【正文】 要求層數(shù)多、尺寸小、調(diào)整間隙方便和移動(dòng)速度不大的場(chǎng)合，如車床刀架、牛頭刨床滑枕導(dǎo)軌等。適用于精度要求較高的機(jī)床，如高精度絲杠 機(jī) 床刀架導(dǎo)軌和滾齒機(jī)立體導(dǎo)軌等。 2） 組合形式 為了限制運(yùn)動(dòng)部件的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度，直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌一般都由兩條導(dǎo)軌組合而戍。 圓體形導(dǎo)軌，見圖 D。適用于載荷較大而導(dǎo)向性要求不高的機(jī)床。但是必須很好地防護(hù)，以防止落人切屑和塵 土。通常取 ? = 090 。但水平和垂直兩個(gè)方向 上 的誤差相萬影響，給制造和檢修帶來困難。 直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌截面的基本形狀見圖 4— 2。 適用于 中、小型精密機(jī)床和數(shù)控機(jī) 床的導(dǎo)軌，用于豎直導(dǎo)軌 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 更可顯示其優(yōu)點(diǎn)。 （ 4)有色金屬 有色金屬鑲裝導(dǎo)軌常用于重型機(jī)床的動(dòng)導(dǎo)軌上，與鑄鐵的支承導(dǎo)軌搭配，以防止咬合磨損，保證運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性和提高運(yùn)動(dòng)精度 。 （ 3)鋼 在耐磨性要求較高的機(jī)休上，可采用淬硬鋼制成的鑲鋼導(dǎo)軌 。 常用的孕育鑄鐵牌號(hào)足 HT300。導(dǎo)軌常用 的鑄鐵有 灰鑄鐵、孕育鑄鐵和耐磨鑄鐵等。這是因?yàn)橹С袑?dǎo)軌各處使用機(jī)會(huì)難以均等， 且 修復(fù)困難，而動(dòng)導(dǎo)軌總是全長接觸，且動(dòng)導(dǎo)軌短，磨損后易于維修；長導(dǎo)軌不易防護(hù)等原因：在回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌中，一般均是將較軟的材料用于動(dòng)導(dǎo)軌： 因?yàn)榛ūP或圓 工作臺(tái)導(dǎo)軌比底座加工方便些 ， 磨損后易于在機(jī)床 上 加工，可減少修理的 工作量 。 （ 1） 對(duì)導(dǎo)軌材料的要求和搭配 對(duì) 導(dǎo)軌材料的主要要術(shù)是耐磨件好、工藝件好、成本低。 因 此， 這種磨損是不允許發(fā)生的。 (2)咬合磨損 咬臺(tái)磨損又稱咬焊 。 (1)磨粒磨損 磨粒主要是指存在于導(dǎo)軌面之間的微小硬粒．如切屑、塵粒和導(dǎo)軌自身磨損后的殘余產(chǎn)物 等。 導(dǎo)軌的磨 損形式 滑動(dòng)導(dǎo)軌磨損的基本形式是磨粒磨損和咬合磨損。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)時(shí)的不平穩(wěn)將使加工表面粗糙度增大；定位運(yùn)動(dòng)時(shí)的不平穩(wěn)，將降低定位精度 。所以剛度是導(dǎo)軌工作質(zhì)量的另 — 個(gè)重要指標(biāo)。 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 圖 4— 1 開式導(dǎo)軌與閉式導(dǎo)軌 導(dǎo)軌應(yīng)滿足的基本要求 機(jī)床導(dǎo) 軌的質(zhì)量在 一定 程度上決定了機(jī)床的加 工 精度 ，工作能力和使用壽命，因此 必須滿足下列基本要求： （ 1)導(dǎo)向精度 導(dǎo)軌在空載和在切伊陳件下運(yùn)動(dòng)時(shí)，都應(yīng)具有足夠的導(dǎo)向精度 軌運(yùn)動(dòng)軌跡的準(zhǔn)確度。滾動(dòng)導(dǎo)軌按其滾動(dòng)體不同又可分為滾珠導(dǎo)軌，滾柱導(dǎo)軌和滾針導(dǎo)軌 。移置導(dǎo)軌只用于調(diào)整部件之間的相對(duì)位置，在加工時(shí)沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。即保證運(yùn)動(dòng)部件在外力作用下，能淮確地沿著一定的方向運(yùn)動(dòng)。 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 （ 4） 對(duì)于多個(gè)滑臺(tái)同時(shí)工作的系統(tǒng)，應(yīng)防止各液壓執(zhí)行元件的壓力、流量相互影響引起動(dòng)作上的干擾。 （ 4） 各工況速度換接多采用行程控制，如行程閥，或電器行程開關(guān)與電磁閥組合方式。為保證運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性和工作可靠性，一般都采取中低壓系統(tǒng)，壓力在 6MPa 以下。 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 表 31 電動(dòng)機(jī)主要 性能參數(shù) 電動(dòng)機(jī)的功率 P kw 額定電流 額定轉(zhuǎn)距 電動(dòng)機(jī)滿載轉(zhuǎn)速 n 710 r/min 堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩 / 額定轉(zhuǎn)矩 電動(dòng)機(jī)的效率 電動(dòng)機(jī)的重量 63kg 選用 5B 基本結(jié)構(gòu)型式，機(jī)座不帶底腳，端蓋有凸緣。 考慮到減速器的降速比不宜過大，所以初步選擇電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 min/710 rns ? 再根據(jù)所須電動(dòng)機(jī)功率為 kwPr ? 。功率選的過小不能保證工作機(jī)的正常工作，或使電動(dòng)機(jī)因超載而過早損壞；功率選的過大則電動(dòng)機(jī)的價(jià)格高，能力又得不到充分的發(fā)揮，而且由于電動(dòng)機(jī)經(jīng)常不在滿載下運(yùn)轉(zhuǎn)，其效率和功率因數(shù)都較低而造成能源的浪費(fèi) （ 3）電動(dòng)機(jī)的同步轉(zhuǎn)速愈高，磁極對(duì)數(shù)愈少，外廓尺寸愈小，價(jià)格愈低。取機(jī)床總效率η = ,則電機(jī)功率 Ep = P/η = 。切削功率 P = ZF v 179。 零件材料 45 鋼 ,加工時(shí)的材料硬度為 187HB ,查《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》 ,得 :單位切削力 p = 1 962N/ mm2 。所以最大切深度 pa = ,根據(jù)零件表面粗糙度的要求 ,選 f =。 床身采用鑄鐵件（材料是 HT3045 號(hào)灰鑄鐵）。 表 21 鑄鐵件的推薦壁厚 當(dāng)量尺寸（ m） 3 外壁厚（ mm） 8 10 12 14 16 18 20 22 25 隔板或筋厚（ mm） 6 8 10 12 12 14 16 18 20 床身的截面形狀決定于剛度要求，導(dǎo)軌的位置，內(nèi)部需要安裝的零，部件，排屑等。 由 于支承件的結(jié)構(gòu)形狀十分復(fù)雜，受力條件也很復(fù)雜，所以對(duì)支承件主要是進(jìn)行近似的工程技術(shù)計(jì)算，用近似的技術(shù)計(jì)算結(jié)果，來和已有的經(jīng)過生產(chǎn)實(shí)踐考驗(yàn)的同類型支承件的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較，進(jìn)而評(píng)價(jià)所設(shè)計(jì)的支承件。 （ 4）槽形 （ “ ? ”形）支承 支承件是床身（或底座）、立柱、橫臂三者的組合。 （ 2）柱形（“ ┃” 形）支承 支承件是立柱，或立柱與底座的組合。 ，熱變形對(duì)機(jī)床加工精度的影響較小。 機(jī)床支撐形式 的選擇 機(jī)床中常用的支承件有床身、底座、立柱、橫梁、橫臂、刀架及工作臺(tái)等。一般來說，臥式機(jī)床多用于加工孔中心線與定位 基準(zhǔn)面平行，又需要由一面或是幾面同時(shí)加工的箱體 。 （ 2）機(jī)床生產(chǎn)率的影響 機(jī)床要求的生產(chǎn)率對(duì)機(jī)床配置形式結(jié)構(gòu)方案有很大影響，它是決定采單工位機(jī) 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 床，多工位機(jī)床或自動(dòng)線，還是按中小批生產(chǎn)所需組合機(jī)床的特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)的重要因素。他們對(duì)機(jī)床的結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度，通用化程度，結(jié)構(gòu)工藝性能，重新調(diào)整的可能性以及經(jīng)濟(jì)效果，還有維修 操作是否方便等，都具有不同的影響。 令 PE = h ,按圖 1 計(jì)算的直線段長度為 L = 2 22rh? = 2 ? = 兩者之差Δ L = L′ L = – = ,符合零件圖紙的要求。 一個(gè)橢圓曲線與圓有 4 個(gè)交點(diǎn) ,相鄰兩點(diǎn)在 x 方向上的距離為近似直線段的長度。 將 E 點(diǎn) θ = 90176。由零件簡圖 1 的方頭邊長 ? = 177。設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)男行禽?3Z 的分度圓半徑 ,可以控制用橢圓曲線代替直線所引起的直線度誤差 ,滿足加工一般方頭的精度要求。證明如下 :設(shè)齒輪 3Z 的分度圓半徑為 OA =R , O 點(diǎn)為齒輪 3Z 的分度圓中心 ,刀尖在分度圓內(nèi)定點(diǎn) a 處 ,且 Oa/ OA = λ 。 ① 零件材料為 45 號(hào)鋼，零件工作中受力不很大，可以 在車削之后做淬火處理，以提高起剛度強(qiáng)度，延長使用壽命。 選擇典型工件進(jìn)行分析： 如圖 11 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 圖 11 加工 拖拉機(jī)操縱軸 方頭 (見圖 11) ，原工序?yàn)樵谝鸭庸ち?? ?? 外圓后 ,用銑床銑削方頭 ,由于需要分度轉(zhuǎn)位 ,輔助工時(shí)較長。如果確定零件可以利用組合機(jī)床加工，那么，為使加工過程順利進(jìn)行并達(dá)到要求的生產(chǎn)率，必須在掌握大量的零件加工工藝資料基礎(chǔ)上，全面考慮影響制定零件丁藝方案、機(jī)床配置型式、結(jié)構(gòu)方案的各種因素反應(yīng)注意的問題。 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 機(jī)床總體布局設(shè)計(jì)的一般步驟是，首先根據(jù)工藝分析分配機(jī)床部件的運(yùn)動(dòng)，選擇傳動(dòng)形式和支承形式；然后安排操作部位，并擬定在布局上改善機(jī)床性能和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的措施。 （ 2）保證機(jī)床具有與所要求的加工精度相適應(yīng)的剛度和抗振性。對(duì)于不同類型的機(jī)床，擬定總體方案的側(cè)重點(diǎn)也是不同的。 （ 2）工藝分析 包括確定機(jī)床上的工藝方法、運(yùn)動(dòng)等。即在調(diào)查和分析的基礎(chǔ)上，提出所設(shè)計(jì)機(jī)床的工藝方法、運(yùn)動(dòng)和布局、傳動(dòng)和控制、 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 結(jié)構(gòu)和性能等的初步方案。 設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)該注意使機(jī)床體積小，重量輕，占地面積小，外形美觀以及注意防止環(huán)境污染，如減少噪音，防止漏油等等。 （ 3）生產(chǎn)率。 車方 機(jī)床 只是眾多機(jī)床類型中的一種，其設(shè)計(jì)也應(yīng)符合一般機(jī)床的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，即 ： （ 1）工藝可行性。 在機(jī)床中間底座上裝有固定夾具 ,用于安裝工件。 我們的設(shè)計(jì)題目是：臥式單工位雙面車方組合機(jī)床。 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 單工位雙面臥式車方組合機(jī)床的整體設(shè)計(jì) 前 言 為期四年的大學(xué)生活即將結(jié)束，最后一項(xiàng)重要任務(wù)就是畢業(yè)設(shè)計(jì)。 通過這一環(huán)節(jié)的訓(xùn)練，提高了以下能力： 綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能，獨(dú)立分析和解決實(shí)際問題的能力； 綜合運(yùn)用基本技能 ，包括繪圖、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、翻譯、查閱及閱讀文獻(xiàn)等等的能力； 調(diào)動(dòng)實(shí)驗(yàn)研究的積極性，技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析和組織協(xié)作工作的能力，學(xué)習(xí)撰寫科技論文和技術(shù)報(bào)告，正確運(yùn)用國家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)語言闡述理論和技術(shù)問題的能力； 學(xué)會(huì)收集加工各種信息的能力，以及獲取新知識(shí)的能力； 培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)作風(fēng)。 而 車方機(jī)床，就是用曲率半徑很大的橢圓短半軸曲線代替直線切削 方形 工件 。 與一般銑削相比，減少了工件的二次裝夾和調(diào)整分度 的 時(shí)間，提高了生產(chǎn)率，減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度 ，降低了 生產(chǎn)成本。 （ 2）加工精度和表面粗糙度。 （ 6）效率，使用期限和成本等等。而機(jī)床設(shè)計(jì)的第一步，就是整體方案的確定。確定機(jī)床的總體方案，包括下列內(nèi)容： （ 1）調(diào)查研究 包括調(diào)查和分析工件、了解使用要求和制造條件、調(diào)查研究現(xiàn)有同類型機(jī)床等。 另 外，當(dāng)機(jī)床的傳動(dòng)和控制較復(fù)雜時(shí)，須擬定機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)的草圖。 合理的總體布局的基本要求是： （ 1）保證工藝方法所要求的工件和刀具的相對(duì)位置和相對(duì)運(yùn)動(dòng)。 （ 5）造型美觀。設(shè)計(jì)組合機(jī)床前，首先應(yīng)根據(jù)組合機(jī)床完成工藝的一些限制及組合機(jī)床 各種工藝方法能達(dá)到的加工精度，表面粗糙度及技術(shù)要求、解決零件是否可以利用組合機(jī)床加工以及采用組合機(jī)床加工是否合理的問題。因此，必須明確工件的特點(diǎn)和加工要求，諸如：被加工面的尺寸精度、相互位置精度、表面光潔度以及對(duì)生產(chǎn)率的要求等。一次裝夾 ,一個(gè)工步完成了 4 個(gè)平面的切削 ,提高了生產(chǎn)效率。 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 圖 12 車方原理見圖 12 ,齒輪 3Z 與 4Z 的傳動(dòng)比為 1∶ 2 ,當(dāng)?shù)都獍惭b在比齒輪 3Z 的分度圓小的圓周上時(shí) ,則刀尖的運(yùn)動(dòng)軌跡為橢圓。若 λ 接近于 1 時(shí) ,橢圓短半徑處曲率半徑很大 ,接近于直線。根據(jù)工件精度要求 ,給出初始直線度公差 。但必須注意的是 ,在 F 點(diǎn)時(shí) ,夾角 θ 不等于 45176。 將 R = 65mm 代入式 (4) 中得 λ = 718 2 由于工件上有 ?? 的圓角 ,橢圓曲線近似直線段的長度小于 GF ,近似直線段的車方原理直線度誤差值小于計(jì)算給出的初始值。 = 。但在在基本形 式的基礎(chǔ)上，由于工藝的組織，動(dòng)力頭的不同配置方法，零件安裝數(shù)目和工位數(shù)多少等具體安排不同，而具有多種配置方案。 （ 1）加工精度的要求影響 固定式夾具 組合 機(jī)床能達(dá)到的加工精度最高，帶移動(dòng) 式 加 具機(jī)床 精度相對(duì)較差。 （ 3）被加工零件的大小 、 形狀 、 加工部位特點(diǎn)的影響 這些特點(diǎn)很大程度上決定了采取臥式 、 立式或是傾斜式機(jī)床。 總之，在擬訂機(jī)床配置形式結(jié)構(gòu)方案時(shí)，必須認(rèn)真分析工件加工工藝的要求及加工部位的特點(diǎn)，選擇恰當(dāng)?shù)姆桨浮? 有較好的動(dòng)態(tài)特性，包括較大的位移阻