卧式加工中心主传动系统设计毕业论文

卧式加工中心主传动系统设计毕业论文

目录

1 绪论 (1)

1.1 加工中心的定义 (1)

1.2 加工中心的特点 (1)

1.2.1 加工精度高 (1)

1.2.2工序集中 (1)

1.2.3 适应性强 (2)

1.2.4 生产效率高 (2)

1.2.5 经济效益好 (2)

1.2.6 劳动强度低，工作条件好 (2)

1.2.7 有利于生产管理的现代化 (3)

1.3 加工中心的主要加工对象 (3)

1.3.1 既有平面又有孔系的零件 (3)

1.3.2 结构形状复杂、普通机床难加工的零件 (3)

1.3.3 外形不规则的异形零件 (3)

1.3.4 新产品试制中的零件 (3)

1.3.5 周期性投产的零件 (4)

1.4 加工中心的基本组成 (4)

1.4.1 基础部件 (4)

1.4.2 主轴部件 (4)

1.4.3 数控系统 (4)

1.4.4 自动换刀系统 (5)

1.4.5 辅助装置 (5)

1.5 加工中心的工作原理 (5)

1.6 加工中心的分类 (6)

1.6.1 立式加工中心 (6)

1.6.2 卧式加工中心 (6)

1.6.3 万能加工中心 (6)

1.6.4 虚轴加工中心 (7)

1.7 加工中心的发展方向 (7)

2 加工中心主传动系统 (8)

2.1 加工中心主传动系统的要求 (8)

2.1.1 调速功能 (8)

2.1.2动态响应性能 (8)

2.1.3 精度和刚度要求 (8)

2.1.4 抗振性和热稳定性要求 (9)

2.1.5 具有刀具的自动夹紧功能 (9)

2.1.6 功率要求 (9)

2.1.7 主轴定位功能要求 (9)

2.2主传动系统主要技术指标的确定 (9)

2.2.1 主运动变速系统主要参数 (10)

2.2.2 主传动功率 (10)

2.2.3 选择电动机型号 (10)

2.2.4 电动机的功率、扭矩特性 (11)

2.3主传动变速系统设计 (11)

2.3.1 转速图的拟定 (11)

2.3.2 主运动的调速围 (12)

2.3.3 主轴箱传动系统图 (13)

2.3.4 各轴计算转速 (14)

3 传动系统零部件设计 (15)

3.1选定齿轮类型,精度等级,材料及齿数 (15)

3.2齿轮齿数的确定 (15)

3.3齿轮模数的估算 (15)

3.4按齿面接触疲劳强度校核齿轮模数 (16)

3.5估算各传动轴直径与各轴的材料选取 (18)

3.6 传动轴的弯曲刚度验算 (19)

3.7花键键侧挤压应力计算 (27)

4 主轴组件的设计 (29)

4.1主轴的要求 (29)

4.1.1回转精度 (29)

4.1.2 静刚度 (29)

4.1.3 抗振性 (29)

4.1.4 升温和热变形 (29)

4.1.5 耐磨性 (29)

4.1.6 材料和热处理 (30)

4.1.7 主轴的结构 (30)

4.1.8主轴轴承的选择 (30)

4.2 主轴尺寸参数的确定 (31)

4.2.1主轴直径的确定 (31)

4.2.2主轴孔直径 (31)

4.2.3主轴前悬伸量 (31)

4.2.4主轴的支承跨距 (32)

4.2.5主轴轴端结构 (32)

5总装配图 (33)

结论 (34)

致谢 (35)

参考文献 (36)

1 绪论

1.1 加工中心的定义

加工中心是一种备有刀库并能自动更换刀具对工件进行多工序加工的数控机床。它是适应省力、省时和节能的要求而迅速发展起来的，它综合了机械技术、电子技术、计算机软件技术、气动技术、拖动技术、现代控制理论、测量及传感技术以及通讯诊断、刀具和应用编程技术的高技术产品，将数控铣床、数控镗床、数控钻床的功能并聚集在一台加工设备上，且增设有自动换刀装置和刀库，可在一次安装工件后，数控系统控制机床按不同工序自动选择和更换刀具，自动改变机床主轴转速、进给量和刀具相对工件的运动轨迹及其他辅助功能；依次完成多面和多工序的端平面、孔系、外倒角、环形槽及攻螺纹等加工。由于加工中心能集中完成多种工序，因而可减少工件装夹、测量和调整时间，减少工件周转、搬运存放时间，使机床的切削利用率高于通用机床3~4倍，达80%以上。所以说，加工中心不仅提高了工件的加工精度，而且是数控机床中生产率和自动化程度最高的综合性机床。

1.2 加工中心的特点

1.2.1 加工精度高

加工中心同其他数控机床一样具有加工精度高的特点，由于加工中心采用工序集中的加工手段，一次安装即可加工出零件上大部分待加工表面，避免了工件多次装夹所产生的装夹误差，在保证高的工件尺寸精度的同时获得各加工表面之间高的相对位置精度。另外，加工中心整个加工过程由程序控制自动执行，避免了人为操作所产生的偶然误差。结合加工中心完善的位置补偿功能及高的定位精度和重复定位精度，使工件加工精度更高，加工质量更加稳定。

1.2.2工序集中

加工中心备有刀库，能自动换刀，并能对工件进行多工序加工。现代加工中心更大程度地使工件在一次装夹后实现多表面、多特征、多工位的连续、高效、高精度加工，即工序集中。这是加工中心最突出的特点。