一种专用机床的回转主轴箱的设计开题报告

 2022-10-27 22:38:19

1. 研究目的与意义

背景:任何切削机床,其回转主轴箱的设计是其核心关键设计部分,切削机床回转主轴箱的性能及精度直接决定其零件切削的成功与否。本机床是一种专用磨床,该机床使用整体式主轴,主轴前后轴承均采用P4级万能配对的向心推力球轴承,并采用预加负荷安装,精确调整间隙并配有长效润滑脂,确保主轴高效可靠运行。

意义:回转主轴箱是机床的重要的部件,是用于连接机床工作主轴及其传动加工零件之间的关键机构。皮带轮将主电机动力传递给主轴。主轴转动带动砂轮转动从而实现磨削工件。回转主轴箱的设计的合理性,精确性都影响着被加工工件的切削精度,因此,研究回转主轴箱可以提高专用磨床成形磨削的质量与生产效率,具有广阔的应用前景和实际意义。

2. 课题关键问题和重难点

本课题关键问题是主轴箱的设计,回转主轴的设计,前后轴承的选择和前后轴承的最佳跨距L的计算,皮带轮的选择,法兰的选择,以及各个零件之间的连接和配合问题。回转主轴箱的性能及精度直接决定其零件切削的精度。首先要详细分析零件图纸和产品装配图,搞清楚该零件在产品中的装配关系和作用,对零件的尺寸、形状、精度、表面粗糙度进行详细分析。回转主轴箱的设计充分利用了市场情况与理论知识相结合,从而能够设计出更适应现代工业生产发展所需要的回转主轴传动装置,提高生产率。在设计出主轴传动后装置,利用Solidworks软件在计算机上进行三维模拟装配,能直观的发现问题并改进,直至设计出高精度,符合设计出承载能力高、便于安装、结构简单、性能可靠的专用磨床主轴传动。

本课题难点是难点为解决现有回转主轴传动装置的缺点和实用性问题,对本产品的结构、前后轴承跨距L的计算、主轴材料及热处理方式的选择。

3. 国内外研究现状(文献综述)

各类机床的主轴箱,担负着机床的主运动,其设计方案、制造及装配精度要求对保证工件的加工精度起着非常重要的作用。不同机床主轴箱要根据加工对象的不同和工作状况的差异分别提出不同的结构、尺寸、精度、装配关系等技术要求。本文以不同用途磨床的主轴箱(砂轮架)为例,分别在设计、制造等方面对其进行比较研究,说明设计研究主轴箱时各种零件如何进行相互配合,以满足各个不同性能的要求,做到质量、效益、效率三统一。

1使用性能与工作条件比较

砂轮架作为磨床的主要部件之一,在性能应满足结构紧凑、高刚性、小变形的要求:主轴工作时应回转平稳、运行可靠;机床加工时主轴精度及性能应高度稳定。所以机床空载下的热学特性(温升、热态几何精度等)已作为衡量精密机床的重要指标,其主轴承空运转温度已成为机床主要性能标准。本文所述的金刚石专用磨床以5500r/min转速磨削金刚石等特硬材料时、普通磨床以2500r/min的转速磨削各种工具时,都提出了主轴承空运转2h,温度≤40℃的指标要求。

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4. 研究方案

本课题研究的主要目的是设计出回转主轴箱,使其满足被加工零件的精度要求,以使其达到预期的目的。为了完成本课题的设计,在设计之前的准备工作必须做好,首先是搜集和分析资料,主要包括国内外主轴箱的发展现状,主轴、轴承的基本资料,其他类型机床主轴箱的图纸和资料等。其次是初步确定主轴箱的总体布局,包括主轴的设计,轴承的位置等。最后主要是关于前后轴承最佳跨距的计算。

本课题研究所要达到的预期效果是在零件加工时,使用本课题所设计的主轴箱可以提高加工零件的精度,提高生产效率,降低工人的劳动强度,降低企业成本。

在这次毕业设计中复习和巩固自己的专业知识,加强对绘图软件的熟练程度,提高自己的专业设计技能。

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5. 工作计划

毕业设计前一学期末完成英语翻译,收集、查阅、文献资料并准备开题报告。

第1周完成英语翻译,提交英语翻译给指导老师。英语翻译经指导老师批阅合格并确认后,

译文和原文均上传至毕业设计管理系统。译文封面用标准模板。

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