课题一认识数控机床主轴零部件任务一认识数控机床主轴零部件
应用实例
如图1所示是数控加工中心主轴照片，图2是其主轴。
图1数控加工中心（含主轴部分）
图2数控加工中心主轴图3数控车床中的主轴
一、轴
1 轴的分类及轴上零件的固定
(1)轴的分类
轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一。它主要用来支承传动零部件，传递扭矩和承受载荷。轴类零件是旋转体零件，其长度大于直径，一般由同心轴的外圆柱面、圆锥面、内孔和螺纹及相应的端面所组成。根据结构形状的不同，轴类零件可分为光轴、阶梯轴、空心轴和曲轴等。按照轴的曲线形状，轴可以分为直轴、曲轴和软轴，如图4所示：
图4轴的分类
（2）轴上零件的固定
轴承在轴上和外壳孔内定位方式的选择，取决于作用在轴上负荷的大小和方向，轴
承的转速，轴承的类型，轴承在轴上的位置等。
轴承的轴向定位方式有圆螺母定位，弹性挡圈定位，紧定螺钉定位，锁紧挡圈定位，圆锥面定位，轴端挡圈定位。如图5图所示：
图5轴承的轴向定位方式
轴承的周向定位方式有键连接，花键连接，销连接，无键连接，过盈连接。如图6图所示：
图6轴承的周向定位方式
2 轴的加工工艺性
轴类零件加工工艺要求保证轴的尺寸精度、几何形状精度、相互位置精度、表面粗糙度等。此外，轴的加工还需要考虑轴的安装和定位，因此需要考虑加工出退刀槽、越程槽、键槽。
图7轴的加工工艺性
3 主轴端部的结构形状
主轴端部用于安装刀具或夹持工件的夹具，在结构上，应能保证定位猴确、安装可靠、连接牢固、装卸方便，并能传递足够的扭矩。主轴端部的结构形状都已标准化。几种机床上通用的结构形式。车床主轴端部的结构形状和铣床主轴端部的结构形状图如图8所示。
图8主轴端部的结构形状
4 主轴结构常用材料
主轴结构常用材料如表1所示：
表1主轴结构常用材料
想一想
1.轴的作用是什么？对轴有哪些要求？
2.阶梯轴有哪些结构？
3.试述轴上零件的轴向固定方式及特点。
4.你所熟悉的要，机床上哪些零件是轴类零件？
二、滚动轴承
1 滚动轴承的基本结构
滚动轴承的基本结构包括内圈、外圈、一组滚动体和保持架。此外，各种不同类型的轴承还有其它相应零件，如：铆钉、支销、防尘盖、密封圈、止动垫圈和紧定套等。
2 滚动轴承的主要类型及数控机床主轴常用轴承
（1）滚动轴承的类型
轴承按其滚动体的种类，分为球轴承和滚子轴承。球轴承即为滚动体为球的轴承。滚子轴承即为滚动体为滚子的轴承。
图9各类滚动轴承
滚子轴承按滚子种类，又分为：圆柱滚子轴承----滚动体是圆柱滚子的轴承，圆柱滚子的长度与直径之比小于或等于3 ；滚针轴承----滚动体是滚针的轴承，滚针的长度与直径之比大于3，但直径小于或等于5mm;圆锥滚子轴承----滚动体是圆锥滚子的轴承;调心滚子轴承一一滚动体是球面滚子的轴承。
各类轴承的公称接触角如图10所示。
图10各类轴承的公称接触角
（2）数控机床主轴常用滚动轴承
数控机床主轴常用轴承有锥孔双列圆柱滚子轴承、双列推力向心球轴承、双列圆锥滚子轴承。如下表 2所示：
表 2数控机床主轴常用轴承
3 滚动轴承的固定方法
滚动轴承的固定方法如图 11所示：
图 11滚动轴承的固定方法
4 滚动轴承的装卸
（1）安装轴承
①安装前需将轴承的滚道、轴孔的油道清洗干净，需润滑的轴承应涂抹润滑油。
②安装不能将污物掉入轴承圈内，以免损伤滚动体及滚动面。
③按要求检查轴承内外圈的配合过盈量是否符合标准。
④安装使用专用工具，应在配合面较紧的座圈上加压，加力要均匀，以防轴承歪斜。
⑤当安装过盈较大的轴承时，不得猛烈敲击，应采用压力机或加热的方法进行装配。
⑥轴承安装后，应检查其端面与轴或座台肩支承面是否贴紧，转动是否灵活，有无卡滞现象。
（2）拆卸轴承
在拆卸滚动轴承前，应先检查确定拆卸方向，注意有无轴向定位装置。从轴上拆卸轴承时，受力点应选在轴承的内圈上；从孔中拆卸时，受力点应选在轴承的外圈上，拆卸时用力要均匀，以防轴承歪斜。
5 滚动轴承的润滑与密封
轴承和轴、箱体直接接触，随着时间的推移，会产生磨损（见图12），会引起轴的运动精度，配合精度，支承方式等，因此轴承必须需要轮滑。此外，若有硬物或者其他东西掉到轴承中，会引起轴承划伤，磨损等，轴承还需要防止润滑油泄露，因此轴承还需要密封。
图12摩损
（1）滚动轴承的润滑
滚动轴承可以采用的润滑方式有脂润滑和油润滑两种。
脂润滑常采用如图13旋盖式油脂杯作为润滑装置。
图13旋盖式油脂杯
润滑油润滑分为油浴润滑、连续油流润滑、断续油流润滑、滴油润滑、油雾润滑、油气润滑。
图14供油装置
（2）滚动轴承的密封
滚动轴承的密封分为接触式密封和非接触式密封。非接触式密封可以避免轴承和轴的直接接触，但是密封效果不佳。非接触式密封如表3所示：
表3滚动轴承的密封
接触式轴承在轴承盖内防止了软材料和转动轴直接接触而起密封作用。接触式轴承的密封如图15所示：
图15接触式轴承的密封
想一想
1.滚动轴承主要由哪几部分组成？
2.按可承受的外载荷分，滚动轴承有哪几类？
3.滚动轴承内、外圈的轴向是如何固定的？
4.常用的润滑装置有哪些？
做一做
在教师的指导下完成滚动轴承的拆装实验。
三、滑动轴承
1 滑动轴承的分类
滑动轴承种类很多。
①按能承受载荷的方向可分为径向（向心）滑动轴承和推力（轴向）滑动轴承两类。
②按润滑剂种类可分为油润滑轴承、脂润滑轴承、水润滑轴承、气体轴承、固体润滑轴
承、磁流体轴承和电磁轴承7类。
③按润滑膜厚度可分为薄膜润滑轴承和厚膜润滑轴承两类。
④按轴瓦材料可分为青铜轴承、铸铁轴承、塑料轴承、宝石轴承、粉末冶金轴承、自润滑轴承和含油轴承等。
⑤按轴瓦结构可分为圆轴承、椭圆轴承、三油叶轴承、阶梯面轴承、可倾瓦轴承和箔轴承等。
2 滑动轴承的失效形式
滑动轴承的失效形式如表4所示：
表4滑动轴承的失效形式
失效实例如图16所示。
轴瓦磨损表面划伤疲劳点蚀
图16 失效实例
3 滑动轴承的材料
常用的滑动轴承材料有轴承合金（又叫巴氏合金或白合金）、耐磨铸铁、铜基和铝基合金、粉末冶金材料、塑料、橡胶、硬木和碳-石墨，聚四氟乙烯（特氟龙、PTFE）、改性聚甲醛（POM）等。
四、键与键连接
1．键连接的类型和应用实例
图17轴和齿轮之间用键进行连接键连接的类型和应用实例如下表所示：
表5键连接类型
型
型
型
2 普通平键和普通楔键的标准尺寸
普通平键和普通楔键的标准尺寸（单位为mm）如表6：
表6普通平键和普通楔键的标准尺寸
想一想
常用的键连接有哪些？
练一练
比较平键与楔键连接键的工作面。
五、螺纹连接
1．常用螺纹连接
常用的螺纹连接件有螺栓、双头螺栓、螺钉、螺母、垫圈。如图18示：
图18常用的螺纹连接件
常用的螺纹类型有很多，按使用分，常用的有，紧固螺纹、传动螺纹、管螺纹。按“制式”分，常用的有，有米制螺纹、英制螺纹、美制螺纹。按牙形分，有三角形、矩形、梯形、锯齿形螺纹，等。
2．螺纹旋向的判断
法一：将螺纹或螺杆垂直于水平面，可以看到每一条螺纹都是斜的，如果右边高，则螺纹属右旋，如图19螺纹旋向的判断方法一所示。
图19螺纹旋向的判断方法一
法二：右手定则，对于右旋螺纹，将右手握拳，将右手的大拇指指向螺旋件的运动方向，其余四指方向指向螺旋件的旋转方向。不符合右旋螺纹就是左旋螺纹，如图20螺纹旋向的判断方法二所示。
图20螺纹旋向的判断方法二
3 螺纹连接的基本类型
螺纹连接有4种基本类型，如表7所示。
表7螺纹连接的基本类型
（1）螺栓联接——分为普通螺栓联接和精密螺栓联接。
（2）双头螺柱联接——螺杆两端无钉头，但均有螺纹，装配时一端旋入被联接件，另一端配以螺母。适于常拆卸而被联接件之一较厚时。拆装时只需拆螺母，而不将双头螺栓从被联接件中拧出。
（3）螺钉联接——适于被联接件之一较厚（上带螺纹孔），不需经常装拆，一端有螺钉头，不需螺母，适于受载较小情况。
（4）紧定螺钉联接——拧入后，利用杆末端顶住另一零件表面或旋入零件相应的缺口中以固定零件的相对位置。可传递不大的轴向力或扭矩
4 螺纹连接的常用装拆工具
（1）螺丝刀
螺丝刀是拧紧或旋松头部带一字或十字槽螺钉的工具。螺丝刀可分为普通螺丝刀、组合型螺丝刀、电动螺丝刀。如图21左图。
从其结构形状来说，通常有直形、L形、T形。
图21螺纹连接的常用装拆工具
（2）扳手
扳手是一种常用的安装与拆卸工具。利用杠杆原理拧转螺栓、螺钉、螺母和其他螺纹紧持螺栓或螺母的开口或套孔固件的手工工具。如图21右图。
练一练
1.辨识学校机床常用螺纹连接件的名称。
2.这些螺纹连接件的牙型有什么特征？是什么螺纹？
做一做
在教师指导下合理利用拆装工具进行螺纹连接练习。
想一想
螺纹连接件的旋向都一致吗？
绪论 随着市场上产品更新换代的加快和对零件精度提出更高的要求，传统机床已不能满足要求。数控机床由于众多的优点已成为现代机床发展的主流方向。它的发展代表了一个国家设计、制造的水平，在国内外都受到高度重视。 现代数控机床是信息集成和系统自动化的基础设备，它集高效率、高精度、高柔性于一身，具有加工精度高、生产效率高、自动化程度高、对加工对象的适应强等优点。实现加工机床及生产过程的数控化，已经成为当今制造业的发展方向。可以说，机械制造竞争的实质就是数控技术的竞争。 本课题的目的和意义在于通过设计中运用所学的基础课、技术基础课和专业课的理论知识，生产实习和实验等实践知识，达到巩固、加深和扩大所学知识的目的。通过设计分析比较机床的某些典型机构，进行选择和改进，学习构造设计，进行设计、计算和编写技术文件，达到学习设计步骤和方法的目的。通过设计学习查阅有关设计手册、设计标准和资料，达到积累设计知识和提高设计能力的目的。通过设计获得设计工作的基本技能的训练，提高分析和解决工程技术问题的能力，并为进行一般机械的设计创造一定的条件。
一、设计题目及参数 1.1 题目 本设计的题目是数控车床的主轴组件的设计。它主要由主轴箱，主轴，电动机，主轴脉冲发生器等组成。我主要设计的是主轴部分。 主轴是加工中心的关键部位，其结构优劣对加工中心的性能有很大的影响，因此，在设计的过程中要多加注意。主轴前后的受力不同，故要选用不同的轴承。 1.2参数 床身回转空间400mm 尾架顶尖与主轴端面距离1000mm 主轴卡盘外径Φ200mm 最大加工直径Φ600mm 棒料作业能力50～63mm 主轴前轴承内和110～130mm 最大扭矩480N·m 二、主轴的要求及结构 2.1主轴的要求 2.1.1旋转精度 主轴的旋转精度是指装配后，在无载荷，低转速的条件下，主轴前端工件或刀具部位的径向跳动和轴向跳动。 主轴组件的旋转精度主要取决于各主要件，如主轴、轴承、箱体孔的的制造，装配和调整精度。还决定于主轴转速，支撑的设计和性能，润滑剂及主轴组件的平衡。 通用（包括数控）机床的旋转精度已有标准规定可循。 2.1.2 静刚度 主轴组件的静刚度（简称刚度）反映组件抵抗静态外载荷变形的能力。影响主轴组件弯曲刚度的因素很多，如主轴的尺寸和形状，滚动轴承的型号，数量，配置形式和预紧，前后支撑的距离和主轴前端的悬伸量，传动件的布置方式，主轴组件的制造和装配质量等。 各类机床主轴组件的刚度目前尚无统一的标准。 2.1.3抗振性 主轴组件工作时产生震动会降低工件的表面质量和刀具耐用度，缩短主轴轴承寿命，还会产生噪声影响环境。 振动表现为强迫振动和自激振动两种形式。
数控机床主轴部件结构 主轴部件是数控机床的核心部件，其运转精确度、耐磨性能、防震性能、机械强度等都会影响到工件加工的质量，再加上操作过程中还会有环境的影响以及人为因素的影响，工件加工的质量就更难得到保证。所以要从可控的方面着手，将一切可控因素都调整到位，比如数控机床的主轴结构设计以及主轴结构的日常维护等。 目前所使用的数控机床类型主要包括数控车床、数控铣床以及工件加工中心。 1.数控车床主轴部件结构特点 （1）主轴的主体结构是一个空心阶梯轴。 （2）主轴的前面部分主要由法兰盘和专门的卡盘结构组成。 （3）主轴的后面部分放置回转油缸。 （4）主轴空心部分用于设置油缸的活塞杆。 （5）车床的传动装置主要有齿轮传动、传送带传送以及齿轮-传送带组合传动等方式。 （6）驱动器主要作用是连接电动机，驱动数控车床的运转。 （7）光电脉冲编码器，用于测量主轴的转动速度，并
及时反馈信息至数控系统。 （8）回转油缸的主要作用是通过调整液压来控制卡盘装置与法兰盘的结合与分离。 2.数控铣床主轴部件结构特点 （1）同数控车床一样，主轴的中心是空心的。 （2）主轴的前面部分是一个比例为7：24的锥型孔洞，并且在端面上设有一对专门的主轴转矩检测装置将主轴转矩数据传输给铣刀。 （3）主轴的后面部分设有液压缸装置用于放松铣刀。 （4）主轴中间的空心部分用于弹簧的安装、以及铣刀固定刀爪的安装等。 （5）主轴的传动装置主要是齿轮传动，而且是变速传动。 （6）电气结构与数控车床相似，驱动器用于连接电动机，驱动数控铣床的运转；光电脉冲编码器，用于测量主轴的转动速度，并及时反馈信息至数控系统；液压缸的主要作用是通过调整液压来控制回路。 3.工件加工中心主轴部件结构特点 工件加工中心主轴部件的大致结构与数控铣床相类似，唯一不同的地方在于工件加工中心自带刀库和自动换刀的装置，自动化程度相对较高，在控制结构上与数控铣刀会有所不同，具体表现在：
数控机床用主轴伺服系统 数控机床的主轴系统和进给系统有很大的差别。根据机床主传动的工作特点，早期的机床主轴传动全部采用三相异步电动机加上多级变速箱的结构。随着技术的不断发展，机床结构有了很大的改进，从而对主轴系统提出了新的要求，而且因用途而异。在数控机床中，数控车床占42％，数控钻镗铣床占33％，数控磨床、冲床占23％，其他只占2％。为了满足量大面广的前两类数控机床的需要，对主轴传动提出了下述要求：主传动电动机应有2.2～250kW的功率范围；要有大的无级调速范围，如能在1：100～1000范围内进行恒转矩调速和1：10的恒功率调速；要求主传动有四象限的驱动能力；为了满足螺纹车削，要求主轴能与进给实行同步控制；在加工中心上为了自动换刀，要求主轴能进行高精度定向停位控制，甚至要求主轴具有角度分度控制功能等等。 主轴传动和进给传动一样，经历了从普通三相异步电动机传动到直流主轴传动，而随着微处理器技术和大功率晶体管技术的进展，现在又进入了交流主轴伺服系统的时代，目前已很少见到在数控机床上有使用直流主轴伺服系统了。但是国内生产的交流主轴伺服系统的产品尚很少见，大多采用进口产品。 交流伺服电动机有永磁式同步电动机和笼型异步电动机两种结 构形式，而且绝大多数采用永磁式同步电动机的结构形式。而交流主轴电动机的情况则不同，交流主轴电动机均采用异步电动机的结构形式，这是因为，一方面受永磁体的限制，当电动机容量做得很大时，
电动机成本会很高，对数控机床来讲无法接受采用；另一方面，数控机床的主轴传动系统不必像进给伺服系统那样要求如此高的性能，采用成本低的异步电动机进行矢量闭环控制，完全可满足数控机床主轴的要求。但对交流主轴电动机性能要求又与普通异步电动机不同，要求交流主轴电动机的输出特性曲线（输出功率与转速关系）是在基本速度以下时为恒转矩区域，而在基本速度以上时为恒功率区域。 交流主轴控制单元与进给系统一样，也有模拟式和数字式两种，现在所见到的国外交流主轴控制单元大多都是数字式的。 它们的工作过程简述如下：由数控系统来的速度指令（如10V时相当于6000r/min或4500r/min）在比较器中与检测器的信号相与之后，经比例积分回路3将速度误差信号放大作为转矩指令电压输出，再经绝对值回路4使转矩指令电压永远为正。然后经函数发生器6（它的作用是当电动机低速时提高转矩指令电压），送到V／F变换器7，变成误差脉冲（如10V相当于200kHz）。该误差脉冲送到微处理器8并与四倍回路17送来的速度反馈脉冲进行运算。在此同时，交预先写在微处理器部件中的ROM中的信息读出，分别送出振幅和相位信号，送到DA强励磁9和DA振幅器10。DA强励磁回路用于控制增加定子电流的振幅，而DA振幅器用于产生与转矩指令相对应的电动机定子电流的振幅。它们的输出值经乘法器11之后形成定子电流的振幅，送给U相和V相的电流指令回路12。另一方面，从微处理器输出的U、V两相的相位（即sinθ和sin(θ-120°））也被送到U相和V相的电流指令回路12，它实际上也是一个乘法器，通过它形成
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。 2-2 转速图的拟定 根据交流主轴电动机的最高转速和基本转速可以求得交流主轴电动机的恒功率转速范围Rdp=nmax/nd=3 而主轴要求的恒功率转速范围Rnp=3，远大于交流主轴电动机所能提供的恒功率
模块一CA6140车削概论 任务1 认识CA6140型车床的结构 一、任务分析 在各类金属切削机床中,车床是应用最多、最广泛的一种机床，在一般机械加工车间的机床配置中，车床约占50%。卧式车床在车床中使用最多，它适合于单件、小批量的轴类、盘类工件加工。车工应该了解车床的基本结构，能够正确操操作和维护车床。 二、相关专业知识 1．CA6140型车床的结构 CA6140型车床的结构如图1－1所示。 图1－1 CA6140型车床 1－主轴箱2－刀架3－冷却、照明装置4－尾座5－床身6、11－床脚 知识点 ◎CA6140型车床部件及其作用 ◎CA6140型车床传动系统简介 ◎车床型号简介 技能点 ◎认识CA6140型车床的结构与传动系统
7－丝杠8－操纵杠9－溜板箱10－光杠12－进给箱13－交换齿轮箱（1）床身 床身是车床的大型基础部件，有两条精度很高的V形导轨和矩形导轨，主要用于支撑和连接车床的各个部件，并保证各部件在工作时有准确的相对位置。 （2）主轴箱 主轴箱1支撑主轴并带动工件做旋转主运动。箱内装有齿轮、轴等，组成变速传动机构。变换主轴箱外的手柄位置可使主轴得到多种转速，并带动装在卡盘上的工件旋转，以实现车削。 （3）交换齿轮箱 交换齿轮箱13把主轴的转动传递给进给箱。交换齿轮箱接受主轴箱传递的转动，并由此传递给进给箱。它由多级齿轮啮合，通过更换箱内齿轮搭配或配合进给箱，完成车削螺纹或车削时纵、横向进刀的需要。 （4）进给箱（又称变速箱） 进给箱12接受交换齿轮箱传递的转动，并由此传递给光杠或丝杠，完成机动进给，实现车削旋转表面和车削各种螺纹。 （5）溜板箱 溜板箱10接受光杠或丝杠传递的运动，以驱动床鞍和中、小滑板及刀架实现车刀的纵向或横向运动；操纵箱外的手柄或按钮可以实现机动、手动、车螺纹及快速移动等运动。 （6）刀架部分 刀架部分2由床鞍、两层滑板（中、小滑板）与刀架体共同组成，用于装夹车刀并带动车刀作纵向、横向、斜向运动和曲线运动。沿工件轴线方向的运动称为纵向运动，垂直于工件轴线方向的运动称为横向运动。 （7）尾座 尾座4安装在床身导轨上，并沿导轨纵向移动，以调整其工作位置。尾座主要用来装夹后顶尖，以支撑较长工件；也可装夹钻头、铰刀等进行孔加工。 （8）床脚 前后两个床脚11与6分别与庂身前后两端下部连为一体，用以支撑安装在床身上的?个部件，并用地脚螺栓（或吸盘）把整台车床固定在工作场地上。 （9）冷却装置 冷却装置主要通过冷却泵将切削涰加压后经冷却嘴喷射到切削区域，降低切削温度、
新疆工程学院机械工程系毕业设计（论文）任务书 学生姓名专业班级机电一体化09-11（1）班设计(论文)题目数控机床主传动系统及主轴设计 接受任务日期2012年2月29日完成任务日期2012年4月9日指导教师指导教师单位机械工程系 设 计(论文)内容目标 培养学生综合应用所学的基本理论，基础知识和基本技能进行科学研究能力的初步训练；培养和提高学生分析问题，解决问题能力。通过毕业设计，使学生对学过的基础理论和专业知识进行一次全面地系统地回顾和总结。通过对具体题目的分析和设计，使理论与实践结合，巩固和发展所学理论知识，掌握正确的思维方法和基本技能。 设计(论文)要求 1．论文格式要正确。 2．题目要求：设计题目尽可能选择与生产、实验室建设等任务相结合的实际题目，完成一个真实的小型课题或大课题中的一个完整的部分。 3．设计要求学生整个课题由学生独立完成。 4．学生在写论文期间至少要和指导老师见面5次以上并且和指导教师随时联系，以便掌握最新论文的书写情况。 论文指导记录 2012年3月1号早上9：30-12：00在教室和XX老师确定题目。2012年3月6日早上10：00-12:00在教室确定论文大纲与大纲审核。2012年3月13日早上10:00-12：00在教室确定论文格式。 2012年3月20日早上9：30-12:00在教室对论文一次修改。 2012年3月27日早上9：30-12:00在教室对论文二次修改。 2012年4月6日早上9：30-12：30在教室对论文三次修改。 2012年4月9日早上9:30-12：00在教室老师对论文进行总评。 参考资料[1]成大先.机械设计手册-轴承[M].化学工业出版社 2004.1 [2]濮良贵纪名刚.机械设计[M].高等教育出版社 2006.5 [3]李晓沛张琳娜赵凤霞. 简明公差标准应用手册[M].上海科学技术出版社 2005.5 [4]文怀兴夏田.数控机床设计实践指南[M].化学工业出版社 2008.1 [5][日]刚野修一(著). 杨晓辉白彦华(译) .机械公式应用手册[M].科学出版社 2004
《普通车床加工》课程标准 一、课程名称：普通车床加工技术 二、对象：三年制中职机械加工制造技术专业学生 三、课时：240 四、学分：6 五、课程目标 本课程是中等职业学校机械加工制造专业技术核心技术课，课程要求结合企业车工岗位的生产实际及技能需求，突出技能训练及职业素养的培养，同时，兼顾各专业课程之间的关系，由浅入深，将专业理论知识及岗位职业素养要求融入各训练项目，使学生在技能训练过程中能够主动学习并掌握基本理论，通过反复强化训练，最终达到国家普通车工职业资格相应的知识和技能要求。 职业能力目标： ●能使学生具有较高的职业素质、良好的职业道德和较强的质量法律意识 ●能熟练操作普通车床，并能对普通车床进行日常维护与保护 ●能熟练使用车床通用夹具进行零件装夹与定位 ●能正确使用车床加工的各种工、量具，并能独立选择一些通用刀具 ●能熟练阅读车工工艺文件，加工带有阶台、沟槽、锥体及孔的轴类零件 ●能熟练车削三角形内外螺纹 六、教学设计思路 本课程针对中等职业学校学生的实际情况，贯彻“工作过程导向”的设计思路，在教学理念上坚持理实一体化的原则，注重学生基本职业技能与职业素养的培养，将岗位素质教育和技能培养有机地结合。同时，课程中增加了企业简单零件加工拓展内容，使课程的教学更加结合企业模式、提高了学生对车工技能的适应性。 七、课时分配
八、内容要求 项目一普通车床的操作 14课时 教学目标 最终目标：独立操作普通车床 促成目标： 1．能识别普通车床各部位，了解各部位的功用，分析普通车床的传动路线2．能阅读车床各铭牌表并通过手柄变换调整加工参数 3．能操作普通车床 4．能对车床进行日常保养并按规范化管理要求摆放各类工、量具 模块一熟悉普车床 （一）工作任务 1．识别普通车床各部位，了解各部位的功用，会分析普通车床的传动路线（二）实践知识 1．观察机床外形特征，并结合任务指导书要求，认识各部分名称； 2．根据机床部件的位置，理解各部分的功能、切削加工及动力的传动路线；（三）理论知识 1．普通车床的加工范围 2．车床结构与传动系统 3．车加工进给运动 模块二操作普通车床 （一）工作任务 1．会空运行普通车床、调整切削参数 （二）实践知识 1．会开关普通车床； 2．会通过调节联轴器实现光杠与丝杠的切换；
—■- 模块一CA6140车削概论 任务1认识CA6140型车床的结构 知识点 ◎CA6140型车床部件及其作用 ◎CA6140型车床传动系统简介 ◎车床型号简介 技能点 ◎认识CA6140型车床的结构与传动系统 、任务分析 在各类金属切削机床中，车床是应用最多、最广泛的一种机床，在一般机械加工车间的机床配置中，车床约占50%。卧式车床在车床中使用最多，它适合于单件、小批量的轴类、盘类工件加工。车工应该了解车床的基本结构，能够正确操操作和维护车床。 二、相关专业知识 1 . CA6140型车床的结构 CA6140型车床的结构如图 1 —1所示。 3 引 图1 — 1 CA6140型车床 1—主轴箱2—刀架3—冷却、照明装置4—尾座5—床身6、11—床脚
7－丝杠8－操纵杠9－溜板箱10－光杠12－进给箱13－交换齿轮箱 （1）床身 床身是车床的大型基础部件，有两条精度很高的V 形导轨和矩形导轨，主要用于支撑和连接车床的各个部件，并保证各部件在工作时有准确的相对位置。 （2）主轴箱 主轴箱1 支撑主轴并带动工件做旋转主运动。箱内装有齿轮、轴等，组成变速传动机构。变换主轴箱外的手柄位置可使主轴得到多种转速，并带动装在卡盘上的工件旋转，以实现车削。 （3）交换齿轮箱 交换齿轮箱13 把主轴的转动传递给进给箱。交换齿轮箱接受主轴箱传递的转动，并由此传递给进给箱。它由多级齿轮啮合，通过更换箱内齿轮搭配或配合进给箱，完成车削螺纹或车削时纵、横向进刀的需要。 （4）进给箱（又称变速箱） 进给箱12 接受交换齿轮箱传递的转动，并由此传递给光杠或丝杠，完成机动进给，实现车削旋转表面和车削各种螺纹。 （5）溜板箱 溜板箱10 接受光杠或丝杠传递的运动，以驱动床鞍和中、小滑板及刀架实现车刀的纵向或横向运动；操纵箱外的手柄或按钮可以实现机动、手动、车螺纹及快速移动等运动。 （6）刀架部分 刀架部分 2 由床鞍、两层滑板（中、小滑板）与刀架体共同组成，用于装夹车刀并带动车刀作纵向、横向、 斜向运动和曲线运动。沿工件轴线方向的运动称为纵向运动，垂直于工件轴线方向的运动称为横向运动。 （7）尾座 尾座4 安装在床身导轨上，并沿导轨纵向移动，以调整其工作位置。尾座主要用来装夹后顶尖，以支撑较长工件；也可装夹钻头、铰刀等进行孔加工。 （8）床脚 前后两个床脚11与6分别与庂身前后两端下部连为一体，用以支撑安装在床身上的?个 部件，并用地脚螺栓（或吸盘）把整台车床固定在工作场地上。 （9）冷却装置冷却装置主要通过冷却泵将切削涰加压后经冷却嘴喷射到切削区域，降低切削温度、
西南科技大学网络教育 毕业设计（论文） 题目名称：论数控铣床的主轴箱结构相关设计 年级：层次：□本科□√专科 学生学号：指导教师： 学生姓名：技术职称：讲师 学生专业：机电一体化技术学习中心名称： 西南科技大学网络教育学院制
毕业设计（论文） 任务书 题目名称论数控铣床的主轴箱结构相关设计题目性质□√真实题目□虚拟题目 学生学号指导教师 学生姓名 专业名称机电一体化技术技术职称讲师 学生层次学习中心名称 年月日
毕业设计（论文）内容与要求： 1.设计部件名称：数控铣床的主轴箱 2．运动设计：根据所给定的转速范围及变速级数，拟定机床主运动传动结构方案(包括传动结构式、转速分布图)和传动系统图，确定各传动副的传动比，计算齿轮的齿数，主轴实际转速及与标准转速的相对误差。 3.根据数控铣床中的重要部件，做出电路图。 4．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）。 5．结构设计 进行主传动系统的轴系、变速机构、主轴组件等的布置和设计并绘制展开图、剖面图、主要零件工作图。 毕业设计领导小组负责人：（签字） 年月日
毕业设计（论文）成绩考核表 过程评分评阅成绩答辩成绩 总成绩 百分制等级制 1、指导教师评语 建议成绩指导教师签字：年月日
2、论文评阅教师评语 建议成绩评阅教师签字：年月日3、毕业答辩专家组评语 建议成绩答辩组长签字：年月日4、毕业设计领导小组推优评语 组长签字：年月日
摘要 数字控制是近代发展起来的一种自动化控制技术是用数字化信号对机床运动极其加工过程进行控制的一种方法,随着科学技术的迅猛发展，数控机床已经是一个国家机械工业水平的重要标准。 数控机床是装有程序控制系统的机床。该系统能够逻辑地处理具有使用号码，或其他符号编码指令规定的程序。 数控机床是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业的渗透形成的机电一体化产品，起技术范围覆盖很多领域：（1）机械制造技术（2）信息处理、加工、传输技术；（3）自动控制技术；（4）伺服驱动技术；（5）传感技术；(6)软件技术等。计算机对传统机械业的渗透，完全改变了制造业。制造业不但成为工业化的象征，而且由于信息技术的渗透，使制造业犹如朝阳产业，具有广阔的发展天地。 数控机床就是将加工过程所需的各种步骤以及刀具与工件之间的相对位移量都是用数字化的代码来表示。通过控制介质数字信息送入专用区域通用的计算机。计算机对输入的信息进行处理，发出各种指令来控制机床的伺服系统或其他执行元件，使机床自动加工出所需要的工件。 关键词：机械设计；主轴；数控系统。
毕业设计（论文）任务书 指导老师 课题名称CA6150车床主轴箱设计学生姓名 专业班级数控班
目录 1、概述 2、主运动的方案选择与主运动的设计 3、确定齿轮齿数 4、选择电动机 5、皮带轮的设计计算 6、传动装置的运动和运动参数的计算 7、主轴调速系统的选择计算 8、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。 4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。 5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Ra>100，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。 6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。 7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
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。交流电动机驱动中又可分单速交流电动机或调速交流电动机驱动。调速交流电动机又有多速交流电动机和无级调速交流电动机驱动。无级调速交流电动机通常采用变频调速的原理。 根据设计要求采用交流调频主轴电机，其额定转速1500r/min ，最高转速4500r/min 。选用FANUC-S 系列8s 型交流主轴电动机。 六、 计算过程 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 ； 交流调频主轴电机，其额定转速1500r/min ，最高转速4500r/min ； 主轴要求的恒功率调速范围max 400026.7150 nN i n R n === 电动机的调速范围450031500dN R == 在设计数控机床主传动时，必须要考虑电动机与机床主轴功率特性匹配问题。由于主轴要求的恒功率变速范围远大于电动机恒功率变速范围，所以在电动机与主轴之间串联一个分级变速箱，以扩大其功率变速范围，满足低速大功率切削时对电动机的输出功率的要求。 根据以上分析，选择交流电动机的型号为： 若取3f dN R ?==，则可得到变速箱的变速级数 99 .2lg /lg ==f nN R Z ψ 所以，Z 可近似取为3，此处我们分别对Z=2、3、4三种情况进行研究，比较。 1） Z=3 根据f nN R Z ψlg /lg =可以得出99.2=f ψ，查表2-5取f ψ的标准值为3.0，dN f R =ψ,即主传动系功率特
模块一对主轴驱动系统的认识 任务一掌握主轴驱动系统各种故障排查方法。 1.主轴驱动系统概述 主轴驱动系统也叫主传动系统，是在系统中完成主运动的动力装置部分。主轴驱动系统通过该传动机构转变成主轴上安装的刀具或工件的切削力矩和切削速度，配合进给运动，加工出理想的零件。它是零件加工的成型运动之一，它的精度对零件的加工精度有较大的影响。 引言 主轴驱动系统控制数控车床的旋转运动，为车床主轴提供驱动功率以及所需的切削力。目前在数控车床中，主轴驱动常使用交流电动机，直流电动机已被逐渐淘汰，由于受永磁体的限制，交流同步电动机功率做得很大时，电动机成本太高。因此目前在数控机床的主轴驱动中，均采用笼型异步电动机。为了获取良好的主轴特性，设计中采用矢量变频控制的交流主轴电动机，矢量部分分无速度传感器和有速度传感器的两种方式，后者具有更高的速度控制精度，在数控车床中无速度传感器的矢量变频器已经符合控制要求，因此，本设计中采用无速度的矢量变频器。 知识目标： 1、了解主轴驱动系统的控制原理。 2、了解各种故障的产生原因。 能力目标： 1、能够对主轴驱动系统启动故障进行排除和处理。 2、熟练掌握变频器的使用方法。 一、相关知识 1、数控机床对主轴驱动系统的要求 机床的主轴驱动和进给驱动有较大的差别。机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。数控机床通常通过主轴的回转与进给轴的进给实现刀具与工件的快速的相对切削运动。在20纪60-70年代，数控机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。随着刀具技术、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： 1）调速范围宽并实现无极调速 为保证加工时选用合适的切削用量，以获得最佳的生产率、加工精度和表面质量。特别对于具有自动换刀功能的数控加工中心，为适应各种刀具、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根据数控系统的指令自动实现无级调速，并减少中间传动环节，简化主轴箱。
数控机床主轴箱设计 数控机床主轴箱设计 楚海涛 继续教育学院 机电一体化 指导老师：杨建宇 二0一一年十月二日
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-8
Abstract For 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.
《普通车床》实训指导书重庆城市建设技工学校机电教研组
前言 车工实习是一门实践性课程，是高等院校工科学生学习机械制造的重要工艺方法和技术，它不仅可以让学生获得机械制造基础知识，了解机械制造的一般操作，提高学生自己操作技能和动手能力，而且加强理论联系实践训练，提高工程实践能力，培养工程素质。车削是机械制造中最基本、最常用的加工方法。其基本包括：车外圆、车端面、切断和车槽、钻中心孔、车孔、车螺纹等。通常情况下，在机械制造企业中，车床占机床总数的30%～50%。车削在机械制造中占有举足轻重的地位。车削与机械制造业中的钻削、铣削、刨削和磨削等加工方式相比较，具有以下特点：1．适应性强，应用广泛，适用于车型不同材料，不同精度要求的工件。2．所用刀具的结构相对简单，制造、刃磨和装夹都比较方便。3．撤销一般是等截面连续性地进行，因此，切削力变化小，车削过程中相对平稳，生产率较高。4．车削可以加工出尺寸进度和表面质量较高的工件。 指导老师：焦茭
目录 第一节安全教育............................................................4页（2学时）第二节车削概述 任务一认识普通车床....................................................5页（4学时）第三节车刀的基础知识 任务二车刀的刃磨........................................................11页（6学时）任务三外圆加工............................................................15页（8学时）任务四车锥体................................................................20页（8学时）任务五车螺纹................................................................25页（8学时）任务六车特形面和滚花................................................28页（10学时）任务七圆柱孔的加工....................................................31页（8学时）任务八偏心工件的加工................................................38页（8学时）第四节机械加工工艺知识 任务九工艺卡片的编制................................................40页（8学时）任务十综合类零件车削实训........................................47页（10学时）
数控车床总体设计及其主轴箱设计要点(doc 47页)
开题报告 题目：数控车床总体设计及主轴箱设计专业：机电一体化 学生： 学号： 指导教师：
1、
2、理论的渊源及演讲过程 现代数控技术的发展趋势主要是高速化、高精度化、多功能和智能化 目前，柔性制造技术的发展也相当迅速。柔性制造技术主要有柔性制造单元、柔性制造系统、计算机集成制造系统。 柔性制造单元可由一台或多台数控设备组成，即具有独立的自动加工的功能又部分具有自动传送和监控管理的功能。柔性制造单元有两大类：一类是数控机床配上机器人另一类是加工中心配上工作台交换系统若干个柔性制造单元可组成一个柔性制造系统 柔性制造系统是一个由中央计算机控制的自动化制造系统。他是由一个传输系统联系起来的一些数控机床加工中心。传输装置将工件放在托盘或其他连接设备上送到加工设备使加工能够准确、迅速和自动的进行 计算机集成制造系统就是利用计算机进行信息集成，从而实现现代化的生产制造以求的企业的总体效益。计算机集成制造系统是建立在多项先进技术基础上的高技术制造系统，他综合利用了CAD/CAM、FMS、FMC及工厂自动化系统，是面向二十一世纪的生产制造技术。 3、国内有关研究的综述 随着电子信息技术的发展，世界机床业已进入了以数字化制造技术为核心的机电一体化时代，其中数控机床就是代表产品之一。数控机床是制造业的加工母机和国民经济的重要基础。它为国民经济各个部门提供装备和手段，具有无限放大的经济与社会效应。目前，欧、美、日等工业化国家已先后完成了数控机床产业化进程，而中国从20世纪80年代开始起步，仍处于发展阶段。 “十五”期间，中国数控机床行业实现了超高速发展。其产量2001年为17521台，2002年24803台，2003年36813台，2004年51861台，2004年产量是2000年的3.7倍，平均年增长39%；2005年国产数控机床产量59639台，接近6万台大关，是“九五”末期的4.24倍。“十五”期间，中国
普通车床》实训指导书 重庆城市建设技工学校机电教研组
、尸■、■ 前言 车工实习是一门实践性课程，是高等院校工科学生学习机械制造的重要工艺方法和技术，它不仅可以让学生获得机械制造基础知识，了解机械制造的一般操作，提高学生自己操作技能和动手能力，而且加强理论联系实践训练，提高工程实践能力，培养工程素质。车削是机械制造中最基本、最常用的加工方法。其基本包括：车外圆、车端面、切断和车槽、钻中心孔、车孔、车螺纹等。通常情况下，在机械制造企业中，车床占机床总数的30%?50%。车削在机械制造中占有举足轻重的地位。车削与机械制造业中的钻削、铣削、刨削和磨削等加工方式相比较，具有以下特点：1．适应性强，应用广泛， 适用于车型不同材料，不同精度要求的工件。2．所用刀具的结构 相对简单，制造、刃磨和装夹都比较方便。3．撤销一般是等截面连 续性地进行，因此，切削力变化小，车削过程中相对平稳，生产率较高。 4．车削可以加工出尺寸进度和表面质量较高的工件。 指导老师：焦茭
目录 第一节安全教育...................................... 4页（2学时）第二节车削概述 任务一认识普通车床................................. 5页（4学时）第三节车刀的基础知识 任务二车刀的刃磨.................................... 1页（6学时）任务三外圆加工....................................... 1页（8学时）任务四车锥体......................................... 2页（8学时）任务五车螺纹......................................... 2页（8学时）任务六车特形面和滚花............................... 2页（10学时）任务七圆柱孔的加工................................... 3页（8学时）任务八偏心工件的加工............................... 3页（8学时）第四节机械加工工艺知识 任务九工艺卡片的编制................................ 4页（8学时）任务十综合类零件车削实训............................ 47页（10学时）
课题一认识数控机床主轴零部件任务一认识数控机床主轴零部件 应用实例 如图1所示是数控加工中心主轴照片，图2是其主轴。 图1数控加工中心（含主轴部分） 图2数控加工中心主轴图3数控车床中的主轴
一、轴 1 轴的分类及轴上零件的固定 (1)轴的分类 轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一。它主要用来支承传动零部件，传递扭矩和承受载荷。轴类零件是旋转体零件，其长度大于直径，一般由同心轴的外圆柱面、圆锥面、内孔和螺纹及相应的端面所组成。根据结构形状的不同，轴类零件可分为光轴、阶梯轴、空心轴和曲轴等。按照轴的曲线形状，轴可以分为直轴、曲轴和软轴，如图4所示： 图4轴的分类 （2）轴上零件的固定 轴承在轴上和外壳孔内定位方式的选择，取决于作用在轴上负荷的大小和方向，轴 承的转速，轴承的类型，轴承在轴上的位置等。 轴承的轴向定位方式有圆螺母定位，弹性挡圈定位，紧定螺钉定位，锁紧挡圈定位，圆锥面定位，轴端挡圈定位。如图5图所示： 图5轴承的轴向定位方式
轴承的周向定位方式有键连接，花键连接，销连接，无键连接，过盈连接。如图6图所示： 图6轴承的周向定位方式 2 轴的加工工艺性 轴类零件加工工艺要求保证轴的尺寸精度、几何形状精度、相互位置精度、表面粗糙度等。此外，轴的加工还需要考虑轴的安装和定位，因此需要考虑加工出退刀槽、越程槽、键槽。 图7轴的加工工艺性
3 主轴端部的结构形状 主轴端部用于安装刀具或夹持工件的夹具，在结构上，应能保证定位猴确、安装可靠、连接牢固、装卸方便，并能传递足够的扭矩。主轴端部的结构形状都已标准化。几种机床上通用的结构形式。车床主轴端部的结构形状和铣床主轴端部的结构形状图如图8所示。 图8主轴端部的结构形状 4 主轴结构常用材料 主轴结构常用材料如表1所示： 表1主轴结构常用材料 想一想 1.轴的作用是什么？对轴有哪些要求？ 2.阶梯轴有哪些结构？ 3.试述轴上零件的轴向固定方式及特点。