINTRODUCTIONABSTRACTTHISPAPERDESCRIBESFOURAREASFROMTHEEXISTINGSINGLESCREWMACHINELAYOUTANDSTRUCTURE,ANDPUTOUTTHEADVANTAGESANDDISADVANTAGESOFTHELIST,BECAUSEOFTHECOMPRESSORPLANTSINGLESCREWMACHINETOOLSANDMACHINETOOLEXTERNALSECURITYINFORMATION,THEABOVEINTRODUCTIONTHEREISINEVITABLYONESIDEDANDWRONG,ANDARETHEREFORESINGLESCREWCOMPRESSORFORTHEPRODUCTIONOFREFERENCEWORKSFIRST,INTRODUCETHELAYOUTOFMACHINETOOLSDECIDETHESIZEOFTHECOMPRESSORDISPLACEMENTOFTHESTARSROUND,SCREWDIAMETER,MESHSIZEANDTHESIZEOFTHECENTERDISTANCE,SODIFFERENTINDIAMETERSCREW,MACHINETOOLSPINDLEANDTHEROTARYCENTERAREALSODIFFERENTTOMEETTHEPROCESSINGOFDIFFERENTDIAMETERSCREW,SINGLESCREWCURRENTLYTHELAYOUTOFMACHINETOOLSINGENERALTHEREARESEVERALOPTIONSTHEFIRSTISMACHINETOOLROTARYTOOLSPINDLECENTERANDTHECENTERDISTANCEFORTHEFIXEDMACHINETOOLROTARYTOOLSPINDLECENTERANDTHECENTERDISTANCEFORTHEFIXED,CANNOTADJUSTTHECENTERDISTANCEPROCESSINGOFSEVERALOFTHESCREWDIAMETERONTHECENTERDISTANCEREQUIREDSEVERALDIFFERENTSPECIFICATIONSOFTHEMACHINEADVANTAGESSIMPLESTRUCTUREOFTHEMACHINEDISADVANTAGEEACHMACHINECANONLYPROCESSASPECIFICATIONOFTHESCREW,WHENTHEMARKETONACERTAINSPECIFICATIONREQUIREMENTSWHENTHESCREWCOMPRESSOR,RESULTINGINAMACHINE,OTHERMACHINEIDLETHESECONDTHEMACHINETOOLSPINDLEBOXFORROTARYPROCESSINGSCREWMACHINEACCORDINGTOTHESIZEOFTHEDIAMETERATTHEPROCESSINGBEFOREAPOINTOFROTATINGSPINDLEBOXSPINDLEBOXTHATTHEMACHINECANTURNONAMACHINEATTHEC6132型车床主轴箱及齿轮加工工艺设计第18页共79页ABOVEMENTIONEDARTICLEONTHEUSEOFTHEIMPROVEMENTS,WITHTHEFIRSTSTRUCTUREOFAMACHINETOOLISBASICALLYTHESAMEADVANTAGESTHESTRUCTUREOFMACHINETOOLEASYTOADAPTTOAVARIETYOFSPECIFICATIONSOFTHEPROCESSINGSCREWONEDISADVANTAGEAFTERTHEROTATINGSPINDLEBOXANDTHETOOLSPINDLETURNINGCENTERLINEDISTANCEBETWEENTHECENTERLINEOFACCURATEMEASUREMENTDIFFICULT2DISADVANTAGEAFTERTHEROTATINGSPINDLESPINDLEBOXANDTHEFRONTSURFACEOFTHEROTARYCUTTERCENTERLINEDISTANCEBETWEENTHEREDUCTIONOFTHELARGERDIAMETEROFTHESCREWPROCESSINGISLIMITEDTHETHIRDTHEMACHINETOOLSPINDLEBOXFORHORIZONTALMOBILEBOXATTHEBOTTOMOFTHESPINDLEANDTHEBASETHEREISARRANGEDBETWEENTHERECTANGULARSLIDINGRAIL,SPINDLEBOXPERPENDICULARTOTHEDIRECTIONOFMOVEMENTOFSPINDLECENTERLINEANDPERPENDICULARTOTHECENTERLINEOFTHETOOLROTATIONTHROUGHTHEPOWEROFTHESPINDLEBOXSPLINESHAFTTOTHEBASEOFTHETOOLFEEDMECHANISMSCREWDIAMETER,ACCORDINGTOTHESIZEOFTHEPROCESSINGINTHEPROCESSINGOFTHEPREVIOUSROUNDBYHANDTOTHEBODYPUTINTOTHESCREWSPINDLEBOXMOVEDTOTHEAPPROPRIATELOCATION,ANDTHENSCREWTHESPINDLEBOXONAFIXEDBASESPINDLEBOXAVAILABLEFROMTHEMOBILEGRATINGDETECTION,POSITIONERROR0005MMHORIZONTALSPINDLEBOXCANBEUSEDASAMOBILEMACHINECANPROCESSDIAMETER95385MMANYKINDBETWEENTHESCREWSPECIFICATIONS95385MMPROCESSINGBECAUSEOFTHEDIAMETEROFTHESCREW,CAUSINGTHEFRONTSURFACEANDTHETOOLSPINDLEROTATIONTHEDISTANCEBETWEENTHECENTERLINEOFTHEMARGINISTOOLARGE,THEACTUALAPPLICATIONINTHEDESIGNSPECIFICATIONSOFTHEMACHINEINTOTWO,A95205MMMACHINESCREWDIAMETERANOTHER180385MMMACHINESCREWDIAMETERADVANTAGESAVARIETYOFTOOLSTOADAPTTOTHESPECIFICATIONSOFTHEPROCESSINGSCREW,EACHSCREWSPECIFICATIONSNEEDNOTBEPROVIDEDWITHTHEAPPROPRIATEMACHINETOOLSDISADVANTAGETHESTRUCTUREOFMACHINETOOLSANDMACHINETOOLASSEMBLYOFTHETWOKINDSOFMORECOMPLEXMACHINETOOLS,MACHINETOOLSTHANTHECOSTOFTWOKINDSOFMACHINETOOLSBEFORETHEHIGHSECOND,INTRODUCETHESTRUCTUREOFMACHINETOOLSPINDLE华北科技学院毕业设计（论文）第19页共79页THELEVELOFMACHINETOOLSPINDLEBOXONTHEMAINAXISANDTHEBASEOFTHEVERTICALAXISDETERMINESTHEDEGREEOFPRECISIONWASTHEPRECISIONSCREWMACHINING,ATTHESAMETIMESCREWCOMPRESSORATASPEEDOFTHOUSANDSOFHIGHSPEEDROTARYSWITCH,THEACCURACYOFTHESCREWWILLBELESSSOTHATTHECOMPRESSORHAVEAFEVER,VIBRATION,LOWEFFICIENCY,SUCHASWEARANDTEARSITUATIONQUICKLYCURRENTLYAVAILABLESINGLESCREWMACHINESPINDLESTRUCTUREOFTHEPROGRAMHASTHEFOLLOWINGTWOTHEFIRSTISBEARINGRADIALCLEARANCEISNOTADJUSTABLESPINDLESTRUCTUREBEFORESPINDLEBEARINGOUTTHEUSEOFONEPAIRSOFCYLINDRICALROLLERBEARINGSANDTHRUSTBALLBEARINGCOMBINATIONOFBOTH,THEMAINUSEOFDOUBLEROWCYLINDRICALROLLERBEARINGSUNDERRADIALCUTTINGFORCE,THEUSEOFTWOBALLBEARINGSTOBEARAXIALTHRUSTCUTTINGFORCEAFTERTHEGENERALADOPTIONOFTHESPINDLEBEARINGSOUTONEPAIRSOFCYLINDRICALROLLERBEARINGSORABALLBEARINGTOTHEHEARTMAINADVANTAGESOFTHISSTRUCTURETHEMAINAXISOFTHEPROCESSINGANDASSEMBLYOFSIMPLE,LOWCOSTONEDISADVANTAGEBECAUSETHEMAINAXISOFTHERADIALBEARINGCLEARANCECANNOTBEADJUSTEDSOPOORPRECISIONSPINDLEALTHOUGHTHEUSEOFBEARINGSANDSHAFTDIAMETERFITTOELIMINATETHERADIALBEARINGCLEARANCE,BUTEACHBEARINGDIAMETERANDRADIALCLEARANCEISNOTAFIXEDVALUE,SOITISDIFFICULTTODESIGNANDPROCESSINGTOTHEQUASIAXIALRADIALANDBEARINGSWITHBORETOLERANCES2DISADVANTAGEITISVERYDIFFICULTTOBUYINTHEMARKETOFDOMESTICALLYPRODUCEDORIMPORTED,C,DORP4,P5CLASSTHRUSTBALLBEARINGS,MACHINETOOLMANUFACTURINGPLANTCOMMONLYUSEDALTERNATIVETOTHEUSEOFORDINARYCLASSBEARINGS,WHICHALSOAFFECTEDTHEACCURACYOFTHEENHANCESPINDLEBEARINGRADIALCLEARANCEADJUSTABLESPINDLESTRUCTUREDONOTAPPLYTOTHEGENERALACCURACYOFTHEGENERALMACHINETOOLS,DOESNOTAPPLYTOREQUIREAHIGHERACCURACYOFTHESPINDLEOFMACHINETOOLSTHESECONDTHERADIALBEARINGCLEARANCEADJUSTABLESPINDLESTRUCTUREBEFORETHEADOPTIONOFASPINDLEBEARINGP4CLASSOFDOUBLEROWTAPEREDHOLECYLINDRICALROLLERBEARINGSANDAP4CLASSDOUBLEROWBALLBEARINGTHRUSTTOTHECOMBINATIONOFHEARTTHEC6132型车床主轴箱及齿轮加工工艺设计第20页共79页USEOFTHESPINDLEHOLEOFTHEDOUBLEROWTAPEREDCYLINDRICALROLLERBEARINGSUNDERRADIALCUTTINGFORCE,THEUSEOFDOUBLEROWBALLBEARINGTHRUSTTOTHEHEARTTOBEARPARTOFTHEAXIALANDRADIALCUTTINGFORCECUTTINGFORCESPINDLEBEARINGSGENERALLYUSEDAFTERAP5CLASSOFDOUBLEROWTAPEREDHOLECYLINDRICALROLLERBEARINGSDOUBLEROWTAPEREDHOLECYLINDRICALROLLERBEARINGSWITHINNERRINGANDSHAFTARETAPERED112,BEARINGLOCKNUTWITHAROUNDLEDABEARINGINTHEAXIALDISPLACEMENTOFTHEINNERRINGBEARINGSANDEXPANSION,TOREDUCEORELIMINATEBEARINGRADIALCLEARANCEPURPOSESMAINSTRUCTUREOFSUCHADVANTAGESHIGHPRECISIONSPINDLEATTHEFRONTSPINDLEDIAMETER230MMNOODLEONTHEENDMEASURINGSPINDLEBEATVALUEOF0010MM230MMCYLINDRICALSPINDLEATTHEFRONTENDONTHERADIALAXISMEASUREMENTVALUEOFBEAT0005MMTHESECONDSTRUCTUREOFTHESPINDLEOFAPRECISIONSPINDLEACCURACYTHANTHEFIRSTABOUT50IMPROVEMAINDISADVANTAGEOFTHISSTRUCTURETHEPRINCIPALAXISOFTHEMORECOMPLICATEDPROCESS,THESPINDLEASSEMBLYALSOHASTHEEXPERIENCENECESSARYTOMAKETHEWORKERSTOOPERATETHESPINDLEACHIEVETHEDESIREDNUMERICALACCURACYTHIRD,THEDEPTHOFTHETOOLFEEDCONTROLREQUIREDDIFFERENTPROCESSINGSCREWDIAMETERSPIRALGROOVEDEPTHISALSODIFFERENTFROMTHEDEPTHOFTHESPIRALGROOVEMMFROMDOZENSTOMORETHAN100MILLIMETERSRANGEAROUNDTHETOOLINTOTHEINSTITUTIONSREQUIREDTOFEEDTHETHOUSANDSOFRINGROTATIONINORDERTOACHIEVEASCREWMACHININGFEEDBECAUSEOFTHETOOLINTHETOOLROTATINGATTHESAMETIMEACHIEVEMOTIONFEED,SOONANUMBEROFGENERALMACHINETOOLSUSEDINMECHANICAL,ELECTRICALCONTROLMETHODOFDEPTHOFCUTDOESNOTAPPLYTOSINGLESCREWMACHINESINGLESCREWMACHINETOOLSGIVEAGENCIESINTOTHEFOLLOWINGDIFFERENTMETHODSCANBEFEEDTOCONTROLTHEDEPTHOFPURPOSETHEFIRSTISFRICTIONCLUTCHANDELECTRICALSWITCHESTOCONTROLTHEDEPTHOFTHETOOLFEEDITSPRINCIPLEISTOCONTROLDEPTHOFCUTINCREASESTHETOOLCUTTERFEEDMECHANISMINCREASESTHELOADTORQUESOTHATTHETOOLFEEDINGMECHANISMOFTHEFRICTIONTRANSMISSIONCHAINSLIPPING华北科技学院毕业设计（论文）第21页共79页CLUTCH,AMECHANICALLINKAGECONCURRENTSILENTTRIGGERELECTRICALSWITCHES,OPTICALSIGNALPROMPTEDOPERATOR,WHENMANUALOPERATORTODISCONNECTTHETOOLINTOTHEPOWERSECTORTHEADVANTAGESOFTHISCONTROLMETHODARETHECONTROLMETHODISSIMPLEANDSPAREPARTSPROCESSINGANDOPERATIONALPOWERFROMTHEIMPACTOFASUDDENDISADVANTAGEAREPROCESSINGOFDIFFERENTDIAMETERSCREWTOADJUSTTHECLUTCHFRICTIONDISCSPRESSEDTHEPRELOADSPRINGMATERIALBECAUSEOFTHEDENSITYOFEACHSCREW,ANDTHEHARDNESSOFTHEEXISTENCEOFSUBTLEDIFFERENCESINTHEDEGREEOFCUTTINGTOOLSSHARPDIFFERENCESEXIST,THUSTHEACCURACYOFTHISCONTROLMETHODWASNOTTOOACCURATE,MAYLEADTOSCREWSPIRALGROOVEDEPTHTOLERANCEISTOOLARGETHESECONDUSEOFANELECTROMAGNETICCLUTCH,ENCODERCONTROLTOOLINTOTHEMIXTOTHEDEPTHOFTOOLFEEDSYSTEM,EQUIPPEDWITHELECTROMAGNETICCLUTCHANDATOOLFORDETECTINGTHENUMBEROFROTATINGRINGGEARANDAGUNENCODERITISATOOLOFCONTROLPRINCIPLEHANDSCREWSURFACEENCODERTOSTARTCOUNTINGSWITCH,THENSTARTCOUNTINGCOUNTINGDEVICE,WHENTHEROTARYTOOLTOPRESETNUMBEROFLAPSWHENTHECUTTINGDEPTHISREACHED,THEELECTROMAGNETICCLUTCHAUTOMATICOFFOPENTOTHEPOWERTOOLINTOTHECONCURRENTSILENT,OPTICALSIGNALPARTSPROMPTEDTHEOPERATORHASFINISHEDPROCESSINGTHEDETECTIONDEVICETHROUGHTHEDIGITALDISPLAYSHOWSTHENUMBEROFFEEDCIRCLESORFEEDTORNOFFANDTHEELECTROMAGNETICCLUTCH,THETOOLDOESNOTONLYINTOTHEROTATIONWITHTHEVERTICALSHAFTTOTHESPORTTHEADVANTAGESOFTHISCONTROLMETHODARETHEDEPTHOFTHESPIRALGROOVESCREWTOLERANCECONTROLMOREACCURATE,BECAUSEOFSEVERALSIGNIFICANTTABLESHOWSTHEDEPTHOFPROCESSING,ORWANTAFEWLAPSANDTHEDEPTHOFPROCESSINGORCIRCLETHENUMBEROFOPERATIONSISALSOVERYINTUITIVEANDUSERFRIENDLYDISADVANTAGEAREELECTRICALCONTROLOFMACHINETOOLSATTHESAMETIMEMORECOMPLEXPARTSOFTHISCONTROLMETHODATTHEPROCESSINGPLANT,IFASUDDENPOWERFAILURE,THEPRIORDATASETWILLBELOSTIFYOUADDINTHEELECTRICALCONTROLOFTHEBATTERYTOPOWERATTHEEARLYDIMENSIONALDETECTIONDEVICESTOMAINTAINTHEJOB,THEPROBLEMCANBERESOLVEDC6132型车床主轴箱及齿轮加工工艺设计第22页共79页FOUR,THECONTROLGEARDRIVESPACESINGLESCREWMACHINESCREWINTHEPROCESSING,DUETOTHESPIRALGROOVEINTHEROTARYTOOLANDTHEWORKPIECEROTATIONTOCOMPLETETHESYNTHESISPROCESSJUSTCUTINTOTHEWORKPIECEWHENTHETOOLINTHETANGENTIALDIRECTIONOFROTATIONHASBEENGOINGONAGREATERRESISTANCEKNIFE,CUTTINGTOOLATTHEWORKPIECETOBECUTWHENTHEROLEOFTHESPIRALGROOVE,THETOOLINTHETANGENTIALDIRECTIONOFROTATIONHASBEENGOINGUPAGAINSTASMALLERKNIFEANDEVENBYTHESPIRALGROOVETHRUSTWORKPIECEBECAUSETHEREISABOXHOLEPROCESSINGMACHINETOOL,GEARANDOTHERPROCESSINGERROR,THETOOLAXISOFROTATIONOFTHEDRIVESPACEISTOOLARGE,LARGEAMOUNTOFSOCALLEDOPENDETECTDRIVEWAYTOOMUCHSPACEISAFIXEDPOWERI