【CAD设计图纸】CA6140车床拨叉831002加工工艺及夹具设计【全套终稿】

项目规划区无工业污染，环境良好，交通运输条件便利，适宜项目建 设。

建设规模及工艺钢结构彩钢瓦加工生产 销售及安装的专业化企业。

该公司抓住钢结构及彩板建材升温，应用 日益广泛，国家大力支持推广的难得机遇，投资建设钢结构与彩板生 产线，无疑是适应市场发展的先见之举，具有良定了国家建筑钢 结构产业“十五”计划和年发展规划纲要。

日益旺盛的市场 需求，良好的政策氛围及导向，为轻重钢结构和彩钢板的产业化奠 定了坚实基础。

县钢结构工程有限公司是家集 青睐，应用范围日渐广泛。

轻钢结构重钢结构和彩钢板成为国家大力推广应用的新型建筑 结构和墙体材料。

年，国产高频轻型钢被列入建设部建材科技成 果重点推广项目国家建设部国家冶金局联合制料的不断 出现，国内建筑建材领域正在面临前所未有的变革，轻钢结构重钢 结构和彩钢板作为种新型建筑材料和结构形式，以其重量轻安装 方便安全环保可塑性强的优势，得到越来越多的建筑商和用户的资估算与资金筹措效益评价等方面进行综合研究 和分析，为有关部门对工程项目决策和建设提供可靠和准确的依据。

报告内容概要 项目建设的理由与过程 随着我国现代化城市化步伐加快，以及新技术新材项目的建设条件进行实地查勘基础上，对项目建设的背景及 概况市场需求预测和建设的必要性建设条件工程技术方案项 目的组织管理和劳动定员项目实施计划环境保护与消防安全项 目招投标方案投县国民经济和社会发展第十个五年规划纲要 县城市建设总体规划 有关法律法规技术规范。

编制范围与内容 根据国家对场需求预测 建设规模与内容 第四章厂址选择与建设条件 厂址选择 建设条件 厂址评价力矩引起的，根据文，轴承的发热量可按式计算“式中轴承发热量轴承转速轴承摩擦力矩。

轴承的摩擦力矩又可概括为两部分负荷项和速度项之和。

从工程应用的角度出发，人们需要预计定类型和大小的轴承在定负荷和转速下的摩擦力矩。

试验表明，轴承的摩擦力矩相当离散，它随轴承的种类型号负荷大小及转速的不同而不同，即使同套轴承，随着运转时间的不同，摩擦力矩也会产生变化。

因此，算轴承的摩擦力矩只是在正常工作条件下的近似值。

在诸多的计算速度项和负荷项的经验公式中，用得较普遍的是提出的经验公式。

认为，速度项反映了润滑剂的流体动力损耗，负荷项反映了弹性滞后和局部差动滑动的摩擦损耗。

当运动粘度与转速的乘积时当小于时式中速度项摩擦力矩，轴承中径与轴承类型和润滑方式有关的经验常数在工作温度下润滑剂的运动粘度对于润滑脂取基油的粘度。

按式计算，。

式中负荷项摩擦力矩，与轴承类型和所受负荷有关的系数确定轴承摩擦力矩的计算负荷，。

这样，由式式即可计算出滚珠丝杠各个轴承的发热量，将其作为热载荷施加于滚珠丝杠有限元模型的轴承体上，就可以进步计算滚珠丝杠的温度场。

滚珠丝杠螺母发热量的计算滚珠丝杠螺母的发热计算如下，其发热与摩擦转矩转速成正比，即.式中滚珠丝杠单位时间的发热量转速摩擦转矩。

工件与刀具的切削热量从切削实验理论可知，切削热量与切削速度进刀量切削深度的幂函数成正比取切削速度进刀量为，切削深度为。

由此可见，切削速度对切削热产生的作用最大，在，和中，首先应选择好的范围。

图加工中心整机温度场机床的稳态温度场分析在综合考虑整机的热源后，对整机的稳态温度场计算环境温度为，得到整机的温度场分布。

图是整机的温度场。

从图可以看出，机床的温升主要集中在靠近热源的地方，而且对整个机床来看，温度分布也很不均匀。

温度最高发生自电主轴上以及丝杠上，达到。

与单独的滚珠丝杠相比降了不少，但是温度的影响也不可忽略。

床身的温度基本上没有变化，温升主要存在与丝杠接触的地方，但温升也很小，般在。

立柱的温升最处处集中在与轴滚珠丝杠的拖板接触面上，最高温升为.，在与轴滚珠丝杠的接触面的温度也有.。

立柱上与向滚珠丝杠接触的拖板的最高温度为.，远高于床身上与向滚珠丝杠接触的拖板的最高温度.。

虽然都不考虑这两方向上的导轨副摩擦，但立柱上的拖板直接与电主轴接触，而床身上的拖板通过其上的工作台与工件相连接，另外电主轴上的最高温升.也高于工件的最高温升.。

机床的热变形分析图为整机的热位移的云图，从图中可以看到最大的位移发生在电主轴的端部，达到.，主要是由热膨胀而引起的。

滚珠丝杠也有较大的位移，丝杠端的支座仍有明显的热变形，但与单独的滚珠丝杠相比要小得多，方面是由于机床导轨对丝杠发生弯曲变形的抑制，另方面滚珠丝杠两端的支座也比单独滚珠丝杠提供更高的约束力。

滚珠丝杠的热位移在高速加工中将不可避免地存在，而且随着机床的高速化高精度高刚度的发展，这种影响还会加大，所以有必要对热位移进行补偿。

图加工中心整机热位移结论毕业设计总结四年以来专业课的学习，是对过去学习的检验，同时也巩固提高了所学过的知识，是温故而知新的过程，也是总结提高的过程。

通过此次设计使我认识到我们所学的知识面太窄，所学有限，也认识到要想取得更好的成绩，现在的学习还远远不够，只有更深入，更广泛的学习才能得到真正的提高。

其次，通过毕业设计，使我们认识到学习能力的培养是十分重要的，尤其是自学能力的培养，这种能力将会使今后的学习获益非浅。

查找资果如图所示图图.加工中心机床整机热特性分析的必要性对高速高精度加工中心来说，整机的热变形是制约机床加工精度的个突出问题。

由于机床床身进给系统导轨拖板等零部件在运行中所产生的热和热变形对机床的加工精度均产生影响，因此，通过研究机床整机的热性能和热变形分析，确定对整机热性能有较大影响的热源并对其进行有效的控制，为优化机床结构设计提供必要的参考。

型卧式加工中心机床的有限元建模型高速卧式加工中心主要包括床身立柱滚珠丝杠方向电主轴轴拖板以及待加工的工件。

床身固定在机床底座上，是机床的基本支撑件，因此床身的结构对加工精度产生较大的影响。

立柱对加工精度也起着很重要的作用，在切削加工中，由于切削力的存在，形成固定振源，使加工精度降低，并在工件表面留下振纹。

在高速加工机床迅速发展的过程中，进给系统速度的提高是实现高速的主要部件之。

经验可知，转速越高，预压越大，则丝杠螺母的稳定温度越高。

此外高速电主轴的热稳定性问题机床拖板结构的动态性能工件本身的些物理特性和加工形状将直接影响到机床的加工精度精度稳定性和生产效率。

在本模型中为了简化计算，把工件简化为实心圆柱体，但在机床整机的热分析中也不失其般性。

在对整机主要部件进行分析的基础上，建立了如图所示的整机模型。

机床的有限元模型的建立在整机有限元模型中，对各主要部件作了如下假设和定义滚珠丝杠部分。

滚珠丝杠各部分间的结合面传热采用热接触单元模拟，床身总装配与滚珠丝杠之间由滚珠丝杠的支座相连，滚珠丝杠是机床整机的主要热源之，发热量较大，它与床身总装配之间的热量交换通过在二者之间的结合面间建立热接触单元，定义热接触传导率来描述。

床身及其上各部件，简称床身总装配。

方面，床身总装配只有床身存在局部热源，在稳态热分析时，床身上各部件间的结合面对它们之间的热量传递影响不大，而床身及其上各部件的热容量会直接影响床身总装配的温度场另方面，考虑到机床整机模型的复杂性，因此，此处床身总装配处理成个整体，不再考虑其上各结合面间的接触传热。

床身与空气间的对流传热系数按自然对流条件给定。

电主轴部分。

由于电主轴在此机床上采用自带的冷却的系统，故在机床上的影响要比滚珠丝杠的小。

但在整机中仍是个不可忽略的热源，它与床身总装配之间的热量交换通过在二者之间的结合面间建立热接触单元，定义热接触传导率来描述。

工件部分。

工件在切削中产生大量的切削热，但由于很大部分随切屑带走，只有小部分传人工件与刀具。

它与床身总装配之间的热量交换通过与拖板的结合面间建立热接触单元，定义热接触传导率来描述。

按照上述原则建立整机有限元模型，模型采用热实体。

单元，热接触单元对和。

型高速卧式加工中心的有限元模型如图所示。

图加工中心整机模型图整机模型.机床的热特性研究机床的热源与发热量的计算电主轴发热量计算电主轴有两大热源内置电动机的发热和主轴轴承的发热。

在于型高速卧式加工中心电主轴系统中，其内置电动机的发热量由以下公式计算式中内置电动机发热量电机在定输出扭矩和转速下的功率电机的机械效率。

而电机工作时的功率由其输出扭矩和转速决定，其计算公式如下日．式中工作时的输出力矩，工作时的转速，。

这样，由式和式即可计算出电机的发热量，并将其转化为当量热载荷施加于型高速卧式加工中心电主轴系统中有限元模型的电主轴架上，就可以进步计算其主轴系统的温度场。

滚珠丝杠的发热量在型高速卧式加工中心中有三套滚珠丝杠分别控我不会和烦恼时总能给予我及时的帮助，和我共同学习，相互帮助，块提高。

在论文完成之际，谨向我的导师和同学们表示诚挚的谢意！参考文献同占辉，于骏.机床热变形研究现状．吉林工业大学自然科学学报朱育权，千学明，林晓萍．型机床立柱振动模态分析．西安工业大学学报，李维特，黄保海，毕仲波．热应力理论分析及应用．北京中国电力出版社，，肖正义．滚珠丝杠结构与性能发展动态．功能部件，何振威，全燕鸣，乐有树．基于有限元模拟的高速切削中切削热的研究．工具技术，田维贤．机械制造中的热变形．武汉华中理工大学出版黄国权主编有限元法及应用机械工业出版社吴旭光，杨惠珍，王新民.计算机仿真技术.化学工业出版社。

康风举，杨惠珍，高立娥.现代仿真技术与应用.国防工业出版社。

宋爱平主编.技术综合实训指导书.北京机械工业出版社，王隆太主编.北京机械技术.北京机械工业出版社，龚曙光．基础应用及范例解析．北京机械工业出版社孔祥伟，李壬龙，王秉新，王国栋，刘相华．轧辊温度场及轴向热凸度有限元计算．钢铁研究学报赵永忠，朱启建，李谋渭．中厚板控冷过程有限元模拟及在生产中的应用．冶金设备，龚涛，杨海西，邓康．连铸过程中结晶器内流体流动和温度传输的数值模拟．计算物理，许光明，李兴刚，崔建忠．液固相铝．不锈钢板复合轧制温度场的模拟计算．，着机床在加工过程中的，和方向上的移动与进给。

轴承发热量的计算轴承的发热量主要是轴承的摩擦