（全套设计）五轴高速加工中心总体布局及主轴部件设计（CAD图纸）

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五轴高速加工中心总体布局及主轴部件设计摘要简支形式，查表得支承系数。将上述参数代入公式.得可见远大于，故能满足要求。.临界转速验算临界转速经验公式.式中丝杠最小横截面，单位为临界转速计算长度，单位为安全系数，般取.材料的密度，碳钢丝杠支承方式系数。由于滚珠丝杠副支承方式采用双推简支形式，资料得支承系数。丝杠最小横截面为式中丝杠螺纹底径，单位为临界转速计算长度将上述参数代入公式.，则临界转速为可见远大于，故能满足要求。.轴承的动负荷验算本课题在丝杠的固定端选用成对丝杠专用轴承组合，型号为，其额定动载，预紧力。在丝杠的游动端选用深沟球轴承，型号为。动负荷经验公式.式中寿命系数转速系数轴承预紧力，单位为。寿命系数式中可靠性为的额定寿命，查表查得转速系数式中计算转速，此处等于最高转速。将上述参数代入公式.，则轴承动负荷为可见轴承动负荷小于额定动载，故能满足要求。.轴承的动负荷验算图.为丝杠的受力图。已知切向负荷，径向负荷，轴向负荷，丝杠承重。得得图.丝杠受力图轴承的径向合力为已知轴承所受的轴向负荷，径向负荷，基本额定径向静载荷。则相对轴向载荷为式中径向接触系数，般取。由资料查得分界判断系数。由资料查得径向动载荷系数.，轴向动载荷系数.。由资料查得载荷系数般为，取。则轴承的当量动载荷为资料查得，轴承预期计算寿命。该轴承应具有的基本额定动载荷式中失效率可靠度的基本额定寿命轴承的转速，单位为基本额定动载荷，单位为当量动载荷，单位为寿命指数，对球轴承，滚子轴承。由表查得基本额定动载荷。由于，所以能够满足要求。.丝杠拉压振动和扭转振动的固有频率验算滚珠丝杠的拉压刚度.当丝杠螺母副运动到丝杠的两个极端位置时，会产生最大和最小拉压刚度。其中，值分别为和。则由公式.得最大和最小拉压刚度为已知轴承的接触刚度，丝杠螺母的接触刚度，丝杠的最小拉压刚度，螺母座刚度。双推简支方式的丝杠轴向拉压刚度由下式计算得到轴向拉压刚度丝杠拉压振动的固有频率显然，丝杠的扭转振动的固有频率远远大于，所以，能满足要求。结论本课题确定了五轴高速加工中心主轴组件的总体设计方案，对主轴组件的各组成机构进行了方案论证设计计算以及选型。同时，通过对加工中心主轴组件的主要部件，如主轴轴承丝杠键等进行校核，较为理想地实现了任务书中对立式加工中心主轴组件的技术指标。加工中心主轴组件的运转过程比较平稳，且主轴组件的结构简单，拆装方便，维修容易，价格低廉。主轴组件的结构主要分为两个部分，即主运动机构和进给运动机构。而在主运动机构中，按照功能来分，可主要分为主轴传动机构主轴准停机构刀具自动夹紧机构以及切屑清除机构。本课题采用交流主轴电动机作为主轴传动的原动力，通过同步带传动来实现主轴电机和主轴之间的减速传动。通过对同步带带型的选择，确定了同步带传动的线速度带长轴间距等参数，并对大小带轮进行了结构设计。为了防止同步带的掉落，在带轮的两侧按分别安装了带轮挡圈。在大带轮上还安装了动平衡较好的圆盘，主轴准停中的发磁体被设置在圆盘上，而磁传感器则安放于距离发磁体处，实现了主轴准停功能。在刀具自动夹紧机构中，为了控制活塞的行程，采用了个型号为的行程开关，避免了刀具产生夹持过紧或过松的现象。为了提高主轴的刚度，主轴的支承采用了三支承形式，并在前后支承处让角接触轴承进行背对背安装，使主轴能够承受双向的轴向载荷。通过计算校核，主轴的刚度和强度满足设计的要求。同时，由于采用了混合陶瓷轴承，使轴承的运转速度提高刚性增大热稳定性更好，改善了全钢轴承所存在的些不足之处。轴承的润滑方式采用脂润滑，其润滑油的类型为高级锂基油脂。在主轴组件的进给传动机构中，本课题采用了直流伺服电动机作为原动机。电动机的输出轴与丝杠通过凸缘联轴器直接相连。丝杠的前支承采用了深沟球轴承，而后支承则采用了型号为的角接触轴承。考虑到丝杠在工作时的热膨胀，所以，在丝杠的配置形式中，选用了固定简支形式，使丝杠在受热膨胀后不会产生挠度。为了限制进给机构的行程，在滚珠丝杠副处设置了两个撞块，并在机架上安装了个的行程开关，使进给机构行程控制在。致谢这次毕业设计可以圆满的完成，我要感谢我的导师，老师在我设计过程中对我的构思以及论文的内容不厌其烦的进行多次指导和悉心指点，使我在完成设计的同时也深受启发和教育。同时老师的严谨细致和丝不苟的作风将会直成为我工作和学习中的榜样。还要感谢我的同学们和舍友们，是大家的努力营造出了良好的学习氛围，从而使我们能够更好的完成课题的设计工作。此次毕业设计能够顺利的完成也离不开大家的相互帮助和关照。感谢各位评审老师和专家。你们的意见和要求将会使我获得更大的进步。最后，再次对所有在我的学习和课题研究过程中提供过帮助的老师同学及同志们表示感谢。参考文献廖勇，黄容申．数控机床发展现状及趋势．重庆石油高等专科学报，