【正文】 ??????? lllllL mm 2. 導軌架寬度的確定 由于拖板在可取范圍內(nèi)取值為 640mm，使其不致拖板由于導軌窄引起的晃動大，選擇的導軌跨矩應為拖板范圍尺寸的一半，即 350mm，可得到導軌架寬度約為 350mm。 3. 比 較好的熱穩(wěn)定性 青島理工大學琴島學院畢業(yè)論文（設計） 36 分析數(shù)控機床可見，特別是數(shù)控機床高精度，產(chǎn)生熱穩(wěn)定性會成為一個比較顯著的實際問題，需要在設計時讓其整機床的熱變形比較小，降低熱變形對精度加工 的實際影響 。除此之外，機床對工件進行加工時，全部的靜、動交變載荷最終都作用在導軌架上，因此導軌架存在比較復雜的受力情況。以上的方式的潤滑作用最好，可靠和穩(wěn)定的潤滑，成本低操作方便。 本次課題研究設計中，主要是調(diào)整整體床身上的三角形以及矩形導軌的合理適用的間隙，選取了利用導軌的兩邊各加上一套標準的鑲條以及壓力板，可以確保合理的導軌間隙調(diào)整時，位置中心保持不變。 (a)長方形類型導軌； (b)三角形式導軌； (c)燕尾槽式導軌； (d)圓柱形類型導軌 圖 61 常見形滑軌式 滑動導軌的間隙調(diào)整機構(gòu) 為了確保導軌的穩(wěn)定工作，承載部件和運動部件相對間必須留有合理的間隙。 2. 三角形雙向式導軌 此種導軌可以起到支撐、導向的功用，在運行時磨損之后可保持不變的相對理論位置，可以自動方式來彌補垂直的方向以及水平的方向微量的磨損，精度高于導向上，也存在不足的幾個表面刮削以及接觸性的磨碎，較差的工藝性，機床床身和運動部件產(chǎn)生的熱 變形不同是，不能確保這幾個面在一時間接觸。滑動式導軌和滾動式導軌比較而言：具有簡單的結(jié)構(gòu)、方便的制造性、剛度接觸范圍大等幾個優(yōu)點；當然，相比之下，摩擦，磨損，摩擦系數(shù)，優(yōu)良的差異大，易產(chǎn)生低速爬行的缺點非常明顯。導軌支撐部件以及加工零件的重量和主軸的轉(zhuǎn)速切削時產(chǎn)生的切削力。選擇滾動軸承的型號時，一般主要從以下幾個方面因素來考慮： （ 1） 載荷的大小、方向和性質(zhì) （ 2）軸承的轉(zhuǎn)速 （ 3）調(diào)心性能要求 （ 4）裝配的空間 （ 5）安裝與裝卸要方 便 （ 6）具有經(jīng)濟性 在本設計中，在考慮上述因素， Z 軸絲杠在深溝球軸承和雙向推力球軸承組合的左端的方向，而一個深溝球軸承的右側(cè)；選定 X 軸方向滾珠絲杠的末端采取深溝球軸承和推力球軸承結(jié)合的類型。這類電機的矩頻特性，工作范圍內(nèi)，矩頻特性曲線是遠遠大于所需要的轉(zhuǎn)矩，使電機的選擇符合設計要求。這類電機的矩頻特性，工作范圍內(nèi)，矩頻特性曲線是遠遠大于所需要的轉(zhuǎn)矩，使電機的選擇符合設計要求。表 顯示 ~ 滾珠絲杠機械傳動效率，所以有一個中間數(shù)，即為 ?? 。在計算過程中，數(shù)據(jù)是在車間的數(shù)控機床，數(shù)控車床與數(shù)控機床車間和設計各種類型 — 以數(shù)控車床，不一樣的我設計的車床比店小模型，我們估計所有運動部件的重力： 小拖板： 1 0 .1 5 0 .3 0 .0 4 0 .0 0 1 7 6V ? ? ? ?m3 311 10 01 76 10 12 V g?? ? ? ? ? ?N 大拖板： 2 0 .2 9 0 .0 9 4 5 0 .4 0 0 .3 4 9 0 .0 8 8 0 .0 7 8 0 .0 0 9 4 5V ? ? ? ? ? ? ?m3 322 6 .9 1 0 0 .0 0 8 5 5 9 .8 5 9 4 .6G V g?? ? ? ? ? ?N 轉(zhuǎn)塔刀架： 3 52V ? ? ? ?m3 333 7 .8 5 1 0 0 .0 0 4 5 1 9 .9 3 6 0G V g?? ? ? ? ? ?N 電動機及聯(lián)接座 ： 青島理工大學琴島學院畢業(yè)論文（設計） 28 24 0. 29 9 0. 04 9 0. 00 24 1V ?? ? ? ?m3 344 6 10 02 21 10 18 4G V g?? ? ? ? ? ?N 式中 G—— 運動部件的重力 ，單位是 N； V—— 移動部件的體積，單位為 m3 g—— 常數(shù)，一般情況為了計算的方便，取 10； Z 軸步進電機驅(qū)動的多個運動部件，所以它是上述四個運動部件和重力的重力，即： 2 6 41 8 13 6 9 3 04321 ????????? GGGGG z N X 軸步進電機驅(qū)動兩個運動部件，工具和小車，所以它的重力是兩個運動部件的重力，即： 9 23 6 3 031 ????? GGG x N 1． Z 軸進給方向的牽引力及電動機所需要的轉(zhuǎn)矩的計算 Z 軸是直角三角形軌道牽引力，用上述公式， Z 軸的方向，和 k= ，f= ，然后： ? ?zcfz GFfkFQ ??? 39。在重力的計算，考慮到所有 運動部件的密度，體積，計算常規(guī)的常數(shù) G 重力。 39。f 2(N) （ 53） 式中 G—— 重力式的運動部件，單位為 N； 39。 青島理工大學琴島學院畢業(yè)論文（設計） 26 通過 參考［ 9］ 第 477 頁的內(nèi)容可以知道，由進料牽引傳動功率進給方向（ N），進給速度（米 /分鐘），確定機械效率之間的關(guān)系是三，這： fff 60000?QvP ? (kW) （ 51） 進料牽引與導軌相關(guān)聯(lián)，選擇在這里沒有提到的內(nèi)容，將在后面詳細說明，這里只使用現(xiàn)成的結(jié)果。 4. 使用維護方便。傳動部件生成的 慣性 量 對于主 傳動系統(tǒng)的 起 動以及旋轉(zhuǎn)時 制 動的特點具有一定的 影響 ， 顯著 是高速度運行的零部 件， 產(chǎn)生的 慣 量存在最大的 影響 。針對數(shù)控機床的精度，是主要的傳輸設備進給傳動精度和定位精度有一定的偏差對加工精度，為數(shù)控機床的參數(shù)指標。 青島理工大學琴島學院畢業(yè)論文（設計） 25 5 進給驅(qū)動部件設計 進給驅(qū)動部件傳動功率的計算 對機械傳動進給系統(tǒng)的設計類型之一的電機伺服系統(tǒng)最重要的組成部分，由驅(qū)動機構(gòu)，送料機構(gòu)，變換部分引導部分機制，執(zhí)行單元，執(zhí)行機構(gòu)可實現(xiàn)運動的處理能力的移動。它有助于提高軸承的精度，剛度和壽命。大部分軸承，還可以處在過盈狀態(tài)下穩(wěn)定的工作，讓滾道與滾動體相互有允許的變形，這稱為軸承的預緊。 下軸承，接觸剛度。如圖 43所示。 青島理工大學琴島學院畢業(yè)論文（設計） 23 角接觸球軸承 這種軸承既可以承受徑向載荷又可 以承受軸向載荷。 主軸軸承的選擇 軸承的選型 滾動軸承的優(yōu)點為相互摩擦的阻力很小，調(diào)節(jié)預緊和潤滑，維護比較簡單，可以在準許的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)調(diào)節(jié)和交變載荷情況下穩(wěn)定地工作。 5. 計算如下 : 前端角接觸球軸承的剛度 AK ： ? ?3 52brA c ?izdFK ? （ 42） ?c o t0arr FFF e ?? 1035925c o t13807400 ??? ?N （ 43） AK 39625c 0 3 5 3 52 ????? ?N/? m （ 44） 青島理工大學琴島學院畢業(yè)論文（設計） 19 檢查軸承額定動負荷 ?25?? ， 20?z ， ?d ， 74?C kN，取740010/re ?? CF N， 13800 ?aF N。分析主軸端部的受力情況后，主軸與主軸之間 的相互作用會產(chǎn)生一定的彈性變形，導致主軸的端部出現(xiàn)位移誤差，依據(jù)疊加位移原則，主軸端部實際的位移量 y 由兩個組成部分 21 yyy ?? 式中 1y —— 剛性支撐的類型（支持保持彈性變形）的主軸端部位移。 一般可取其比值為 。前軸頸直徑大于后軸直徑。 青島理工大學琴島學院畢業(yè)論文（設計） 13 皮帶輪的設計計算 設一天運轉(zhuǎn)時間 8～ 小時（按小帶輪計算） 1. 確定計算功率 cP 通過參考 [ 8 ] 68檢查工作系數(shù)，所以 計算功率 : 1 .3 4 5 .2cP K P?? ? ? ?kW 2. 根據(jù) cP 和 n 選膠帶型別為： A 型 3. 確定帶輪的基準直徑 d 并驗算帶速 選小帶輪直徑 1 110d ? mm 則大帶輪直徑 2 142d ? mm 驗算帶速： 11 3 . 1 4 0 . 1 1 1 5 0 0 7 . 9 56 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0dnv ? ??? ? ???m/s （ 35） 4. 確定 V帶的中心距 a 和基準長度 dL 初定中心距 0 810a ? mm 由公式計算帶所需的基準長度 ? ? ? ?221d 0 1 202 24227 m mddL a d da? ?? ? ? ?? （ 36） 選帶的基準長度 2238mmdL ? 計算實際中心距 a 00 2786 mmddLLaa ???? 5. 驗算小帶輪包角 211 180 57. 45167 120dda??? ? ??? 青島理工大學琴島學院畢業(yè)論文（設計） 14 6. 計算帶的概數(shù) z 單根 V帶傳遞的功率 ??0P 1 110mmd ? 2 135mmd ? 15001 ?n r/min 查表可得 0 ? 單根膠帶傳遞功率的增量： 0 ?? 計算 V帶的根數(shù) z 查表得 ?K ， ?K ? ? ? ?0 0 0 α L 1. 88 K WP P P K K? ? ? ? （ 37） 膠帶根數(shù)： ? ? 0 ?? PPz c 可以合理的取 3?z 根。 依據(jù)參考設計選用 沈陽森瑪力 Ypnc 類型無級變頻主軸電動機，這種類型電機的特色有 : 高精度的運算速度，可以滿足超低操作，并能保持額定輸出計數(shù)器。通用機床應該選擇一些加工條件對切削力有決定性的影響；加工工件的專用機床應根據(jù)典型的考慮，然后根據(jù)切削參數(shù)用于計算切削功率。 青島理工大學琴島學院畢業(yè)論文（設計） 11 按照以上的 參取得查據(jù)［ 34］ P2347 表 162 計算加工切削時速度參數(shù)中設計碳鋼在進行可以粗加工時，每次切加工削深度為 時的切削速度為依據(jù) v0 . 2 0 . 1 5 0 . 3 5 0 . 2 0 . 1 5 0 . 3 5p 347 1 7 8 . 5 m / m in6 0 2 0 . 5Cv t a f? ? ??? （ 31） 式中 vC —— 系數(shù) t —— 車刀的耐用度 車削時切削力的計算 按照計算得到的 參考［ 4］ 968 頁表 124 切削力驗算 Fx p = NF C a f v?? 0 .9 0 .6 0 .3y F y p= 2 6 0 .2 NF C a f v?? N 0. 5 0. 4F x p0. 5 0. 4344 2 175 .5 xF C a f v???? ? ? ? ?? 式中 fC —— 系數(shù) 主傳動中電機的功率和型號的確定 借鑒 驗算［ 7］ 513P 能夠得知電動機的功率公式 即 ： ?cmE PP ? (kW) （ 32） 式中 EP —— 主傳動電動機的功率，單位為 kW。 車床上進行零件粗加工時，切削力的大小和切削用量的大小都很大，需要選擇的粗車加工的直徑為 39mm,選擇的材料為 45 鋼的圓形棒料為典型的 加工參考工況。其中刀具、機床、刀具、和工件夾持時剛度所允許時，進行粗加工時應盡可能的提高 f ， 并適當合理的降低 cv ；在精密加工的觀點，應該給每次增加的時間和提高表面粗糙度加工時應允許精度的所需要范圍。 2. 刀具壽命 刀具壽命的影響是在工具層面的合理成分，以 cv 、 f 、 pa 。進行切削時參數(shù)三要素有切削加工的速度 ，切削時的深度 ，進給加工的速度 。如圖 31（ c） 結(jié)合以上分析，不同的傳動方式存在的優(yōu)缺點進行了比較和分析選擇來設計將采取的主軸傳動類型。如圖 31（ b） ，讓它主軸的傳動系統(tǒng)布局規(guī)劃了軸安裝箱體的體積。如圖 31（ a） 2. 設計選擇了等級