2071 cjk6256b数控车床主轴箱的改进设计

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1、前言随着科学技术的不断发展，机械产品日趋精密、复杂，改型也日益频繁，对机床的性能、精度、自动化程度等提出了越来越高的要求。机械加工工艺过程自动化是实现上述要求的重要技术措施之一，不仅能够提高产品质量和生产率，降低生产成本，还能改善工人的劳动条件。为此，许多企业采用自动机床、组合机床和专用机床组成自动或半自动生产线。但是，采用这种自动、高效的设备，需要很大的初期投资以及较长的生准备周期，只有在大批量的生产条件（如汽车、拖拉机、家用电器等工业主要零件的生产），才会有显著的经济效益。在机械制造工业中，单件、小批量

2、生产的零件约占机械加工总量的70%~80%。科学技术的进步和机械制造产品市场竞争的日趋激烈，致使机械产品不断改型、更新换代，批量相对减少，质量要求越来越高。采用专用的自动机床加工这类零件就显得很不合理，而且调整或改装专用的“刚性”自动生产线投资大、周期长，有时从技术上甚至是不可能实现的。采用各类仿型机床，虽然可以部分地解决小批量复杂零件的精度很难达到的要求。为了解决上述问题，满足多品种、小批量，特别是结构复杂、精度要求高的零件的自动化生产，迫切需要一种灵活的、通用的、能够适用于产品频繁变化的“柔性”自动化机

3、床。随着计算机科学技术的发展，1952年，美国帕森斯公司(Parsons)和麻省理工学院（MIT）合作，研制成功了世界上第一台以数字计算机为基础的数字控制(numericalcontrol,简称NC)3坐标直线插补铣床，从而使机械制造业进入了一个新阶段。因此，在毕业设计到来时，根据我们专业与企业的要求，在徐卫国老师的指导下，本人选择了数控车床的改造这一课题。通过研究，改造主要有三个部分：（1）主轴箱（2）电器（3）自动刀架此课题有本人承担，本人改造主轴箱中的主轴部件是机床重要组成部分之一。除了与普通机床一样

4、要求具有良好的旋转精度、静刚度、抗振性、热稳定性及耐磨性外，由于数控机床在加工过程中不进行人工调整，且数控机床要求的转速更高，功率大。所以数控机床的主轴部件在上述几方面要求更高且更严格。在主轴部件的改造方面，本人采取尽可能按原机床传动路线，并选用主轴脉冲发生器来输出主轴转速，主轴转一转，主轴脉冲发生器发出1024个脉冲。数控车床的电器也很重要，车床的自动化程度也就在此体现。18电器方面，本人参考CJK6256B简易数控车床的电器原理，该结构简单，能较好的实现对主轴电机主轴变频器，刀台电机正反转，风扇等等的控

5、制。自动刀架也是数控车床与普通车床的重要区别之一，它具有准确的重复定位功能，具有较高的精度。18目录第一章数控机床的主传动及主轴部件1.1数控机床主传动装置……………………………………………………4-61.1.1特点1.1.2变速方式1.1.3选择电动机1.1.4选择带轮1.1.5确定传动方式1.2主轴组件设计………………………………………………………………7-91.2.1主轴主件类型1.2.2主轴设计1.2.3主轴支承1.2.4主轴停止功能11.3中间轴的设计……………………………………………………………

6、……101.4输入轴的设计…………………………………………………………………111.5主轴箱的装配…………………………………………………………………12第二章电器…………………………………………………………………………13-14第三章自动刀架……………………………………………………………………15结论……………………………………………………………………16参考文献……………………………………………………………………………17附录…………………………………………………………………………………1818第一章数控

7、机床的主传动及主轴组件1.1数控机床主传动装置1.1.1特点数控机床的主传动与普通机床的相比具有以下特点：（1）主轴传动系统转速高，功率大，能满足数控机床大功率切削和高速切削的要求，实现机床高效率工作。（2）传动系统调速范围较大，变速迅速可靠，并能实现自动无级调速，使切削工作始终在最佳状态下进行。（3）为实现刀具的快速或自动装卸，主轴上具有特殊的刀具安装结构。（4）主轴部件要求有较大的刚度和较高的精度。1.1.2变速方式本人根据原机床结构采用双向内齿离合器来使主轴实现四级变速。1.1.3选择电动机选用Y16

8、0L-4A型鼠笼转子电动机系列。功率15KW转速1460r/min.额定转矩2.2kn/m。1.1.4选择带轮根据电动机的输出功率、输出轴所需的转速、工作时间，选择并校核带轮，确定小带轮与大带轮的基准直径，大带轮如装配图所示，基准直径为304mm，采用孔板式结构。此结构可以避免齿轮传动时引起的振动与噪声，传动比较准确，传动精度高、平稳、噪声小，维修保养方便，不需润滑。采用无级变速主轴电机（直流或交流），主轴箱内齿