CA车床主轴箱的设计.doc

CA6140车床主轴箱的设计 1 绪论 1.1 课题简介 1.1.1 金属切削机床国内外研究状况 金属切削机床是用切削的方法将金属毛坯加工成机器零件的机器，它是制造机器的机器，所以又称“工作母机”或“工作机”，习惯上称“机床”[1]。 金属切削机床是人类在改造自然的长期生产实践中，不断改进生产工具的基础上产生很发展起来的。最原始的机床是依靠双手的往复运动在工件上钻孔。最初的加工对象是木料。而后发展到加工其他材料，出现了依靠人力使工件往复回转的原始车床。当加工对象由木料逐步过渡到金属时，车圆、钻孔等都要求增大动力，于是就逐渐出现了水力、风力和畜力等驱动的机床。18世纪末，蒸汽机的出现，提供了新型巨大的能源，使生产技术发生了革命性的变化。20世纪以来，齿轮变速箱的出现，使机床结构发生了根本性的变化。近些年来，随着电子技术、计算机技术、信息技术以及激光技术等的发展并应用于机床领域，使机床的发展进入了一个新时代。自动化、精密化、高效化和多样化成为这一时代机床发展的特征，用以满足社会生产多种多样、越来越高的要求，推动社会生产力的发展[2,3]。 不断提高劳动生产率和自动化程度是机床发展的基本方向。近年来，数控机床已成为机床发展的主流。数控机床无需人工操作，而是靠数控程序完成加工循环。因此，调整方便，适应灵活多变的产品，使得中小批生产自动化成为可能。数控机床不仅实现了柔性自动化，而且提高了生产率，降低了废品率，它已由中小批生产进入了大批量的生产领域。当然，改型方便，易实现产品的更新换代，也是数控机床进入大量生产领域的重要原因[4]。 1.1.2 国内机床工业与国外的差距 我国机床工业已取得了很大的成就，但与世界先进生产水平相比，还有较大的差距。主要表现在：大部分高精度和超精密机床的性能还不能满足要求，精度保持性也较差，特别是高效自动化和数控化机床的产量、技术水平和质量等方面都明显落后。我国数控机床基本上是中等规格的车床、铣床和加工中心等。精密、大型、重型或小型数控机床，还远不能满足需要。至于航空、冶金、造船等工业部门所需要的多种类型的特种数控机床基本还是空白的[5,6]。 在技术水平和性能方面差距也很明显，国外已做到15-19轴联动，分辨率达0.01微米，而我国目前只能做到5-6轴联动，分辨率为1微米。国内产品的质量与可靠性也不够稳定，特别是先进数控系统的开发和研制还需要作进一步努力。我国机床工业必须不断扩大技术队伍和提高人员的技术素质，学习和引进国外的先进科学技术，大力开展科学研究，以便早日赶上世界先进水平[7,8]。 1.2 CA6140机床的说明 CA6140机床可进行各种车削工作，并可加工公制、英制、模数和径节螺纹。 主轴三支撑均采用滚动轴承；进给系统用双轴滑移共用齿轮机构；纵向与横向进给由十字手柄操纵，并附有快速电机。该机床刚性好、功率大、操作方便。 主要技术参数如下： 工件最大回转直径： 在床面上……………………………………………………………………400毫米 在床鞍上……………………………………………………………………210毫米 工件最大长度（四种规格）…………………………750、1000、1500、2000毫米 主轴孔径…………………………………………………………………… 48毫米 主轴前端孔锥度 ………………………………………………………… 400毫米 主轴转速范围： 正传（24级）……………………………………………………… 10～1400转/分 反传（12级）……………………………………………………… 14～1580转/分 加工螺纹范围： 公制（44种）……………………………………………………………1～192毫米 英制（20种）………………………………………………………… 2～24牙/英寸 模数（39种）………………………………………………………… 0.25～48毫米 径节（37种）…………………………………………………………… 1～96径节 进给量范围： 细化 0.028~0.054毫米/转 纵向（64种）…………………………………… 正常 0.08~1.59毫米/转 加大 1.71~6.33 毫米/转 细化 0.014~0.027毫米/转 横向（64种）……………………………………… 正常 0.04~0.79 毫米/转 加大 0.86~3.16 毫米/转 刀架快速移动速度： 纵向……………………………………………………………………………4米/分 横向……………………………………………………………………………4米/分 主电机： 功率……………………………………………………………………………7.5千瓦 转速…………………………………………………………………………1450转/分 快速电机： 功率