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立式加工中心主軸組件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
目 錄
摘要…………………………………………………………………… 1
ABSTRACT……………………………………………………………… 2
0 引言………………………………………………………………… 4
1 概述………………………………………………………………… 5
1.1 加工中心的發(fā)展?fàn)顩r…………………………………………… 5
1.1.1 加工中心的國(guó)內(nèi)外發(fā)展……………………………………… 5
1.1.2 主軸部件的研究進(jìn)展………………………………………… 6
1.2 課題的目的及內(nèi)容……………………………………………… 7
1.3 課題擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題………………………………………… 8
1.4 解決上述問(wèn)題的策略…………………………………………… 9
2 方案擬定…………………………………………………………… 10
2.1 加工中心主軸組件的組成……………………………………… 10
2.2 機(jī)械系統(tǒng)方案的確定…………………………………………… 10
2.2.1 主軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)………………………………………………… 10
2.2.2 主軸進(jìn)給機(jī)構(gòu)………………………………………………… 12
2.2.3 主軸準(zhǔn)停機(jī)構(gòu)………………………………………………… 13
2.2.4 刀具自動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)…………………………………………… 15
2.2.5 切屑清除機(jī)構(gòu)………………………………………………… 17
2.3 伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)方案的確定……………………………………… 18
2.4 加工中心主軸組件總體設(shè)計(jì)方案的確定……………………… 19
3 主軸組件的主運(yùn)動(dòng)部件…………………………………………… 22
3.1 主軸電動(dòng)機(jī)的選用……………………………………………… 22
3.1.1 主電機(jī)功率估算……………………………………………… 22
3.1.2 主電機(jī)選型…………………………………………………… 23
3.2 主軸……………………………………………………………… 23
3.2.1 主軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)……………………………………………… 23
3.2.2 主軸受力分析………………………………………………… 27
3.2.3 主軸的強(qiáng)度校核……………………………………………… 32
3.2.4 主軸的剛度校核……………………………………………… 33
3.3 主軸組件的支承………………………………………………… 34
3.3.1 主軸軸承的類(lèi)型……………………………………………… 34
3.3.2 主軸軸承的配置……………………………………………… 37
3.3.3 主軸軸承的預(yù)緊……………………………………………… 38
3.3.4 主軸支承方案的確定………………………………………… 41
3.3.5 軸承的配合…………………………………………………… 41
3.3.6 主軸軸承設(shè)計(jì)計(jì)算…………………………………………… 42
3.4 同步帶的設(shè)計(jì)計(jì)算……………………………………………… 44
3.5 主軸組件的潤(rùn)滑與密封………………………………………… 48
3.5.1 主軸組件的潤(rùn)滑……………………………………………… 48
3.5.2 主軸組件的密封……………………………………………… 49
3.5.3 本課題的潤(rùn)滑與密封方案的確定…………………………… 51
3.6 鍵的設(shè)計(jì)計(jì)算…………………………………………………… 52
3.6.1 主軸上的鍵…………………………………………………… 52
3.6.2 主電機(jī)上的鍵………………………………………………… 53
3.7 液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算……………………………………………… 54
4 主軸組件的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)部件………………………………………… 55
4.1 進(jìn)給電動(dòng)機(jī)的選用……………………………………………… 55
4.1.1 進(jìn)給電動(dòng)機(jī)功率的估算……………………………………… 55
4.1.2 進(jìn)給電動(dòng)機(jī)的選用…………………………………………… 56
4.2 聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)計(jì)算……………………………………………… 57
4.3 垂直方向伺服進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算…………………………… 57
4.3.1 切削力估算…………………………………………………… 57
4.3.2 滾珠絲杠副的設(shè)計(jì)計(jì)算……………………………………… 58
5 結(jié)論………………………………………………………………… 65
小結(jié)…………………………………………………………………… 68
參考文獻(xiàn)……………………………………………………………… 70
附錄…………………………………………………………………… 72
譯文…………………………………………………………………… 73
原文說(shuō)明……………………………………………………………… 84
3