数控车床主传动机构毕业设计(编辑修改稿)

数控车床主传动机构毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

工艺方法所要求工件和刀具的相对位置和相对运动； （ 2） 保证机床具有与所要求的加工精度相适应的刚度和抗震性； 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 9 页 （ 3） 便于观察加工过程；便于操作、调整和修理机床；便于输送、装卸工件和排除切削，并保证工件安全； （ 4） 经济 性好，如节省材料，减少占地面积。 TPX619B 卧式镗床的传动形式 本镗床采用机械传动。 机械传动的优点是：实现回转运动的结构简单；机械故障一般容易发现。 另外，机械传动的传动比较为准确，实现定比传动较方便 ,而且操作相对简单。 主要技术参数 机床的主要技术参数包括主参数和基本参数。 基本参数包括尺寸参数、运动参数、动力参数。 主参数，或称主要规格，表示机床的加工范围。 机床的尺寸参数是指机床的主要结构尺寸。 主要技术参数如下： 主轴直 径 125mm 主轴最大许用扭转力矩 3500 主轴承受最大轴向进给抗力 30000 N 平旋盘最大许用扭转力矩 4987 N. m 主轴 内锥孔 公制 80 主轴 最大行程 1000 mm 平旋盘径向刀架最大行程 300 mm 主轴中心线距工作台距离 0~1400mm 主轴转速范围 （ 21 级） 8~800r/min 平旋盘转速范围（ 18 级） ~125r/min 主轴 每转时 进给量范围 4~200mm/min 平旋盘每转时进给量范围 ~10mm/min 工作台尺寸 1400 1600mm 工作台最大行程 纵向 1600mm 横向 1400mm 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 10 页 工作台 机动回转速度 1r/min 工作 承受最大重量 5000kg 工作台快速移动速度 2m/min 机床 重 量 约 22 吨 机床外形尺寸 7230 3360 3355mm 主电机 ： 功率 13 kW 转速 970 r/min 快速移动 电机 ： 功率 4kW 转速 960r/min 后立柱快速 电机 功率 转速 960r/min 油泵 电机 : 功率 转速 1380r/min 光学测量读数精度 机床总量 5000kg 机床外型尺寸（长 宽 高） 223023002580 卧式镗床 组成部件及运动 卧式镗床的外形由下滑座、上滑座、和工作台组成的工作台部件装在床身导轨上。 上滑座可沿下滑座的导轨作横向移动，下滑座又可沿床身导轨作纵向移动，从而组成水平面内 X,Y 两个坐标方向的进给和定位移动系统。 工作台还可在上滑座的环形导轨上绕垂直轴线转位，使工件能在水平面内调整至一定角度，以便在一次安装中对相互平行或成一定角度的孔或平面进行加工。 主轴轴线为水平方向布置，主轴箱可沿前立柱上的导轨在垂直方向上下移动，以实现垂直进给运动 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 11 页 或使主轴轴线处在 Z 坐标方向上的不同位置。 为了保证孔与孔以及孔与基准面 的距离精度，机床上具有坐标测量装置，以实现主轴箱和工作台的准确定位。 主轴箱内装有主运动和进给运动的变速传动机构及操纵机构等。 根据加工情况不同，刀具可以装在镗轴前端的锥孔中，或装在平旋盘的径向刀具溜板上。 加工时，镗轴旋转完成主运动，并可沿其轴线移动作轴向进给运动；平旋盘只能作旋转主运动，装在平旋盘导轨上的径向刀具溜板，除了随平旋盘一起旋转外，还可沿导轨移动作径向进给运动。 装在后立柱垂直导轨上可上下移动的后支架，用以支承长刀杆（镗杆）的悬伸端，以增加其刚性。 后立柱可沿床身导轨调整纵向位置，以适应支承不同长度的 刀杆。 主轴部件机构 卧式镗床主轴部件的结构形式较多。 本床为三层主轴带固定式平旋盘的主轴部件，它由层层套装的镗轴、空心主轴和平旋盘主轴组成。 镗轴和平旋盘主轴用来安装刀具并带动其旋转，两者可单独转动。 空心主轴用作镗轴的支撑和导向，并传动其旋转。 平旋盘主轴由装在主轴箱体左壁和中间壁孔内的两个精密圆锥滚子轴承支承，轴承间隙可用螺母调整。 空心主轴同样用两个圆锥滚子轴承支承，其前轴承装在平旋盘主轴前端的孔中，后轴承装在主轴箱体右壁的孔中，轴承间隙用螺母调整。 在空心主轴的内孔中，装有三个淬硬的精密衬 套，用以支承镗轴。 镗轴用 38crMoAlA钢经氮化处理制成。 具有很高的表面硬度（ 1000~1200HV），它和衬套的配合间隙很小（约 左右），而前后衬套间的距离较大，因而可长期地保持较高的导向精度，并使主轴部件有较高的刚度。 镗轴的前端有精密的莫氏锥孔，供安装刀具和刀杆用。 它由齿轮经空心主轴和两个导键传动旋转。 导键固定在空心主轴上，其突出部分嵌在镗轴的两条长键槽内，使镗轴既能由空心主轴带动旋转，又可在衬套中沿轴向移动。 镗轴的后端通过推力球轴承和圆锥滚子轴承与支承座连接。 支承座装在后尾筒的 水平导轨上，可由丝杠经螺母传动移动，带动镗轴作轴向进给运动。 镗轴不做进给时，利用支承座中的推力球轴承和圆锥滚子轴承使镗轴实现轴向定位。 其中圆锥滚子轴承还可以作为镗轴的附加径向支承，以免镗轴后部的悬伸端下垂。 平旋盘主轴的前端，用螺钉和定位销固定地安装着平旋盘，它由齿轮传动旋转。 平旋盘的端面上铣有四条径向 T 型槽，供紧固刀架或刀盘之用；在它的燕尾导轨上，装有径向刀具溜板。 刀具溜板的左侧面上铣有两条供紧固刀架用 T 型槽，有侧面的矩形槽中 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 12 页 固定着齿条，由与其啮合的齿轮传动，使刀具溜板作径向进给运动。 燕尾导轨的间隙可用 镶条进行调整。 当加工过程中刀具溜板不需作径向进给时，可拧紧螺塞，通过小丁将其锁紧在平旋盘上。 夹具 在机床上加工工件，要求将工件迅速准确的安装在机床上并保证工件与刀具之间有一个准确可靠的加工位置，这就需要用一种工艺装置来实现，这种用来使工件定位和夹紧的工艺装备，简称夹具。 夹紧装置是使工件在外力作用下仍能保持其正确位置的装置。 机床夹具采用机械、液动、气动夹紧装置等。 为了使工件在加工过程中不产生位移和振动，必须将工件紧固的夹住，并具有足够的夹压刚度。 夹压点的布置应使夹压合力落在定位平面之内，接近定 位平面的中心。 主切削力方向与夹紧方向一致，卡具的作用： （ 1） 保证加工精度。 （ 2） 扩大机床使用范围。 （ 3） 减少辅助时间，提高生产效率。 （ 4） 减轻操作者劳动强度，有利于安全生产。 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 13 页 3 卧式镗床传动系统设计 卧式 镗床的主运动 有：镗 轴 和平旋盘 的旋转运动 ； 进给运动 有：镗轴的轴向运动，平旋盘刀具溜板的径向进给运动，主轴箱的垂直进给运动， 工作台 的 纵向 和 横向 进给 运动。 辅助运动有：工作台的转位，后立柱纵向 调位，后支架的垂直方向调位，以及主轴箱沿垂直方向和工作台沿纵向、横向的快速调位运动。 主传动系统的运动设计 设计主传动系统时，一般应满足下列要求： 1) 机床的主轴需有足够的转速范围和转速级数（对于主传动系统为直线运动的机床，则为直线速度的变速范围和变速级数），以便满足实际使用的要求。 2) 满足机床传递动力的要求， 主电动机和全部机构需能传递足够的功率和 扭矩，并具有较高的传动功率。 3) 满足机床工作性能的要求， 执行件（如主轴组件）需有足够的强度、刚度， 具有较大的抗热衰减性能及较大的摩擦系数和耐磨寿命。 4) 操作要轻便灵活、迅速、安全可靠，并便于调整和维修。 5) 结构简单、润滑与密封良好，便于加工和装配，成本低 ，使用寿命长。 电机的选择 根据动力源的不同，常用原动机可以分为四大类，即电动机，工业发展各有不同，工业发展各有区别，但共同 的 是，都在大力加强科研。 目前世界镗床的科研针对三大方向、 六 大课题。 三大方向是：（ 1）发展高精度、高效率镗床；（ 2）保护环境，发展省能、绿色的环保镗床；（ 3）为发展高精度机器、装置，加速研究超精密加工技术，发展纳米镗床。 结合当前现代化 NC 机床技术发展需求，其共同的科研 六 大课题为：（ 1）先进高速主轴；（ 2）直线电机驱动；（ 3）复合加工技术、进一步提高效率；（ 4）适应各种环境的保护，发展绿色镗床；（ 5）超精密加工技术；（ 6）发展各种新型并联机构镗床。 下一代新机床的发展动向将是：（ 1）在上述三个方向、 六 大课题完善的基础上，进一步开发出各色新工艺、新结构的机床；（ 2）今后 IT 与机床结合的智能化，网络化将成为主流；（ 3）不断向纳米技术进军；（ 4）在单机技术基础上，进而向制造系统推进。 内燃机，液压马达和气压马达等 ， 在选择原动 机的类型时，主要应该从以下三个方 辽宁科技大学本科生毕业设计 第 14 页 面进行考虑： （ 1）执行构件的载荷特性，运动特性，机械的结构布局，工作环境，环保要求等； （ 2）原动机的机械特性，适应的工作环境，输出参数可控性，能源供应情 况等； （ 3）机械的经济性，效率，重量，尺寸等。 由于电力供应的普遍性，且电动机具有结构简单，价格便宜，效率高，控制使用方便等优点，目前，大部分固定机械均优先选用电动机作为原动机。 电动机是一种标准系列产品，使用时只需合理选择其类型和参数即可。 电动机的类型有交流电动机，直流 电动机，步进电动机和伺服电动机等。 直流电动机和伺服电动机造价高，多用于一些有特殊需求的场合；步进电动机常用于数控设备中。 由于交流异步电动机结构简单，成本低，工作稳定可靠，容易维护，且交流电源易于获得，故是机械设备最常用的 原动机。 电动机容量用额定功率表示，对于标准电动机，要求其额定功率等于或大于工作机所需的电动机功率。 根据此原则选择电动机的容量。 同步转速低的电动机，磁极数多，其外廓尺寸及重量大，。