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數(shù)控銑床主軸箱課程設(shè)計(jì)

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更新時(shí)間：2014-09-28
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數(shù)控銑床主軸箱課程設(shè)計(jì)
目錄
第一章機(jī)床的用途及主要技術(shù)參數(shù) 2
第二章方案設(shè)計(jì) 2
第三章主傳動(dòng)設(shè)計(jì) 2
3.1 驅(qū)動(dòng)源的選擇 2
3.2 轉(zhuǎn)速圖的擬定 3
3.3傳動(dòng)軸的估算 5
3.4齒輪模數(shù)的估算 6
第四章主軸箱展開圖的設(shè)計(jì) 7
4.1設(shè)計(jì)的內(nèi)容和步驟 7
4.2 有關(guān)零部件結(jié)構(gòu)和尺寸的確定 7
4.3 各軸結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 9
4.4 主軸組件的剛度和剛度損失的計(jì)算： 10
第五章零件的校核 11
5.1齒輪強(qiáng)度校核 11
5.2傳動(dòng)軸撓度的驗(yàn)算： 12
第六章心得體會(huì) 13
參考文獻(xiàn) 14

數(shù)控機(jī)床課程設(shè)計(jì)
第一章機(jī)床的用途及主要技術(shù)參數(shù)
常用數(shù)控銑床可分為線軌數(shù)控銑床、硬軌數(shù)控銑床等。
數(shù)控銑床(線軌)具有精度高、剛性好、噪音小，操作簡單、維修方便等優(yōu)點(diǎn)。工件一次裝夾可以完成平面、槽、斜面及各種復(fù)雜三維曲面的銑削，及鉆孔，擴(kuò)孔、鉸孔和鏜孔等。是復(fù)雜型腔、模具、箱體類零件加工的理想設(shè)備。
數(shù)控銑床(硬軌) 具有精度高、剛性好、噪音小，操作簡單、維修方便等優(yōu)點(diǎn)。工件一次裝夾可以完成平面、槽、斜面及各種復(fù)雜三維曲面的銑削，及鉆孔，擴(kuò)孔、鉸孔和鏜孔等。是復(fù)雜型腔、模具、箱體類零件加工的理想設(shè)備。
第二章方案設(shè)計(jì)
本次設(shè)計(jì)的數(shù)控銑床主軸箱是串聯(lián)在交流調(diào)頻主軸電機(jī)后的無級(jí)變速箱，屬于機(jī)械無級(jí)變速裝置。它是利用摩擦力來傳遞轉(zhuǎn)矩，通過連續(xù)改變摩擦傳動(dòng)副工作半徑來實(shí)現(xiàn)無級(jí)變速。由于它的變速范圍小，是恒轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)，適合銑床的傳動(dòng)。
第三章主傳動(dòng)設(shè)計(jì)
3.1 驅(qū)動(dòng)源的選擇
機(jī)床上常用的無級(jí)變速機(jī)構(gòu)是直流或交流調(diào)速電動(dòng)機(jī)，直流電動(dòng)機(jī)從額定轉(zhuǎn)速nd向上至最高轉(zhuǎn)速nmax是調(diào)節(jié)磁場電流的方法來調(diào)速的，屬于恒功率，從額定轉(zhuǎn)速nd向下至最低轉(zhuǎn)速nmin是調(diào)節(jié)電樞電壓的方法來調(diào)速的，屬于恒轉(zhuǎn)矩；交流調(diào)速電動(dòng)機(jī)是靠調(diào)節(jié)供電頻率的方法調(diào)速。由于交流調(diào)速電動(dòng)機(jī)的體積小，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，沒有電刷，能達(dá)到的最高轉(zhuǎn)速比同功率的直流調(diào)速電動(dòng)機(jī)高，磨損和故障也少，所以在中小功率領(lǐng)域，交流調(diào)速電動(dòng)機(jī)占有較大的優(yōu)勢(shì)，鑒于此，本設(shè)計(jì)選用交流調(diào)速電動(dòng)機(jī)。
根據(jù)主軸要求的最高轉(zhuǎn)速4500r/min，最大切削功率5.5KW,選擇北京數(shù)控設(shè)備廠的BESK-8型交流主軸電動(dòng)機(jī)，最高轉(zhuǎn)速是4500 r/min。
3.2 轉(zhuǎn)速圖的擬定
根據(jù)交流主軸電動(dòng)機(jī)的最高轉(zhuǎn)速和基本轉(zhuǎn)速可以求得交流主軸電動(dòng)機(jī)的恒功率轉(zhuǎn)速范圍
Rdp=nmax/nd=4500/1500=3 （3-1）
而主軸要求的恒功率轉(zhuǎn)速范圍Rnp= nmax/nd=4500/150=30 ,遠(yuǎn)大于交流主軸電動(dòng)機(jī)所能提供的恒功率轉(zhuǎn)速范圍，所以必須串聯(lián)變速機(jī)構(gòu)的方法來擴(kuò)大其恒功率轉(zhuǎn)速范圍。
設(shè)計(jì)變速箱時(shí)，考慮到機(jī)床結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度，運(yùn)轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性等因素，取變速箱的公比Фf等于交流主軸電動(dòng)機(jī)的恒功率調(diào)速范圍Rdp，即Фf=Rdp=3，功率特性圖是連續(xù)的，無缺口和無重合的。
變速箱的變速級(jí)數(shù)
Z=lg Rnp/lg Rdp=lg30/ lg 3=3.10 (3-2)
取 Z=3
確定各齒輪副的齒數(shù)：
取S=114
由u=2 得Z1=38 Z1′=76
由u=0.67 得Z2=68 Z2′=46
由u=0.22 得Z3=94 Z3′=20
如取總效率η=0.75，則電動(dòng)機(jī)功率P=5.5/0.75=7.3kw。可選用北京數(shù)控設(shè)備廠的BESK-8型交流主軸電動(dòng)機(jī)，連續(xù)額定輸出功率為7.5kw。 ...

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