臺(tái)式鉆床主軸套筒的技術(shù)要求主要分為兩大部分，分別是外部形狀尺寸的設(shè)計(jì)原理和零件材料選擇的技術(shù)要求。
鉆床主軸套筒的材料選擇及外部形狀尺寸的設(shè)計(jì)鉆床主軸套筒的作用在于傳遞加工零件的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作的同時(shí)帶動(dòng)主軸即刀具的上下移動(dòng)，考慮以上原因及特點(diǎn)，下面將分別按照主軸套筒的材料選擇、外部形狀的尺寸設(shè)計(jì)兩個(gè)方面進(jìn)行設(shè)計(jì)和介紹。
1、鉆床主軸套筒的材料選擇由于考慮到主軸套筒的性質(zhì)和工作特點(diǎn)，分析如下：主軸套筒作為鉆床的主要部件之一，必需保證其耐用性，而主軸套筒的主要失效形式為疲勞破壞，所以其選用的材料應(yīng)具有較好的強(qiáng)度、韌性及耐磨性。所以常選用碳素結(jié)構(gòu)鋼，如35、45、50牌號(hào)的鋼材。主軸套筒的材料（即45號(hào)鋼材）選用合理，能滿總正常的加工和生產(chǎn)需求。由此確定了鉆床主軸套筒的材料為45號(hào)鋼材。
2、鉆床主軸套筒的外部形狀尺寸設(shè)計(jì)及原理根據(jù)實(shí)踐證明，套筒類(lèi)零件交變應(yīng)力作用下的破壞形式與靜應(yīng)力下全然不同。其主要特點(diǎn)是：
⑴零件破壞時(shí)，交變應(yīng)力的值遠(yuǎn)小于材料的靜強(qiáng)度極限，甚至低于屈服點(diǎn)。
⑵零件破壞時(shí)呈脆弱性斷裂，即使對(duì)于塑性較好的材料，斷裂時(shí)也無(wú)明顯的塑形變形。因此這種斷裂事先不易察覺(jué)，這就表現(xiàn)出此類(lèi)破壞的危險(xiǎn)性。
⑶破壞在斷口上，呈現(xiàn)出兩個(gè)區(qū)域，光滑區(qū)和粗糙區(qū)。在光滑區(qū)內(nèi)，有時(shí)可以看見(jiàn)到以微裂紋為起始點(diǎn)（裂紋源）逐漸擴(kuò)展的弧形曲線。
實(shí)驗(yàn)表明，材料的持久極限不僅與材料種類(lèi)、受力形式和循環(huán)特征有關(guān)，而且還受到零件的形狀、外形尺寸和表明加工質(zhì)量的影響。因此我根據(jù)以上情況來(lái)設(shè)計(jì)合理的尺寸，以滿足強(qiáng)度需要，還必須滿足主軸套筒上零件的可靠定位和緊固，同時(shí)便于加工制造、拆裝和調(diào)整。下面我將鉆床主軸套筒的外部形狀分成主軸套筒直徑尺寸、主軸套筒的軸肩和軸環(huán)的倒角尺寸設(shè)定、主軸套筒的內(nèi)徑尺寸設(shè)定、主軸套筒外部的梯形牙設(shè)計(jì)、主軸套筒外部梯形牙彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算及校核等幾大方面來(lái)進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)。
2.1鉆床主軸套筒的直徑尺寸設(shè)計(jì)為了檢驗(yàn)和論證JB／T8647-1997標(biāo)準(zhǔn)型臺(tái)式鉆床的主軸套筒外徑尺寸和設(shè)計(jì)原理，我將重新帶入一遍軸類(lèi)零件外徑尺寸公式中。
2.2鉆床主軸套筒外部的梯形牙設(shè)計(jì)根據(jù)主軸套筒的作用之一是帶動(dòng)主軸上下移動(dòng)。我所設(shè)計(jì)的機(jī)構(gòu)原理是在主軸套筒外部加上梯形牙槽，再來(lái)通過(guò)外部手柄的齒輪帶動(dòng)主軸做上下移動(dòng)。在我設(shè)計(jì)的同時(shí)參照齒輪齒條的傳動(dòng)原理來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，但其缺點(diǎn)是由于銑制相同模數(shù)不同齒數(shù)的齒輪是用一組有限數(shù)目的齒輪銑刀來(lái)完成的，因此所選銑刀不可能與要求齒形準(zhǔn)確吻合，加工出的齒形不夠標(biāo)準(zhǔn)，齒輪的分度有誤差，制造精度較低。但是又根據(jù)實(shí)際的操作要求來(lái)看，標(biāo)準(zhǔn)型臺(tái)式鉆床的上下移動(dòng)精度要求不高，而且齒輪傳動(dòng)具有瞬時(shí)傳動(dòng)比恒定、結(jié)構(gòu)緊湊、工作可靠、壽命長(zhǎng)、效率高、可實(shí)現(xiàn)平行軸、任意兩相交軸和任意兩交錯(cuò)軸之間的傳動(dòng)，適應(yīng)的圓周速度和傳動(dòng)功率范圍大的特點(diǎn)。所以經(jīng)過(guò)評(píng)測(cè)之后決定選用和齒輪齒條的傳動(dòng)原理相仿的外部梯形牙結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)帶動(dòng)主軸上下移動(dòng)的要求。
Z525A臺(tái)鉆生產(chǎn)車(chē)間照片：
