數(shù)控銑床電主軸的設計畢業(yè)設計論文.doc

畢業(yè)設計題目數(shù)控銑床電主軸的設計姓名李建能學號3080612012專業(yè)班級08機械電子01班指導教師張智煥分院機電與能源工程分院日期2011年11月3日寧波理工學院2目錄第1章緒論.41.1選題的目的和意義.41.2數(shù)控銑床電主軸的國內外的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢.41.2.1數(shù)控銑床電主軸的國內外的研究現(xiàn)狀.41.2.2數(shù)控銑床電主軸的國內外的發(fā)展趨勢.51.3本課題主要研究內容.7第2章數(shù)控銑床電主軸的介紹.82.1銑床電主軸的工作原理.82.2數(shù)控銑床電主軸的特征.8第3章銑床電主軸結構設計.103.1電主軸結構圖.103.2電器伺服控制器的選擇.103.3轉子和定子的設計.113.4軸承的選擇.143.4.1軸承的選擇.143.4.2軸承材料的選擇.153.5冷卻系統(tǒng)的設計.163.5.1熱源的主要構成.173.5.2冷卻系統(tǒng)的冷卻路線.173.5.3主軸傳動的熱平衡計算.183.6主軸的主要結構參數(shù).193.6.1主軸前端懸伸量的確定.193.6.2主軸主支承間的跨距L的確定.203.6.3主軸的構造.203.6.4主軸擋板的設計.203.6.5主軸的材料和熱處理.203.6.6主軸所受外力的計算.20第4章軸的校核.2534.1軸的強度校核計算.254.2軸的剛度校核計算.28第5章軸承的校核.305.1角接觸球軸承的校核.305.2深溝球軸承的校核.32總結.34參考文獻.354第1章緒論1.1選題的目的和意義我國數(shù)控機床的發(fā)展歷程充分證明，數(shù)控機床電主軸發(fā)展的滯后，始終是制約我國數(shù)控機床發(fā)展的瓶頸問題之一。高速電主軸的功能部件跟不上，發(fā)展數(shù)控機床將成為空話。我國數(shù)控機床整體技術水平的發(fā)展和提高，最終離不開先進的功能部件產業(yè)的支持。我國數(shù)控機床經歷了二十多年的發(fā)展歷程,形成了一定的生產規(guī)模，具備了進一步發(fā)展的基礎。但在數(shù)控機床品種、質量和性能等方面與發(fā)達國家還存在較大差距，很難能滿足市場需求，特別是高端數(shù)控機床主要依賴進口，已明顯制約我國國民經濟和國防工業(yè)的發(fā)展。高速電主軸制造技術成為了決定高端的數(shù)控機床發(fā)展的關鍵技術。對決定電主軸發(fā)展的關鍵技術要進行重點攻關，特別是在電主軸應用中的關鍵部件諸如復合陶瓷軸承、內置式無外殼電機、性能優(yōu)良的伺服控制器、高精度位置編碼器、氣密封裝置等進行自主研發(fā)，改變這些關鍵部件主要靠進口的局面。高速電主軸也是高端的數(shù)控機床的核心，大力發(fā)展高速電主軸將對我國的裝備制造行業(yè)會起到強大的推動作用。1.2數(shù)控銑床電主軸的國內外的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢1.2.1數(shù)控銑床電主軸的國內外的研究現(xiàn)狀國內對電主軸技術的研究始于20世紀60年代，主要用于零件內表面磨削，這種電主軸的功率低，剛度小，并且它采用無內圈式向心推力球軸承，限制了高速電主軸的產業(yè)化。到80年代，隨著國內高速主軸軸承的開發(fā)成功，研制出一系列高剛度、高速電主軸，廣泛應用于各種內圓磨床和各個機械制造領域。在90年代以后由磨用電主軸轉向銑用電主軸，它不僅能加工各種形體復雜的模具，而且開發(fā)了用于木工機械用的風冷式高速銑用電主軸，推動了高速電主軸在切削中的應用。在國內以洛陽軸承研究所(洛陽軸研科技股份有限公司)為代表，早在1958年就研制出了磨用電主軸之后又研發(fā)了大功率、高轉速系列電主軸，磁懸浮和氣靜壓電主軸等，并將電主軸在90年代應用于大型數(shù)控銑床，加