【正文】 絲杠支撐端以外的絲杠對總體的影響較小所以忽略不記，則取 cmL 55? 。0 ? = G 運(yùn)動部件的總重量 )(N ； 39。運(yùn)動方向?yàn)橹本€的被稱為直線運(yùn)動導(dǎo)軌副；運(yùn) 動方向?yàn)榛剞D(zhuǎn)的被稱為回轉(zhuǎn)運(yùn)動導(dǎo)軌副。 幾何精度： 導(dǎo)軌在垂直平面內(nèi)的直線度 ； 導(dǎo)軌在垂直平面內(nèi)的直線度 ； 兩導(dǎo)軌面間的平行度 。在對滾動導(dǎo)軌進(jìn)行選擇時，我們最終選擇了直線運(yùn)動球軸承，因?yàn)槲覀兊膶?dǎo)軌是立式，所以會造成兩個導(dǎo)軌副產(chǎn)生精度干涉。 軸承壓入軸承孔后，引用螺釘調(diào)整間隙，應(yīng)注意不要預(yù)壓過大。 架的確定 則： ①工況要求 任何機(jī)架的設(shè)計(jì)首先必須保證機(jī)器的特定工作要求。 對于某些機(jī)器的機(jī)架尚需滿足振動或抗振的要求。 ③ 結(jié)構(gòu)應(yīng)使機(jī)架上的零部件安裝、調(diào)整、維修和更換都方便。具體設(shè)計(jì)如圖所示： 圖 刀具支架圖 刀具底 板和刀具支架連接結(jié)構(gòu)的確定 刀具底板和刀具支架連接結(jié)構(gòu)選用的是螺栓連接，初步考慮時曾經(jīng)考慮到刀具底板和刀具支架的連接選用兩側(cè)用楔塊夾緊的方式連接。 在本次設(shè)計(jì)中，對工件的夾緊 選用了 螺旋 夾緊機(jī)構(gòu)，其具體結(jié)構(gòu)示意圖如下： 圖 螺旋夾緊機(jī)構(gòu) 螺旋夾緊機(jī)構(gòu)具有以下的特點(diǎn) 【 11】 ： ① 結(jié)構(gòu)簡單； ② 增力比大； 38 ③ 自鎖性好； ④ 行程不受限制。 我相信在不久的將來， 我一定會靈活運(yùn)用我所學(xué)的知識在機(jī)械行業(yè)做出成績的。 41 參考文獻(xiàn) ［ 1］ 成大先 .機(jī)械設(shè)計(jì)手冊 第二卷 [M]，第五版 .北京化學(xué)工 業(yè)出版社， 2021 ［ 2］ 成大先 .機(jī)械設(shè)計(jì)手冊 第三卷 [M]，第五版 .北京化學(xué)工業(yè)出版社， 2021 ［ 3］ 成大先 .機(jī)械設(shè)計(jì)手冊 第四卷 [M]，第五版 .北京化學(xué)工業(yè)出版社， 2021 ［ 4］ 成大先 .機(jī)械設(shè)計(jì)手冊 第五卷 [M]，第五版 .北京化學(xué)工業(yè)出版社， 2021 ［ 5］ 席偉光，楊光，李波 .機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) [M]，第 一 版 .高等教育出版社， 2021 ［ 6］ 翁海珊 .機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì)課程實(shí)踐教學(xué)選題匯編 [M] ，第一版 .高等教育出版社， 2021 ［ 7］ 王積偉，章宏甲，黃誼 .液壓傳動 [M]，第二版 .機(jī)械工業(yè)出版社， 2021， 201～202 ［ 8］ 陸光賢 .機(jī)床液壓傳動 與控制 [M]，第二版 .西北工業(yè)大學(xué)出版社， 1999 ［ 9］ 北京鋼鐵設(shè)計(jì)研究總院冶金設(shè)備室 .冶金機(jī)械液壓傳動系統(tǒng) 100 例 [M]，第一版 .冶金工業(yè)出版社， 1986 ［ 10］ 漢斯 同時，在設(shè)計(jì)中我還充分考慮了理論與實(shí)際的結(jié)合，零件的 拆裝是否方便，制造是否容易，維修與保養(yǎng)是否 容易操作 。 37 圖 上機(jī)架的結(jié)構(gòu)圖 夾緊裝置的設(shè)計(jì)和選用是否正確 合理，對于保證加工質(zhì)量、提高生產(chǎn)率、減輕工人勞動強(qiáng)度有很大的影響。 根據(jù)刀具的大小確定刀具支架的基本大小，然后預(yù)留固定刀具的聯(lián)接螺栓的位 36 置，滾動導(dǎo)軌的聯(lián)接位置，最后確定刀具支架的確定尺寸。 ① 機(jī)架的重量輕，材料選擇合適，成本低。其準(zhǔn)則是在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)中可能發(fā)生的 最大載荷情況 35 下，機(jī)架上任何點(diǎn)的應(yīng)力都不得大于允許應(yīng)力。 支撐導(dǎo)軌的固定問題 支撐導(dǎo)軌的固定將直接影響到導(dǎo)軌的工作時的工作精度，和導(dǎo)軌之間的相對位置關(guān)系，以及導(dǎo)軌的位置誤差產(chǎn)生的導(dǎo)軌的內(nèi)應(yīng)力。 安裝與調(diào)整 ： 組裝前必須清洗干凈軸承內(nèi)部，然后涂抹潤滑脂 。可采用獨(dú)立的潤滑系統(tǒng)自動潤滑，采用多層金屬薄板伸縮式防護(hù)罩進(jìn)行防護(hù)； 溫度變化影響?。簩?dǎo)軌在環(huán)境溫度 變化的情況下仍能正常工作，既不卡死，也不影響系統(tǒng)的精度；導(dǎo)軌對溫度變化的敏感性，主要取決于導(dǎo)軌材料和導(dǎo)軌配合間隙的選擇； 工藝性好：結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，裝拆、調(diào)整、維修及檢測方便。 ②閉式導(dǎo)軌：靠導(dǎo)軌本身形狀保證運(yùn)動件和承載面接觸。 由任務(wù)書可知運(yùn)動部件最快進(jìn)給速度 min/15max mv ? ，脈沖當(dāng)量步/ mmp ?? ，代入計(jì)算得 1667?kf 。 1．快速空載起動時所需力矩 起M 0m a x MMMM fa ???起 式中 起M 快速空載起動力矩 )*( cmN ； maxaM 空載起動時折算到電機(jī)上的加速力矩 )*( cmN ； fM 折算到電機(jī)軸上的摩 擦力矩 )*( cmN ； 27 0M 由于絲杠欲緊時折算到電機(jī)軸上的附加摩擦力矩 )*( cmN 其中 atnJM ? ???? ?? 60 102 2m a xm a x ? 式中 ?J 傳動系統(tǒng)折算到電機(jī)軸上的總的等校轉(zhuǎn)動慣量 )*( 2cmkg ； maxn 電機(jī)的最大轉(zhuǎn)速 min)/(r ； at 運(yùn)動部件動停止起動加速到最快進(jìn)給速度所需時間 )(s 式中資料分別為 2*65 cmkgJ ?? ， min/500max rn ? ，起動加速時間 msta 30?代入上式可知 cmNM * ? 。 24 圖 步進(jìn)電機(jī)控 制系統(tǒng) 以兩相步進(jìn)電機(jī)為例，當(dāng)給驅(qū)動器一個脈沖信號和一個正方向信號時，驅(qū)動器經(jīng)過環(huán)形分配器和功率放大后，給電機(jī)繞組通電的順序?yàn)?AA ??BB ??AA ??B B ，其四個狀態(tài)周而復(fù)始進(jìn)行變化， 電機(jī)順時針轉(zhuǎn)動； 若方向信號變?yōu)樨?fù)時， 通電時序就變?yōu)?AA ??BB ??AA ??BB ，電機(jī)就逆時針轉(zhuǎn)動。當(dāng)一個繞組通電后，其定子磁極產(chǎn)生磁場， 將轉(zhuǎn)子吸合到此磁極處。 根據(jù)前面 的相關(guān)資料可知上式中的截面慣性矩： 4441 )(6464 cmdI ??? ?? 絲杠兩支承端距離 cmmml 55550 ?? ，我所選用滾珠絲杠的支承方式是一端固定一端自由則查指導(dǎo)書中的表 413 可知 ?Zf 則代入數(shù)據(jù)算得 NFk 18550? ，臨界負(fù)載 kF 與最大工作負(fù)載 mF 之比稱為穩(wěn)定性安全系數(shù) Kn ,如果 ][KmkK nFFn ??，則絲杠不致失穩(wěn)。 再計(jì)算滾珠絲杠總長度上拉伸或壓縮的變形量 )(1 mm? LLL??? 01? 式中 L 滾珠絲杠在支撐間的受力長度， )(mm . 根據(jù)設(shè)計(jì)行程、滾珠絲杠副的最大長度、防護(hù)罩的極限距離、以及軸承一半的長度，以上幾項(xiàng)之和確定滾珠絲杠在支撐間的受力最大長度 mmL 550? 。 傳動效率計(jì)算 滾珠絲杠螺母副的傳動效率 ? ： ? ??? ?? ?? tg tg 式中 ? 絲杠螺旋升 角； ? 摩擦角，滾珠絲杠的滾動摩擦系數(shù) ~?f ，其摩擦角約等于 39。 計(jì)算進(jìn)給牽引力 F： 作用在滾珠絲杠上的進(jìn)給牽引力主要為工作臺和加工的工件的重力作用在導(dǎo)軌上所產(chǎn)生的摩擦力。 閥類原件及輔助原件的選擇 1． 對液壓閥的基本要求： （ 1）動作靈敏，使用可靠，工作時沖擊和振動小。 4 三位四通換向閥此時處于中位，液壓泵流出的油液直接流回油箱。 （ 7）用液壓傳動來實(shí) 現(xiàn)直線運(yùn)動遠(yuǎn)比用機(jī)械傳動簡單。 5 第 2 章 切斷機(jī)液壓系統(tǒng)的擬定 與計(jì)算 切斷機(jī)的刀具做縱向的直線往復(fù)運(yùn)動，采用 液壓系統(tǒng)控制。并且加工的速度比較高，工作中機(jī)械的摩擦阻力比較低。與液體燃料或氣體燃料相比，一般固體燃料燃燒較難控制，效率較低，灰分較多。 由于所設(shè)計(jì)的切 斷 機(jī)具有自動進(jìn)給功 能， 能夠使人在安全的距離內(nèi)操作，使 人身安全得到了很好的保證。 這次所設(shè)計(jì)機(jī)器的主要特點(diǎn)是： 刀具的 運(yùn)動 是由液壓 系統(tǒng)控制，能夠保證良好的切削力，同時也能實(shí)現(xiàn)刀具的快速運(yùn)動 ，具有良好的調(diào)速、調(diào)壓 功能 ；工作臺的進(jìn)給是通過滾珠絲杠由步進(jìn)電機(jī) 所 控制， 能夠達(dá)到很高的切 斷 精度。此外，還有一些特殊品種，如固體酒精、固體火箭燃料。 3 切斷機(jī)原理如圖，毛坯用小液壓機(jī)帶動單刃切刀進(jìn)行切割，由于采用滾動導(dǎo)軌可步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行進(jìn)給控制，可以有效地提高零件加工的精度。而國內(nèi)一些一些廠家雖然生產(chǎn)歷史較長，但沒有一家形成規(guī)模，加之設(shè)備老化，加工過程拼體力、經(jīng)驗(yàn)，生產(chǎn)工藝幾十年一貫制，所以外觀質(zhì)量粗糙、觀感較差 【 15】 。 （ 6）由于液壓元件已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化，液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造和使用都比較方便。 3 + 液壓泵工作，油液通過三位四通換向閥 左 位到達(dá)液壓缸的 下 腔，推動活塞桿 向上做快速回程 運(yùn)動 ，液壓缸上腔的油液通過液控單向閥 及單向 節(jié)流 閥流回油箱。 即液壓泵的驅(qū)動功率為： )( 10601610556336kWP ?? ????? 選用轉(zhuǎn)速為 1000r/min 的電動機(jī)， 根據(jù) 文獻(xiàn) 【３】 P1754，可選用與液壓泵相匹配的電動機(jī)為： Y112M6，額定功率為 ，滿載時額定電流為 ，轉(zhuǎn)速為 940r/min，效率為 %，功率因素為 ，質(zhì)量為 45kg。 給伺服系統(tǒng)機(jī)械部分設(shè)計(jì)計(jì)算 參數(shù) 設(shè)計(jì)參數(shù)： 工作臺臺面尺寸： 400mm*600mm 工作臺移動尺寸： 300mm 夾具和工作臺總重： N500 最高運(yùn)行速度：步進(jìn)電動機(jī)運(yùn)行方式：空載： 15m/min：切削： ； 系統(tǒng)分辨率：半閉循環(huán)模式 ； 系統(tǒng)定位精度：半