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1、长江师范学院本科毕业设计CA6140主轴箱三维CAD设计摘 要CA6140车床作为主要的车削加工机床，在机械加工行业中得到了广泛的应用。CA6140车床主轴箱的主要功用是支撑并且传动主轴，使车床的主轴带动工件用规定的转速转动。本次设计在文献调研、网络调研和市场调研等的基础上，采用计算、类比和实验等方法，完成了运动方案的确定和结构化设计，通过功能设计与计算，运用Solidworks三维软件完成零部件的建模与装配、三维结构设计和造型设计、完成零件图与装配效果图，实现装配动态展示。直观的表现出调整后主轴箱的整体及零部件的结构、形状、尺寸及装配特点，三维动画爆炸和工作运动的仿真，将CA6140车床主轴
2、箱的内部结构以及工作原理，更生动形象的表达出来，让人一目了然。利用三维CAD技术创建参数化模型，实现车床主轴箱的优化设计，减少设计过程的时间，提高产品的开发设计效率。 关键词：CA6140主轴箱；建模与装配；三维结构设计；运动仿真AbstractThe CA6140 lathe as the main turning processing machine tool, has been widely applied in the manufacturing industry. The main function of CA6140 lathe headstock is the support a
3、nd transmission shaft, the lathe spindle drives the workpiece rotate with the prescribed speed. Thedesign is based on the literature research, Internet survey and market research and so on, the computation, analogy and experimental methods, completed to determine the motion scheme and structure desi
4、gn, the design and calculation, modeling and assembly, 3D structure design and other design, complete parts diagrams and assemblydrawings using Solidworks 3D software complete parts assembly,dynamic display. A visual representation of overall and adjustment partsafter the headstock structure, shape,
5、 size and feature of assemblysimulation, 3D animation and motion of the explosion, the internalstructure of CA6140 lathe headstock and working principle, more vividimage expression, let a person at a glance. Create a parametric model using 3D CAD technology, realizing the optimization design of lath
6、e headstock, reduce the design time, improve the development efficiency of product design.Keywords: CA6140 spindle box; modeling and assembly; 3D structure design; motion simulation目 录1 绪论1.1 研究意义.(1)1.2 产品说明.(1)1.3 研究现状.(1)1.4 课题研究内容与方法.(1)1.5 设计方案可行性分析.(2)1.6 小结.(2)2 总体设计方案2.1 主轴箱的组成和特点.(3)2.2 主轴箱
7、的主要参数.(3)2.3 传动系统及其方案的确定.(4)3 车床主轴箱的具体设计3.1 主轴箱的箱体.（6）3.2 轴主要零件设计计算.（7）3.3 轴主要零件设计计算.（16）3.4 轴主要零件设计计算.（22）3.5 轴主要零件设计计算.（28）3.6 轴主要零件设计计算.（31）3.7 轴主要零件设计计算.（34）3.8 主轴箱的装配效果图.（36）3.9 小结.（39）总结与展望.（40）参考文献.（41）致谢.（42）- III -长江师范学院本科毕业设计CA6140主轴箱三维CAD设计1 绪论1. 1 研究意义1) 检验理论知识：此次CA6140主轴箱的三维CAD设计，是对过去所学
8、的专业理论知识的全面检验，在设计过程中查找自己的不足之处，并进行弥补和完善。2) 完善理论知识：通过完成毕业设计的过程中涉及到新的理论知识的了解和学习，增大了自我的知识面，完善了自我的理论知识。提高自己对于三维设计软件（Solidworks、UG）的使用能力，提高自己三维设计、三维建模的能力。3) 应用理论知识：在设计过程中，应用所学的专业理论知识，对传统主轴箱，做外观和部分零部件尺寸方面的调整，进行优化设计，并借助三维CAD软件，绘出主轴箱整体及其零部件的三维设计图，用Solidworks生成装配体效果图，制作主轴箱的装配动态展示视频，直观的表现出调整后主轴箱的整体及零部件的围观、形状、尺寸
9、及装配特点。1. 2 产品说明从世界上第一台数控车床诞生到现在已经有40多年了，伴随着微电子技术跟随时间的前进正不断地的更新，不断的进步和发展，数控车床同时也正在不断地改进技术，车床不停的更新换代，车床也同时经过了几十年来发展、停滞、引进新型高级技术等几个阶段，我国的数控车床的也发展到一定的高度，可供选择的车床品种已超过300种，比如五轴联动的数控系统、数字仿真的数控系统等高端技术要求的车床也相继出现。1. 3 研究现状传统的车床主轴箱设计方法比较复杂，采用各类仿机床，制造新零件时需制造模具和调整机床，准备时间周期长，误差大，加工零件的精度很难达到较高的要求，设计过程中更改比较费事，需要投入大
10、的时间和精力很大，如果可以突破二维平面设计的格局，使车床主轴箱的设计从三维实体造型开始整个产品的设计过程从草图，实体，装配，虚拟样机，到最后自动生成二维工程图。利用三维SolidWorks软件创建参数化模型，实现车床主轴箱的优化设计，减少设计过程的时间，提高产品的开发设计效率。1. 4 课题研究内容与方法介绍数控车床的演变和发展历程、CA6140车床主轴箱的主要功能和用途。并且在文献调研、网络调研和市场调研等的基础上，采用计算、类比和实验等方法，完成了运动方案的确定和机构化设计，通过功能设计与计算、完成零件建模与装配、三维结构设计和造型设计、完成零件图与装配效果图，实现装配动态展示 。1. 5
11、 设计方案可行性分析车床主轴箱由于其产品内部复杂，性能受制造参数影响较大，目前为止，车床主轴箱的设计仍然是比较传统的方法，设计人员都是采用二维视图来进行的，设计过程中更改图纸比较费事，使产品的设计和制造周期较长。如果可以突破二维平面设计的格局，使车床主轴箱的设计从三维实体造型开始整个产品的设计过程从草图，实体，装配，虚拟样机，到最后自动生成二维工程图。利用三维CAD技术创建参数化模型，实现车床主轴箱的优化设计，减少设计过程的时间，提高产品的开发设计效率。1. 6 小结用Solidworks绘出主轴箱整体及其零部件的三维设计图，生成装配体效果图，制作主轴箱的装配动态展示视频，直观的表现出调整后主轴箱的整体及零部件的围观、形状、尺寸及装配特点，减少设计过程的时间，提高产品的开发设计效率。2 总体设计方案
