数控铣床主轴箱结构设计

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1、目录绪论1第一章数控加工技术概论31.1数控技术及数控加工的基本概念31.2数控机床的组成与分类41.3数控机床的特点与数控机床的发展方向6第二章数控铣床主传动系统72.1数控机床对主传动的要求72.2数控铣床主传动的配置方式7第三章主轴电动机的选取10第四章同步带传动114.1材料选择114.2参数计算11第五章主轴组件的设计145.1主轴组件的设计要求145.2主轴材料的选择及尺寸、参数的计算165.3主轴传动装置箱体的作用205.4主轴箱体的截面形状和壁厚计算20第六章主轴轴承的选择216.1轴承的选择和轴承的精度216.2轴承预紧力的要求226.3主轴轴承的润滑与密封236.4轴承

2、寿命校核24第七章联接键的选择和碟形弹簧的选择与计算257.1联接键的选择257.2碟形弹簧的选择与计算257.3碟形弹簧材料及热处理、厚度和脱碳267.4碟形弹簧的强压处理、表面强化处理和防腐处理26第八章螺钉联接的设计28第九章液压缸与密封件的设计30489.1液压缸安装时应注意的问题319.2液压缸各部分的结构及主要尺寸的确定319.3强度校核319.4密封件的作用及其意义329.5密封的分类及密封件的材料要求329.6防尘圈设计要求33结论34致谢35参考文献36附录3748绪论在工业生产中，金属热切割一般有气割、等离子切割、数控铣床等。其中数控铣床与气割相比，其切割范围更广、效率

3、更高。而精细等离子切割技术在材料的切割表面质量方面已接近了激光切割的质量，但成本却远低于激光切割。因此，数控铣床自20世纪50年代中期在美国研制成功以来，得到迅速发展。1国外数控铣床现状与发展趋势国外数控铣床的生产厂家主要集中在德国、美国和日本。从机械结构上看，其发展经历了十字架型（轻型）、门型（小型）、龙门型（大型）3个阶段，相应的型号种类繁多。能够代表数控铣床技术最高水平的厂家主要集中在德国，目前，国外已有厂家在龙门式切割机上安装一个专用切割机械手，开发出五轴控制系统的龙门式专用切割工具，该系统可以在空间切割出各种轨迹，利用特殊的跟踪探头，在切割过程中控制切割运行轨迹。我国工厂的板材下

4、料中应用最为普遍的是数控铣床和等离子切割，所用的设备包括手工下料、仿形机下料、半自动切割机下料及数控切割机下料等。与其他切割方式比较而言，手工下料随意性大、灵活方便，并且不需要专用配套下料设备。但手工切割下料的缺点也是显而易见的，其割缝质量差、尺寸误差大、材料浪费大、后道加工工序的工作量大，同时劳动条件恶劣。用仿形机下料，虽可大大提高下料工件的质量，但必须预先加工与工件相适应的靠模，不适于单件、小批量和大工件下料。半自动切割机虽然降低了工人劳动强度，但其功能简单，只适合一种形状的切割。上述3种切割方式，相对于数控切割来说由于设备成本较低、操作简单，所以在我国的中小企业甚至在一些大型企业中仍

5、在广泛使用。48 随着国内经济形势的蓬勃发展以及以焊代铸趋势的加速，数控铣床的优势正在逐渐为人们所认识。数控铣床不仅使板材利用率大幅度提高，产品质量得到改进，而且改善了工人的劳动环境，劳动效率进一步提高。目前，我国金属加工行业使用的数控铣床是以火焰和普通等离子切割机为主，但纯火焰切割，已不能适应现代生产的需要，该类切割机可满足不同材料、不同厚度的金属板材的下料以及金属零件的加工的需要，因此需求量将会越来越大，但与国外的差距仍极为明显，主要表现为：发达国家金属加工行业90%为数控切割机下料，仅10%为手工下料；而我国数控切割机下料仅占下料总量的10%，其中数控铣床下料所占比例更小。我国数控铣

6、床每年市场需求量约在400~500台之间。相较而言，仿形切割机每年销售几千台，半自动切割机每年销售达上万台。由此可见，我国数控切割市场，尤其是数控铣床市场的发展潜力是巨大的。2数控技术的现状与发展计算机技术的飞速发展推动了数控技术的更新换代，而这也日益完善了数控铣床的高精、高速、高效功能。代表世界先进水平的欧洲、美国、日本的数控系统生产商利用工控机丰富的软硬件资源开发的新一代数控系统具有开放式体系结构，即数控系统的开发可以在统一的运行平台上，面向最终用户，通过改变、增加或剪裁结构对象（数控功能），形成系列化，并可方便地将用户的特殊应用和技术诀窍集成到控制系统中，快速实现不同品种、不同档次产

7、品的开发。开放式体系结构使数控系统有更好的通用性、柔性、适应性、扩展性，并向智能化、网络化方向发展。近几年来，由于对切割质量、劳动环境等的要求越来越高，其相应产品在我国的市场需求量也逐年上升。在我国的数控铣床设备生产行业中，由于缺乏切割理论研究与生产实践相转换的机制，因此新技术运用不广、新产品开发速度不快，制约了数控铣床技术的进一步发展和运用。48第一章数控加工技术概论1.1数控技术及数控加工的基本概念一数控技术数控技术