主轴箱加工工艺与夹具设计

全套CAD图纸，联系1360715675

徐州师范大学机电工程学院

骗子不含图纸

设计题目：CA6140车床主轴箱体的设计与工

艺分析及镗模

系 别: 专 业: 班 级: 姓 名: 学 号: 设计小组: 指导教师: 完成时间:

C6140主轴箱体加工工艺及夹具设计

摘要： 本设计要求“以质量求发展，以效益求生存”，在保证零件加工质量的前提下，提高了生产率，降低了生产成本，是国内外现代机械加工工艺的主要发展方面方向之一。通过对60140 主轴箱体零件图的分析及结构形式的了解，从而对主轴箱体进行工艺分析、工艺说明及加工过程的技术要求和精度分析。然后再对主轴箱体的底孔、轴承孔的加工进行夹具设计与精度和误差分析，该工艺与夹具设计结果能应用于生产要求。

Abst

2013届本科毕业设计（论文）

组合机床主轴箱及夹具设计

摘 要:根据设计任务书的要求,本设计说明书针对连杆大小头双端面铣削组合机床的设计及专用夹具设计进行说明。主要内容包括组合机床工艺方案的制定、组合机床配置型式的选择、组合机床总体设计以及主轴箱设计。

全文主要包括组合铣床的总体设计和主轴箱设计两部分。机床总体设计主要是在选定工艺方案并确定机床配置形式、结构方案基础上确定“三图一卡”，主轴箱设计根据“三图一卡”，整理编绘出主轴箱原始依据图，重点分析传动系统，经过各种方案的比较，最后确定最优方案。此外，为了提高劳动生产率，降低劳动强度，保证加工质量，需设计专用夹具。 关键词：主轴箱；组合机床；夹具

2013届本科毕业设计（论文）

Combination Machine Tool Spindle boxes and

fixture design

Abstract:According to designs the project description the request,This design instruction booklet carries on the explanation in view of the connecting r

× × × × 学 院

毕 业 设 计（论 文）说 明 书

题 目

学 生

系 别

专 业 班 级

学 号

指 导 教 师

主轴加工工艺及夹具设计

机 电 工 程 系 机械设计制造及其自动化（机制033班） CA6140

× × × × 学 院

毕业设计（论文）任务书

设计（论文）题目： CA6140主轴加工工艺及夹具设计 系： 机电工程系 专业： 机制 班级： 学号： 学生： 指导教师： 接受任务时间

前言

机床工业是机械制造业的重要部门，肩负着为农业，工业，科学技术和国防现代化提供技术装备的任务，是使现代化工业生产具有高生产率和先进的技术经济指标的保证。设计机床的目标就是选用技术先进，经济效果显著的最佳可行方案，以获得高的经济效益和社会效益。随着科学技术不断发展，数控机床的发展越来越快，数控机床也正朝着高性能、高精度、高速高柔性化和模块化方向发展。

本次毕业设计是针对于市场上应用广泛的卧式加工中心的设计。此设计以典型卧式加工中心为参考，根据国家标准而设计的。本人主要设计卧式加工中心主轴箱及其部件的设计。保证在主轴高速运转下的稳定性、精度、刚度，合理选用轴承、电机和传动部件。在保证箱体的实用性和安全性的前提下，尽可能节约材料来制造箱体、盖板、端盖。为了保证准停装置和自动换刀的实现，采用气压限位装置来实现换刀，采用永磁铁和磁传感器来实现准停。

本设计鉴于是将要毕业的学生的我所做，可能会由于缺少实践经验和更多专业知识，会出现不严谨，不实际的错误。望各位审批老师予以谅解并给予我更多的帮助！

- 1 -

第一章 课题介绍与分析

1.1选题背景及意义

1.1.1 国内外研究现状

机床工业是机械制造业的重要部门，肩负着为农业，工业，科学技术和国防现

2014届机械设计制造及其自动化专业毕业设计（论文）

1 概述

主传动系统是用来实现机床主运动的传动系统，它应具有一定的转速（速度）和一定的变速范围，以便采用不同材料的刀具，加工不同的材料，不同尺寸，不同要求的工件，并能方便的实现运动的开停，变速，换向和制动等。

数控机床主传动系统主要包括电动机、传动系统和主轴部件，它与普通机床的主传动系统相比在结构上比较简单，这是因为变速功能全部或大部分由主轴电动机的无级调速来承担，剩去了复杂的齿轮变速机构，有些只有二级或三级齿轮变速系统用以扩大电动机无级调速的范围。

1.1数控机床主传动系统的特点

与普通机床比较，数控机床主传动系统具有下列特点：

（1）转速高、功率大。它能使数控机床进行大功率切削和高速切削，实现高效率加工。 （2）变速范围宽。数控机床的主传动系统有较宽的调速范围，一般Ra>100，以保证加工时能选用合理的切削用量，从而获得最佳的生产率、加工精度和表面质量。

（3）主轴变速迅速可靠，数控机床的变速是按照控制指令自动进行的，因此变速机构必须适应自动操作的要求。由于直流和交流主轴电动机的调速系统日趋完善，所以不仅能够方便地实现宽范围无级变速，而且减少了中间传递环节，提高了变速控制的可靠性。

数控卧式加工中心主轴箱及进给机构设计

摘要:

本次设计通过对现有加工中心的分析研究,提出一种新的设计方案,其自动化程度更高,结构也相对比较简单.这一点在论文会得以体现.本方案中,主轴箱采用交流调速电机实现无级变速,在X、Y、Z三个方向上的进给运动均采用滚珠丝杠,而动力则由步进电动机通过调隙齿轮来传递,并且采用单片机进行数字控制.

控制系统采用MCS-51系列单片机,通过扩展程序存储器、数据存储器和I/O接口实现硬件电路的设计.论文中也对软件系统的设计做出了相关说明.

关键词:交流调速电机 滚珠丝杠 步进电机 单片机系统扩展

Abstract:This design tries a new method after the analyze and research of the exited machining center with the higher automatization degrees and the simpler configuration,which will be explained in the paper. In the method, AC adjustable-speed motor is us

题目2：

′

N=3KW, nmin=35.5rpm, ?=1.26,1.58 X0=4 Z=12 Dmax=

320mm.

一：选择结构式

单公比时,根据“前多后少”和“前密后疏”的原则选择结构式：12=3[1]×2[3]×3[6] 基本组级比指数改为5。 12=3[5]×2[3]×3[6]

由于扩大组的变速超过了变速范围， 修改变速顺序为12=2[5]×3[3]×2[6]。

调整级比指数获得合适的转速数列：12=2[5]×3[3]×2[6]。 二：验证最后扩大组的变速。

变速范围r= 6?（2?1）=4。在允许的范围内。

三：确定是否需要增加降速的定比传动副。 总降速比为35.5/1450约等于1/48。

三个变速组最小的传动比都为1/4总降速比为1/64，无需增加降速的传动比，为了让中间的变速组降速缓慢，减小结构的径向尺寸，在变速组的最前面增加带轮?19.5/ ?50。

四：拟定转速图如下：

05020902高智韬

1

五：确定齿轮齿数。

一轴到二轴：Z1/Z2=1.26 Z3/Z4=1/2.52

二轴到三轴：Z5/Z6=1 Z7/Z8=1/1.58 Z9/Z10=1/2.52 三轴到四轴：Z11/Z12=1.

中北大学课程设计说明书

目 录

1.概述 ....................................................................... 2 1.1机床课程设计的目的` ..................................................... 2 1.2机床主要参数 ............................................................ 2 2.参数的拟定 ................................................................. 2 2.1 确定极限转速 ............................................................ 2 2.2 主电机选择 ............................................................. 2 3.传动设计 ..........................................................

题目2：

′

N=3KW, nmin=35.5rpm, ?=1.26,1.58 X0=4 Z=12 Dmax=

320mm.

一：选择结构式

单公比时,根据“前多后少”和“前密后疏”的原则选择结构式：12=3[1]×2[3]×3[6] 基本组级比指数改为5。 12=3[5]×2[3]×3[6]

由于扩大组的变速超过了变速范围， 修改变速顺序为12=2[5]×3[3]×2[6]。

调整级比指数获得合适的转速数列：12=2[5]×3[3]×2[6]。 二：验证最后扩大组的变速。

变速范围r= 6?（2?1）=4。在允许的范围内。

三：确定是否需要增加降速的定比传动副。 总降速比为35.5/1450约等于1/48。

三个变速组最小的传动比都为1/4总降速比为1/64，无需增加降速的传动比，为了让中间的变速组降速缓慢，减小结构的径向尺寸，在变速组的最前面增加带轮?19.5/ ?50。

四：拟定转速图如下：

05020902高智韬

1

五：确定齿轮齿数。

一轴到二轴：Z1/Z2=1.26 Z3/Z4=1/2.52

二轴到三轴：Z5/Z6=1 Z7/Z8=1/1.58 Z9/Z10=1/2.52 三轴到四轴：Z11/Z12=1.

第一章 零件的分析

1．1 零件的作用

数控车床主轴箱是数控车床的基础零件，由它将一些轴、套和齿轮等零件组装在一起，使其保持正确的相对位置，彼此按照一定的传动关系协调的运动，构成机床主轴箱体部件，因此主轴箱体的加工质量直接影响着机床的性能，精度和寿命[1]。

1.2 零件的工艺分析

主轴箱的其材料为HT250，该材料具有较高的强度、耐磨性、耐热性及减振性，适用于承受较大应力[2]。 要求精度，因此底面和导向面必须垂直，零件图中导向面N和底面G的表面粗糙耐磨的零件[3]。

CK6142数控车床主轴箱的件主要加工部位为平面和孔系，其结构复杂，精度要求较高

[4]

。因为装配基面的平面度影响主轴箱与床身连接时的接触刚度，加工过程中作为定位基

面则会影响主要孔的加工度均为Ra1.6，导向面N对底面G的垂直度公差为0.015，用涂色法检查接触面积或单位面积上的接触点来衡量平面的精度。该零件上需要加工的孔较多，因此孔径的尺寸误差和几何形状误差会造成轴承和孔的配合不良。孔径过大，配合过松，会使主轴回转轴线不稳定，并降低了支撑刚度，易产生震动和噪音；孔径过小，会使配合过紧，轴承将因外环变形而不能正常运行，缩短寿命。安装轴承的孔不圆，也会使轴承外环变形而引起主轴径