钻铣床主传动设计与校核.pdfVIP

2011年 1O月 机床与液压 0ct．20l1 第39卷 第20期 MACHINET0OL HYDRAULICS Vo1．39No．20 DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2011．20．044 钻铣床主传动设计与校核 李刚 (安徽 电子信息职业技术学院，安徽蚌埠 233030) 摘要：对钻床进行数控改造，实现无级变速，扩大了变速范围。为了提高设计的可靠性 ，根据计算结果，应用 Algor 软件对主传动系统中的中间传动轴进行了模态和应力分析，得出了传动轴的各阶频率和振型，并得到了工作状态下轴的变 形量，在此基础上得到了最佳设计方案 ，为传动系统设计提供快速可靠的依据。 关键词：数控改造；传动轴 ；Algor软件；强度校核 中图分类号：TH132 文献标识码：B 文章编号：1001—3881(2011)20—121—3 孔加工是产 品加工过程 中最重要 的工序之 主轴端部和安装齿轮等部件的位置，其轴颈公差略小 一 ， 钻削机床在机械加工领域有着广泛 的应用。 于直径公差的 1／2；止 为了满足生产加工的需要，在原有的机床上进行 自动 推端面对轴线端面跳 控制改造，使其成为数控转塔式钻铣床，从而具有了 动不大于该处直径 的 自动换刀、无级调速、自动切换主轴等功能，可以进 1／2；轴承轴颈粗糙度 行钻 、扩、铰、铬 、攻丝等孔加工工序。该设备主要 为8级，安装齿轮处 进行钻孔及锪孔加工，加工对象为铝合金，最大钻孔 为7级。主轴结构如 图1 主轴结构图 直径为 16mm，属于高速 、轻载系列。 图 1所示，齿轮需倒 主传动改造主要体现在 ： 角磨齿修形。 (1)实现无级变速； 1．2 中间传动轴设计 (2)加工功率进一步提高，由原来的2．5kW 提 传动轴应满足强度和刚度方面的要求。强度要求 高到4kW； 保证轴在反复弯曲载荷和扭转载荷下不发生疲劳破 (3)调速范围进一步扩大，由原来的2000r／rain 坏；刚度方面的要求是 ，轴在弯曲和扭转载荷下不致 提高到4500r／min； 产生过大的变形。 (4)实现多刀头 自动换刀功能； 如果刚度不足，则装在轴中部的齿轮会因轴的挠 (5)实现多工序集中完成。 度过大而破坏其正常啮合关系，并产生振动，装在轴 1 主传动设计 两端的齿轮和轴承，会因倾角过大而压强分布不匀 ， 传动方案选择采用齿轮传动。 从而产生不均匀的磨损和过大的噪声；如果扭转刚度 1．1 主轴设计 不足，则会产生扭转振动。传动轴所用的轴承 ，选用 主轴组件是机床主要部件之一，其性能对整机性 滚动轴承，精度为普通级。 能有很大的影响。主轴直接承受切削力，转速范围很 不同钢的弹性模量相差不多，与热处理方式无 大，所以主轴组件设计要保证很高的性能要求，包 关 ，所以传动轴尺寸的主要影响因素是刚度。传动轴 芦 括：回转精度、刚度、抗振性 、温升、耐磨性等。为