目 录
摘要…………………………………………………………………… 1
ABSTRACT……………………………………………………………… 2
0 引言………………………………………………………………… 4
1 概述………………………………………………………………… 5
1.1 加工中心的发展状况…………………………………………… 5
1.1.1 加工中心的国内外发展……………………………………… 5
1.1.2 主轴部件的研究进展………………………………………… 6
1.2 课题的目的及内容……………………………………………… 7
1.3 课题拟解决的关键问题………………………………………… 8
1.4 解决上述问题的策略…………………………………………… 9
2 方案拟定…………………………………………………………… 10
2.1 加工中心主轴组件的组成……………………………………… 10
2.2 机械系统方案的确定…………………………………………… 10
2.2.1 主轴传动机构………………………………………………… 10
2.2.2 主轴进给机构………………………………………………… 12
2.2.3 主轴准停机构………………………………………………… 13
2.2.4 刀具自动夹紧机构…………………………………………… 15
2.2.5 切屑清除机构………………………………………………… 17
2.3 伺服驱动系统方案的确定……………………………………… 18
2.4 加工中心主轴组件总体设计方案的确定……………………… 19
3 主轴组件的主运动部件…………………………………………… 22
3.1 主轴电动机的选用……………………………………………… 22
3.1.1 主电机功率估算……………………………………………… 22
3.1.2 主电机选型…………………………………………………… 23
3.2 主轴……………………………………………………………… 23
3.2.1 主轴的结构设计……………………………………………… 23
3.2.2 主轴受力分析………………………………………………… 27
3.2.3 主轴的强度校核……………………………………………… 32
3.2.4 主轴的刚度校核……………………………………………… 33
3.3 主轴组件的支承………………………………………………… 34
3.3.1 主轴轴承的类型……………………………………………… 34
3.3.2 主轴轴承的配置……………………………………………… 37
3.3.3 主轴轴承的预紧……………………………………………… 38
3.3.4 主轴支承方案的确定………………………………………… 41
3.3.5 轴承的配合…………………………………………………… 41
3.3.6 主轴轴承设计计算…………………………………………… 42
3.4 同步带的设计计算……………………………………………… 44
3.5 主轴组件的润滑与密封………………………………………… 48
3.5.1 主轴组件的润滑……………………………………………… 48
3.5.2 主轴组件的密封……………………………………………… 49
3.5.3 本课题的润滑与密封方案的确定…………………………… 51
3.6 键的设计计算…………………………………………………… 52
3.6.1 主轴上的键…………………………………………………… 52
3.6.2 主电机上的键………………………………………………… 53
3.7 液压缸的设计计算……………………………………………… 54
4 主轴组件的进给运动部件………………………………………… 55
4.1 进给电动机的选用……………………………………………… 55
4.1.1 进给电动机功率的估算……………………………………… 55
4.1.2 进给电动机的选用…………………………………………… 56
4.2 联轴器的设计计算……………………………………………… 57
4.3 垂直方向伺服进给系统的设计计算…………………………… 57
4.3.1 切削力估算…………………………………………………… 57
4.3.2 滚珠丝杠副的设计计算……………………………………… 58
5 结论………………………………………………………………… 65
小结…………………………………………………………………… 68
参考文献……………………………………………………………… 70
附录…………………………………………………………………… 72
译文…………………………………………………………………… 73
原文说明……………………………………………………………… 84
