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（答辩稿）带有卸荷装置的加工中心主传动系统设计（CAD图纸+DOC论文）

带有卸荷装置的加工中心主传动系统设计摘要小带轮包角所以带每楔所传递的额定功率及其增量由带型，按表插值法计算得由于，所以带的楔数由公式其中为包角修正系数为带长修正系数由表，得，所以由表，选取有效圆周力计算作用于轴上的力带与带轮楔合系数，见表取得，带轮的结构和尺寸综上所选的多楔带为由表查得，槽距.，槽角，有效线差.主轴的卸荷装置随着科技的发展，加工中心主轴的转速越来越高，这种趋势必然会去主轴的精度和刚度提出了更高的要求。主轴在告诉旋转的过程中，由于动力输入源存在径向力如带拉力作用在主轴后端动力源与主轴安装不同心使主轴产生的内应力变形，使主轴回转综合精度收到影响。同样主轴再松刀过程中会受到很大的轴向力的影响，这种影响会导致主轴运动精度及主轴使用寿命。在通常情况下，采用卸荷装置来减小上述因素对主轴的影响，能收到很好的效果。本设计就是采用卸荷装置，是主轴所受到的径向载荷和轴向载荷转移到床身上以达到加工精度的要求。图卸荷装置图多楔带轮卸荷传动轴拉杆螺钉碟形弹簧角接触球轴承内隔套支架外隔套垫片径向力的卸荷随着加工零件精度的不断提高，对高速回转主轴的综合回转精度提出了越来越高的要求，如些高速大功率高精度的加工中心的回转主轴转速已经达到,甚至更高，综合回转的精度要求小于,甚至.,要达到如此高的主轴转速和主轴回转精度，除了提高主轴自身的回转精度外，同时也采用卸荷装置来减少主轴后端的径向作用力。本设计由于动力源即多楔带带传动过程中会产生张力，张力会作用在主轴的后端上，但主轴加工精度的要求是不允许主轴后端承受径向作用力的，所以我们采用卸荷装置消除这影响。如图所示电动机动力通过多楔带传递给卸荷传动轴，多楔带在传递动力的过程中会产生定的张力，这就使得传动轴的后端产生径向载荷，为了消除径向载荷的影响我们做了个卸荷传动轴，就是把主轴做成两段，后端我们叫他卸荷传动轴，如图所示。带的张力传递到卸荷传动轴上，卸荷传动轴通过螺钉固定在拉杆套上，所以径向载荷传递到拉杆套上，拉杆套与传动轴固定在轴承座上，因为我们选用的是角接触球轴承，四个组，背对背安装，角接触球轴承是可以承受径向载荷的，所以部分的载荷通过轴承传递到外隔套上，外隔套是和支架起连接在箱体上的，也就是说径向载荷大部分传递到了主轴箱体上面去了，达到卸掉主轴径向载荷的作用，又因为主轴和卸荷传动轴做成了两段，没完全卸载掉的载荷也不会对主轴的精度产生影响，保证了主轴的旋转精度。轴向力的卸荷般的加工中心在松刀过程中，主轴轴承要承受很大的轴向力，大约，当气缸得到主轴松刀信号时，气缸左腔通入压缩空气，活塞推杆向右运动，与拉杆左端面接触后，拉杆受压向右运动，拉杆通过拉杆套和垫片，压缩碟形弹簧，碟形弹簧将受到的作用力通过垫片传递到主轴上，主轴受到此向右的轴向力后有向右运动的趋势，主轴前端背对背安装的个组的角接触球轴承必须限制这种趋势，因此主轴轴承要承受主轴传来的向右的轴向力，当汽缸活塞运动到最右端时，此时夹刀的弹簧卡爪应经松开拉钉，刀具已松开，碟形弹簧变形量最大，反作用力也最大，将达到大约，这就是主轴轴承受到的轴向力，如此大的轴向力会对主轴轴承的旋转精度性能使用寿命带来很大的影响。为了解决上述问题，我们把加工中心的主轴结构设计成如图所示。当气缸得到主轴松刀信号时，气缸左腔通入压缩空气，活塞推杆向右运动，与拉杆左端面接触后，拉杆受压向右运动，松刀过程的初始阶段主轴轴承会承受点轴向力，但此时碟形弹簧的压缩量很小，所以主轴受到的力对主轴的影响非常小。随着弹簧压缩量的增大，卸荷传动轴的作用就得到了体现，拉杆和拉杆套通过螺钉固定在卸荷传动轴上，卸荷传动轴把受到的载荷通过角接触球轴承把受到的轴向载荷通过外隔套轴承座转移到了箱体上。最终传递到主轴轴承的上的轴向载荷很小，主轴轴承完全可以卸载掉，不会影响主轴轴承的寿命和旋转精度。第四章主轴组件设计主轴组件是机床的重要部件之，它是机床的执行件。它的功用是支承并带动工件或刀具旋转进行切削，承受切削力和驱动力等载荷，完成表面成形运动。主轴组件由主轴及其支承和安装在主轴上的传动件密封件等组成。由于数控机床的转速高，功率大，并且在加工过程中不进行人工调整，因此要求良好的回转精度结构刚度抗振性热稳定性及精度的保持性。对于自动换刀的数控机床，为了实现刀具在主轴上的自动装卸和夹持，还必须有刀具的自动夹紧装置主轴准停装置和切屑清除装置等机构。主轴组件的工作性能对整机性能和加工质量以及机床生产率有着直接影响，是决定机床性能和技术经济指标的重要因素。因此，对主轴组件有较高的要求。.主轴组件的设计要求和步骤加工中心主轴组件应有更高的动静刚度和抵抗热变形的能力。它的性能，对整机性能有很大的影响。主轴直接承受切削力，转速范围又很大，所以对主轴组件的主要性能提出如下要求。主轴组件主要包括主轴主轴支承轴承安装在主轴上的传动件密封件刀具自动卡紧机构等组成。主轴组件的设计要求主轴组件应达到以下几点设计基本要求。回转精度指机床在空载低速旋转时机动或手动，主轴前端安装工件或刀具部位的径向和轴向跳动值满足要求其值可参见有关机床精度标准。目的是保证加工中心零件的几何带有卸荷装置的加工中心主传动系统设计摘要带有,装置,加工,中心,传动系统,设计,毕业设计,全套,图纸第章绪论.引言毕业设计是对我们大学四年期间所学知识的次综合运用过程，是对大学四年所学知识的次总结，是次较全面的设计训练，是理论联系实际的重要实践性环节，是我们在理论学习和生产实践基础上迈向工程设计的个转折点。在这学习过程中，培养了我们运用所学知识解决问题的能力，提高了我们对产品整体设计把握的能力。通过这次毕业设计，可以培养和提高我们综合运用所学机械方面的课程和其它以前所学的各科基础知识和专业知识结合生产实际去分析和解决工程实际问题的能力可以学习机械设计的般程序，熟悉和掌握通用机械零件机床传动系统和简单机械的设计方法和步骤，培养创造性思维能力和增强独立全面科学的工程设计能力可以完成机械设计基本技能的训练，学会使用各种设计资料标准规范手册图册等经验估算数据处理及编写设计计算说明书。本次毕业设计的课题是设计个带有卸荷装置的立式加工中心的主传动系统。参考立式加工中心，初步了解到该型号立式加工中心主传动系统采用多楔带传动，从主轴电动机经级带传动传递给主轴。在本文中，详细介绍了立式加工中心主传动系统传动方案的选择设计电动机选型及功率的计算多楔带传动的计算各种零件的设计并确定主轴的卸荷装置和结构形式及关键零件的校核等设计过程。.数控机床的基本概况数控,机床，顾名思义，是类由数字程序实现控制的机床。与人工操作的普通机床相比，它具有适应范围广自动化程度高柔性强操作者劳动强度低易于组成自动生产系统等优点。数控机床也就是种装了程序控制系统的机床，该系统能逻辑处理具有使用号码或其他符号编码指令规定的程序。年，美国公司与麻省理工学院合作，研制出世界上第台数控机床。从此机床行业，乃至整个制造业和相关产业进入了个新的发展阶段。在机床行业，由于采用了数控技术，许多过去在普通机床上无法完成的工艺内容得以完成，大量普通机床为数控机床所代替，这就极大地促进了机床行业的技术进步和行业发展。对于整个制造业，由于大量引用数控机床，使得产品质量大幅度提高，新产品开发周期明显缩短，满足了广大消费者求新和追求个性化的要求，从而形成了制造业与市场相互促进的发展趋势。段时期内机床行业在技术发展上曾被视为“夕阳工业”，如今再度受到全世界的高度重视。在这历史转变中，数控机床的产生与发展功不可没。此外，数控机床的发展，还带动了众多相关产业和技术的发展。随着科学技术的发展，机械产品的结构越来越合理，其性能精度和效率日趋提高，更新换代频繁，生产类型由大批大量生产向多品种小批量生产转化。因此，对机械产品的加工相应地提出了高精度高柔性与高度自动化的要求。在机床行业，由于采用了数控技术，许多过去在普通机床上无法完成的工艺内容得以完成，大量普通机床为数控机床所代替，这就极大地促进了机床行业的技术进步和行业发展。目前数控机床已经遍布军工航空航天汽车造船机车车辆机床建筑通用机械纺织轻工电子等几乎所有制造行业。综上所述，数控机床在促进技术进步和经济发展，提高人类生存质量和创造新的就业机会等方面，起着非常重要的作用。数控机床是种高效能自动加工机床，是种典型的机电体化产品。与普通机床相比，数控机床具有如下些优点易于加工异型复杂零件提高生产率可以实现机多用，多机看管可以大大减少专用工装卡具，并有利于提高刀具使用寿命提高零件的加工精度，易于保证加工质量，致性好工件加工周期短，效率高可以大大减少在制品的数量可以大大减轻工人劳动强度，减少所需工人数量等。般来说，数控机床可分为数控车床数控铣床加工中心车削中心几类。此次毕业设计主要是针对立式加工中心主传动系统设计，故以下介绍些加工中心的应用和发展情况。.加工中心的基本概念和分类加工中心的基本概念在数控铣床的基础上，如果再配以刀具库和自动换刀系统，就构成加工中心。加工中心的特点是它的刀具库能存放几十把甚至更多的刀具，由程序控制换刀机构自动调用与更换，这样就可以在没有人工干预的情况下，次完成很多工艺内容。加工中心是种备有刀库并能自动更换刀具对工件进行许多工序加工的数控机床。在加工中心上，工件经次装夹后，数控系统能控制机床按不同工序自动选择和更换刀具，自动改变机床主轴转速进给量刀具相对工件的运动轨迹及其他辅助功能，依次完成工件个或几个面上多工序的加工。加工中心能集中完成多种工序，因而可减少工件装夹测量和机床的调整时间，减少工件周转搬运和存放时间，使机床的切削利用率切削时间和开放时间之比可达以上，高于普通机床倍。尤其是在加工形状比较复杂，精度要求较高品种更换频繁的零件时，加工中心更体现出良好的加工效果。所以说，加工中心不仅提高了工件的加工精度，而且是数控机床中生产率和自动化程度最高的综合性机床。加工中心最先是在镗铣类机床上发展起来的，可称为镗铣加工中心，习惯上简称为加工中心。加工中心的分类按照加工中心的形态不同进行分类，可分为立式卧式和五坐标加工中心。立式加工中心立式加工中心的主轴轴心线为垂直状态配置，结构形式多为固定立柱式，工作台为长方形，适合加工小型板类盘类壳体类零件。立式加工中心结构简单，占地面积小，价格底，配备各种附件后，可进行大部分工件的加工。卧式加工中心卧式加工中心的主轴轴心线为水平状态配置，通常都带有可进行分度回转运动的工作台，适合加工箱体类零件。它与立式加工中心相比，结构复杂占地面积大质量大价格亦高。五坐标加工中心五坐标加工中心兼具立式和卧式加工中心的功能，工件次装夹后能完成除安装