动刚度与静刚度 静载荷下抵抗变形的能力称为静刚度，动载荷下抵抗变形的能力称为动刚度，即引起单位振幅所需要的动态力。 静刚度一般用结构的在静载荷作用下的变形多少来衡量，动刚度则是用结构振动的频率来衡量； 如果动作用力变化很慢，即动作用力的频率远小于结构的固有频率时，可以认为动刚度和静刚度基本相同。否则，动作用力的频率远大于结构的固有频率时，结构变形比较小，动刚度则比较大。 但动作用力的频率与结构的固有频率相近时，有可能出现共振现象，此时动刚度最小，变形最大。金属件的动刚度与静刚度基本一样,而橡胶件则基本上是不一样的,橡胶件的静刚度一般来说是非线性的,也就是在不同载荷下的静刚度值是不一样的;而金属件是线性的,也就是说基本上是各个载荷下静刚度值都是一样的; 橡胶件的动刚度是随频率变化的,基本上是频率越高动刚度越大,在低频时变化较大,到高频是曲线趋于平坦,另外动刚度与振动的幅值也有关系,同一频率下,振动幅值越大,动刚度越小 刚度 刚度 受外力作用的材料、构件或结构抵抗变形的能力。材料的刚度由使其产生单位变形所需的外力值来量度。各向同性材料的刚度取决于它的弹性模量E和剪切模量G(见胡克定律)。结构的刚度除取决于组成材料的弹性模量外，还同其几何形状、边界条件
等因素以及外力的作用形式有关。分析材料和结构的刚度是工程设计中的一项重要工作。对于一些须严格限制变形的结构（如机翼、高精度的装配件等），须通过刚度分析来控制变形。许多结构（如建筑物、机械等）也要通过控制刚度以防止发生振动、颤振或失稳。另外，如弹簧秤、环式测力计等，须通过控制其刚度为某一合理值以确保其特定功能。在结构力学的位移法分析中，为确定结构的变形和应力，通常也要分析其各部分的刚度。 刚度是指零件在载荷作用下抵抗弹性变形的能力。零件的刚度（或称刚性）常用单位变形所需的力或力矩来表示，刚度的大小取决于零件的几何形状和材料种类（即材料的弹性模量）。刚度要求对于某些弹性变形量超过一定数值后，会影响机器工作质量的零件尤为重要，如机床的主轴、导轨、丝杠等。 工艺系统的刚度 1 ．基本概念 刚度的一般概念是指物体或系统抵抗变形的能力。用加到物体的作用力与沿此作用力方向上产生的变形量的比值表示，即（10-5 ） 式中——静刚度( N) ； ——作用力（N/mm ）； ——沿作用力方向的变形量（mm ）。 越大，物体或系统抵抗变形能力越强，加工精度就越高。
浅析数控铣床的主轴结构设计 摘要自从我国改革开放之后，我国的工业领域发展就十分迅速，工业化水平不断提高，促进了国民经济的迅速发展，尤其是近几年自动化技术在工业领域中的普遍应用，极大提高了工业生产的质量和效率，其中各种工业生产设备的应用，极大的便利了工业生产活动，数控铣床作为工业生产中的常见设备，在工业生产中的高速度，高精度以及高效率等优势，使其在工业领域中发挥的作用越来越大。在数控铣床结构中，主轴结构无疑是十分关键的，直接影响着数控铣床的应用，所以本文就针对数控铣床的主轴结构设计进行分析，促进数控铣床在工业领域中的应用。 关键词数控铣床；主轴；结构设计 在我国的工业生产领域中，数控铣床作为高速切削技术的主要应用设备，在我国应用十分广泛，有效提高了切削工作的效率和质量，提高了工业生产中的产品加工精度，在高速切削的过程中主轴是极为核心的部件，主轴的结构和质量会直接影响工业生产的质量和效率，所以在现代数控铣床的应用过程中，需要加强对主轴结构的设计，提高主轴的质量，从而促进数控铣床的广泛应用。 1 數控铣床主轴结构特点 主轴是数控铣床结构中最为关键和核心的部件，其主要作用是带动刀具高速旋转，从而实现高速切削，完成加工任务，而在切削工作中，主轴的作用也就具体表现为切削力的承受和为机床提供驱动力。由于主轴在数控铣床的工作中发挥着重要的作用，承受了巨大的压力，所以数控铣床的工作过程中，主轴想要实现高速旋转，保证加工的质量和效率就必须对自身的结构进行优化，保证自身的可靠性，也就是说，需要有良好的静动态特性。 数控铣床的主轴具有一定的结构特点，主要包括： （1）主轴的中心为空心，在其中会装弹簧等装置来固定和使用铣刀，方便铣刀的使用； （2）在主轴的前端会设置一个7：24比例的锥形空洞，在断面上会设置用于将主轴转矩数据传输给铣刀的主轴转矩检测装置； （3）在主轴的后部会设置用于铣刀放松的液压缸，在日常为铣刀进行保护； （4）主轴的运转主要依靠齿轮进行，用齿轮进行变速传动； 2 数控铣床主轴结构的设计优化 2.1 进行设计控制
引言 装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度,数控技术及装备是发展高新技术产业和尖端工业（如：信息技术及其产业，生物技术及其产业，航空、航天等国防工业产业）的使能技术和最基本的装备。制造技术和装备是人类生产活动的最基本的生产资料，而数控技术则是当今先进制造技术和装备最核心的技术。当今世界各国制造业广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平，提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。此外世界上各工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资，不仅采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业，而且在“高精尖”数控关键技术和装备方面对我国实行封锁和限制政策。 数控机床技术的发展自1953年美国研制出第一台三坐标方式升降台数控铣床 算起，至今已有很多年历史了。20世纪90年开始，计算机技术及相关的微电子基础工业的高速发展，给数控机床的发展提供了一个良好的平台，使数控机床产业得到了高速的发展。我国数控技术研究从1958年起步，国产的第一台数控机床是第一机床厂生产的三坐标数控铣床。虽然从时间上看只比国外晚了几年，但由于种种原因，数控机床技术在我国的发展却一直落后于国际水平，到1980年我国的数控机床产量还不到700台。到90年代，我国的数控机床技术发展才得到了一个较大的提速。目前，与国外先进水平相比仍存在着较大的差距。 总之，大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。
1 绪论 1.1 加工中心的发展状况 1.1.1 加工中心的国外发展 对于高速加工中心，国外机床在进给驱动上，滚珠丝杠驱动的加工中心快速进给大多在40m/min以上，最高已达到90m/min。采用直线电机驱动的加工中心已实用化，进给速度可提高到80～100m/min，其应用围不断扩大。国外高速加工中心主轴转速一般都在12000～25000r/min，由于某些机床采用磁浮轴承和空气静压轴承，预计转速上限可提高到100000r/min。国外先进的加工中心的刀具交换时间，目前普遍已在1s左右，高的已达0.5s，甚至更快。在结构上，国外的加工中心都采用了适应于高速加工要求的独特箱中箱结构或龙门式结构。在加工精度上，国外卧式加工中心都装有机床精度温度补偿系统，加工精度比较稳定。国外加工中心定位精度基本上按德国标准验收，行程1000mm以下，定位精度可控制在0.006～0.01mm之。此外，为适应未来加工精度提高的要求，国外不少公司还都开发了坐标镗精度级的加工中心。 相对而言，国生产的高速加工中心快速进给大多在30m/min左右，个别达到 60m/min。而直线电机驱动的加工中心仅试制出样品，还未进入产量化，应用围不广。国高速加工中心主轴转速一般在6000～18000r/min，定位精度控制在0.008～0.015mm之，重复定位精度控制在0.005～0.01mm之。在换刀速度方面，国机床多在4～5s，无法与国际水平相比。 虽然国产数控机床在近几年中取得了可喜的进步，但与国外同类产品相比，仍存在着不少差距，造成国产数控机床的市场占有率逐年下降。 国产数控机床与国外产品相比，差距主要在机床的高速、高效和精密上。除此之外，在机床可靠性上也存在着明显差距，国外机床的平均无故障时间（MTBF）都在5000小时以上，而国产机床大大低于这个数字，国产机床故障率较高是用户反映最强烈的问题之一。 1.1.2 立式加工中心的研究进展
CNC加工中心加工工艺守则 一、开机前准备: 1. 机床在每次开机或机床按急停复位后,首先回机床参考零位(即回零),使机床对其以后的操作有一个基准位置。 2. 装夹工件: 3. 工件装夹前要先清洁好各表面,不能粘有油污、铁屑和灰尘,并用锉刀(或油石)去掉工件表面的毛刺。 4. 装夹用的等高铁一定要经磨床磨平各表面,使其光滑、平整。码铁、螺母一定要坚固,能可靠地夹紧工件,对一些难装夹的小工件可直接夹紧在虎钳上。 5. 机床工作台应清洁干净,无铁屑、灰尘、油污。 6. 垫铁一般放在工件的四角,对跨度过大的工件须要在中间加放等高垫铁。 7. 根据图纸的尺寸,使用拉尺检查工件的长宽高是否合格。 8. 装夹工件时,根据编程作业指导书的装夹摆放方式,要考虑避开加工的部位和在加工中刀头可能碰到夹具的情况。 9. 工件摆放在垫铁上以后,就要根据图纸要求对工件基准面进行拉表,工件长度方向误差小于0.02mm,顶面X、Y方向水平误差小于0.05mm。对于已经六面都磨好的工件要校检其垂直度是否合格。 10. 工件拉表完毕后一定要拧紧螺母,以防止装夹不牢固而使工件在加工中移位的现象。 11. 再拉表一次,确定夹紧好后误差不超差。
12. 工件碰数:对装夹好的工件可利用碰数头进行碰数定加工参考零位,碰数头可用光电式和机械式两种,碰当选方法有分中碰数和单边碰数两种, 机械式转速450~600rpm。 13. 认真把工件X轴上零位的机械坐标值记录在G54~G59的其中一个里,让机床确定工件X轴上的零位。再一次认真检查数据的正确性。 14. 根据编程作业指导书准备好所有刀具。 15. 根据编程作业指导书的刀具数据,换上要进行加工的刀具,让刀具去碰摆在基准面上的高度测量器,当测量器红灯亮时把这点的相对坐标值设定为零。 16. 移动刀具到安全的地方,手动向下移动刀具50mm,把这点的相对坐标值再设定为零,这点就是Z轴的零位。 17. 把这点的机械坐标Z值记录在G54~G59其中一个里。这就完成了工件X、Y、Z轴的零位设定。再一次认真检查数据的正确性。 18. 检查零点的正确性,把X、Y轴移动到工件的边悬,根据工件的尺寸,目测其零点的正确性。 二、开机加工: 1. 执行每一个程序的开始时必须认真检查其所用的刀具是否编程指导书上所指定的刀具。开始加工时要把进给速度调到最小,单节执行,快速定位、落刀、进刀时须集中精神,手应放在停止键上有问题立即停止,注意观察刀具运动方向以确保安全进刀,然后慢慢加大进给速度到合适,同时要对刀具和工件加冷却液或冷风。 2. 开粗加工时不得离控制面板太远,有异常现象及时停机检查。
实用文档 机床主轴有限元分析
基于ansys的机床主轴有限元分析摘要：随着高速数控机床的不断发展，对数控机床主轴的性能要求也开始逐渐提高。机床主轴的动静态性能直接影响加工系统的精度和稳定性，因此，在设计阶段必须对其机床主轴进行相关的性能校核。利用有限元分析软件ANSYS对某机床主轴进行相应的分析，对其性能进行研究。 关键词 :ANSYS，主轴，有限元分析。 研究内容 问题描述：机床主轴材料为45号钢，弹性模量为2.06×105N.mm2，泊松比μ，几何参数如下图。 为3.0 =
图 1 主轴示意图 主轴静态特性的基本概念 主轴的静态特性反映了主轴抵抗静态外载荷的能力,静力学分析实际上是为了得到机床主轴在一定静态载荷作用下所产生的变形量。在实际生产条件下,机床的主要失效形式大部分是由于机床的刚度不足而引起。所以主轴静刚度的计算就显得尤为重要。 所谓的主轴静刚度实际上就是主轴的刚度,是机床主轴一个非常重要的性能指标,它直接反映出主轴负担载荷与抵抗振动的能力。如果主轴的静刚度不足,主轴在切削力的作用下,会产生较大的变形量,并可能引起振动。这样不仅会降低机床的加工精度、增大加工工件表面的粗糖度;也会对轴承造成较大磨损,破坏主轴系统的稳定性。因此,主轴的静刚度是衡量机床性能的重要指标。 主轴的弯曲刚度的定义可以理解为:使主轴前端产生单位径向变形时,变形方向上所需施加的力F,即:
主轴的静刚度,分为轴向静刚度与径向静刚度,上面提到的弯曲刚度实际上就是径向静刚度。通常情况下,轴向刚度没有弯曲刚度重要。弯曲刚度是衡量主轴刚度的重要指标,通常用来代指主轴的刚度。 1. 主轴有限元模型的建立及边界条件的处理 为了真实、准确、有效地对主轴进行特性分析,需要对机床主轴进行相应的简化。 对主轴的简化应该遵循以下原则: (1)忽略对分析结果影响不大的细小特征,如倒角、倒圆等; (2)对模型中的锥度和曲率曲面进行直线化和平面化的处理; (3)忽略对主轴静态特性影响不大的零部件结构。 在建立主轴的三维模型时可以采用两种方式。一种方法是在三维实体造型软件中建立三维模型,然后导入到ANSYS软件中;另外一种方法是直接在ANSYS软件中建立，有限元分析模型。两种方法各有利弊,适用于不同的情况。本文选择先在通用三维设计软件PRO/E软件建模，如图所示 图 2 主轴三维模型 将其导入到ANSYS中进行力学分析，导入后模型如图所示
加工中心装配工艺标准化管理部编码-[99968T-6889628-J68568-1689N]
一、立式加工中心装配主要分为四部分： （一）、研磨部分； （二）、分装部分； （三）、总装部分； （四）、调试部分； 二、研磨部分主要包括： （一）、床身研磨部分： 1、床身的检查及清理； 2、床身地脚螺钉孔手工铰丝，安装地脚螺钉，床身按装配现场位置摆放就位； 3、床身安装水平调整； 4、Y向直线导轨安装基面直线性及扭曲度的检查； 5、Y向直线导轨的安装； 6、复查Y向单根直线导轨的直线性（水平面内/垂直面内）； 7、复查Y向两根一组直线导轨的平行度； 8、Y向驱动装置中电机座及轴承座平行度、等距度的确定（暂不打销子）；（二）、十字滑台研磨部分： 1、十字滑台的检查及清理； 2、将Y向滑块处的调整垫磨成等高； 3、十字滑台X向直线导轨安装基面直线性及扭曲度的检查； 4、X向直线导轨的安装； 5、复查X向单根直线导轨的直线性（水平面内/垂直面内）； 6、复查X向两根一组直线导轨的平行度； 7、X向驱动装置中电机座及轴承座平行度、等距度的确定（暂不打销子）； 8、Y轴轴线运动和X轴轴线运动间的相互垂直； 9、Y向螺母端面平行度及其与电机座或轴承座等距度的确定； 10、打销子固定Y向驱动装置中电机座及轴承座的位置； （三）、工作台研磨部分： 1、工作台的检查及清理； 2、将X向滑块处的调整垫磨成等高； 3、X向螺母端面平行度及其与电机座或轴承座等距度的确定； 4、打销子固定X向驱动装置中电机座及轴承座的位置； 5、检查工作台上平面对X轴、Y轴的平行度； 6、检查工作台基准T型槽和X轴轴线运动间的平行度； （四）、主轴箱研磨部分； 1、立柱的检查及清理； 2、立柱安装水平调整； 3、刮研主轴箱贴塑面（安装主轴、主轴检查棒、气缸座及气缸，为了锁住主轴检查棒）； 4、Z向驱动装置中电机座及轴承座平行度、等距度的确定（暂不打销子）； 5、Z向螺母端面平行度及其与电机座或轴承座等距度的确定； 6、打销子固定Z向驱动装置中电机座及轴承座的位置； 7、安装左、右压板； 8、刮研镶条；
By 张宴辉 Y3700-110 H406-020 H4594 Y0230-055斜角滚珠轴承隔环感应环 锁紧螺帽 Y3700-110 12000转陶瓷 Y3011-111 10000转 3. H457-110 H457-210 主轴轴承衬套 4. H4592 H4606 轴承盖轴承衬套外环 5.将主轴(H457-110)固定於工作桌上并将主轴擦拭乾净，涂上微薄牛油 6.将下隔环(H4063)装上主轴 ①注意隔环平行度是否在2μ以内 ②隔环与主轴的贴平面是否贴合 ③隔环内孔不可干涉主轴 7. ①再装入上隔环(H4064)，且需加微薄牛油
②隔环平行度须在2μ内 8. ①轴承依标准加入适当牛油 ②轴承装入前须加热至比室温高20度C，使轴承内径涨大便 於装入 ③用轴承加热器加热需退磁，因电热过程会产生磁性效应， 故需退磁 ④轴承采用// 设计组装，故第一个轴承内较宽的朝下 ⑤轴承外环有箭头为V朝下装入需到底，再用模具压一下 9.再装入第二个轴承，且”箭头”须对齐 10. 再装入内隔环(H4145) ①内、外隔环平行度需在2μ内 ②内、外隔环高度需为等高(陶瓷轴承、内环高3μ) ③内隔环装入时需涂抹微薄之牛油 11.再装入外隔环(H4146)，隔环需加牛油 12.再装入轴承，且第三个箭头朝上，与第一、二个相反方向 13.装入第四个轴承，箭头与第三个相同 14.再装入隔环(H4068) ①平行度在2μ以内
②隔环需加微薄牛油 15.再将螺帽(Y0230-065)锁上 16.依规定磅数锁上螺帽 ①用扭力板手锁2000kgf/cm ②松开後再锁1600kgf/cm 17.螺帽锁紧之後: ①用千分表校正外隔环是否位於主轴中心点 ②校正在10μ以内 18.量轴承平面是否在2μ内 19. ①量表吸於轴承上，校正主轴自由端位置是否在5μ以内 ②若偏离公差，则需用螺帽上的防松螺丝来校正 20.装入轴承(Y3011-111) V字朝下 21.装入第二个轴承 V字朝上 22.将轴承衬套(H457-210)装入 ①衬套装入前须先擦拭乾净 ②衬套内壁涂抹微薄牛油
一，机械装配的工艺流程如何标准化？ 分解机械装配工序流程；根据工序流程，制定工作岗位，对工作岗位进行合理分配人力资源，使各装配工序时间尽可能保持相同；根据各工作岗位，对人员分层次进行培训，理解和掌握岗位的要求和内涵；以小组为单位，进行小组协作分工，并建立质量和安全责任制度；依据确认的目标，针对问题，确定整改计划，计划中要有目标指标、措施、资金、责任单位（人）、时间进度等内容；建立不断持续改进机制；加强领导，落实并实施整改计划，确保目标的实现 机械装配工艺过程包括？ 机械加工工艺基本知识-加工工艺机械加工工艺基本知识-加工工艺摘要：一、生产过程和工艺过程产品的生产过程是指把原材料变为成品的全过程。机械产品的生产过程一般包括：1 ．生产与技术的准备如工艺设计和专用工艺装备的设计和制造、生产计划的编制、生产资料的准备等；2 ．毛坯的制造如铸造、锻造、冲压等；3 ．零件的加工切削加2002:机床,入世是挑战更是机遇专家指出要加大我国数控机床研发力度加快普及型数控机床的发展漫话中国机床制造业的服务竞争中国铣床和加工中心市场的现状和展望国内外车床的技术水平和发展方向世界加工中心的生产、需求和发展动向国内外机床发展趋势世界数控系统发展趋势切削加工技术和数控机床的发展现代机床产品技术发展趋势我国高速加工技术现状及发展趋势利用先进制造技术提升汽车活塞加工水平瓶盖及瓶口模具上特殊螺纹的数控车削深孔的螺纹加工数控车床螺纹切削方法分析与应用磨削蜗杆砂轮的修整精密零件多台阶面磨削的新方法曲轴连杆颈的跟踪磨削工艺一、生产过程和工艺过程产品的生产过程是指把原材料变为成品的全过程。机械产品的生产过程一般包括： 1 ．生产与技术的准备如工艺设计和专用工艺装备的设计和制造、生产计划的编制、生产资料的准备等； 2 ．毛坯的制造如铸造、锻造、冲压等； 3 ．零件的加工切削加工、热处理、表面
机床主轴有限元分析
基于ansys的机床主轴有限元分析摘要：随着高速数控机床的不断发展，对数控机床主轴的性能要求也开始逐渐提高。机床主轴的动静态性能直接影响加工系统的精度和稳定性，因此，在设计阶段必须对其机床主轴进行相关的性能校核。利用有限元分析软件ANSYS对某机床主轴进行相应的分析，对其性能进行研究。 关键词 :ANSYS，主轴，有限元分析。 研究内容 问题描述：机床主轴材料为45号钢，弹性模量为2.06×105N.mm2，泊松比μ，几何参数如下图。 为3.0 =
图 1 主轴示意图 主轴静态特性的基本概念 主轴的静态特性反映了主轴抵抗静态外载荷的能力,静力学分析实际上是为了得到机床主轴在一定静态载荷作用下所产生的变形量。在实际生产条件下,机床的主要失效形式大部分是由于机床的刚度不足而引起。所以主轴静刚度的计算就显得尤为重要。 所谓的主轴静刚度实际上就是主轴的刚度,是机床主轴一个非常重要的性能指标,它直接反映出主轴负担载荷与抵抗振动的能力。如果主轴的静刚度不足,主轴在切削力的作用下,会产生较大的变形量,并可能引起振动。这样不仅会降低机床的加工精度、增大加工工件表面的粗糖度;也会对轴承造成较大磨损,破坏主轴系统的稳定性。因此,主轴的静刚度是衡量机床性能的重要指标。 主轴的弯曲刚度的定义可以理解为:使主轴前端产生单位径向变形时,变形方 向上所需施加的力F,即:
主轴的静刚度,分为轴向静刚度与径向静刚度,上面提到的弯曲刚度实际上就是径向静刚度。通常情况下,轴向刚度没有弯曲刚度重要。弯曲刚度是衡量主轴刚度的重要指标,通常用来代指主轴的刚度。 1. 主轴有限元模型的建立及边界条件的处理 为了真实、准确、有效地对主轴进行特性分析,需要对机床主轴进行相应的简化。 对主轴的简化应该遵循以下原则: (1)忽略对分析结果影响不大的细小特征,如倒角、倒圆等; (2)对模型中的锥度和曲率曲面进行直线化和平面化的处理; (3)忽略对主轴静态特性影响不大的零部件结构。 在建立主轴的三维模型时可以采用两种方式。一种方法是在三维实体造型软件中建立三维模型,然后导入到ANSYS软件中;另外一种方法是直接在ANSYS软件中建立，有限元分析模型。两种方法各有利弊,适用于不同的情况。本文选择先在通用三维设计软件PRO/E软件建模，如图所示 图 2 主轴三维模型 将其导入到ANSYS中进行力学分析，导入后模型如图所示
数控英才网 加工中心操作工国家职业标准
初中级加工中心操作工考试大纲 https://www.doczj.com/doc/a36636090.html,/news/2006年9月13日来源：szbendibao 加工中心操作工 一、报考条件 1、具备下列条件之一的，可申请报考中级工： （1）连续从事相关职业3年以上，经本职业正规培训达规定的标准学时，并取得毕(结)业证书。 （2）高等院校、中等专业学校毕业并从事与所学专业相应的职业（工种）工作。 2、具备下列条件之一的，可申请报考高级工：
（1）取得本职业（工种）的中级工等级证书满四年； （2）取得本职业（工种）的中级工等级证书并经过高级工培训结业； （3）高等院校毕业并取得本职业（工种）的中级工等级证书。 （4）取得高级技工学校或经劳动保障行政部门审核认定，以高级技能为培养目标的高等职业学校本专业毕业证书。 二、考核大纲 （一）基本要求 1职业道德 1.1职业道德基本知识 1.2职业守则 (1)爱岗敬业，忠于职守； (2)努力钻研业务，刻苦学习，勤于思考，善于观察； (3)工作认真负责，严于律己，吃苦耐劳； (4)遵守操作规程，坚持安全生产； (5)团结同志，互相帮助，主动配合； (6)着装整洁，爱护设备，保持工作环境的清洁有序，做到文明生产。 2基础知识 2.1数控应用技术基础 (1)数控机床工作原理(组成结构、插补原理、控制原理、伺服系统) (2)编程方法(常用指令代码、程序格式、子程序、固定循环)
2.2安全卫生、文明生产 (1)安全操作规程 (2)事故防范、应变措施及记录 (3)环境保护(车间粉尘、噪音、强光、有害气体的防范) （二）各等级要求 本标准对中级、高级的技能要求依次递进，高级别包括低级别的要求。1中级
加工中心主轴组件结构设计 1 综述 1.1 本课题研究的意义 装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度，数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业的使能技术和最基本的装备。马克思曾经说过“各种经济时代的区别，不在于生产什么，而在于怎样生产，用什么劳动资料生产”。制造技术和装备就是人类生产活动的最基本的生产资料，而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。因此，专家们预言: 机械制造的竞争，其实质是数控技术的竞争。 数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术；是制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础；是提高产品质量、提高劳动生产率必不可少的物质手段；是国防现代化的重要战略物质；是关系到国家战略地位和体现国家综合国力水平的重要基础性产业。当今世界各国制造业广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平，提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。此外世界上各工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资，不仅采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业，而且在“高精尖”数控关键技术和装备方面对我国实行封锁和限制政策。 根据国民经济发展和国家重点建设工程的具体需求，设计制造“高、精、尖”重大数控装备，打破国外封锁，掌握数控装备关键技术，创出中国数控机床品牌，提
高市场占有率是全面提升我国基础制造装备的核心竞争力的关键所在。 1.2本课题要解决的问题 主轴组件是机床的一个重要组成部分，它包括主轴，轴承以及安装在主轴上的传动件。主轴要求传递扭矩，直接承受切削力且还要满足通用机床，专用机床，数控机床各自不同的要求。主轴组件设计应满足的要求： 1）旋转精度 是指轴类工件在装配后，在无负载、低速旋转的条件下，工件前端的径向跳动和轴向窜动量的大小。 2）刚度 指主轴组件在外力的作用下，仍能保持一定工作精度的能力。刚度不足时，不仅影响加工精度和表面质量，还容易引起振动。恶化传动件和轴承的工作条件。 设计时应在其他条件允许的条件下，尽量提高刚度值。 3)抗震性 指主轴组件在切削过程中抵抗强迫振动和自激振动保持平稳运转的能力。抗震性直接影响加工表面质量和生产率，应尽量提高。 4)温升和热变形 温升会引起机床部件热变形，使主轴旋转中心的相对位置发生变化，影响加工精度。并且温度过高会改变轴承等原件的间隙、破坏润滑条件，加速磨损。5)耐磨性 指长期保持其原始精度的能力。主要影响因素是材料热处理、轴承类型和润滑剂方式。 设计时应综合考虑以上几点要求，注意吸收新技术，以获得满意的设计方案。
一、立式加工中心装配主要分为四部分： （一）、研磨部分； （二）、分装部分； （三）、总装部分； （四）、调试部分； 二、研磨部分主要包括： （一）、床身研磨部分： 1、床身的检查及清理； 2、床身地脚螺钉孔手工铰丝，安装地脚螺钉，床身按装配现场位置摆放就位； 3、床身安装水平调整； 4、Y向直线导轨安装基面直线性及扭曲度的检查； 5、Y向直线导轨的安装； 6、复查Y向单根直线导轨的直线性（水平面内/垂直面内）； 7、复查Y向两根一组直线导轨的平行度； 8、Y向驱动装置中电机座及轴承座平行度、等距度的确定（暂不打销子）； （二）、十字滑台研磨部分： 1、十字滑台的检查及清理； 2、将Y向滑块处的调整垫磨成等高； 3、十字滑台X向直线导轨安装基面直线性及扭曲度的检查； 4、X向直线导轨的安装； 5、复查X向单根直线导轨的直线性（水平面内/垂直面内）； 6、复查X向两根一组直线导轨的平行度； 7、X向驱动装置中电机座及轴承座平行度、等距度的确定（暂不打销子）； 8、Y轴轴线运动和X轴轴线运动间的相互垂直； 9、Y向螺母端面平行度及其与电机座或轴承座等距度的确定； 10、打销子固定Y向驱动装置中电机座及轴承座的位置； （三）、工作台研磨部分： 1、工作台的检查及清理； 2、将X向滑块处的调整垫磨成等高； 3、X向螺母端面平行度及其与电机座或轴承座等距度的确定； 4、打销子固定X向驱动装置中电机座及轴承座的位置； 5、检查工作台上平面对X轴、Y轴的平行度； 6、检查工作台基准T型槽和X轴轴线运动间的平行度； （四）、主轴箱研磨部分； 1、立柱的检查及清理； 2、立柱安装水平调整； 3、刮研主轴箱贴塑面（安装主轴、主轴检查棒、气缸座及气缸，为了锁住主轴检查棒）； 4、Z向驱动装置中电机座及轴承座平行度、等距度的确定（暂不打销子）；
龙门机床加工中心主轴系统改型设计
龙门镗铣床加工中心主轴部分的改型设计 学院机械学院 专业机械设计制造及其自动化 班级 学号 姓名 指导教师
辽宁科技大学2015，04
目录 龙门镗铣床加工中心主轴部分的改型设计 (2) 摘要 (7) 第一章绪论 (9) 1.1 我国机床行业发展趋势 (9) 1.1.1 我国机床发展史 (9) 1.1.2 我国机床行业今年的发展 状况 (10) 1.1.3 我国机床行业未来发展的 趋势 (10) 1.2 本课题的提出 (12) 1.2.1 龙门镗铣床及镗铣加工中 心简介 (12) 1.2.2本课题提出的意义 (13) 1.3 本课题研究的主要任务 (14) 1.4可行性分析 (15) 第二章主轴系统的设计 (17) 2.1 设计参数 (17) 2.2 主轴箱体方案设计 (17) 2.2.1 加工中心主轴型号的选择 (17)
2.2.2 电机型号的选择 (18) 2.2.3 电机主轴轴颈的确定.. 19 2.2.4 电机转速的确定 (19) 2.2.5 加工中心变速箱总体结构 设计 (20) 2.3 主要结构的设计与计算 (21) 2.3.1 带传动的设计 (21) 2.4齿轮传动设计 (24) 2.4.1 轴Ⅰ上的第一组啮合齿轮 (24) 2.4.2 轴Ⅰ上的第二组啮合齿轮 (28) 2.4.3 轴Ⅱ上的第一组啮合齿轮 (33) 2.2.4 轴Ⅱ上的第二组啮合齿轮 (37) 2.4.5 第Ⅲ轴啮合齿轮 (42) 2.5轴的尺寸设计及强度校核 (46) 2.5.1 轴Ⅰ的尺寸设计 (46) 2.5.2 轴Ⅱ的尺寸设计错误!未定 义书签。
机械制造工艺学实验 实验一车床静刚度测量 一、实验目的 1.通过本实验，熟悉车床静刚度测量的原理方法和步骤 2.通过对车床静刚度的实测和分析，对机床的静刚度和工艺系统的静刚度的基本概念加深 认识 3.了解实验仪器的布置和调整，熟悉其使用方法 二、基本概念 工艺系统的静刚度是指车床在静止状态下，垂直主轴的切削力P y与工件在y向的位移的比值： 三、实验原理 1.由于静刚度仪和模拟车刀的刚度很大，在实验的加载范围内所产生的变形很小可以忽略 不计。这样所测得的变形可以完全是车床各部的变形，这样就可以把工艺系统的静刚度和车床的静刚度等同起来。 2.为模拟车床实际切削状态，使之在XYZ三个方向都有切削力载荷，并可以调整到一般切 削条件下的P X、P y、P z三个力的比值，采用三向刚度测定仪。该仪器是通过加载机构和测力环，再经过弓形体和模拟车刀，对车床施加载荷，模拟切削力和三向切削分力的关系为： P X= P*sinαβ P y= P*cosα*sinβ P z= P*cosα*cosβ 公式中：P 模拟切削力（由测力环千分表测得） α角为加载螺钉在弓形体上所调整的角度（刻度） β角为弓形体绕X轴（主轴）转动刻度读数的余角 3.为计算方便，模拟车刀的位置调整在弓形体的正中间，这样 为简便起见，去表中载荷P的最大值280kgf时，主轴头、刀架及尾座的静刚度代替三个部位的平均静刚度，这样带入下面公式就可以算出车床的静刚度。（公式的推导见教科书）
四、实验设备 1.C616车床一台 2.三向静刚度仪一台 3.千分表4只 五、实验步骤 1.消除车床零部件之间的间隙，加预载荷、 2.卸掉预载荷，将此时的各千分表的读数记下来（初始值），测力环千分表调零 3.按实验记录表中给出的测力环变形量和载荷的对应值依次加载，最大加至280kgf然后再 逐点依次卸载，每次加载后记录各千分表的读数 六、实验注意事项 1.在实验过程中刀架、溜板箱要锁紧 2.主轴锁紧，防止转动 3.机床在实验过程中不许有任何震动，以免影响测量结果 七、实验报告要求 1.实验名称 2.实验目的 3.实验所用的仪器设备 4.实验记录表 5.以实验记录数据中Y值做横坐标，计算出得P y为纵坐标，画出刀架在三种受力情况下的 静刚度曲线
加工中心的主轴部件 1 主轴部件精度 加工中心主轴部件由主轴动力、传动及主轴组件组成，它是加工中心成型运动的重要执行部件之一，因此要求加工中心的主轴部件具有高的运转精度、长久的精度保持性以及长时fdl 运行的精度稳定性。 加工中心通常作为精密机床使用，主轴部件的运转精度决定了机床加工精度的高低．考核机床的运转精度一般有动态检验和静态检验两种方法。静态检验是指在低速或手动转动主轴情况下，检验主轴部件各个定位面及工作表面的跳动量．动态检验则需使用一定的仪器在机床主轴额定转速下．采用非接触的检测方法检验主轴的回转精度。由于加工中心通常具有自动换刀功能，刀具通过专用刀柄由安装在加工中心主轴内部的拉紧机构紧固．因此主轴的回转精度要考虑由于刀柄定位面的加工误差所引起的误差。 加工中心主轴轴承通常使用C级轴承，在二支承主轴部件中多采用4-1、2-2组合使用，即前支承和后支承分别用四个向心推力轴承和一个向心球轴承，或前、后支承都使用两个向心推力轴承组成主轴部件的支承体系．对于轻型高精度加工中心，也有前、后支承各使用一个向心推力轴承组成主轴部件的支承体系，该种结构适宜高精度、高速主轴部件的场合．简单的主轴轴承组合，可以大大降低主轴部件的装配误差和热传导引起的主轴隙丧失，但主轴的承载能力会有较大幅度的下降． 2 主轴部件结构 主轴部件主要由主轴、轴承、传动件、密封件和刀具自动卡紧机构等组成 ⑴主轴 主轴前端有7：24的锥孔．用于装夹BT40刀柄或刀杆．主轴端面有一瑞面键．既可通过它传递刀具的扭矩，又可用于刀具的周向定位．主轴的主要尺寸参数包括：主轴的直径、内孔直径、悬伸长度和支承跨距。评价和考虑主轴主要尺寸参数的依据是主轴的刚度、结构上艺性和主轴组件的工艺适用范围．主轴材料的选择主要根据刚度、载荷特点、耐磨性和热处理变形大小等因素确定。主轴材料常采用的有45 钢、Gcr15 等，需经渗氮和感应加热悴火．
优秀设计 目录 前言 (1) 第一章加工中心介绍 (5) 1.1加工中心 (5) 1.1.1加工中心简介 (5) 1.1.2 加工中心的特点和用途 (6) 1.1.3．加工中心的工作原理 (7) 1.1.4加工中心的主轴部件 (7) 1.1.4.1主轴部件精度 (7) 1.1.4.2 主轴部件结构 (8) 第二章传感器介绍与选择 (12) 2.1．传感器简介 (12) 2.2传感器的选取 (14) 2.2.1.1磁电式转速传感器的工作原理 (14) 2.2.1.2磁电式转速传感器的型号和技术参数： (15) 2.2.1.7 KMI15-1磁电阻式转速传感器技术参数 (20) 2.2.2加工中心主轴运行轨迹的监测： (20) 2.2.2.1.电涡流位移（振动）传感器的工作原理及特点 (20) 2.2.2.2 M307997电涡流位移传感器参数 (21) 2.2.3对加工中心主轴齿轮轴向移动的监测 (21) 2.2.3.1 KMZ10B传感器介绍 (21) 2.2.3.2 KMZ10B 传感器参数 (21) 第三章信息采集与处理 (22) 3.1 A/D转换器的分类与性能指标 (22) 3.1.1 A/D转换器分类 (22) 3.2 A/D转换器和单片机 (23) 3.2.1 ADC0804转换器： (23) 3.2.2 AT89C51单片机 (25) 3.2.3 AD转换器与AT89C51单片机接口电路图: (26) 3.3 与PC机通信接口 (26)
3.3.1 MAX487芯片介绍 (27) 第四章加工中心主轴组件的监测的实验分析 (28) 4.1 DRVI可重构虚拟仪器实验平台介绍： (28) 4.2加工中心-轴心轨迹测量： (28) 4.3加工中心主轴-磁电传感器转速测量： (30) 总结 (34) 致谢 (35) 参考文献 (36)
实验一机床静刚度 一实验目的 通过实验理解和掌握： 1. 机床（包括夹具）——工件——刀具所组成的工艺系统是一弹性系统； 2. 力和变形的关系不是直线关系，不符合虎克定律； 3. 当载荷去除后，变形恢复不到起点，加载曲线与卸载曲线不重合； 4. 部件的实际刚度远比我们想象 要小； 5.通过测量计算机床的静刚度。 二设备与仪器 1.C616,CF6140 车床； 2.单向静刚度仪、三向静刚度仪。 机床单向静刚度 一实验原理 如图1--1所是：在 C616 车床的顶尖间装上一根刚度很大的光轴Ⅰ，其受力后变形可忽略不计，螺旋加力器 5 固定在刀架上，在加力器6 与光轴间装一测力环 7 ，在该环之内孔中固定安装一千分表 3 ，当对如图所安装的测力环加力时，千分表 3 的指针就会转动，其转动量与外载荷的对应关系可在材料实验机上预先测出。本实验中测力环的变形与外载荷（ 0 - 1500N时）的对应关系见表 1 - 1 。 实验时，将测力环抵在刚性轴的中点处，在刚性轴靠近主轴端装有千分表 1 ，在刚性轴靠近尾架端装有千分表 2 ，在刀架处装有千分表 4 ， 用扳手转动带有方头的加力螺杆 5 施一外载荷（F y），加载大小由千分表 3 的指针转动量所指示，千分表 3 的指针转动量与加载关系如表 1 — 1 所示，每次加载和卸载时，分别记录下千分表 1,2,4 的读数。 为了说明机床的静刚度与尾座套筒的伸出长度有关，实验时，可将套筒分别伸出 5mm 和 10mm 后各进行一次实验，可对实验结果进行比较。 二实验步骤
1.按图 1 — 1 把单向静刚度仪装在车床上，同时装好千分表。 2.把测力环抵在刚性轴的中点处，使千分表 3 的指针指零，转动加力螺杆 5 预加载荷 500N 后卸载（即千分表 3 的指针旋转 35 微米），然后，重新调整千分表 1,2,4 ，使其指针指零。 3.安照表 1 — 1 所给出的测力环所受载荷与千分表指示数之间的对应关系，千分表 3 的指针每转动 7 微米，等于测力环每次加载 100N ，顺次加至 1500N ，把每次加载后千分表 1,2,4 的位移数值记录到表 1 — 3 中。 表1--1 4.加载至 1500N 时，千分表 3 的指针转过 105 小格，这时进行卸载，每次卸载 100N ，直至载荷为零，（千分表的指针每次逆转 7 小格，直至载荷为零），切把每次卸载后千分表 1,2,4 的位移数值记录到表 1 — 3 中。 5.加载、卸载、记录要有专人负责，要严肃、认真。 三 单向静刚度的计算 机床的静刚度是由机床各个部件刚的刚度决定的。实验时把测力环抵在刚性轴的中点处，则机床的静刚度与床头、尾座、刀架它们之间的刚度关系可以用下式表示： k 机1=k 机1+41（k 机1+k 尾1） 式中 k 头= y 头 头F k 刀= y 刀 刀F k 尾= y 尾 尾F 式中y 头 、y 刀 、y 尾 为在其所受不同载荷的情况下，床头、尾座、刀架 的对应位移值，该值可由千分表 1 、 2 、 4 中读出， 即千分表3对应数值，F 头=F 尾= 2 1F 刀 ，则F 刀等于加载数值。 四 要求
立式加工中心主轴组件 的结构设计 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】
摘要 加工中心由于备有刀库并能自动更换刀具，使得工件在一次装夹中可以完成多工序的加工。加工中心一般不需要人为干预，当机床开始执行程序后，它将一直运行到程序结束。加工中心还赋予了专业化车间一些诸多优点，如：降低机床的故障率，提高生产效率，提高加工精度，削减废料量，缩短检验时间，降低刀具成本，改善库存量等。由于加工中心的众多优势，所以它深受全球制造企业的青睐。 加工中心主要由主轴组件、回转工作台、移动工作台、刀库及自动换刀装置以及其它机械功能部件组成。其中的主轴组件是机床重要的组成部分，其运动性能直接影响机床加工精度与表面粗糙度。本文在查阅大量国内外文献的基础上，通过研究分析不同加工中心主轴组件的性能，综合地比较了其特点，并拟定了一个较为合理的主轴组件结构方案。同时，还就主轴、轴承以及丝杠等重要零件的机械性能进行了探讨，并对这些零件的刚度和强度进行了校核。此外，本设计中所采用的陶瓷轴承能有效地增加主轴的刚度，从而提高了加工中心的可靠性和稳定性。 关键词：主轴组件，加工中心，数控机床
Spindle unit design of Vertical machining center ABSTRACT Machining center evolved from the need to be able to perform a variety of operations and machining sequences on a workpiece on a single machine in one setup. Machining center requires little operator intervention, and once the machine has been set up, it will machine without stopping until the end of the program is reached. Some of the other advantages that machining centers give a manufacturing shop are greater machine uptime, increased productivity, maximum part accuracy, reduced scrap, less inspection time, lower tooling costs, less inventory and so on. Because of their many advantages, machining centers become widely accepted by manufacturing enterprises in the world. Machining centers are equipped with spindle units, rotary workbench, moving workbench, tool magazines and automatic tool changers, and other mechanical function components. Spindle unit is the important motion part of the metal cutting machine tool. Its movement behavior affects the machining accuracy and surface roughness of part to be machined. Through referring to a variety of technical literatures, the characteristics of some kinds of spindle units are compared with each other based on analysis and research work on different machining centers. A reasonable scheme can be studied out. Meanwhile,