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1、裝備制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè),是體現(xiàn)一個(gè)國(guó)家綜合實(shí)力的因素之一。裝備制造業(yè)的基礎(chǔ)就在于機(jī)床,高精度高效率的機(jī)床是產(chǎn)品質(zhì)量的保證,而集精度與效率于一體的機(jī)床就是加工中心。主軸單元是機(jī)床的主要組成部件之一,機(jī)床加工工件是由主軸單元夾持著工件或刀具旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)的,所以,主軸單元的精度對(duì)機(jī)床的精度有著重要的影響。加工中心機(jī)械主軸單元是帶有松拉刀機(jī)構(gòu)、由伺服電機(jī)拖動(dòng)、能帶動(dòng)加工工具高速旋轉(zhuǎn)的高剛度、高精度、模塊化的功能部件,對(duì)加工中心的質(zhì)量和生產(chǎn)率
2、有著重要的影響。本論文針對(duì)市場(chǎng)對(duì)高速度、高精度的加工中心主軸單元的實(shí)際工程需求,經(jīng)過(guò)分析比較和理論計(jì)算,研制了一套高速、高精度直聯(lián)式機(jī)械主軸單元,研究工作對(duì)我國(guó)加工中心研發(fā)具有重要意義。本文的主要研究工作如下:
針對(duì)工程需求,提出了主軸單元的設(shè)計(jì)要求,并對(duì)主軸單元進(jìn)行了總體設(shè)計(jì)方案論證。通過(guò)論證,確定了機(jī)械主軸單元、直聯(lián)式結(jié)構(gòu)、BT40刀柄和松拉刀方案。選用P2級(jí)角接觸陶瓷球軸承,兩兩串聯(lián)、整體背對(duì)背的4列滾動(dòng)軸承組合結(jié)構(gòu),輕
3、預(yù)緊、油脂潤(rùn)滑。主軸單元套筒設(shè)計(jì)循環(huán)水冷卻方式。
設(shè)計(jì)計(jì)算了主軸單元軸系結(jié)構(gòu)的主要參數(shù)。根據(jù)已確定的滾動(dòng)軸承組合結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)計(jì)算了軸承組合的最佳支承跨距和主軸徑向剛度;對(duì)主軸錐孔徑向跳動(dòng)、定心軸頸徑向跳動(dòng)、主軸軸向竄動(dòng)精度和前后壓蓋聯(lián)接螺釘強(qiáng)度進(jìn)行了驗(yàn)算;采用慕貝爾公司編制的軟件,對(duì)碟簧的型號(hào)、數(shù)量、打刀行程以及打刀力等進(jìn)行了計(jì)算,確定了碟簧型號(hào)和數(shù)量。
編制了主軸單元的主要零件的制造工藝,對(duì)零件加工過(guò)程中遇到的難點(diǎn)進(jìn)
4、行了詳細(xì)的論證,并提出了針對(duì)性的工藝措施。根據(jù)主要零件尺寸精度檢測(cè)結(jié)果,編制了主軸單元的裝配工藝,并在裝配過(guò)程中對(duì)隔套的長(zhǎng)度配合尺寸進(jìn)行反復(fù)調(diào)整,得到了符合剛度要求的主軸單元。
對(duì)研制的主軸單元進(jìn)行了幾何精度和綜合精度檢測(cè),主要檢測(cè)內(nèi)容包括:主軸內(nèi)錐孔跳動(dòng)、近主軸端跳動(dòng)、300mm處跳動(dòng)、主軸軸向竄動(dòng)、溫升檢測(cè)、振動(dòng)檢測(cè)、噪聲檢測(cè)、靜剛度檢測(cè)、拉刀實(shí)驗(yàn)、主軸軸向誤差運(yùn)動(dòng)檢測(cè)、主軸徑向誤差運(yùn)動(dòng)檢測(cè)和主軸傾斜運(yùn)動(dòng)誤差檢測(cè)。對(duì)檢測(cè)結(jié)
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