南京理工大學(xué)泰州科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告學(xué)生姓名：陳祖棟學(xué)號：05010114專業(yè)：機械工程及自動化設(shè)計(論文)題目：M1432B外圓磨床主軸系統(tǒng)改造設(shè)計指導(dǎo)教師:曲波陳濤2009年3月22日開題報告填寫要求1開題報告（含“文獻綜述”）作為畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯委員會對學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計（論文）工作前期內(nèi)完成，經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見及所在專業(yè)審查后生效；2開題報告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫或按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式（可從教務(wù)處網(wǎng)頁上下載）打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應(yīng)及時交給指導(dǎo)教師簽署意見；3“文獻綜述”應(yīng)按論文的格式成文，并直接書寫（或打?。┰诒鹃_題報告第一欄目內(nèi)，學(xué)生寫文獻綜述的參考文獻應(yīng)不少于15篇科技論文的信息量，一般一本參考書最多相當(dāng)于三篇科技論文的信息量（不包括辭典、手冊）；4有關(guān)年月日等日期的填寫，應(yīng)當(dāng)按照國標(biāo)GB/T740894數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時間表示法規(guī)定的要求，一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書寫。如“2009年3月15日”或“2009-03-15”。畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告1結(jié)合畢業(yè)設(shè)計（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻資料，每人撰寫2000字左右的文獻綜述：文獻綜述摘要本文系統(tǒng)介紹了磨床與磨床主軸系統(tǒng)的組成、主要特點、近年的發(fā)展概況、并從實際規(guī)劃角度出發(fā)，全面系統(tǒng)地介紹了主軸系統(tǒng)的規(guī)劃方法和設(shè)計構(gòu)思，并且進行了一定程度的整理，在經(jīng)濟實用的基礎(chǔ)上提出改造的方案。關(guān)鍵詞主軸軸承剛度1引言近年來磨削的相關(guān)技術(shù)逐漸地成熟,已成為正在迅速崛起的一項先進制造技術(shù),對機械制造業(yè)發(fā)展產(chǎn)生了深遠的影響。實現(xiàn)高質(zhì)量磨削的關(guān)鍵技術(shù)是研究開發(fā)性能優(yōu)良的高速磨床,因此自20世紀(jì)80年代中期以來,開發(fā)高速磨削機床便成為國際機床工業(yè)技術(shù)發(fā)展的主流1。目前適應(yīng)高速磨削加工要求的高速加工中心和其它高速磨床在工業(yè)發(fā)達國家已呈普及應(yīng)用的趨勢,而我國也正在加快發(fā)展高速加工中心的生產(chǎn)、研究和應(yīng)用。正是基于機床發(fā)展的這種趨勢,因此主軸設(shè)計的優(yōu)質(zhì)也成為一個值得關(guān)注的問題。2對主軸系統(tǒng)的要求磨床的主軸驅(qū)動和進給驅(qū)動有較大的差別2。磨床主軸的工作運動通常是旋轉(zhuǎn)運動，不像進給驅(qū)動需要絲杠或其它直線運動裝置作往復(fù)運動。磨床通常通過主軸的回轉(zhuǎn)與進給軸的進給實現(xiàn)砂輪與工件的快速的相對磨削運動。在20紀(jì)60-70年代，磨床的主軸一般采用三相感應(yīng)電動機配上多級齒輪變速箱實現(xiàn)有級變速的驅(qū)動方式。隨著磨削技術(shù)、生產(chǎn)技術(shù)、加工工藝以及生產(chǎn)效率的不斷發(fā)展，上述傳統(tǒng)的主軸驅(qū)動已不能滿足生產(chǎn)的需要?，F(xiàn)代數(shù)控機床對主軸傳動提出了更高的要求：2.1調(diào)速范圍及恒功率范圍保證加工時選用合適的磨削用量，以獲得最佳的生產(chǎn)率、加工精度和表面質(zhì)量5。特別對于具有適應(yīng)各種工序和各種材料的加工要求，對主軸的調(diào)速范圍要求更高，要求主軸能在較寬的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)自動實現(xiàn)無級調(diào)速，并減少中間傳動環(huán)節(jié)，簡化主軸箱。目前主軸驅(qū)動裝置的恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速范圍已可達1100，恒功率調(diào)速范圍也可達130，一般過載1.5倍時可持續(xù)工作達到30min3。主軸在全速范圍內(nèi)均能提供切削所需功率，并盡可能在全速范圍內(nèi)提供主軸電動機的最大功率。由于主軸電動機與驅(qū)動裝置的限制，主軸在低速段均為恒轉(zhuǎn)矩輸出。為滿足數(shù)控機床低速、強力切削的需要，常采用分級無級變速的方法（即在低速段采用機械減速裝置），以擴大輸出轉(zhuǎn)矩。2.2具有較高的精度與剛度，傳動平穩(wěn)，噪音低3。加工精度的提高與主軸系統(tǒng)的精度密切相關(guān)4。為了提高傳動件的制造精度與剛度，采用齒輪傳動時齒輪齒面應(yīng)采用高頻感應(yīng)加熱淬火工藝以增加耐磨性。最后一級一般用斜齒輪傳動，使傳動平穩(wěn)。采用帶傳動時應(yīng)采用齒型帶。應(yīng)采用精度高的軸承及合理的支撐跨距，以提高主軸的組件的剛性4。在結(jié)構(gòu)允許的條件下，應(yīng)適當(dāng)增加齒輪寬度，提高齒輪的重疊系數(shù)5。變速滑移齒輪一般都用花鍵傳動，采用內(nèi)徑定心。側(cè)面定心的花鍵對降低噪聲更為有利，因為這種定心方式傳動間隙小，接觸面大，但加工需要專門的刀具和花鍵磨床。2.3良好的抗振性和熱穩(wěn)定性。加工時，可能由于持續(xù)磨削、運動部件不平衡以及切削過程中的自振等原因引起沖擊力和交變力，使主軸產(chǎn)生振動，影響加工精度和表面粗糙度，嚴(yán)重時甚至可能損壞主軸系統(tǒng)中的零件，使其無法工作。主軸系統(tǒng)的發(fā)熱使其中的零部件產(chǎn)生熱變形，降低傳動效率，影響零部件之間的相對位置精度和運動精度，從而造成加工誤差5。因此，主軸組件要有較高的固有頻率，較好的動平衡，且要保持合適的配合間隙，并要進行循環(huán)潤滑11。3主軸組件的剛度計算機床主軸往往有較高的剛度要求,因此,軸承直徑的尺寸往往較大,根據(jù)這些軸承直徑尺寸所選定的滾動軸承,其疲勞壽命往往是富裕的,因此常常不需要作疲勞壽命的計算,這類軸承的選擇主要取決于其精度和剛度6。而主軸的軸向剛度完全取決于軸承的軸向剛度,下面主要對主軸組件的徑向剛度進行校核計算。3.1支承的簡化