数控车床主轴箱的合装
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数控车床主轴箱设计一、设计题目Φ400 毫米数控车床主轴箱设计。
主轴最高转速4000r/min ,最低转速30r/min ,计算转速 150r/min ,最大切削功率 5.5kw。
采用交流调频主轴电机,其额定转速 1500r/min ,最高转速 4500r/min 。
二、主轴箱的结构及作用主轴箱是机床的重要的部件,是用于布置机床工作主轴及其传动零件和相应的附加机构的。
主轴箱采用多级齿轮传动,通过一定的传动系统,经主轴箱内各个位置上的传动齿轮和传动轴,最后把运动传到主轴上,使主轴获得规定的转速和方向。
主轴箱为数控机床的主要传动系统它包括电动机、传动系统和主轴部件它与普通车床的主轴箱比较,相对来说比较简单只有两极或三级齿轮变速系统,它主要是用以扩大电动机无级调速的范围,以满足一定恒功率、和转速的问题。
三、主传动系设计机床主传动系因机床的类型,性能,规格尺寸等基本因素的不同,应满足的要求也不一样。
再设计时结合具体机床进行具体分析,一般应满足下属基本要求:1)满足机床使用性能要求。
首先应满足机床的运动性能能,如机床的主轴有足够的转速范围和转速级数。
传动系设计合理,操纵方便灵活、迅速、安全可靠等。
2)满足机床传递动力要求。
主电动机和传动机构能提供和传递足够的功率和转矩,具有较高的传动效率。
3)满足机床工作性能要求。
主传动中所有零部件要有足够的刚度、精度、和抗振性,热变形特性稳定。
4)满足产品设计经济性的要求。
传动链尽可能简短,零件数目要少,以节省材料,降低成本。
5)调整维修方便,结构简单、合理、便于加工和装配。
防护性能好,使用寿命长。
四、主传动系传动方式由题目知,我们设计的主轴箱传动方式为交流电动机驱动、机械传动装置的无级变速传动。
再者,本题目中对精度要求一般,因此选用集中传动方式。
另外主轴箱结构设计只需达到结构紧凑,便于集中操作,安装调整方便即可。
五、电动机的选择按驱动主传动的电动机类型可分为交流电动机驱动和直流电动机驱动。
第一章概述1.1设计目的 (2)1.2主轴箱的概述 (2)第2章主传动的设计 (2)2.1驱动源的选择 (2)2.2转速图的拟定 (2)2.3传动轴的估算 (4)2.4齿轮模数的估算 (3)2.5V带的选择 (4)第3章主轴箱展开图的设计 (7)3.1各零件结构尺寸的设计 (7)3.1.1 设计内容和步骤 (7)3.1.2有关零件结构和尺寸的设计 (7)3.1.3各轴结构的设计 (9)3.1.4主轴组件的刚度和刚度损失的计算 (10)3.1.5轴承的校核 (13)3.2装配图的设计的概述 (13)总结 (19)参考文献 (20)第一章概述1-1设计目的数控机床的课程设计,是在数控机床设计课程之后进行的实践性教学环节。
其目的在于通过数控机床伺服进给系统的结构设计,使我们在拟定进给传动及变速等的结构方案过程中得到设计构思、方案分析、结构工艺性、CAD制图、设计计算、编写技术文件、查阅技术资料等方面的综合训练,建立正确的设计思想,掌握基本的设计方法,培养我们初步的结构设计和计算能力。
1-2 主轴箱的概述主轴箱为数控机床的主要传动系统它包括电动机、传动系统和主轴部件它与普通车床的主轴箱比较,相对来手比较简单只有两极或三级齿轮变速系统,它主要是用以扩大电动机无级调速的范围,以满足一定恒功率、和转速的问题。
第二章2主传动设计2-1驱动源的选择机床上常用的无级变速机构是直流或交流调速电动机,直流电动机从额定转速nd向上至最高转速nmax是调节磁场电流的方法来调速的,属于恒功率,从额定转速nd向下至最低转速nmin时调节电枢电压的方法来调速的属于恒转矩;交流调速电动机是靠调节供电频率的方法调速。
由于交流调速电动机的体积小,转动惯量小,动态响应快,没有电刷,能达到的最高转速比同功率的直流调速电动机高,磨损和故障也少,所以在中小功率领域,交流调速电动机占有较大的优势,鉴于此,本设计选用交流调速电动机。
根据主轴要求的最高转速4000r/min,最大切削功率5kw,选择北京数控设备厂的BESK-8型交流主轴电动机,最高转速是4500r/min。
数控机床主轴箱设计毕业设计(论文)任务书摘要主轴箱为数控机床的主要传动系统,它包括电动机、传动系统和主轴部件,它与普通车床的主轴箱比较,相对来说比较简单只有两极或三级齿轮变速系统,它主要是用以扩大电动机无级调速的范围,以满足一定恒功率、和转速的问题。
本设计采用北京数控设备厂的BESK-8型交流主轴电动机,最高转速是4500r/min。
通过给定的技术参数来初步设定部分轴、齿轮等单元的结构尺寸,对传动系统进行理论力学分析,精确计算选定尺寸及材料,由电机转速传动至进给系统的参数反馈,校核所选定主轴和转动轴尺寸的合理性完成整体结构设计,最后对齿轮进行了验算以及V型带的、离合器的选择与计算。
通过本次设计,使数控机床结构更加紧凑,性能更加优越,生产加工更加精密,有利于改善数控机床的性能,使得产品的加工更加高效。
关键词:数控机床;主轴箱;交流调速电动机;BESK-8AbstractFor the spindle box of NC machine tool main transmission system which comprises a motor, the transmission system and the spindle, it with ordinary lathe spindle box is relatively simple, only two or three stage gear transmission system, it is mainly used to expand the range of stepless speed regulation of motor, to meet a certain constant power, and speed problems.This design uses the Beijing CNC equipment factory of type BESK-8 AC spindle motor, maximum speed is 4500r / min. Through the given technical parameter to set an initial portion of the shaft, gear unit size, the transmission system of theoretical mechanics analysis, accurate calculation of the selected size and material, the motor speed drive to the feed system parameters feedback, check the selected spindle and rotary shaft size is reasonable to complete the overall structure design, assembly drawing and parts graph.Through the design of the NC machine tool, compact structure, superior performance, production and processing of more sophisticated, is helpful for improving the performance of CNC machine tools, making the product processing more efficient.Key words: NC machine tool; spindle box; AC motor; BESK-8东北大学继续教育学院毕业设计(论文)用纸目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)1.绪论 (1)1.1研究的目的和意义 (1)2.主轴驱动源的选择 (2)2.1直流主轴驱动系统的特点 (2)2.2 交流主轴驱动系统的特点 (3)2.3主轴驱动电机的确定 (4)3.主传动设计 (5)3.1转速图的拟定 (5)3.2主轴转速的确定 (6)3.3传动级数的确定 (7)3.3.1主传动系数的参数 (7)3.3.2主传动级数的确定 (8)3.3.3分级变速箱的设计计算 (11)4.传动系统零件的设计 (17)4.1齿轮的验算 (17)4.2 V型带的选择 (19)4.3离合器的选择与计算 (21)总结 (24)参考文献 (25)1.绪论1.1研究的目的和意义数控机床主传动系统主要包括电动机、传动系统和主轴部件,它与普通机床的主传动系统相比在结构上比较简单,这是因为变速功能全部或大部分由主轴电动机的无级调速来承担,剩去了复杂的齿轮变速机构,有些只有二级或三级齿轮变速系统用以扩大电动机无级调速的范围。
CA6150车床主轴箱设计(有全套图纸)全套图纸或资料,联系q 174320523目录概述主运动的方案选择与主运动的设计确定齿轮齿数选择电动机皮带轮的设计计算传动装置的运动和运动参数的计算主轴调速系统的选择计算主轴刚度的校核一、概述主传动系统是用来实现机床主运动的传动系统,它应具有一定的转速(速度)和一定的变速范围,以便采用不同材料的刀具,加工不同的材料,不同尺寸,不同要求的工件,并能方便的实现运动的开停,变速,换向和制动等。
数控机床主传动系统主要包括电动机、传动系统和主轴部件,它与普通机床的主传动系统相比在结构上比较简单,这是因为变速功能全部或大部分由主轴电动机的无级调速来承担,剩去了复杂的齿轮变速机构,有些只有二级或三级齿轮变速系统用以扩大电动机无级调速的范围。
1.1数控机床主传动系统的特点与普通机床比较,数控机床主传动系统具有下列特点。
转速高、功率大。
它能使数控机床进行大功率切削和高速切削,实现高效率加工。
变速范围宽。
数控机床的主传动系统有较宽的调速范围,一般Ra100,以保证加工时能选用合理的切削用量,从而获得最佳的生产率、加工精度和表面质量。
主轴变速迅速可靠,数控机床的变速是按照控制指令自动进行的,因此变速机构必须适应自动操作的要求。
由于直流和交流主轴电动机的调速系统日趋完善,所以不仅能够方便地实现宽范围无级变速,而且减少了中间传递环节,提高了变速控制的可靠性。
主轴组件的耐磨性高,使传动系统具有良好的精度保持性。
凡有机械摩擦的部位,如轴承、锥孔等都有足够的硬度,轴承处还有良好的润滑。
1.2 主传动系统的设计要求①主轴具有一定的转速和足够的转速范围、转速级数,能够实现运动的开停、变速、换向和制动,以满足机床的运动要求。
②主电机具有足够的功率,全部机构和元件具有足够的强度和刚度,以满足机床的动力要求。
③主传动的有关结构,特别是主轴组件要有足够高的精度、抗震性,热变形和噪声要小,传动效率高,以满足机床的工作性能要求。
C6150车床主轴箱箱体加工工艺及工装夹具设计1.C6150车床主轴箱箱体加工工艺主轴箱箱体一般由铸铁材料制成,其加工工艺主要包括以下几个步骤:(1)铸造准备:对铸铁材料进行熔炼、净化和浇铸前的处理,确保铸件质量。
(2)铸件浇铸:将熔化的铸铁材料倒入模具中,使其冷却、凝固成型。
(3)铸件脱模:待铸件冷却后,从模具中取出,进行清理和修整。
(4)精密加工:对铸件进行加工,包括切割、铣削、钻孔等工序,以使得箱体尺寸和形状精确到达要求。
(5)表面处理:对箱体表面进行打磨、抛光,以提高外观质量。
(6)检测和装配:对加工好的主轴箱箱体进行检测,确保质量达到要求,然后进行组装。
在主轴箱箱体的加工过程中,合理设计工装夹具可以提高加工效率和加工质量,减少劳动强度。
(1)定位夹具设计:主要用于确定箱体的位置和角度,以保证加工精度。
定位夹具可以根据箱体形状和尺寸设计,一般采用刚性夹具,如V型块。
(2)夹紧夹具设计:用于夹紧箱体,以防止其在加工过程中发生松动或位移。
夹紧夹具可以采用螺栓和垫圈进行固定,或者采用气动或液压夹紧装置。
(3)切削夹具设计:用于加工箱体的切削过程,包括刀具和刀架的选择和安装。
切削夹具要根据加工要求和箱体材料的切削特性来设计,以保证加工质量和效率。
(4)保护夹具设计:用于保护箱体的外表面和内孔。
保护夹具可以采用橡胶垫和保护套等材料进行设计,以确保箱体不被切削工具碰伤。
(5)检测夹具设计:用于检测箱体的尺寸和形状,以确保其符合加工要求。
检测夹具可以采用测量工具和传感器等设备进行设计,以确保检测的准确性和可靠性。
总之,C6150车床主轴箱箱体加工工艺和工装夹具设计是车床加工中的重要环节,可以通过合理的工艺和夹具设计来提高加工效率和加工质量。
毕业论文课题名称CA6140车床主轴箱的设计系/专业机械工程/机电一体化班级学号学生姓名指导教师:2010 年月日┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊CA6140车床主轴箱设计摘要CA6140车床作为主要的车削加工机床,广泛的应用于机械加工行业中,适用于车削内外圆柱面,圆锥面及其它旋转面,车削各种公制、英制、模数和径节螺纹,并能进行钻孔,铰孔和拉油槽等工作。
床身宽于一般车床,具有较高的刚度,导轨面经中频淬火,经久耐用。
机床主轴孔径大,操作灵便集中,溜板设有快移机构。
机床结构刚度与传动刚度均比较高,功率利用率也比较高,适于强力高速切削。
其主轴箱是车床的动力源将动力和运动传递给机床主轴的基本环节。
本设计主要针对CA6140机床的主轴箱进行设计,设计的内容主要有车床运动参数的确定、传动方案和传动系统图的拟定、主要设计零件的验算。
关键词:CA6140机床主轴箱零件AbstractCA6140 lathe as a major turning processing machine, widely used in mechanical processing industry, suitable for cutting YuanZhuMian inside taper surface and other rotation, face, cutting various metric, imperial, module and thread, and diameter drilling, reaming and heaming work. In general, lathe bed width with high stiffness, guide surface by frequency quenching and durable. Spindle aperture, centralized operation spirit, has moved fast. Machine structure stiffness and stiffness are relatively high, transmission power utilization rate is high, suitable for high speed cutting power. It is the power source of the lathe spindle box will force and motion to the spindle of basic link. This design is mainly for the spindle box CA6140 machine design, design is the main content of lathe movement parameters, transmission scheme and transmission system graph and the main design parts.Keywords: CA6140 spindle box parts┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊目录第一章绪论 (1)1.1引言 (1)1.2车床的规格和用途 (1)1.2.1车床的规格 (1)1.2.2车床的用途 (1)2.1确定极限转 (2)2.2确定公比 (2)2.3求出主轴转速级数Z (2)2.4确定结构式 (2)第三章传动方案和传动系统图的拟定 (2)3.1绘制传动系统图 (2)3.1.1选定电动机 (2)3.1.2分配总降速传动比 (2)3.1.3确定传动轴的轴数 (2)3.1.4绘制转速图 (2)3.2传动路线图 (5)3.2.1传动系统可用传动路线表达式 (5)3.2.2车削米制螺纹时传动链的传动路线 (5)3.2.3加工螺纹时的传动路线表达式归纳总结 (6)第四章主要设计零件的验算 (6)4.1主轴箱的箱体 (6)4.2传动系统的I轴及轴上零件设计 (8)4.2.1普通V带选择与计算 (8)4.2.2离合器的选择与计算 (10)4.2.3齿轮的验算 (12)4.2.4传动轴的验算 (14)4.2.5轴承疲劳强度校核 (15)4.3.传动系统的Ⅱ轴及轴上零件设计 (16)4.3.1齿轮的验算 (16)4.3.2传动轴的验算 (19)4.3.3轴组件的刚度验算 (20)4.4传动系统的Ⅲ轴及轴上零件设计 (22)┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊4.4.1齿轮的验算 (22)4.4.2传动轴的验算 (25)4.4.3轴组件的刚度验算 (27)致谢 (30)参考文献 (31)┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第一章绪论1.1 引言车削加工是由车床、车刀、车床夹具和工件共同构成的车削工艺系统中完成的。
(完整版)CA6140车床主轴箱的含图毕业设计以下文档格式全部为word格式,下载后您可以任意修改编辑。
第1章绪论课题来源随着技术的发展,机床主轴箱的设计会向较高的速度精度,而且要求连续输出的高转矩能力和非常宽的恒功率运行范围。
另外还会改善机床的动平衡,避免震动、污染和噪音等。
本设计为CA6140机床的主轴箱。
作为主要的车削加工机床,CA6140机床广泛的应用于机械加工行业中。
CA6140机床主轴箱的作用就是把运动源的恒定转速改变为主运动执行件所需的各种速度;传递机床工作时所需的功率和扭矩;实现主运动的起动、停止、换向和制动。
主轴箱通常主要下列装置和机构组成:齿轮变速装置;定比传动副;换向装置;起动停止装置;制动装置;操纵装置;密封装置;主轴部件和箱体。
根据机床的用途和性能不同,有的机床主轴箱可以只包括其中的部分装置和部件。
主轴箱是支承主轴并安装主轴的传动变速装置,使主轴获得各种不同转速,以实现主切削运动。
该机床主轴箱刚性好、功率大、操作方便。
CA6140机床可进行各种车削工作,并可加工公制、英制、模数和径节螺纹。
主轴三支撑均采用滚动轴承;进给系统用双轴滑移共用齿轮机构;纵向与横向进给十字手柄操纵,并附有快速电机。
该机床刚性好、功率大、操作方便。
研究动态及发展趋势机床设计和制造的发展速度是很快的。
原先的只为满足加工成形而要求刀具与工件间的某些相对运动关系和零件的一定强度和刚度,发展至今日的高度科学技术成果综合应用的现代机床的设计,也包括计算机辅助设计的应用。
但目前机床主轴变速箱的设计还是以经验或类比为基础的传统设计方法。
因此,探索科学理论的应用,科学地分析的处理经验,数据和资料,既能提高机床设计和制造水平,也将促进设计方法的现代化。
随着科学技术的不断发展,机械产品日趋精密、复杂,改型也日益频繁,对机床的性能、精度、自动化程度等提出了越来越高的要求。
机械加工工艺过程自动化是实现上述要求的重要技术措施之一,不仅能提高产品质量和生产率,降低生产成本,还能改善工人的劳动条件。
CA6140车床结构的认识主轴箱机床主轴箱是一个比较复杂的传动件.表达主轴箱各传动件的结构和装配关系时常用展开图.展开图基本上是按各传动链传递运动的先后顺序,沿轴心线剖开,并展开在一个平面上的装配图(如图1) :图11——花键套;2——带轮;3——法兰;4——箱体;5——钢球;6——齿轮;7——销;8、9——螺母;10——齿轮;11——滑套;12——元宝销;13——制动盘;14——制动带;15——齿条;16——拉杆;17——拨叉;18——齿扇;19——圆键CA6140型车床主轴箱展开图该图是沿轴I V一I一I I一III(V)一VI一XI一X的轴线剖切面展开的。
展开图把立体展开在一个平面上,因而其中有些轴之间的距离拉开了。
如轴IV画得III与轴V较远,因而使原来相互啮合的齿轮副分开了。
读展开图时,首先应弄清楚传动关系。
1. 卸荷带轮电动机经皮带将运动传至轴I 左端的带轮2(见图1的左上部分)。
带轮2与花键套1用螺钉连接成一体,支承在法兰3内的两个深沟球轴承上。
法兰3固定在主轴箱体4上,这样带轮2可通过花键1带动轴I旋转,皮带的拉力则经轴承和法兰3传至箱体4。
轴I 的花键部分只传递转距,从而可避免因皮带拉力而使轴I产生弯曲变形。
这种带轮是卸荷的(既把径向载荷卸给箱体)。
2. 双向多片摩擦离合器、制动及其操纵机构双向多片摩擦离合器装在轴上。
原理图如图2:图21——齿轮;2——内摩擦片;3——外摩擦片;4——止推片;5——销;6——调节螺母;7——压块;8——齿轮;9——拉杆;10——滑套;1 1——元宝销;12——螺钉;13——弹簧;14——杠杆;15——制动带;16——制动盘;17——齿条轴;18——齿扇;19——曲柄;20——轴;21——手柄;22——轴;23——销双向摩擦离合器、制动器及其操纵机构双向多片摩擦离合器装在轴上。