铣削组合机床及其主轴组件的设计

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数如下图2-20所示:

图2-20 弹性套结构及参数

锁紧螺栓的结构及其参数可查参考文献[13]第102页表6-9,取M24螺栓,结构如下图2-21所示,参数有:

l=100,b=54,c=0.2,da=26.4,dsmax=24,dwmin=33.6,emin=40,fmax=4,k=15,k′min=10.3,r=0.8,s=36,lsmin=31,lgmax=46

图2-21 锁紧螺栓的结构及参数

2.10.7 主轴尾部的内花键

组合铣床的主轴组件和传动装置采用花键连接,查参考文献[11]第468页表8-6,花键采用外径定心方式,其特点是:定心精度高,加工方便,

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外花键的外径可在普通机床上加工至所需的精度。内花键的硬度不高时,可由拉刀保证其外径精度。结构如图2-22所示,参数可查参考文献[10]第468页表8-7,有:

d=42,N=8,D=46,B=8

图2-22 主轴尾部的内花键结构及参数

2.11 主轴组件轴向调节机构

主轴组件的轴向调节机构采用一对圆锥齿轮并经丝杠螺母手动调节。它具有传动比小,传动精度高,运动平稳,能自锁等特点。丝杠主要承受轴向力,故采用两推力球轴承作为丝杠的支承,螺母支承的轴和主轴套筒上的孔相配合,实现主轴的轴向调节。该丝杠螺母支承简图如图2-23所示:

图2-23 丝杠螺母支承简图

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2.11.1 丝杠螺纹

丝杠采用梯形螺纹,其牙根强度高,螺纹副对中性好,加工时可以铣和磨,工艺简单。查参考文献[8]第413页,取螺纹直径为36,其余参数有:

P=6,d=36,d2=33,d3=29,l=70

2.11.2 丝杠轴承的选择

丝杠的调节精度直接影响主轴轴向移动精度,而丝杠的精度除靠梯形螺纹自身保证外,还靠支承的精度保持,故需考虑支承精度。该丝杠采用两相同推力球轴承承受轴向力,其精度应选用常用的D级精度轴承,查属[11]第365页,选用推力球轴承的型号为8209,其结构如下图2-24所示,相关参数有:

d=45,d1=45.2,D=73,H=20,D1=55,D2=63

图2-24 推力球轴承(GB301-84)结构参数及安装尺寸

2.11.3 丝杠螺母

将丝杠的螺母制成一端具有螺纹孔的短轴,其内螺纹为M36×6的梯形螺纹,与丝杠配合,轴径取为20,从螺母中心到轴端距离取为75,轴端与套筒采用过盈配合,以保证轴向位置的调节精度。

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2.11.4 丝杠中段螺纹

丝杠中段制成三角螺纹,直径为M42,螺距P=1.5,与之相配合的轴承挡圈仍为M42×1.5,d1=40.917,d2=41.35,l=10,D=55。

2.11.5 丝杠上的内隔套

丝杠大端直径为45,所以内隔套的内径也为45,相关结构及参数可查参考文献[11]第385页,结构如下图2-25所示,参数有:

d=45,D=55,l=20

图2-25 内隔套的结构及其参数

2.11.6 丝杠上调节用锥齿轮

调节主轴轴向位置的手柄与丝杠垂直,故采用交角为90°(正交)的直齿圆锥齿轮。为了保证轴向调节的可靠,取该啮合的两锥齿轮传动比为 i=1,既不用减速,也不用增速。查[15]第207页表12.5中,可知其精度等级范围取8~10级即可。为了更好地保证轴向调节精度,故取8级精度最佳。

查参考文献[7]第1032页图19-5,初取齿数Z=18,分度圆直径d=60,则有:

m=

d60=≈3.33 z18再查[15]第206页表12.3,取其相近值3.25,即m=3.25,有:

d=mz=3.25×18=58.5

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