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1、 目录摘 要III1 引言12 主要技术参数33 传动方案和传动系统图的拟定44 零件设计阶段84.1 整体设计84.2 轴I上零件设计94.2.1 选择V带94.2.2 连接发动机和变速箱动力传输的设计104.2.3 对传动齿轮的计算114.2.4 对传动轴上键的计算124.2.5 对传动轴上轴承的计算144.3 轴II上零件设计154.3.1 对传动齿轮的计算154.3.2 对传动轴的计算164.3.3 对轴承组刚度的计算184.4 轴III上零件设计194.4.1 对传动齿轮的计算194.4.2 对传动轴的计算214.4.3 对传动轴上轴承的计算234.5 传动系统的轴及轴上零件设计24
2、4.5.1 齿轮的验算244.5.2 传动轴的验算254.5.3 对轴承组刚度的计算264.6 轴V上零件设计284.6.1 对传动齿轮的计算284.6.2 对传动轴的计算304.6.3对轴承组的刚度计算314.7 转速范围的扩大324.7.1 背轮设计的目的324.7.2背轮机构具体设计325 加工工艺规程335.1 对箱体进行分析335.1.1 整体分析335.1.2 工艺分析335.2 毛胚以及材料的选择345.3 确定工艺路线365.3.1 确定加工余量、工序尺寸375.3.2 确定切削用量385.4 专用夹具设计465.4.1 夹具的结构465.3.2 夹紧力大小的确定原则465.3
3、.3 定位基准的选择475.3.4 切削力的计算与夹紧力分析475.3.4 夹紧元件及动力装置确定475.3.5 夹具精度分析475.3.6 夹具操作说明486 心得体会487 致谢50摘 要目前，国内数控卧式车床正向着重载、高速、高精度的方向发展，重载卧式车床主电机的规格越来越大、重载卧式车床主轴转速越来越高。机床在持续高速、重载荷的条件下加工零件时，机床主轴箱的主轴轴承和I轴轴承经常出现由于温升过高而损坏的问题。主轴和I轴外部法兰盘经常出现漏油的问题。为解决上述问题，对主轴箱的结构进行技术改进，增加了主轴前轴承温度测量反馈装置和主轴油箱油温控制装置，并对主轴和I轴的进油、回油、密封结构进行
4、技术改进。增加了双重密封回油结构，使主轴箱的主轴和I轴的进油、回油、密封结构更加合理，提高了主轴箱在持续运转时的安全性、可靠性。主轴的轴承是机床的关键外配套件，价格很高。机床在持续高速、重载荷的条件下加工零件时，机床主轴轴承发热量非常大。主轴轴承温度必须得到合理的检测和控制，才能保证主轴箱的主轴轴承的正常使用。为此，本次毕业设计对主轴箱结构作出调整。 另外，通过采用背轮机构增加了主轴箱的转速范围。选用变频电机加大主轴输出以及其他一些方面的改进措施来提高机床主轴主轴工作稳定性，从而增加机床寿命。Abstract:At present, the domestic load CNC horizont
5、al lathe forward focused, high-speed, high-precision direction, heavy horizontal lathe main motor specifications growing, heavy horizontal lathe spindle speed increasing. Machine tools in the continuous high-speed, heavy load conditions when machining parts, machine tool spindle bearings and spindle
6、 box I axis bearing temperature is too high and often occur due to corruption issues. Spindle and the I-axis external flange leakage problems frequently arise. To solve the above problems, the structure of the spindle box for technical improvements, increased the spindle front bearing temperature me
7、asuring means and the feedback control means spindle oil tank, and the I-axis of the spindle and into the oil, oil return, the seal structure of technical improvements. Increased oil return double seal structure, the headstock spindle and the I-axis into the oil, oil return, the sealing structure is
8、 more reasonable to improve the spindle box in the continuous operation safety and reliability.Machine tool spindle bearings are key to the outer parts, the price is very high. Machine tools in the continuous high-speed, heavy load conditions when machining parts, machine tool spindle bearings heat
9、is very large. Spindle bearing temperature must be reasonably detection and control, in order to ensure the headstock spindle bearings for normal use. To this end, this graduation project on the headstock structural adjustment. In addition, by using the back wheel mechanism increases the headstock s
10、peed range. Increase the output frequency motor spindle selection and some other improvements in measures to improve the stability of the machine spindle spindle work, thereby increasing tool lifeIV- 1 引言 通用机床即卧式车床，主轴水平布置，作旋转主运动，大刀架沿床身作纵向运动，可车削各种旋转体和内外螺纹等，是使用范围较广的车床。车床特点1.床身、床脚、油盘等采用整体铸造结构，刚性高，抗震性好，
11、符合高速切削机床的特点。2. 床头箱采用三支承结构，三支承均为圆锥滚子轴承，主轴调节方便，回转精度高，精度保持性好。3.进给箱设有公英制螺纹转换机构，螺纹种类的选择转换方便、可靠。4. 溜板箱内设有锥形离合器安全装置，可防止自动走刀过载后的机件损坏。5. 车机床纵向设有四工位自动进给机械碰停装置，可通过调节碰停杆上的凸轮纵向位置，设定工件加工所需长度，实现零件的纵向定尺寸加工。6. 尾座设有变速装置。7.润滑系统设计合理可靠，车头箱、进给箱、溜板箱均采用体内飞溅润滑，并增设线泵、柱塞泵对特殊部位进行自动强制润滑。车床部件（1）变速箱变速箱用来改变主轴的转速。主要由传动轴和变速齿轮组成。通过操纵
12、变速箱和主轴箱外面的变速手柄枣改变齿轮或离合器的位置，可使主轴获得12种不同的速度。主轴的反转是通过电动机的反转来实现的。（2）主轴箱主轴箱用来支承主轴，并使其作各种速度旋转运动；主轴是空心的，便于穿过长的工件；在主轴的前端可以利用锥孔安装顶尖，也可利用主轴前端圆锥面安装卡盘和拨盘，以便装夹工件。（3）挂轮箱挂轮箱用来搭配不同齿数的齿轮，以获得不同的进给量。主要用于车削不同种类的螺纹。（4） 进给箱 进给箱用来改变进给量。主轴经挂轮箱传入进给箱的运动，通过移动变速手柄来改变进给箱中滑动齿轮的啮合位置，便可使光杆或丝杆获得不同的转速。（5）溜板箱 溜板箱用来使光杠和丝杠的转动改变为刀架的自动进给
13、运动。光杠用于一般的车削，丝杠只用于车螺纹。溜板箱中设有互锁机构，使两者不能同时使用。（6）刀架 刀架用来夹持车刀并使其作纵向、横向或斜向进给运动。机床的规格和用途机床主传动的作用是把电机的转速和转矩通过一定途径传给主轴,使工件以不同的速度运动,主传动性能的好坏,直接影响零件的加工质量和生产效率。考虑到改造的经济性,可乘用机床原有的普通三相异步交流电动机拖动。考虑到加工过程中当电网电压和切削力矩发生变化时,电机的转速也会随之波动,直接影响加工零件的表面粗糙度。因此为提高加工精度,实现主轴自动无级变速,在主轴上增加了交流异步电动机变频调速系统,从而不需进行机械换档。针对机床要求具有螺蚊切削功能,
14、在主轴部位安装主轴脉冲发生器,所示。为保证脉冲发生器与主轴等速旋转,即主轴转一周,主轴脉冲发生器也转一周,主轴脉冲发生器的安装方式很重要。2 主要技术参数 产品型号CA6140A床身回转直径400mm刀架上回转直径210mm马鞍内回转直径有效长度最大工件长度 / 最大车削长度750/650mm;1000/900mm;1500/1400mm;2000/1900mm主轴中心至床身平面导轨距离205mm主轴孔径 / 主轴孔前端锥度 52 mm /1:20主轴转速级数24/12.主轴转速范围50Hz: 11-1600r/min50Hz: 14-1580r/min纵向进给量范围（ 64 种）标准进给 : 0.08-1.59mm/r横向进给量范围（ 64 种）标准进给 : 0.04-0.79mm/r刀架纵 / 横向的快移速度纵向 : 4m/min横向 : 2m/min加工螺纹范围公制螺纹: 1-192mm;英制螺纹: 2-24 牙 / 寸上 / 下刀架最大行程140mm/320mm刀架转盘回转角度 90 o主轴中心线至刀具支承距离26mm刀杆截面尺寸25mm25mm丝杠螺距12 mm主电机功率7.5KW表1 技术参数3 传动方案和传动系统图的拟定 1.对主轴转速的选择机床,，其范围是2.选择传动比 1.263.确定转速级数 Z= 244.主轴传动的结构式 24=21321+（2
