臥式加工中心主軸箱部件論文設(shè)計(jì)說明.doc

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1、前言機(jī)床工業(yè)是機(jī)械制造業(yè)的重要部門，肩負(fù)著為農(nóng)業(yè)，工業(yè)，科學(xué)技術(shù)和國(guó)防現(xiàn)代化提供技術(shù)裝備的任務(wù)，是使現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)具有高生產(chǎn)率和先進(jìn)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的保證。設(shè)計(jì)機(jī)床的目標(biāo)就是選用技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)效果顯著的最佳可行方案，以獲得高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，數(shù)控機(jī)床的發(fā)展越來(lái)越快，數(shù)控機(jī)床也正朝著高性能、高精度、高速高柔性化和模塊化方向發(fā)展。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是針對(duì)于市場(chǎng)上應(yīng)用廣泛的臥式加工中心的設(shè)計(jì)。此設(shè)計(jì)以典型臥式加工中心為參考，根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)而設(shè)計(jì)的。本人主要設(shè)計(jì)臥式加工中心主軸箱及其部件的設(shè)計(jì)。保證在主軸高速運(yùn)轉(zhuǎn)下的穩(wěn)定性、精度、剛度，合

2、理選用軸承、電機(jī)和傳動(dòng)部件。在保證箱體的實(shí)用性和安全性的前提下，盡可能節(jié)約材料來(lái)制造箱體、蓋板、端蓋。為了保證準(zhǔn)停裝置和自動(dòng)換刀的實(shí)現(xiàn)，采用氣壓限位裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)換刀，采用永磁鐵和磁傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)停。本設(shè)計(jì)鑒于是將要畢業(yè)的學(xué)生的我所做，可能會(huì)由于缺少實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和更多專業(yè)知識(shí)，會(huì)出現(xiàn)不嚴(yán)謹(jǐn)，不實(shí)際的錯(cuò)誤。望各位審批老師予以諒解并給予我更多的幫助！第一章課題介紹與分析1.1選題背景及意義1.1.1國(guó)外研究現(xiàn)狀機(jī)床工業(yè)是機(jī)械制造業(yè)的重要部門，肩負(fù)著為農(nóng)業(yè)，工業(yè)，科學(xué)技術(shù)和國(guó)防現(xiàn)代化提供技術(shù)裝備的任務(wù)，是使現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)具有高生產(chǎn)率和先進(jìn)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的保證。

3、設(shè)計(jì)機(jī)床的目標(biāo)就是選用技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)效果顯著的最佳可行方案，以獲得高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。領(lǐng)先一步的機(jī)床制造商正在構(gòu)想2011年的“加工中心”，它將是萬(wàn)能型的設(shè)備，可用于車、銑、磨、激光加工等，成為真正意義上的加工中心。全自動(dòng)地從材料送進(jìn)，到成品產(chǎn)出，粗精加工、淬硬處理、超精加工，自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)校正，將無(wú)所不能。設(shè)備將重視環(huán)保、節(jié)能，呈現(xiàn)出綠色制造業(yè)的標(biāo)志。21世紀(jì)時(shí)代特征的IT功能是絕對(duì)不可少的，設(shè)備將通過網(wǎng)絡(luò)與外界交換信息，獲得最新的技術(shù)成果，人類的智慧將在高科技產(chǎn)品加工中心上得到充分的展現(xiàn)。數(shù)控技術(shù)經(jīng)過50年的2個(gè)階段和6代的發(fā)展：第1階段

4、：硬件數(shù)控（NC）第1代：1952年的電子管第2代：1959年晶體管分離元件第3代：1965年的小規(guī)模集成電路。第2階段：軟件數(shù)控（CNC）第4代：1970年的小型計(jì)算機(jī)第5代：1974年的微處理器第6代：1990年基于個(gè)人PC機(jī)（PC-BASEO）。我國(guó)數(shù)控技術(shù)起步于1958年，近50年的發(fā)展歷程大致可分為3個(gè)階段：第一階段從1958年到1979年，即封閉式發(fā)展階段。在此階段，由于國(guó)外的技術(shù)封鎖和我國(guó)的基礎(chǔ)條件的限制，數(shù)控技術(shù)的發(fā)展較為緩慢。第二階段是在國(guó)家的“六五”、“七五”期間以及“八五”的前期，即引進(jìn)技術(shù)，消化吸收，初步建立起國(guó)產(chǎn)化體系階

5、段。在此階段，由于改革開放和國(guó)家的重視，以及研究開發(fā)環(huán)境和國(guó)際環(huán)境的改善，我國(guó)數(shù)控技術(shù)的研究、開發(fā)以及在產(chǎn)品的國(guó)產(chǎn)化方面都取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。第三階段是在國(guó)家的“八五”的后期和“九五”期間，即實(shí)施產(chǎn)業(yè)化的研究，進(jìn)入市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)階段。在此階段，我國(guó)國(guó)產(chǎn)數(shù)控裝備的產(chǎn)業(yè)化取得了實(shí)質(zhì)性進(jìn)步。在“九五”末期，國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的國(guó)市場(chǎng)占有率達(dá)50％，配國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)（普及型）也達(dá)到了10％。???我國(guó)近幾年數(shù)控機(jī)床雖然發(fā)展較快，但與國(guó)際先進(jìn)水平還有一定的差距，主要表現(xiàn)在：可靠性差，外觀質(zhì)量差，產(chǎn)品開發(fā)周期長(zhǎng)，應(yīng)變能力差。為了縮短與世界水平的差距，有關(guān)專家建議機(jī)床企業(yè)應(yīng)在

6、以下6個(gè)方面著力研究：1.加大力度實(shí)施質(zhì)量工程，提高數(shù)控機(jī)床無(wú)故障率。2.跟蹤國(guó)際水平，使數(shù)控機(jī)床向高效高精方面發(fā)展。3.加大成套設(shè)計(jì)開發(fā)能力上求突破。4.發(fā)揮服務(wù)優(yōu)勢(shì)，擴(kuò)大市場(chǎng)占有率。5.多品種制造，滿足不同層次的用戶。6.模塊化設(shè)計(jì)，縮短開發(fā)周期，快速響應(yīng)市場(chǎng)。數(shù)控機(jī)床使用圍越來(lái)越大，國(guó)際市場(chǎng)容量也越來(lái)越大，但競(jìng)爭(zhēng)也會(huì)加劇，我們只緊跟先進(jìn)技術(shù)進(jìn)步的大方向，并不斷創(chuàng)新，才能趕超世界先進(jìn)水平。1.1.2選題的意義隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，數(shù)控機(jī)床的發(fā)展越來(lái)越快，數(shù)控機(jī)床也正朝著高性能、高精度、高速高柔性化和模塊化方向發(fā)展。高性能：隨著數(shù)控系統(tǒng)集成度的

7、增強(qiáng)，數(shù)控機(jī)床出實(shí)現(xiàn)多臺(tái)集中控制，甚至遠(yuǎn)距離遙控。高精度：數(shù)控機(jī)床本身的精度和加工件的精度越來(lái)越高，而精度保持性要好。高速度：數(shù)控機(jī)床各軸運(yùn)行的速度將大大加快。高柔性：數(shù)控機(jī)床的柔性化將向自動(dòng)化程度更高的發(fā)展方向，將管理、物流及各相應(yīng)輔機(jī)集成柔性制造系統(tǒng)。主軸箱的研究設(shè)計(jì)是為機(jī)床提供合理的方案選擇,對(duì)性能最佳的方案進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì),為整體動(dòng)態(tài)性能分析和靜態(tài)性能分析奠定基礎(chǔ),實(shí)現(xiàn)從機(jī)床的前期設(shè)計(jì)階段到生產(chǎn)階段的轉(zhuǎn)變,達(dá)到國(guó)先進(jìn)水平。隨著現(xiàn)代機(jī)床高速加工技術(shù)的發(fā)展,切削速度越來(lái)越高,對(duì)主軸進(jìn)給速度和最大扭矩的要求更是逐步提高。加工中心的高速化,使得最

8、初配備的主軸箱等關(guān)鍵部件的剛度和精度要求難以滿足,主軸箱性能的研究成為現(xiàn)代制造技術(shù)發(fā)展中不可或缺的一部分。隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，客戶需求日