【正文】 機(jī)床需要傳遞的動力很小，因此滑動摩擦損耗的功率也很小，可以采用成本最低的普通絲杠結(jié)構(gòu)。這里就考慮到強(qiáng)度、材料來源和加工方便等因素，采用鑄造加工方法，即用板材加工而成 [1]。具體選用功率為 ，頻率為 50HZ，轉(zhuǎn)速為 min1400r 的單相感應(yīng)電動機(jī)。其中以帆布芯平帶應(yīng)用較廣，它的規(guī)格可查閱國家標(biāo)準(zhǔn)或手冊。 嚙合型帶傳動一般也稱為同步帶傳動。 3． 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑 d 并驗(yàn)算帶速 v 1）初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑 1d 。 ??? rczPPz 48 帶數(shù)取 2 根。當(dāng)用非金屬材料時，如夾布膠木、工程塑料等制作帶輪時，他們具有重量輕、與膠帶的摩擦因數(shù)大的優(yōu)點(diǎn)。在導(dǎo)軌副中 ,運(yùn)動的一方叫運(yùn)動導(dǎo)軌；不運(yùn)動的一方叫支承導(dǎo)軌。為減輕或平衡外力的影響，可采用加大導(dǎo)軌尺寸或添加 輔助導(dǎo)軌的方法提高剛度。 常用的調(diào)整方法有壓板和鑲條法兩種方法。其承載油膜有良好的吸振性，低速像不易產(chǎn)生爬行。但壓板面仍需有間隙調(diào)整裝置。圓形導(dǎo)軌有兩個自由度，適用于同時做直線運(yùn)動大連海洋大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第五章 導(dǎo)軌的設(shè)計(jì) 13 和轉(zhuǎn)動的地方。 4）貼塑導(dǎo)軌 這是一種金屬對塑料摩擦形式，動導(dǎo)軌面上貼有一層抗磨軟帶，定導(dǎo)軌面為淬火磨削面。 應(yīng)用舉例：隨著機(jī)電一體化而迅速發(fā)展起來，廣泛用于各種精度的數(shù)控機(jī)床，加工中心， FMS大連海洋大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第六章 絲杠的設(shè)計(jì) 15 柔性制造系統(tǒng)，電子設(shè)備，各種儀表儀器；交通運(yùn)輸，起重卸載機(jī)械；鋼鐵冶金設(shè)備；核工業(yè)及武器系統(tǒng)，醫(yī)療機(jī)械，化工機(jī)械，紡織，辦公，建筑等 （ 3）靜壓絲杠螺 母傳動的 特點(diǎn)： ①摩擦阻力小，傳動效率高（可達(dá) ）； ②承載能力大，剛度高，抗震性好，傳動平穩(wěn)； ③磨損小，壽命長； ④能實(shí)現(xiàn)無間隙正反向傳動，定位精度高； ⑤油膜有均化螺旋螺母誤差的作用，大大提高了傳動精度； ⑥傳動具有可逆性； ⑦結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工困難，安裝調(diào)整較困難； ⑧需要一套壓力穩(wěn)定，溫度恒定，過濾要求較高的供油系統(tǒng)； ⑨不能自鎖。 大連海洋大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第六章 絲杠的設(shè)計(jì) 16 62 雙推 雙推 1．軸向剛度最高； 2．預(yù)拉伸安裝時，須加載荷較小，軸承壽命較高 3．適宜高速、高剛度、高精度。 表 絲杠螺母的許用壓力 ??p 2cmN 絲杠 — 螺母材料 絲杠螺母精度等級 鋼（不淬硬） — 鑄鐵 鋼（不淬硬 ） — 青銅 鋼（淬硬） — 青銅 5— 7 級 20 30 60 8— 10 級 50 90 120 注 ： (1) 對于開合螺母， ??P 應(yīng)降低 15%~20%。 （ 3） 由于絲杠多用于滾動軸承，絲杠的軸向拉伸壓縮變形 1? 。 大連海洋大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第六章 絲杠的設(shè)計(jì) 19 圖 絲杠軸向拉伸壓縮變形圖 不同類型的軸承的軸向接觸變形 2? 的公式不同，分為推力球軸承、向心推力球軸承、圓錐滾子軸承和推力滾子軸承等不同情況。 主軸是一空心的階梯軸 ,其內(nèi)孔用來通過棒料和卸頂尖用的鐵棒或通過氣動、電動或液壓等夾緊驅(qū)動裝置。分析橫刀架的移動關(guān)系可知，限制刀架最大位移的情況有兩方面： （ 1）橫刀架移至法蘭盤處受限制； （ 2）絲杠螺母移至床鞍支承壁 C 處受限制。對于機(jī)床的整體剛度而言，基本可以達(dá)到加工要求，總體結(jié)構(gòu)基本合理。 還要感謝教 育 過我的每一位老師，老師們授予我的知識，會使我終身受益。劉輝老師工作特別繁忙，每次走進(jìn)老師的辦公室都能感覺到他的忙碌，好像有總也忙不完的事，在感謝老師的同時也想說：老師，您辛苦了！ 還要感謝寢室的同學(xué)，在我的設(shè)計(jì)上幫了很大的忙， 還有系里其他和班里的同學(xué)也要說謝謝。從中了解了多軸加工在多功能加工中的重要性，本設(shè)計(jì)包括兩個主軸，即臥式主軸和立式主軸 ，基本實(shí)現(xiàn)了主傳動運(yùn)動的需要。 2． 刀架在橫向進(jìn)給方向上的尺寸計(jì)算 刀架在中心高度 上的確定，僅是保證了刀具的對刀高度，但實(shí)際實(shí)現(xiàn)最大車削直徑 60mm 的要求還必須 保證刀架的橫向進(jìn)給有足夠的尺寸。其結(jié)構(gòu)形狀由機(jī)床類型及 夾具或刀具的形狀而定，同時應(yīng)使之能保證卡盤和刀具的定位準(zhǔn)確、安裝牢固、裝卸方便，能夠傳遞足夠的轉(zhuǎn)矩，并且有利于減少主軸端部的懸伸長度。如超過一半，先從改變支承方式及提高軸承剛度方面采取措施，不得已才考慮選用較大直徑的絲杠副。 由上式計(jì)算，可得 kNPkNE ak 64 452????????? （ 3）剛度核算 滑動絲杠副系統(tǒng)的軸向變形主要是以下幾方面變形量之和： （ 1） 由絲杠的扭轉(zhuǎn)變形而引起的螺距變化，一般占得比重較 小，常忽略不計(jì)。 2． 滑動絲杠螺母 的設(shè)計(jì)計(jì)算 （ 1）耐磨性 的計(jì)算 螺紋工作面上單位壓力 P 的大小直接影響絲杠磨損的速度，應(yīng)限制工作面上的單位壓力 ， 以確保絲杠的耐磨性。以下列出了四種典型支承方式及其特點(diǎn)。 應(yīng)用舉例：廣泛應(yīng)用于金屬切削機(jī)床的進(jìn)給和分度機(jī)構(gòu)的傳導(dǎo)螺旋，摩擦壓力機(jī)及千斤頂?shù)膫髁β菪３Ｓ玫匿撚校?45鋼、 40 Cr 、 AT8 、 AT10 、 15GCr等淬火；或 Cr20 、 CrMnTi20 、 15鋼等滲碳淬火。燕尾形經(jīng)常用于運(yùn)動速度不高，受力不大，高度尺寸受到限制的場合。 導(dǎo)軌的截面形狀如下表 所示。但滾動導(dǎo)軌抗振較差，對防護(hù)要求較高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造比較困難，成本較高。導(dǎo)軌的間隙如依靠刮研來保證，要費(fèi)很大的勞動量，而且導(dǎo)軌經(jīng)長期使用后，會因磨損而增大間隙，需要 及時調(diào)整，故導(dǎo)軌應(yīng)有間隙調(diào)整裝置。因?qū)к壴诠ぷ鬟^程中難免有所磨損，所以應(yīng)力求減小磨損量，并在磨損后能自動補(bǔ)償或便于調(diào)整。 綜上所述，本設(shè) 計(jì)采用腹板式帶輪，材料為 HT200[5]。 2）帶輪的材料 帶輪的材料常采用鑄鐵、鑄鋼、鋼板（焊接）、鋁合金、夾布膠木、工程塑料等，其中鑄鐵應(yīng)用最廣。 根據(jù) min14401 rn ? ， ?i 和 Z 型帶，查 《機(jī)械設(shè)計(jì) 手冊 》 [3]表 84b， 得 kWP ?? 。因此，帶傳動的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是：在保證不打滑的條件下，帶傳動具有一定的疲勞強(qiáng)度和壽命。 多楔帶兼有平帶柔性好和 V 帶摩擦力大的特點(diǎn)，并解決了多根 V 帶長短不一而使各帶受力不均的問題。 平帶傳動結(jié)構(gòu)簡單，傳動效率高，帶輪也容易制造，在傳動中心距較大的情況下應(yīng)用較多。 總? 為主傳動鏈的總效率， 總? =~。考慮到加工方便，這里采用圓柱形的管狀結(jié)構(gòu)，應(yīng)用管材加工而成。 梯形絲杠 梯形絲杠的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、傳動精度中等、精度保持性較好、摩擦力大，且成本較低。滾動圓柱導(dǎo)軌可用直線軸承結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，且直線軸承需專業(yè)廠生產(chǎn)，總成本比滑動圓柱導(dǎo)軌高，但其導(dǎo)向性能好，摩擦力小，精度保持性較好，行程控制精度較高。 機(jī)械部件是系統(tǒng)的基礎(chǔ)， 一般按設(shè)備功能來確定系統(tǒng) 的基本機(jī)構(gòu)。它由原動機(jī)、 立柱、主軸箱 、床身、溜板工 作臺、底板、刀架、尾架等十類模塊組成，具有不同性能的各類模塊可組成滿足用戶要求的各種功能機(jī)床，其基本型主軸箱模塊具有臥式和立式兩個主軸 [1]。 國內(nèi)有些公司已經(jīng)能夠批量 生產(chǎn)低速、 小型化產(chǎn)品 ， 特別是近年來， 從 國內(nèi) 機(jī)床 的 設(shè)計(jì)制造水平和引進(jìn)國外先進(jìn)加工制造技術(shù) 水平 來看，已形成了多樣化、多功能、高效自動化的生產(chǎn)模式， 我國科技界，特別是高?？?研群體以敏銳的創(chuàng)新和實(shí)力同樣在幾年內(nèi)取得突破，除了研制大連海洋大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第一章 前言 2 出并聯(lián)結(jié)構(gòu)的虛擬軸機(jī)床（例如哈工大一哈量，天津大學(xué)一天津一廠，清華大學(xué)一大連機(jī)床集團(tuán)，清華大學(xué)一昆明機(jī)床廠的組合），同時還實(shí)現(xiàn)了結(jié)合不同用途、巧妙地運(yùn)用串聯(lián) — 并聯(lián)結(jié)構(gòu)、運(yùn)用虛擬軸原理達(dá)到簡化編程、擴(kuò)大加工空間的目的（清華一江東機(jī)床廠，西安交大一秦川機(jī)床廠），這些產(chǎn)品或技術(shù)都已在中國國際機(jī)床展覽會上分別登場。 （ 2）高效加工在注意提高機(jī)床的材料切除率的同時，大力推進(jìn)以縮短加工過程鏈目標(biāo)的復(fù)合加工技術(shù)。 就其加工能力 來講，可 以完成簡單的車 、 鉆、銑功能，本設(shè)計(jì)同時也 完成了 機(jī)械部件的設(shè)計(jì)計(jì)算過程，主要包括了主電動機(jī)的計(jì)算選型、支承 部件、主傳動 部件的設(shè)計(jì)、進(jìn)給 部件的設(shè)計(jì)。保密的論文（設(shè)計(jì)）在解密后適用本規(guī)定。據(jù)我所知， 除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文（設(shè)計(jì)）不包含其他個人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。 、圖表要求： 1）文字通順，語言流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無錯別字，不準(zhǔn)請他人代寫 2）工程設(shè)計(jì)類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計(jì)算機(jī)繪制，所有圖紙應(yīng)符合國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。多功能機(jī)床的銷量在所有機(jī)床的銷量比例增加迅速，一些人甚至認(rèn)為，多功能機(jī) 床有可能成為將來的主導(dǎo)機(jī)床。 （ 5） 多功能、多用途機(jī)床，從 20世紀(jì) 60年代起美國提出適應(yīng)控制機(jī)床至今已近半個世紀(jì)，由 于其技術(shù)難度大，目前正由單因素約束控制向多因素控制發(fā)展，逐漸向 多功能 化機(jī)床 進(jìn)行探索和高精度發(fā)展。任重道遠(yuǎn)，時不我待，必須奮力前進(jìn)，迎接更大的挑戰(zhàn)。（ 3） 縱向行程 210mm，橫向行程 145mm。 2． 2 機(jī)械結(jié)構(gòu) （ 1）平導(dǎo)軌 平導(dǎo)軌有滾動和滑動導(dǎo)軌兩種。 大連海洋大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第二章 小型多功能工具機(jī)的總體方案設(shè)計(jì) 4 這里的傳動系統(tǒng)主要是指手動輪到工作臺之間的機(jī)構(gòu)，主要是指將手輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動變成工作臺的直線運(yùn)動并傳遞動力，考慮到控制精度問題和間隙問題等，這里宜采用絲杠傳動機(jī)構(gòu)。但這種機(jī)構(gòu)存在間隙，因此設(shè)計(jì)要采用消除間隙措施，具體的設(shè)計(jì)中采用彈簧消隙機(jī)構(gòu)。 大 連海洋大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第三章 主電動機(jī)的計(jì)算與選型 5 第三章 主電動機(jī)的計(jì)算與選型 3． 1 機(jī)床銑削力 的計(jì)算 本設(shè)計(jì)機(jī)床的銑刀刀具為立銑刀，刀具直徑 50mm，刀具材料為硬質(zhì)合金，齒數(shù) 8，被切削材料為碳鋼。大連海洋大學(xué) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）