【正文】 可視為 線性分布，沿寬度方向可視為均勻分布。設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡可能保證導(dǎo)軌在這種受力狀態(tài)下工作。導(dǎo)軌的支承面積應(yīng)與導(dǎo)軌所承受的載荷相適應(yīng)。鋼 — 鋼導(dǎo)軌副的許用壓強(qiáng)可比表中數(shù)值增加 20％ — 30％。減少磨損的措施有： (1)降低導(dǎo)軌面間的壓強(qiáng)，減小單位面積上承受的摩擦力，可采用加大接觸面積和減輕負(fù)荷的辦法來(lái)降低壓強(qiáng)。 (4)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌不宜太寬，以免線速度相差太大。據(jù)統(tǒng)計(jì)，液壓馬達(dá)的重量只有同功率電動(dòng)機(jī)重量的 10％ — 20％，而且能夠傳遞較大的力或轉(zhuǎn)矩 。由于采用油 液作為工作介質(zhì)，液壓傳動(dòng)裝置能自行潤(rùn)滑，故使用壽命較長(zhǎng)。 考慮到車(chē)削進(jìn)給系統(tǒng)傳動(dòng)功率不大，且要求低速穩(wěn)定性好， 故擬選用調(diào)速閥、定 量泵組成的節(jié)流調(diào)速方式。 中國(guó)礦業(yè) 大學(xué) 2020 年 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 42 頁(yè) 共 55 頁(yè) 圖 5— 2 液壓系統(tǒng)工作原理圖 1電磁鐵 2換向閥 3液壓缸 4活塞桿 5行程開(kāi)關(guān) 6換向閥 7調(diào)速閥 8單向閥 9壓力表開(kāi)關(guān) 10壓力表 11液壓泵 12濾油網(wǎng) 13油箱 14溢流閥 計(jì)算和選擇液壓元件 液壓缸的計(jì) 算 F 根據(jù)機(jī)構(gòu)的工作情況，液壓缸受力 如圖 5— 3所示 中國(guó)礦業(yè) 大學(xué) 2020 年 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 43 頁(yè) 共 55 頁(yè) 圖 5— 3 液壓缸受力示意圖 F=F工 +F慣 +F封 +F摩 +F回 式中 F工 —— 按 題目給定為 5000N； F慣 —— 活塞上所受慣性力； F封 — — 密封阻力； F摩 —— 導(dǎo)軌摩擦阻力； F回 —— 回油背壓形成的阻力。設(shè)液壓缸有效工作面積為 A1 ，則 A1 ? minminqv minq —— 流 量閥最小穩(wěn)定流量，取調(diào)速閥最小穩(wěn)定流量 20ML/min。 A差 動(dòng) v快 =2179。 max60Bpq?工 式中 maxq工 —— 一個(gè)液壓缸最大工進(jìn)速度下所需流量 ； Bp —— 液壓泵實(shí)際工作壓力， ； ? —— 液壓泵總效率，取 ? ＝ 。 P工 = 中國(guó)礦業(yè) 大學(xué) 2020 年 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 48 頁(yè) 共 55 頁(yè) 因此，可確定論壓泵的實(shí)際工作壓力為 Bp =p工 + p?總 =+=(MPa) qB =Kqmax 式中 K —— 泄露因數(shù)，取 ； qmax —— — 兩切削頭快進(jìn)時(shí)所需最大流量之和 。則 zF =883? =（ N）； ? —— 摩擦因數(shù)，查表 131（《 液壓傳動(dòng)與控制》 曹玉平 閻 祥安 主編 天津大學(xué)出版社 2020） 選 ? =； 各值帶入上式 F摩 =（ G+ zF ） ? =（ 5000+） ? =（ N） (4) F回 的計(jì)算 回油背壓形成的阻力按下式計(jì)算 F回 =P出 A2 式中 P出 —— 回油背壓，一般為 — ，取 P出 =； zF = F摩 =552N 中國(guó)礦業(yè) 大學(xué) 2020 年 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 46 頁(yè) 共 55 頁(yè) A2 —— 有桿腔 活塞面積，考慮兩邊 差動(dòng)比為 2，已初估 A1 =40 2cm ，A2 =20 2cm ； 各值 代入上式 F回 =P出 A2 =? =600(N) 分析液壓缸各工作階段受力情況，得知在工進(jìn)階段受力最大，作用在活塞上的總機(jī)械載荷為 F=F工 +F慣 +F封 +F摩 +F回 =++400++600 =(N) 力 按表 13— 3（《 液壓傳動(dòng)與控制》 曹玉平 閻 祥安 主編 天津大學(xué)出版社 2020） 經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定系統(tǒng)工作壓力 ， 工作壓力取 為 P工 =20MPa?？焱说浇K點(diǎn)，壓下電氣行程開(kāi)關(guān)，運(yùn)動(dòng)停止。 參數(shù)為： 滑臺(tái)總重量： 5000N，切削最大阻力 883N，滑臺(tái)快進(jìn)，快退速度為，工進(jìn)速度為 12— 37mm/min， 加速（或減速）時(shí)間 ，采用的為矩形 導(dǎo)軌，取靜摩擦系數(shù) mf =，動(dòng)摩擦系數(shù) df =，滑臺(tái)快進(jìn)行程 ，工進(jìn)行程 。 、調(diào)節(jié)比較簡(jiǎn)單，操縱比較方便，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，如與電氣控制相配合，可方便地實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的程序動(dòng)作和遠(yuǎn)程控制。液壓 傳動(dòng)與控制以液壓油或其他合成液體作為工作介質(zhì)，并采用各種允件組成所需要的 控制回路，再由若干回 路 有機(jī)組合成能完成各種控制功能的傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行能量的轉(zhuǎn)換傳 遞與 控制。 (2)盡量減小扭矩和顛覆力矩。靜壓導(dǎo)軌與動(dòng)壓導(dǎo) 軌可以實(shí)現(xiàn)完全的液體潤(rùn)滑狀態(tài)，潤(rùn)滑油使兩導(dǎo)軌面分開(kāi)而不直接接觸，這種導(dǎo)軌的耐磨性最好。鋼導(dǎo)軌副的許用壓強(qiáng)按表 4— 2 選取。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)避免出現(xiàn)這種情況 。 從式 (4— 5)、 (44)可知： (1)x＝ 0，即力 F作用于導(dǎo)軌中點(diǎn)， M=xF =0， maxp = minp =0，壓強(qiáng)呈矩形分布（如下圖 a），導(dǎo)軌受力均勻，但實(shí)際上很難實(shí)現(xiàn)這種情況。根據(jù)壓強(qiáng)分布情況，判斷是合需用 壓 板 。圖 c為 固 定式防護(hù)罩、鐵皮罩 固 定在運(yùn)動(dòng)部件 上，以蓋住導(dǎo)軌表面 。 為了使?jié)櫥驮趯?dǎo)軌向 上 均勻分布，保證充分的潤(rùn)滑效果，應(yīng)在導(dǎo)軌面上開(kāi)出油溝。 （ 2） ．鑲條 鑲條用來(lái)調(diào)整矩形和燕尾形導(dǎo)軌的側(cè)面間隙，以保證導(dǎo)軌面的正常接觸。壓板上的 d， e面需用空刀槽分開(kāi) 。常用于僅受軸向力的場(chǎng)合，如壓力機(jī)、機(jī)械手的導(dǎo)軌。 圖 4— 3 中國(guó)礦業(yè) 大學(xué) 2020 年 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 30 頁(yè) 共 55 頁(yè) 雙二角形組合 (圖 a) 導(dǎo)向精度高，磨損后能自動(dòng)補(bǔ)償．具有較好的精度保持性，但 很難 達(dá)到 4個(gè)表面同時(shí)接觸的要求，制造較困難。燕 尾形導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)緊湊、高度尺寸較小，可承受顛覆力矩，但磨損 后不 能自動(dòng)補(bǔ)償間隙，需用鑲條調(diào)整，剛性較差，摩擦力較大，制造和檢修都比較復(fù)雜，一般用作中、低速的多層導(dǎo)軌。支承導(dǎo)軌為 V 形時(shí)，由于能得到較充足的潤(rùn)滑，除用于精密和大型機(jī)床的進(jìn)給導(dǎo)軌外，還可用于主運(yùn)動(dòng) 導(dǎo)軌，如龍門(mén)刨床床身導(dǎo)軌。三角形導(dǎo)軌依靠二角形的兩個(gè)斜面導(dǎo)向，磨損后能自動(dòng)補(bǔ)償，不影響導(dǎo)向精度。常用的塑料材料有環(huán)氧樹(shù)脂耐磨涂料和聚四氟乙烯基滑動(dòng)導(dǎo)軌軟帶等。 為了提高鑄鐵導(dǎo)軌的硬度，以增強(qiáng)抗磨粒磨損的能力和防止撕傷，鑄鐵導(dǎo)軌經(jīng)常采用高頻 淬火、小頻淬火及 電接觸自 冷淬火等表面淬火方法。 （ 2）鑄鐵 鑄 鐵是一種成本低，有良好減振性和耐磨性，易于鑄造和切削加工的金屬材料。 滑動(dòng)導(dǎo)軌足最常見(jiàn)的導(dǎo)軌， 其他類(lèi)型的導(dǎo)軌部是 在 滑動(dòng)導(dǎo)軌的基礎(chǔ) 上 逐步發(fā)展起來(lái)的，由 于滑動(dòng)導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)，有良好 的 工藝性，剛度利精 度 易 于 保證，所以在 — 般機(jī)床 上 仍然得到廣泛的應(yīng)用。這種磨損是不可避免的，只能采取某些措施，努力減少這種磨損 。對(duì)于刮研導(dǎo)軌，應(yīng)盡量減少 刮研量；對(duì)于鑲裝導(dǎo)軌，應(yīng)做到更換容 易。若剛度不足，則直接影響部件之間的相對(duì)位置精度和導(dǎo)軌的導(dǎo)向精度，使導(dǎo)軌面上的壓強(qiáng)分布 不均，加劇導(dǎo)軌的磨損?；瑒?dòng)導(dǎo)軌按兩導(dǎo)軌面問(wèn)的摩擦狀態(tài)又可分為混合摩擦導(dǎo)軌、邊界摩擦導(dǎo)軌、液體動(dòng)壓導(dǎo)軌和液體靜壓導(dǎo)軌。 導(dǎo)軌的選擇 導(dǎo)軌的功用和分類(lèi) 導(dǎo)軌的功用是導(dǎo)向和承載。 （ 3） 為解決工進(jìn)與快進(jìn)、快退對(duì)流量需求差別較大的矛盾，提高系統(tǒng)效率，除采用差動(dòng)缸外，通常采用限壓式變量泵、高低壓雙泵或單定量泵加蓄能器的供油方式。其主要性能參數(shù)如表 31所示。 Fz =883N P = Ep = 中國(guó)礦業(yè) 大學(xué) 2020 年 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 19 頁(yè) 共 55 頁(yè) （ 2）電動(dòng)機(jī)的功率選擇是否合適，對(duì)電動(dòng)機(jī)的正常工作和經(jīng)濟(jì)性都有影響。 = 883N 。其它 3 個(gè)面的切削深度也依次作同樣改變。從載荷的觀點(diǎn)來(lái)分析，有的床身主要是在切削力的作用下受兩個(gè)方向的彎曲和扭轉(zhuǎn)載荷，如車(chē)床，六角 車(chē)床和鏜床床身 ；有的床身主要是在重力的作用下受豎直面內(nèi)的彎曲載荷，如龍門(mén)刨床和龍門(mén)銑床的床身。具有這種支承形式的機(jī)床，稱(chēng)為復(fù)合式機(jī)床。 ，包括較大的位移阻抗和阻尼，整機(jī)的低階頻較高，若階頻不致引起結(jié)構(gòu)共振，不會(huì)因薄壁振動(dòng)而產(chǎn)生噪聲。 （ 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。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。 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(zhǎng)度小于 GF ,近似直線段的車(chē)方原理直線度誤差值小于計(jì)算給出的初始值。根據(jù)工件精度要求 ,給出初始直線度公差 。 圖 12 車(chē)方原理見(jiàn)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。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。 （ 5）造型美觀。 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。而機(jī)床設(shè)計(jì)的第一步，就是整體方案的確定。 （ 2）加工精度和表面粗糙度。 而 車(chē)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 。進(jìn)給部分采用液壓滑臺(tái)形式，主要是因?yàn)橐簤合到y(tǒng)具有 工作比較平穩(wěn)， 反應(yīng)快、沖擊小，能高速啟動(dòng)、制動(dòng)和換向 ； 能 在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，調(diào)速方便，而且調(diào)速性能好； 控制、調(diào)節(jié)比較簡(jiǎn)單，操縱比較方便，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，如與電氣控制相配合，可方便地實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的程序動(dòng)作和遠(yuǎn)程控制 等優(yōu)點(diǎn)。中國(guó)礦業(yè) 大學(xué) 2020 年 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 1 頁(yè) 共 55 頁(yè) 摘 要 在普通機(jī)床上加工方頭軸類(lèi) 零 件，工作效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大。在設(shè)計(jì)過(guò)程中借鑒了國(guó)內(nèi)一些現(xiàn)有組合機(jī)床的設(shè)計(jì)資料，結(jié)合被加工零件的結(jié)構(gòu)特征， 在指導(dǎo)老師的幫助下設(shè)計(jì)而成 。它專(zhuān)門(mén)用于加工一種工件或一種工件的 一定工序，機(jī)床的輔助部件部分地實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，大大的提高了生產(chǎn)率。大致包括以下內(nèi)容：機(jī)床可完成的工序種類(lèi)，加工零件的類(lèi)型、材料和尺寸范圍，毛坯的種類(lèi)等。 設(shè)計(jì)任務(wù) 設(shè)計(jì)任務(wù)：臥式單工位雙面車(chē)方組合機(jī)車(chē) 工件名稱(chēng)：小型拖拉機(jī)操縱軸 生產(chǎn)批量：中批生產(chǎn) 材料： 45 鋼 產(chǎn)品圖如下 中國(guó)礦業(yè) 大學(xué) 2020 年 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 5 頁(yè) 共 55 頁(yè) 機(jī)床總體設(shè)計(jì)的依據(jù) 概述 機(jī)床設(shè)計(jì)，是設(shè)計(jì)人員根據(jù)使用部門(mén)的要求和制造部門(mén) 的可能，運(yùn)用有關(guān)的科學(xué)技術(shù)知識(shí)，所進(jìn)行的創(chuàng)造性勞動(dòng)。最后，繪制機(jī)床的總聯(lián)系尺寸圖，以表達(dá)所采用的總體布局，規(guī)定聯(lián)系尺寸，并確定主要技術(shù)參數(shù)。 （ 4）經(jīng)濟(jì)效果好，如節(jié)省材料、減少機(jī)床占地面積等。 工件是機(jī)床的工作對(duì)象，是機(jī)床總體方案設(shè)計(jì)的依據(jù)。 中國(guó)礦業(yè) 大學(xué) 2020 年 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 8 頁(yè) 共 55 頁(yè) 工件加工原理 車(chē)方機(jī)床由車(chē)頭行星輪系機(jī)構(gòu)產(chǎn)生刀尖的橢圓曲線軌跡。 圖 13 D3 的設(shè)計(jì)計(jì)算 中國(guó)礦業(yè) 大學(xué) 2020 年 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 10 頁(yè) 共 55 頁(yè) 圖 所示的 E 點(diǎn)與 F 點(diǎn)的 y 坐標(biāo)值之差為計(jì)算直線度誤差的初始值。 3z 分度圓直徑 3D = 130mm。 中國(guó)礦業(yè) 大學(xué) 2020 年 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 12 頁(yè) 共 55 頁(yè) 機(jī)床配置形式概述