臥式加工中心主傳動系統設計畢業論文(已修改)

　

【正文】 第37頁遼寧科技大學本科生畢業設計（論文）臥式加工中心主傳動系統設計畢業論文目 錄1 緒 論 1 加工中心的定義 1 加工中心的特點 1 加工精度高 1 1 適應性強 2 生產效率高 2 經濟效益好 2 勞動強度低，工作條件好 2 有利于生產管理的現代化 3 加工中心的主要加工對象 3 既有平面又有孔系的零件 3 結構形狀復雜、普通機床難加工的零件 3 外形不規則的異形零件 3 新產品試制中的零件 3 周期性投產的零件 4 加工中心的基本組成 4 基礎部件 4 主軸部件 4 數控系統 4 自動換刀系統 5 輔助裝置 5 加工中心的工作原理 5 加工中心的分類 6 立式加工中心 6 臥式加工中心 6 萬能加工中心 6 虛軸加工中心 7 加工中心的發展方向 72 加工中心主傳動系統 8 加工中心主傳動系統的要求 8 調速功能 8 8 精度和剛度要求 8 抗振性和熱穩定性要求 9 具有刀具的自動夾緊功能 9 功率要求 9 主軸定位功能要求 9 9 主運動變速系統主要參數 10 主傳動功率 10 選擇電動機型號 10 電動機的功率、扭矩特性 11 11 轉速圖的擬定 11 主運動的調速范圍 12 主軸箱傳動系統圖 13 各軸計算轉速 143 傳動系統零部件設計 15,精度等級,材料及齒數 15 15 15 16 18 傳動軸的彎曲剛度驗算 19 274 主軸組件的設計 29 29 29 靜剛度 29 抗振性 29 升溫和熱變形 29 耐磨性 29 材料和熱處理 30 主軸的結構 30 30 主軸尺寸參數的確定 31 31 31 31 32 325總裝配圖 33結 論 34致 謝 35參考文獻 361 緒 論 加工中心的定義加工中心是一種備有刀庫并能自動更換刀具對工件進行多工序加工的數控機床。它是適應省力、省時和節能的要求而迅速發展起來的，它綜合了機械技術、電子技術、計算機軟件技術、氣動技術、拖動技術、現代控制理論、測量及傳感技術以及通訊診斷、刀具和應用編程技術的高技術產品，將數控銑床、數控鏜床、數控鉆床的功能并聚集在一臺加工設備上，且增設有自動換刀裝置和刀庫，可在一次安裝工件后，數控系統控制機床按不同工序自動選擇和更換刀具，自動改變機床主軸轉速、進給量和刀具相對工件的運動軌跡及其他輔助功能；依次完成多面和多工序的端平面、孔系、內外倒角、環形槽及攻螺紋等加工。由于加工中心能集中完成多種工序，因而可減少工件裝夾、測量和調整時間，減少工件周轉、搬運存放時間，使機床的切削利用率高于通用機床3~4倍，達80%以上。所以說，加工中心不僅提高了工件的加工精度，而且是數控機床中生產率和自動化程度最高的綜合性機床。 加工中心的特點 加工精度高加工中心同其他數控機床一樣具有加工精度高的特點，由于加工中心采用工序集中的加工手段，一次安裝即可加工出零件上大部分待加工表面，避免了工件多次裝夾所產生的裝夾誤差，在保證高的工件尺寸精度的同時獲得各加工表面之間高的相對位置精度。另外，加工中心整個加工過程由程序控制自動執行，避免了人為操作所產生的偶然誤差。結合加工中心完善的位置補償功能及高的定位精度和重復定位精度，使工件加工精度更高，加工質量更加穩定。加工中心備有刀庫，能自動換刀，并能對工件進行多工序加工。現代加工中心更大程度地使工件在一次裝夾后實現多表面、多特征、多工位的連續、高效、高精度加工，即工序集中。這是加工中心最突出的特點。 適應性強加工中心對加工對象的適應性強。加工中心加工工件的信息都由一些外部設備提供，比如軟盤、光盤、USB接口介質等，或者有計算機直接在線控制（DNC）。當加工對象改變時，除了更換相應的刀具和解決毛坯裝夾方式外，只需要重新編制程序，輸入新的程序就能實現對新的零件的加工，縮短了生產準備周期，節約了大量工藝裝備費用。這對結構復雜零件的單件、小批量生產及新產品試制帶來極大地方便，同時，它還能自動加工普通機床很難加工或無法加工的精密復雜零件。 生產效率高 零件加工所需要的時間包括機動時間和輔助時間兩部分，加工中心能夠有效地減少這兩部分時間。加工中心主軸轉速和進給量的調節范圍大，每一道工序都能選用最有利的切削用量，良好的結構剛性允許加工中心進行大切削量的強力切削，有效地節省了機動時間。加工中心移動部件的快速移動和定位均采用了加速和減速措施，選用了很高的空行程運動速度，消耗在快進、快退和定位的時間要比一般機床少得多。同時加工中心更換待加工零件時幾乎不需要重新調整機床，零件安裝在簡單的定位夾緊裝置中，用于停機進行零件安裝調整的時間可以大大節省。加工中心加工工件時，工序高度集中，減少了大量半成品的周轉、搬運和存放時間，進一步提高了生產效率。 經濟效益好加工中心加工零件時，雖分攤在每個零件上的設備費用較昂貴，但在單件、小批量生產情況下，可以節省許多其他方面的費用。由于是數控加工，加工中心不必準備專用鉆模等工藝設備，加工之前節省了劃線工時，零件安裝在機床上之后可以減少調整、加工和檢驗時間。另外，由于加工中心的加工穩定性，減少了廢品率，是生產成本進一步下降。 勞動強度低，工作條件好加工中心的加工零件是按事先編好的程序自動完成的，操作者除了操作鍵盤、裝卸零件、進行關鍵工序的中間測量以及觀察機床的運行之外，不需要進行繁重的重復性手工操作，勞動強度可大為減輕；同時，加工中心的結構均采用全封閉設計，操作者在外部進行監控，切削、冷卻液等對工作環境的影響微乎其微，工作條件較好。 有利于生產管理的現代化利用加工中心進行生產，能準確地計算出零件的加工工時，并有效地簡化檢驗、工夾具和半成品的管理工作，這些特點有利于生產管理現代化。當前有許多大型CAD/CAM集成軟件已經開發了生產管理模塊，實現了計算機輔助生產管理。加工中心使用數字信息與標準代碼輸入，最適宜計算機聯網及管理。當前較為流行的FMS、CIMS、ERP等都離不開加工中心的應用。 加工中心的主要加工對象 既有平面又有孔系的零件 加工中心具有自動換刀裝置，在一次安裝中，可以完成零件上平面的銑削、孔系的鉆削、鏜削、鉸削、及螺紋切削等多工步加工。加工部位可以在一個平面上，也可以在不同的平面上。因此，既有平面又有孔系的零件是加工中心的首選加工對象，常見的這類零件有箱體和盤、套、板類零件。 結構形狀復雜、普通機床難加工的零件 主要表面是由復雜曲線、曲面組成的零件加工時，需要多坐標聯動加工，這在普通機床上是較難甚至是無法加工的，加工中心是這類零件加工的最佳設備。常見的零件有凸輪類、整體葉輪類、模具類。 外形不規則的異形零件 異形零件指外形不規則的零件，大多要點、線、面多工位混合加工。如支架、基座、撥叉等。異形零件由于外形不規則，在普通機床上只能采取工序分散的原則加工，需要工裝較多，周期較長。利用加工中心多工位點、線、面混合加工的特點，可以完成大部分甚至全部工序內容。 新產品試制中的零件 在新產品定型之前，需經反復試驗和改進、選擇加工中心試制，可省去許多通用機床加工所需要的試制工裝。當零件被修改時，只需修改相應的程序及適當地調整夾具、刀具即可，節省了費用，縮短試制周期。 周期性投產的零件 用加工中心加工零件時，所需工時主要包括基本時間和準備時間，其中，準備時間占很大比例。例如工藝準備、程序編制、零件首