FA-16TL斗笠式刀库实训台主轴部件设计和CAD图纸(2)

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1.2 课题的目的及内容

FA-16TL斗笠式刀库实训台是为了使学生以及实训人员了解和初步掌握加工中心的原理以及操作方式的数控实训台。它的发展对于国家培养数控技术人才非常重要。

毕业设计的基本数据：

1. 主轴电机型号：MDMA082A1D

2. 最大刀具重量：8kg

3. 刀柄型号：BT40

4.. 斗笠式刀库：10个刀位，换刀时间为8秒

5. 打刀缸：G4000 3T×13L

6. 拉刀爪座：BT40 45°

7、主轴功率： 3.5 – 5KW；主轴转速： 20 - 4000rpm

8、进给速度：X、Y向 1 - 10000mm/min；Z向 1 - 5000mm/min

9、定位精度：±0.025mm；重复精度：±0.01mm

1.3 课题拟解决的关键问题

精度问题是各种机床对其进给组件以及主轴组件的主要要求，要保证机床在限定的载荷范围和转速范围内主轴组件能够精确稳定地围绕轴心回转。并且能够在长时间工作中保证这种状态。要设计主轴组件和进给组件，解决这个基本问题是必须的。为了满足相应的精度要求。主轴组件和进给组件一般应该满足以下几个基本要求。

旋转精度

旋转精度指的是机床在没有负载进行低速旋转时，刀具部件或者安装工件的轴向以及径向跳动值满足要求，这样做的目的是使加工零件的集合精度和表面粗糙度达到相应的要求。

刚度

刚度指的是进给组件以及主轴组件在受外力作用时，依然保持一定工作精度的能力。刚度不足不仅影响加工精度和表面质量，还容易引起振动，使传动件和轴承的工作条件恶化。设计时在满足其它条件的情况下，尽量提高刚度值。

抗振性

指的是进给组件以及主轴组件在切削运动过程中抵抗自激振动以及强迫振动保持平稳运转的能力。抗振性与加工表面质量和生产率直接相关，应尽量提高。

温升和热变形

温升会导致机床部件产生热变形，使主轴的进给和旋转的相对位置产生变化，影响加工精度。并且温度过也会让轴承等原件之间的间隙发生变化从而破坏润滑条件。加剧磨损。

耐磨性

指的是长期保持其原始精度的能力。材料热处理、轴承类型和润滑方式是主要影响因素。

2 方案拟定

2.1 实训台主轴组件的组成

主轴、装在主轴上的传动件和密封件、主轴支承、密封件等构成了主轴组件。由数控系统控制主轴的启动停止变速等。主轴的启动、停止和变速等均由数控系统控制。主轴作为加工中心的核心部件之一，其结构的好坏、刚度、精确度等直接关系到实训台的性能有，它决定了实训台的定位精度等各个方面。主轴内部刀具自动夹紧机构是自动刀具交换装置的组成部分。

2.2 机械系统方案的确定

2.2.1 主轴传动机构

同步带传动和齿轮传动是当今机床主轴传动机构的主要传动方式。

齿轮传动应用普遍类型较多且有比较好的适应能力，是机械传动最重要的传动之一它能传递很高的功率，效率高达99%，圆周速度可高达200米每秒。齿轮传动传动比大多是固定的，只有少数是有级变速传动。它要求很高的制造和安装精度，价格昂贵，且不能胜任传动距离较大的场合。

同步带是啮合传动中唯一一种不需要润滑的传动方式。它在啮合传动中结构的简易程度，制造简单，经济性很高还有最强的弹性缓冲能力、两轴可以任意布置，重量和噪声低等优点。同步带的带已经标准化，由专门的厂家生产，带轮则自行设计制造，它在距离较厂，多轴传动时性价比较高。它的线速度约在五十到一百米每秒之间。传动功率可达300kW，传动比可达十到二十，传动效率可达百分之九十八。