发布时间 : 星期四 文章主轴套筒毕业设计 - 图文更新完毕开始阅读
毕业设计用纸
摘要
机床主轴是机床的核心功能部件，传统机床主轴是通过中间的传动装置，如皮带、齿轮等带动主轴旋转而进行工作的。电主轴又称内装式电机主轴单元，其主要特征是电机置于主轴内部，通过驱动电源直接驱动主轴进行工作。由于电主轴将机床主轴的高精度与高速电机的电磁功能有机地结合在一起，省去复杂的中间传动环节，具有调速范围广、振动噪声小，便于控制，能实现准停、准速、准位等功能，不仅拥有极高的生产效率，而且能显著地提高零件的表面质量和加工精度。在机械制造业不断向高速、高精度、高智能化发展的今天，高速高精度电主轴已经得到了广泛的应用。
本论文主要是主轴套筒的加工工艺及制造，主要涉及主轴套筒的切削用量的选择，工件的定位装夹，加工顺序，结合数控加工等，分别进行工艺方案分析，机床的选择，刀具加工路线的确定，数控程序的编制，最终形成可以指导生产的工艺文件。在整个工艺过程的设计过程中，要通过分析，确定最佳的工艺方案，使得零件的加工成本最低，合理的选用定位夹紧方式，使得零件加工方便、定位精准、刚性好，合理选用刀具和切削参数，使得零件的加工在保证零件精度的情况下，加工效率最高、刀具消耗最低。在设计中主要用CAD以及Mastercam来体现了主轴套筒的三维造型以及加工过程。并且通过Mastercam的自动生成程序来减少实际生产过程的工艺设计时间。最终形成的工艺文件要完整，并能指导实际生产。
关键词：主轴套筒 工艺设计 数控加工
第 1 页 共 47 页
毕业设计用纸
ABSTRACT
The spindle is the core of the machine tool functional unit, spindle is traditional through intermediate transmission device, such as leather belt, gear, etc and the spindle drive to work. Electric spindle and said loading in motor spindle unit, its are main the feature is motor spindle, through the drive in internal power supply direct driving spindle. Because electric spindle of machine tool spindle will high accuracy and high speed motor of the electromagnetic function together efficiently, save in the middle of the complex transmission links with speed, scope, the noise is small, easy to control the vibration, can realize must stop, accurate speed, allowed a, and other functions, not only with the high production efficiency, but also can improve the surface quality of parts and machining accuracy. In mechanical manufacturing to keep the high speed, high precision, high intelligent development today, high speed and high precision electric spindle has been widely used.
This thesis mainly is the processing technology of the spindle sleeve and manufacturing, mainly involves the spindle sleeve of selection of cutting parameter, also the positioning clamping, processing order, with CNC processing etc, are for process scheme analysis, the choice of the machine tool, cutting tool processing route, the determination of numerical control programming, and finally form can guide the production process documents. In the whole process of the design process, through the analysis to determine the best, process scheme, making parts processing, the selection of the lowest cost of reasonable positioning clamping style, making parts processing convenient, positioning precision, rigid, reasonable choice of cutting tool and cutting parameters, makes parts processing in guarantee the accuracy of the parts, processing efficiency is the highest, cutting tool consumption minimum. In the design of the main use CAD and Mastercam to reflect the spindle sleeve of 3 d modeling and process. And Mastercam through the automatic generation of program to reduce the actual process of production process design time. We finally formed process documents to complete, and can guide practical production.
Keywords: spindle sleeve machining process design nc
第 2 页 共 47 页
毕业设计用纸
目 录
第一章 绪 论 --------------------------------------------------------------- 4 第二章 主轴套筒零件的加工工艺设计 ------------------------------------------- 5 2.1 主轴套筒零件图 ----------------------------------------------------------- 5 2.2零件的结构工艺性分析 ----------------------------------------------------- 6 2.3毛坯的确定 --------------------------------------------------------------- 7 2.4主要加工表面方法的确定 --------------------------------------------------- 8 2.5定位基准和夹紧方案的确定 ------------------------------------------------ 10 2.6工艺路线的拟定 ---------------------------------------------------------- 14 第三章 主轴套筒的数控加工工序设计 ------------------------------------------- 16 3.1加工余量的确定 ---------------------------------------------------------- 16 3.2切削用量的确定 ---------------------------------------------------------- 16 3.3刀具的选择 -------------------------------------------------------------- 18 3.4夹具的选择 -------------------------------------------------------------- 19 3.5加工设备的选用 ---------------------------------------------------------- 20 3.6工序与工步的划分 -------------------------------------------------------- 21 第四章 主轴套筒的数控加工程序 ----------------------------------------------- 26 第五章 结论 ---------------------------------------------------------------- 37 参 考 文 献 ----------------------------------------------------------------- 38 致 谢-------------------------------------------------------------------- 39 附表1 机械加工工艺过程卡片 ------------------------------------------------ 40 附表2 数控加工工序卡片 ---------------------------------------------------- 41 附表3 数控加工工序卡片 ---------------------------------------------------- 42 附表4 数控加工工序卡片 ---------------------------------------------------- 43 附表5 数控加工工序卡片 ---------------------------------------------------- 44 附表6 数控加工工序卡片----------------------------------------------------- 45 附表7 数控加工工序卡片----------------------------------------------------- 46
第 3 页 共 47 页
毕业设计用纸
第一章 绪 论
电主轴是最近几年在数控机床领域出现的将机床主轴与主轴电机融为一体的新技术电主轴是最近几年在数控机床领域出现的将机床主轴与主轴电机融为一体的新技术，它与直线电机技术、高速刀具技术一起，将会把高速加工推向一个新时代。电主轴是一套组件，它包括电主轴本身及其附件：电主轴、高频变频装置、油雾润滑器、冷却装置、内置编码器、换刀装置。
电主轴所融合的技术：
高速轴承技术：电主轴通常采用复合陶瓷轴承，耐磨耐热，寿命是传统轴承的几倍；有时也采用电磁悬浮轴承或静压轴承，内外圈不接触，理论上寿命无限；
高速电机技术：电主轴是电动机与主轴融合在一起的产物，电动机的转子即为主轴的旋转部分，理论上可以把电主轴看作一台高速电动机。关键技术是高速度下的动平衡； 润滑：电主轴的润滑一般采用定时定量油气润滑；也可以采用脂润滑，但相应的速度要打折扣。所谓定时，就是每隔一定的时间间隔注一次油。所谓定量，就是通过一个叫定量阀的器件，精确地控制每次润滑油的油量。而油气润滑，指的是润滑油在压缩空气的携带下，被吹入陶瓷轴承。油量控制很重要，太少，起不到润滑作用；太多，在轴承高速旋转时会因油的阻力而发热。
冷却装置：为了尽快给高速运行的电主轴散热，通常对电主轴的外壁通以循环冷却剂，冷却装置的作用是保持冷却剂的温度。
内置脉冲编码器：为了实现自动换刀以及刚性攻螺纹，电主轴内置一脉冲编码器，以实现准确的相角控制以及与进给的配合。
自动换刀装置：为了应用于加工中心，电主轴配备了自动换刀装置，包括碟形簧、拉刀油缸等；
高速刀具的装卡方式：广为熟悉的BT、ISO刀具，已被实践证明不适合于高速加工。这种情况下出现了HSK、SKI等高速刀具。
高频变频装置： 要实现电主轴每分钟几万甚至十几万转的转速，必须用一高频变频装置来驱动电主轴的内置高速电动机，变频器的输出频率必须达到上千或几千赫兹。
本设计的零件为主轴套筒，它是用于主轴上的一个连接件，从其外形特征来看，它是一个典型的套类零件。本文根据该零件的图纸及技术要求，对该零件进行了详细的数控加工工艺分析，依据分析的结果，确定了该零件的加工方法、装夹方式、定位基准、使用刀具、加工顺序安排、工步划分，走刀路线和切削用量等，并编制了零件的数控加工工艺卡片、数控加工工序卡片和刀具卡片等，最后，采用手工编程和自动编程的方式编制了该零件的数控加工程序。
第 4 页 共 47 页