等载荷的作用。由于主轴组件的工作性能直接影响到机床的加工质量和生产率，因此它是机床中的个关键组件。主轴和般传动轴的相同点是，两者都传递运动扭矩并承受传动力，都要保证传动件和支承的正常工件条件，但主轴直接承受切削力，还要带动工件或刀具，实现表面成形运动，因此对主轴有较高的要求。主轴组件的布局两支承主轴轴承的配置形式机床主轴有前后两个支承和前中后三个支承两种，以前者较多见。两支承主轴轴承的配置型式，包括主轴轴承的选型组合以及布置，主要根据对所设计主轴组件在转速承载能力刚度以及精度等方面的要求，并考虑轴承的供应经济性等具体情况，加以确定。本设计的主轴采用前后支承的两支承主轴，前支承采用双列向心短圆柱滚子轴承和推力球轴承的组合，级精度后支承采用圆柱滚子轴承，级精度。其中前支承的双列圆柱滚子轴承，滚子直径小，数量多个，具有较高的刚度两列滚子交错布置，减少了刚度的变化量外圈无挡边，加工方便轴承内孔为锥孔，锥度为，轴向移动内圈使之径向变形，调整径向间隙和预紧黄铜实体保持架，利于轴承散热。前支承的总体特点是主轴静刚度好，回转精度高，温升小，径向间隙可以调整，易保持主轴精度，但由于前支承结构比较复杂，前后支承的温升不同，热变形较大，此外，装配调整比较麻烦。主轴结构的初步拟定主轴的结构主要决定于主轴上所安装的刀具夹具传动件轴承和密封装置等的类型数目位置和安装定位的方法，同时还要考虑主轴加工和装配的工艺性，般在机床主轴上装有较多的零件，为了满足刚度要求和能得到足够的止推面以及便于装配，常把主轴设计成阶梯轴，即轴径从前轴颈起向后依次递减。主轴是空心的或者是实心的，主要取决于机床的类型。此次设计的主轴，也设计成阶梯形，同时，在满足刚度要求的前提下，设计成空心轴，以便通过刀具拉杆。主轴端部系指主轴前端。它的形状决定于机床的类型安装夹具或刀具的形式，并应保证夹具或刀具安装可靠定位准确，装卸方便和能传递定的扭矩。查金属切削机床设计第页中通用机床主轴端部的形状图，选短圆锥法兰盘式主轴端部结构形式。其特点是主轴端面上有四个螺孔，用来固定和传递扭矩给刀具。主轴是空心的，前端有锥度为的锥孔，如图主轴端部结构，选择型适合图主轴端部结构主轴结构图根据分析计算，可初步得出主轴的结构如图所示锥度锥度图主轴的结构箱体设计根据机床总体设计方案图可知，箱体的大致结构为长方体。但是，为了满足体积小重量轻结构简单使用方便效率高及质量好的要求，需对箱体做进步的分析和设计。图箱体第，箱体的顶部，为了安装调试和维修轴向调节机构方便，需设置箱体盖，用四颗螺钉联接在箱体上。示意图如图所示为了安装轴向移动机构，箱盖下面需留出定量的空间，其中包括留出轴向的空间供轴向移动机构轴向调节，这就减小了箱体的刚度和强度。为此，此处箱体的最小径向尺寸不得小于。第二，主轴尾端，采用带轮传递动力，故此处箱体还应与变速箱相连，应设计出相应的带轮键槽和螺纹。第三，夹紧套筒用的弹性套，安装在箱体与套筒间，此处箱体应设计出足够的空间弹性套外面的锁紧螺栓仍与箱体联接，为了拧紧螺栓方便，此处箱体应设计出供操作螺栓用工具的合理空间。主轴间隙的调整主轴支承对主轴的回转精度及刚度影响很大。主轴轴承应在无间隙或少量过盈的条件下进行运转。轴承的间隙直接影响加工精度，因此，主轴组件应在结构上保证能调整轴承间隙。前轴承径向间隙的调整方法如下首先松开主轴前端螺母，并松开前支承左端调整螺母上的锁紧螺钉。拧紧螺母，推动轴套，这是型轴承的内环相对于主轴锥面做轴向移动，由于轴承内环很薄，而且内孔也和主轴锥面样，具有的和锥度，因此内环在轴向移动的同时作径向弹性膨胀，从而调整轴承的径向间隙和预紧程度。调整妥当后，再将前端螺母和支承左端调整螺母上的锁紧螺钉拧紧。后支承中轴承的径向间隙与轴承的轴向间隙是用螺母同时调整的，其方法是松开调整螺母上的锁紧螺钉，拧动螺母，推动轴套轴承的内环和滚珠，从而消除轴承的间隙拧动螺母的同时，向后拉主轴及轴套，从而调整轴承的轴向间隙。第三章主轴变速系统设计分级变速传动链设计分级变速机构的转速图转速图如图所示的溜板箱，横向进给量为纵向进给量的，精车为，粗车为。光杠转速的确定前面已经给出了主轴的转速，由于给出的进给量的单位是，现在要求其单位变为，那么就需将主轴转速进行折合如表示，再合理选定光杠转速。表进给量光杠转速主轴转速进给方向粗车精车纵向横向纵向横向纵向横向纵向横向纵向横向纵向横向取为种传动结构式两种结构式从到光杠主要为降速传动，取方案。在降速传动中，防止齿轮直径过大而使径向尺寸常限制最小传动比在升速时为防止产生过大的噪音和震动常限制最大转速比。在主传动链任传动组的最大变速范围。在设计时必须保证中间传动轴的变速范围最小，根据中间传动轴变速范围小的原则选择结构网。从而确定结构网如图结构网确定传动系统图进给变速箱的后半部分的传动系统图如图所示图传动系统图参考文献璞良贵，纪名刚可编程控制器应用技术高等教育出版社，金属切削机车设计编写组金属切削机车设计修订本上海上海科学技术出版社，卜云峰主编机械工业及自动化简明设计手册上下册北京机械工业出版社，黄玉美主编机床总体方案的创新设计，设备管理与维修，李洪主编实用机床设计手册沈阳辽宁科学技术出版社，梁训王宣周延佑机床技术发展的新动向世界制造技术与装备市场，宋文骥主编机械制造工艺过程自动化昆明云南人民出版社，冯辛安主编机械制造装备设计第版北京机械工业出版社，刘任需主编机械工业中的机电体化技术北京机械工业出版社，周昌治杨忠鉴机械制造工艺学重庆大学出版社出版，贾亚洲金属切削机车概论北京机械工业出版社，吴胜庄金属切削机车概论第版北京机械工业出版社，韩荣第金属切削原理与刀具第三版哈尔滨哈尔滨工业大学出版社，许福玲，陈尧明液压与气压传动第二版北京机械工业出版社，王先奎机械制造工艺学第二版北京机械工业出版社，戴曙主编金属切削机床北京机械工业出版社，图转速图结构分析式从电动机到主轴主要为降速传动，取方案。在降速传动中，防止齿轮直径过大而使径向尺寸常限制最小传动比在升速时为防止产生过大的噪音和震动常限制最大转速比。在主传动链任传动组的最大变速范围。在设计时必须保证中间传动轴的变速范围最小。根据中间传动轴变速范围小的原则选择结构网。从而确定结构网如图电机图结构网绘制传动系统图根据轴数，电动机等已知条件可有如图系统图图传动系统图带轮结构设计材料选择选择材料结构形式小带轮，小于，采用腹板式结构由于大带轮所在轴的轴颈小，为减少变速箱输入端皮带轮所受径向拉力对轴的影响，采用卸荷式皮带轮，同时大带轮，大于，采用轮辐式结构。主轴第四章进给组件设计床身的设计床身导轨选用形式方案论证三角形和矩形组合这种组合形式以三角导轨为导向面，导向精度较高，而平导轨的工艺性好，因此应用最广。这种组合有平组合，棱平组合，双形组合三种形式。方案平组合平组合导轨易储存润滑油，低高速都能采用导向精度高，不需镶条。加工和装配都比较简便。形导轨摩擦力较大，磨损较快。有倾覆力矩时不易保证水平面内导向精度支承导轨为形时，由于能得到较充足的润滑，除用于精密和大型机床的进给导轨外，还可用于主运动导轨，必须很好地防护，以防落入切屑和灰尘。图为平组合图方案棱平组合导轨棱平组合导轨不能储存润滑油，只用于低速移动，适用于不易防护速度较低的进给运动导轨。图为棱平组合图。本次设计的机床为专用机床，承载较大，并且要求导向精度不是很高，但必须加以防护，以防落入切屑和灰尘。因此选用棱平组合导轨。图棱平导轨图平导轨床身的基本尺寸表床身基本尺寸单位名称尺寸导轨面形状棱平组合导轨导轨长度有效行程导轨面宽度床身高度床腿高度大溜板设计大溜板上导轨的选用为矩形型导轨。因为矩形导轨优点是结构简单，制造检验和修理方便导轨面较宽，承载力较大，刚度高，故应用广泛。型导轨优点是导向精度高导轨间隙不需用压板或镶条调整，且磨损后不需重新调整。将大溜板放在床身上，用压板固定，必要时再用调整镶条以调整间隙。中溜板与大溜班的连接亦采用如此方式。中溜板的设计中溜板上导轨的选用为在圆形导轨上型导轨。圆形导轨制造方便，外圆采用磨削，内孔珩磨可达精密的配合，但磨损后不能调整间隙。为防止转动，可在圆柱表面开键槽或加工出平面，但不能承受大的扭矩。宜用于承受轴向载荷的场合。型导轨优点是导向精度高导轨间隙不需用压板或镶条调整，且磨损后不需重新调整。小溜板的设计中溜板上导轨的选用为在圆形导轨上型导轨。圆形导轨制造方便，外圆采用磨削，内孔珩磨可达精密的配合，但磨损后不能调整间隙。为防止转动，可在圆柱表面开键槽或加工出平面，但不能承受大的扭矩。宜用于承受轴向载荷的场合。型导轨优点是导向精度高导轨间隙不需用压板或镶条调整，且磨损后不需重新调整。刀架的选择选用车床上的刀架因刀架为外购件，其尺寸已成定值由于设计量较大且车床采用落地车床的布局刀架完全符号本车床的车削要求，故选用车床上的刀架。第五章进给变速系统设计变速系统设计方案论证进给系统的动力来源可以来自主轴，也可以采用单独电机驱动。方案进给系统的动力来源为主轴箱，通过挂轮架将动力传进进给箱带动光杠然后经过溜板箱带动溜板从而带动刀架运动。由于本课题设计的机床为大型盘类零件的专用车床，只需加工内外圆和前后断面，主轴转速和刀具进给量无定的比例关系，无需采用内联系传动。如图方案进给系统的动力来源为独立电机，通过皮带轮将动力传进进给箱带动光