数控铣床主轴箱部件设计开题报告

1. 研究目的与意义

随着生产技术的发展，越来越多的数控机床被用于工业生产中，给生产活动带来了方便。而在一台数控机床中，主轴箱是一个核心的位置，影响着整个机床的变速和加工性能。数控铣床主运动是机床在加工时主轴直接带动刀具作旋转运动。所以，在主轴箱部件中，主轴设计又是最重要的。数控机床主轴箱主要零件包括:主轴箱体,主轴,轴承,隔套,锁紧螺帽,迷宫法兰,皮带轮,拉杆,压板,刹铁,限位挡块等。这些部件的性能直接影响工件的加工质量和切削生产率,是决定机床性能和技术经济指标的重要因素。所以，一台数控铣床的加工精度主要是由主轴箱的性能决定的。因此，数控铣床主轴箱部件设计尤为重要。

2. 课题关键问题和重难点

数控铣床主轴箱部件设计过程中存在这诸多问题和难点。关键问题在于主轴箱部件的合理配置，以便于可以使主轴存在一定的转速范围和采用无级变速，能够实现运动的开停、转向、变速和制动等以满足机床的运动需求。主轴要进行一定的强度计算和受力分析，还要有一定的精度要求，以便满足机床的工作性能要求。同时，主轴箱的密封和润滑，其他部件的强度和精度要求，主轴前后轴承的寿命计算等一系列繁杂的过程。还有，要考虑主要零件的经济成本和计算其成本。难点在于主轴箱各个部件的合理配置以及关于主轴一系列的强度计算和受力分析，主轴的选材和轴承的寿命计算。最后，整个主轴箱的装配图的绘制。这些都是要在本次设计中要重点思考和解决的。

3. 国内外研究现状（文献综述）

数控机床是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业的渗透形成的机电一体化产品，起技术范围覆盖很多领域：（1）机械制造技术（2）信息处理、加工、传输技术；（3）自动控制技术；（4）伺服驱动技术；（5）传感技术；(6)软件技术等。计算机对传统机械业的渗透，完全改变了制造业。制造业不但成为工业化的象征，而且由于信息技术的渗透，使制造业犹如朝阳产业，具有广阔的发展天地。在数控机床中主轴箱又是核心部件，影响着数控机床的工作性能。

数控铣床主轴箱部件设计中箱体的设计通常采用所谓的结构包容法，即根据箱体内部零件尺寸和它们之间的相互关系，采用包容的方法来构造箱体的结构形状及确定其结构尺寸。同时，还应考虑外部有关零件对箱体形状和尺寸的要求。箱体的一些结构参数，如壁厚、凸台、筋板和孔等对箱体的工作能力、材料消耗、质量及成本影响很大，设计时必须处理好。壁厚及筋板和凸台等的布置和尺寸的确定可采用类比法，对同类产品进行比较，并参照设计手册和经验来设计。

主传动系统要有较高的精度和刚度的简化结构，较宽的调速范围，要能实现无级调速，恒功率范围要宽，良好的抗振性和热稳定性，并且要求主轴在正反向转动时均可进行自动加减速控制，加减速时间短和为了满足自动换刀，要求主轴具有刀具自动装卸，主轴定向停止和主轴孔内的切屑清除装置。主传动系统的调速一般有四种基本形式。第一，带有变速齿轮的主传动；第二，通过带传动的主传动；第三，用双电动机分别驱动主轴的主传动；第四，内置调速电动机直接驱动的主传动。

4. 研究方案

首先，进行电机的选择，确定电动机的转速以及同步带的选择和模数以及小带轮和大带轮的齿数等一些参数。

确定调速范围和无级调速类和主轴箱的设计，主轴箱体的截面形状和壁厚计算。

其次，确定主轴上部件的配置，查阅刀头等一些标准件的数据资料，决定选用那些标准部件。

5. 工作计划

第1周完成英文翻译，提交英文翻译给指导老师批阅。英文翻译经指导老师批合格并确认后，译文和原文均上传至毕业设计管理系统。译文封面采用标准模板。

第2周查阅文献资料，撰写开题报告。了解数控机床发展前景，国内外数控技术

应用情况。还有对于该选题的理解和认识。