立式数控铣床主传动系统设计开题报告 第4页

1）合理布置轴上零件以减小轴的载荷。
为了减小轴所承受的弯矩，传动件应尽量靠近轴承，并尽可能不采用悬臂的支承形式，力求缩短支承跨距及悬臂长度。
通常轴是在变应力条件下工作的，轴的截面尺寸发生突变处产生应力集中，轴的疲劳破坏也常常发生在此处。轴肩要采用较大的R减小应力集中；选择合适的配合关系；可在轮毂或轴上开减载槽；切制螺纹处的应力集中较大，应避免在轴上受载较大的区段切制螺纹。
2）改进轴的表面质量提高轴的疲劳强度。
轴的表面愈粗糙，疲劳强度愈低。因此，应合理减小轴的表面及圆角处的 ，提高轴的疲劳强度。表面强化处理的方法有：表面高频淬火；表面渗碳、氮化；碾压、喷丸等强化处理。
4.1.7草拟轴上零件的装配方案    主轴装配图如图3所示。
 
图3 主轴装配图
预定出轴上主要零件的装配方向、顺序和关系，如下图立式数控铣床主轴的装配。
前轴承（前支撑）、套筒、轴承、套筒（曲路密封）与端盖（曲路密封）齿轮（动力输入部分）、圆螺母、轴承（后支撑）、端盖、依次从轴的后端向前端安装。

4.2对立式数控铣床主传动设计方案论证
4.2.1对立式数控铣床主传动系统简介
主传动系统是用来实现机床主运动的传动系统，他应具有一定的转速和一定的变速范围，以便采用不同材料的刀具，加工不同的材料、不同尺寸、不同要求的工作、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简单，这是因为变速功能全部或大部分主轴电动机的无极调速来承担，省去了复杂的齿轮变速机构，有些只有二级或三极齿轮变速系统用以扩大电动机无级调速的范围。
在主传动系统方面，具有下列特点：
1)目前数控机床的主传动电机已不再采用普通的交流异步电机或传统的直流调速电机，它们已逐步被新型的交流调速电机和直流调速电机所代替。
2)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。
3)变速范围大。数控机床的主传动系统要求有较大的调速范围，一般Rn＞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。
4)主轴速度的变换迅速可靠。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机的调速系统日趋完善，不仅能够方便地实现宽范围的无级变速，而且减少了中间传递环节，提高了变速控制的可靠性。
4.2.2 对立式数控铣床主传动系统的要求
1）主轴具有一定的转速和足够的转速范围、转速级数，能够实现运动的开停、变速、换向和制动，以满足机床的运动要求。
2）主电动机具有足够的功率，全部机构和元件具有是够的强度和刚度，以满足机床的动力要求。
3）主传动的有关结构，特别是主轴组件要有足够高的精度、抗振性，热变形和噪声要小，传动效率要高，以满足机床的工作性能要求。
4）操纵灵活可靠，调整文修方便，润滑密封良好，以满足机床的使用要求。
5）结构简单紧凑，工艺性好，成本低，以满足经济性要求。本文来自辣*文)论'文`网，毕业论文 www.751com.cn
4.2.3主传动的类型及方案选择
数控机床的调速是按照控制指令自动执行的，因此变速机构必须适应自动操作的要求。在主传动系统中，目前多采用交流主轴电动机和直流主轴电动机无级凋速系统。为扩大调速。
为了适应不同的加工要求，目前主传动系统主要有三种变速方式
1)具有变速齿轮的主传动
这是大中型数控机床采用较多的一种变速方式。通过几对齿轮降速，增大输出扭矩，以满足主轴输出扭矩特性的要求，见图4所示。一部分小型数控机床也采用此种传动方式以获得强力切削时所需要的扭矩。

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