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（毕业设计全套）立式铣床立铣头设计（打包下载）

式成本低，因为前者节省了两个轴承，而且箱体工艺性较好。综合考虑上述因素，本设计的主轴采用前后支承的两支承主轴，主轴的前端是向心短圆柱滚子轴承，承受径向载荷，后支撑采用对向心推力球轴承，承受径向和轴向载荷，使主轴轴向定位。.主轴结构的初步拟定主轴的结构主要决定于主轴上所安装的刀具夹具传动件轴承和密封装置等的类型数目位置和安装定位的方式，同时还要考虑主轴加工和装配的工艺性，般在机床主轴上装有较多的零件，为了满足刚度要求和能得到足够的止推面以及便于装配，常把主轴设计成阶梯轴，即轴径从前轴颈起向后依次递减。主轴是空心的或者是实心的，主要取决于机床的类型。此次设计的主轴，也设计为阶梯轴。主轴前部系指主轴前端。它的形式决定于机床的类型安装夹具或刀具的形式，并应保证夹具或刀具安装可靠定位准确，装卸方便和能传递定的扭矩。查金属切削机床设计第页中通用机床主轴端部的形状图，选短圆锥法兰盘式主轴端部结构形式。其特点是主轴端面上有个螺孔，用来固定和传递扭矩给刀具。主轴前端的锥度为的锥孔。如下图所示图.短圆锥法兰盘式主轴端部结构.主轴的材料与热处理主轴材料主要根据刚度，载荷特点耐磨性和热处理变形大小等因素选择。主轴的刚度与材料的弹性模量值有关，钢的值较大左右，所以，主轴材料首先考虑用钢料。钢的弹性模量的数值和钢的种类和热处理方式无关，即不论是普通钢或合金钢，其弹性模量基本相同。因此在选择钢料时应首先选用价格便宜的中碳钢，只有在载荷特别重和有较大的冲击时，或者精密机床主轴需要减少热处理后的变形时，或者轴向移动的主轴需要保证其耐磨性时，才考虑选用合金钢。当主轴轴承采用滚动轴承时，轴颈可不淬硬，但为了提高接触刚度，防止敲碰损伤轴颈的配合表面，不少钢主轴轴颈仍进行高频淬火，有关钢主轴热处理情况如下表所示表.工作条件使用机床材料牌号热处理硬度常用代用轻中负载车钻铣磨床主轴调质轻中负载局部要求高硬度磨床的砂轮轴高频淬火轻中负载车钻铣磨床主轴淬火回火高频淬火此次设计的任务考虑到主轴材料的选择原则，选用价格便宜的中碳钢钢根据工作中承受轻中载荷，且要求局部高硬度，因此热处理采用高频淬火，。.主轴的技术要求主轴的精度直接影响到主轴组件的旋转精度。主轴和轴承齿轮等零件相连接处的表面几何形状误差和表面粗糙度，关系到接触刚度，零件接触表面形状愈准确表面粗糙度愈低，则受力后的接触变形愈小，亦即接触刚度愈高。因此，对主轴设计必须提出定的技术要求。轴颈此次设计的主轴，应首先考虑轴颈。支承轴颈是主轴的工作表面工艺基面和测量基面。主轴工作时，以轴颈作为工作基面进行旋转运动加工主轴时，为了保证锥孔中心和轴颈中心同轴，般都以轴颈作为工艺基面来最后精磨锥孔在检查主轴精度时，以轴颈作为测量基面来检查各部分的同轴度和垂直度，将影响其滚动轴承的配合质量。对于普通精度级机床的主轴，其支承轴颈的尺寸精度为，轴颈的几何形状允差圆度圆柱度等通常应小于直径公差的。内锥孔内锥孔是安装刀具的定位基面。在检验机床精度时，它是代表主轴中心线的基准，用来检查主轴与其他部件的相互位置精度，如主轴与导轨的平行度等。由于刀具经常拆卸，所以内锥孔必须耐磨。锥孔与轴承颈的同轴度，般以锥孔端部及其相距毫米处对轴颈的径向跳动表示其形状误差用标准检验锥着色检查的接触面积大小来检验，此乃综合指标还要求定的表面粗糙度和硬度等。.主轴结构图根据分析可初步确定主轴的结构图，如下图所示图.主轴结构图.主轴组件的润滑和密封主轴组件的润滑滑的作用是降低摩擦，减小温升，并与密封装置在起，保护轴承不受外物的磨损和防止腐蚀。润滑剂和润滑方式决定于轴承的类型速度和工作负荷。如果选择的合适，可以降低轴承的工作温度和延长使用期限。滚动轴承可以用润滑油或者润滑脂来润滑。试验证明在速度较低时，用润滑脂比用润滑油温升低。所以，此次设计的主轴支承均采用润滑脂。同时，主轴是装在主轴套筒内的，为防止使用润滑油是泄露，应采用润滑脂润滑。加润滑脂时，应该注意润滑脂的填充量不能过多，不能把轴承的空间填满，否则会引起过高的发热，并使润滑脂流出而恶化润滑效果。主轴组件的密封密封对主轴组件的工作性能与润滑也较大，机床主轴密封不好，将使润滑剂外流，造成浪费，加速零件的磨损，还会严重的影响到工作环境及机床的外观。密封装置的功用是防止润滑剂从主轴组件及传动部件中泄露，从而避免浪费，保护工作环境，防止冷却液及杂物从外面进入部件内，以减少机床零件的腐蚀及磨损，延长其使用寿命。对密封装置有定的要求，在定的压力，温度范围内具有良好的密封性能密封装置所形成的摩擦尽量小，摩擦系数尽量稳定，耐腐蚀磨损小工作寿命长，磨损后在定范围内能够补偿架构简单装卸方便等要求。密封装置的选择时，应考虑主轴组件下列工作条件，密封处主轴颈的线速度所用润滑剂的种类及其物理化学性质主轴组件的工作温度周围介质的情况主轴组件的结构特点密封装置的主要用途等。铣床附件及夹具在铣床上加工工件时，工件的安装方式主要有三种。是直接将工件用螺栓压板安装于铣床工作台，并用百分表划针等工具找正。大型工件常采用此安装方式。二是采用平口钳形架分度头等通用夹具安装工件。形状简单的中小型工件可用平口虎钳装夹加工轴类工件上有对中性要求的加工表面时，采用形架装夹工件二是采用平口钳形架分度头等通用夹具安装工件。形状简单的中小型工件可用平口虎钳装夹加工轴类零件上有对中性要求的加工表面时，采用形架装夹工件对需要分度的工件，可用分度头装夹。三是用专用夹具装夹工件。因此，铣床附件除常用的螺栓压板等基本工具外，主要有平口钳万能分度头回转工作台立铣头等。.铣床常用附件平口钳平口钳的钳口本身精度及其与底座底面的位置精度较高，底座下面的定向键方便于平口钳在工作台上的定位，故结构简单，夹紧可靠。平口钳有固定式和回转式两种，回转式平口钳的钳身可绕底座心轴回转。回转工作台回转工作台式铣床的重要附件，用于加工油分度要求的孔槽和斜面。加工时转动工作台可加工圆弧面圆弧槽，以及与给定基准成定角度的平面。回转工作台台面上般有工件定位的中心孔和夹紧用的形槽，工件可直接安装在会转工作台台面上，并实现回转和分度定位。表.回转工作台的主要类型类型性能特点蜗轮副回转工作台由蜗轮副传动分度，有手动机动立卧和万能等型式。分度精度为分读盘回转工作台由分读盘分度，有回转立卧可倾等型式。孔盘分度回转工作台由分度盘分度，有简易等分等分立卧等分和倾斜等分等型式。齿盘分度回转工作台由齿盘分度，有简易等分等分立卧等分和倾斜等分等型式。端齿分度回转工作台用端齿盘作为分度元件，有等分立卧和可倾等型式，可用于精密角度的计量。超精密分度精度为角度回转工作台工作台面可沿水平轴在定范围内常用，也有的用任意调整，有角度万向角度和可倾斜角度等型式。坐标回转工作台工作台可沿纵横两个坐标移动，有坐标坐标回转坐标交换坐标等型式。光学回转工作台具有光学分度装置，并用光学系统进行读数。立铣头立铣头装于立式铣床，能在垂直平面内顺时针或逆时针转动，在不同程度上不光能加工平面，而且还能加工斜面沟槽等比较特殊的平面，起到立铣作用从而扩大铣床加工范围，满足了不同程度的加工要求。万能分度头分度头是铣床的重要附件，它的主要功用有能将工件安装成所需的角度垂直水平倾斜的把工件等分成相同的角度也可分成不相等的在铣螺旋槽时，能使工件连续地作相应的转动。如图.所式为型万能分度头的外形。分度头通过底座安装于铣床工作台，回转体支承于底座并可回转，主轴的前端可装顶尖或卡盘以便于装夹工件，摇动手柄可通过分度头内传动带动主轴旋转，脱开内部的蜗杆机构，也可直接转动主轴，转过的角度由刻度盘上读出，分度盘为个有许多均布同心圆孔的圆盘，插销可帮助确定选好的孔圈，分度叉则可方便地调整所需角度。利用安装于铣床的分度头，可进行如下三方面工作分度头是能对工件在圆周水平垂直倾斜方向上进行等分或不等分地铣削的铣床附件，可铣四方六方齿轮花键和刻线等。分度头有许多类型，最常见的是万能分度头。.分度头的结构分度头的基座上装有回转体，回转体内装有主轴。分度头主轴可随回转体在铅垂平面内扳动成水平垂直或倾斜位置。分度时，摇动分度头手柄，通过蜗轮蜗带动分度头主轴旋转即可。图.万能分度头的主要结构.主轴主轴前端可安装三爪自定心卡盘或顶尖及其它装卡附件，用以夹持工件。主轴后端可安装锥柄挂轮轴用作差动分度。.本体本体内安装主轴及蜗轮蜗杆。本体在支座内可使主轴在垂直平面内由水平位置向上转动，向下转动。支座支承本体部件，通过底面的定位键与铣床工作台中间型槽连接。用型螺栓紧固在铣床工作台上。端盖端盖内装有两对啮合齿轮及挂轮输入轴，可以使动力输入本体内。分度盘分度盘两面都有多行沿圆周均布的小孔，用于满足不同的分度要求。分度盘随分度头带有两块第块正面孔数依次为。反面孔数依次为。第二块正面孔数依次为。反面孔数依次为。蜗轮副间隙调整及蜗杆脱落机构拧松蜗杆偏心套压紧螺母，操纵脱落蜗杆手柄使蜗轮与蜗杆脱开，可直接转动主轴，利用调整间隙螺母，可对蜗轮副间隙进行微调。主轴锁紧机构用分度头对工件进行切削时，为防止振动，在每次分度后可通过主轴锁紧机构对主轴进行锁紧。本产品还随机配备了尾架千斤顶顶尖拨叉挂轮架配换齿轮等常用附件。.分度头的传动系统分度头的传动比蜗杆的头数蜗轮的齿数。当手柄通过速比为的对直齿轮带动蜗杆转动周时，蜗轮只能带动主轴转过周。如果工件整个圆周上的等分数为已知，则每等分要求分度头主轴转圈。这时，分度手柄所需转的圈数可由下式算出，即式中，手柄每次分度时的转数，工件的等分数图.万能分度头传动系统分度头蜗杆与蜗轮的传动比.主轴转数分度手柄转数主动直齿轮齿数。从动直齿轮齿数。分度头的定数，即蜗轮的齿数。.分度头的分度方法使用分度头进行分度的方法有直接分度角度分度简单分度和差动分度等。直接分度用于分度数目很少时，用脱落手柄使蜗杆与蜗轮脱开，转动卡盘到所需要角度紧定手柄，固定主轴第次分度前应校零。.式中为工件等分数为分度头主轴的转动角度当分度精度要求较低时，摆动分度手柄，根据本体上的刻度和主轴刻度环直接读数进行分度。分度前须将分度盘轴套锁紧螺钉锁紧。切削时必须锁紧主轴锁紧手柄后方可进行切削。角度分度当分度精度要求较低时，也可利用分度手轮上的可转动的分度刻度环和分度游标环来实现分度。分度刻度环每旋转周分度值为，刻度环每小格读数为，分度游标环刻度小格读数为。分度前须将分度盘轴套锁紧螺钉锁紧。简单分度简单分度是最常用的分度方法。它利用分度盘上不同的孔数和定位销通过计算来实现工件所需的等分数。计算方法如下定位销即分度手柄转数工件所需等分数.若计算值含分数，则在分度盘中选择具有该分母整数倍的孔圈数。例用分度头铣齿数的齿轮。在分数度盘中找到孔数为的孔圈，代入上式操作方法先将分度盘轴套锁紧螺钉锁紧，再将定位销调整到孔数的孔圈上，调整扇形拨叉含有个孔距。此时转动手柄使定位销旋转圈再转过个孔距。若分母不能在所配分度盘中找到整数倍的孔数，则可采用差动分度进行分度。差动分度图.使用差动分度时必须将分度盘锁紧螺钉松开，在主轴后锥孔插入锥柄挂轮轴。按计算值配置交换齿轮或介轮，传至挂轮输入轴，带动分度盘产生正或反方向微动，来补偿计算中设定等分角度与工件等分角度的差值。计算方法如下.交换齿轮的传动比工件所需等分数交换齿轮齿数假设工件所需等分数式中值选择尽可能接近小于，大于均可具有分数时，其分母值，必须是能整除分度盘