机械制造装备设计第2次大作业1

机械制造装备设计第二次大作业班级机制162姓名李攀学号201600339湖北汽车工业学院机械工程系2019年11月大作业二：细看“主轴实例1.pdf”文件一、画出主轴，独立完成，完成3D设计与2D工程图出图，幅面为A3图纸。CAD图纸见附图二、采用自问自答的方式，提出问题、解决问题，结合前期所学的专业知识完成对当前主轴的研讨，学会主轴的设计。如：说明主轴的设计要点是什么？答：主轴部件设计的关键指标是回转精度和刚度，为此优先采用带有温控的低噪音主轴电机并通过扭矩或各种电磁的和薄膜的联轴节与主轴联接进行驱动，主轴轴承则采用具有自定位功能的球面气浮或液体静压轴承结构。用此结构的主轴精度(径向和轴向跳动)可达0.01µm。当工作压力为0.3MPa~0.6MPa时，气浮轴承的平均刚度为200N~400N/µm，液体静压轴承则为600N~1000N/µm。但为了主轴跳动不超过0.05µm，供油压力的波动值不应大于0.01MPa，油温波动也不应大于0.05℃。主轴的材料是什么？有什么特点？答：（1）材料：轴类零件常用45钢，精度较高的轴可选用40Cr、轴承钢GCr15、弹簧钢65Mn，也可选用球墨铸铁；对高速、重载的轴，选用20CrMnTi、20Mn2B、20Cr等低碳合金钢或38CrMoAL氮化钢。（2）特点：主轴系统有是传统的镗杆伸缩式结构，具有镗深孔及大功率切削的特点。另一种是高速电主轴结构，具有转速高，运行速度快，高效、高精的优点公差是如何标注的？答：1，原则(1)独立原则:图样上给定的每一个几何(形状、方向和位置)要求均是独立的，应分别满足要求。遵守独立原则的尺寸公差和几何公差在图样上不加任何特定的关系符号。(2)相关要求:图样上给定的尺寸公差和几何公差相互有关的公差要求，相关要求又分为包容要求、最大实体要求(及其可逆要求)、最小实体要求(及其可逆要求)。(3)包容要求:包容要求适用于单一要素，如圆柱表面或两平行对应面。包容要求表示提取组成要素不得超越其最大实体边界，其局部实际尺寸不得超出最小实体尺寸。采用包容要求的单一要素应在其尺寸极限偏差或公差带代号之后加注符号E。(4)最大实体要求最大实体要求适用于导出要素(中心要素)。最大实体要求是控制被测要素的实际轮廓处于其最大实体实效边界之内的一种公差要求。即被测要素的局部尺寸和几何误差综合结果形成的实际轮廓不得超出该边界，并且局部尺寸不得超出极限尺寸。当其实际尺寸偏离最大实体尺寸时，允许其几何误差值超出其给出的公差值，此时应在图样上标注符号M。(5)最小实体要求最小实体要求适用于导出要素(中心要素)。最小实体要求是控制被测要素的实际轮廓处于其最小实体实效边界之内的一种公差要求。当其实际尺寸偏离最小实体尺寸时，允许其几何误差值超出其给出的公差值,此时应在图样上标注符号L。几何公差(1)形状公差:形状公差指单一实际被测要素对其理想被测要素的允许变动量，包括直线度、平面度、圆度、圆柱度、无基准要求的线轮廓度和无基准要求的面轮廓度六个项目。(2)方向公差:方向公差指被测要素对基准在方向上允许的变动量，包括平行度、垂直度和倾斜度三个项目。(3)位置公差:位置公差是关联实际被测要素对基准在位置上所允许的变动量，包括位置度、同轴(心)度和对称度三个项目。(4)跳动公差:跳动公差指关联实际被测要素绕基准轴线回转一周或几周所允许的最大跳动量。4，轴承是什么型号、规格，是如何组合的，为什么这么选择？答：答：（1）轴承的型号是6220深沟球轴承d×D×B=100mm×80mm×34mm（2）采用间隙配合的方式：轴承与轴承的组合是小径对小径（3）原因：因为轴的长度较大，在转动时会产生跳动，故选择间隙配合降低由于跳动引起的对轴承的损伤，提高轴承的使用寿命，之所以小径对小径是因为轴承力可以相互抵消从而减小轴间的应力作用如何保证质心在回转轴线上？答：（1）刚体的转动轴必须经过质心（2）转动轴必须是这个刚体的惯量主轴