【正文】 反向作用力方向可以與水平面有 ?45 的傾角，所以 滾珠絲杠在機(jī)床進(jìn)行加工時，還會受到其在軸向方向的載荷，其大小為 KNFS in ?? ? （ ） 考慮到工作臺的摩擦阻力，可以得到絲杠 軸受到的最大動載荷為KNPSfFF m a x ????????? （ ） 其中摩擦系數(shù) ?f ； 設(shè)絲杠在加速時的時間比為 10%，受加工反作用力的時間比為 70%， 故絲杠受的平均動載荷為 KNSPfFF mbm 2 4 1 ????? （ ） 因為滾珠絲杠需要正反轉(zhuǎn)換向，在滾珠絲杠換向時，易因反向間隙造成回轉(zhuǎn)誤差，影響運(yùn)動的準(zhǔn)確性，所以也需要對滾珠螺母進(jìn)行預(yù)壓，消減回轉(zhuǎn)誤差。 絲杠的長度較長，而且絲杠 主要承受的載荷為軸向 載荷 ，所 以絲杠采用一端固定，一端支撐的方式。 工作臺主板上要鋪設(shè)導(dǎo)軌和滾珠絲杠，根據(jù)之前選取的導(dǎo)軌和滾珠絲杠的尺寸，確定主板的主要尺寸，如圖 44[10]： 圖 44 工作臺主板 尺寸 第二級工作臺直接連接在機(jī)架上，通過線性移動來帶動整個并聯(lián)工作臺移動；其運(yùn)動方向平行于螺旋槳的徑向，運(yùn)動尺寸要保證主軸可以加工槳葉的整個徑向尺寸。 NmgFF ??? （ ） 假設(shè)兩個圓錐滾子軸承的徑向載荷一致，則 NFF 8021 ?? （ ） 根據(jù)之前 對絲杠的受力分析，得 絲杠的最大軸向載荷為 NPSfFF m 3 4 0 a x ???????? （ ） 受力情況，如圖 43所示 首先計算軸的軸向力，查表得，軸承 2的內(nèi)部軸向力分別為 NF 11 ???? （ ） NF 22 ???? （ ） 方向如圖 43所示。選取 [11]，電機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩 為mmN? ， 最大轉(zhuǎn)矩為 mmN? ，額定轉(zhuǎn)速為 min20xxr ，最高轉(zhuǎn)速 為 min3000r ，都符合要求。 滾珠絲杠是工作臺的驅(qū)動軸，同時也能起到一定支撐作用。運(yùn)城學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 22 工作臺既要能正放于機(jī)架上表面，也要能倒掛在機(jī)架的下表面。另外，通過 PROE仿真 [12]，各種參數(shù)也達(dá)到了預(yù)期要求，參數(shù)如表 32。 在每個并聯(lián)桿上各需要 5對軸承，分別選擇了一對 32210軸承、一對 320xx軸承、一對 30206軸承、一對 320xx軸承和一對 320xx軸承 [10]。 另外，大套筒需要螺紋緊固在轉(zhuǎn)動副的軸承座上，為了提高緊固部分的剛度、減少加工范圍，將緊固部位的大套筒直徑增大為 102mm，如圖 37所示。 在機(jī)床工作時，并聯(lián)桿的運(yùn)動存在快速移動和慢速走刀兩種方式，其中設(shè)快速運(yùn)動的伸縮速度 min51 mV ? ， 時間比為 10%； 慢速走刀的伸縮速度為 mV ? ， 所占時間比為 90%。 根據(jù)之前算出的動工作臺尺寸，按 45號鋼得出工作臺質(zhì)量為 ， 設(shè)電主軸的質(zhì)量為 30kg， 另預(yù)留 20kg的質(zhì)量負(fù)載給其他附件 。安裝部分的尺寸定為 50mm，傳動部分的尺寸定為 60mm， 如圖34所示 。進(jìn)而在計算中應(yīng)該以 230mm作為計算量。 如圖 31所示， 并聯(lián)桿由一個球形副（由虎克鉸實現(xiàn)），一個移動副（通過滾珠絲杠實現(xiàn)），一個轉(zhuǎn)動副（由一對圓錐滾子軸承實現(xiàn)）。在主軸裝夾機(jī)構(gòu)設(shè)計的同時，也要同時開始考慮機(jī)床的主體結(jié)構(gòu)，以保證主軸裝夾機(jī)構(gòu)的安裝。 伸縮桿壓緊機(jī)構(gòu)，可以實現(xiàn)自鎖，保證螺旋槳在壓緊后不會松動；另外伸縮桿壓緊機(jī)構(gòu)可以安裝在機(jī)床的上機(jī)架的中心線上，在螺 旋槳壓緊后，整個螺旋槳裝夾機(jī)構(gòu)組成一個剛性體，對機(jī)床起到支撐作用，對提高整個機(jī)床的剛性有很大幫助。在設(shè)計時，要與動、定平臺相連接的結(jié)構(gòu)預(yù)留位置，方便安裝。滾珠絲杠由伺服電機(jī)驅(qū)動，帶動并聯(lián)軸伸縮。 因為通常螺旋槳槳葉的徑向尺寸大于徑向的寬度尺寸，所以把加工時平行于螺旋槳徑向的工作臺作為第二級工作臺，另一個方向的工作臺作為第一級工作臺。 如圖 23機(jī) 架 的 主體 結(jié)構(gòu)所示： 機(jī)床采取立式結(jié)構(gòu)，機(jī)架主體為梯形，梯形機(jī)架的上下各有一套主軸裝夾機(jī)構(gòu)，梯形的寬邊 放置螺旋槳裝夾機(jī)構(gòu)，螺旋槳裝夾機(jī)構(gòu)的下面鋪設(shè)導(dǎo)軌。對于雙面加工銑床有兩種方法來實現(xiàn)： 方案 a：螺旋槳裝夾機(jī)構(gòu)有 2個平動自由度，主軸裝夾機(jī)構(gòu)各有 3個回轉(zhuǎn)自由度，可以實現(xiàn)螺旋槳葉片兩個自由曲面各自的加工需求。螺旋槳槳葉受力分析 示意圖如圖 21所示。 為提高我國裝備制造業(yè)技術(shù)水平，改善我國 螺旋槳加工 的經(jīng)濟(jì)效益，通過對 雙面 加工銑床 的 結(jié)構(gòu)設(shè)計 ，建立 雙面加工銑床的 優(yōu)化模型。 2）響應(yīng)速度快：運(yùn)動部件慣性的大幅度降低 ， 有效地改善了伺服控制器的動態(tài)品質(zhì)，允許動平臺獲得很高的進(jìn)給速度和加速度，因而特別適于各種高速數(shù)控作業(yè)。 據(jù)統(tǒng)計，目前我國可供市場的制造裝備，單數(shù)控機(jī)床就有 1500種，幾乎覆蓋了整個工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域。 所以 ， 設(shè)計一種大型螺旋槳雙面加工銑床對我國的國防和經(jīng)濟(jì)建設(shè)有極其重要的意義 。 Doublesided milling machine III 目錄 第 1章 緒 論 ............................................................................................................................... 1 選題目的、價值和意義 ................................................................................................. 1 本課題在國內(nèi)外的研究狀況及發(fā)展趨勢 ..................................................................... 1 螺旋槳雙面加工銑床的國外研究狀況 ............................................................... 1 ................................................................ 2 ........................................................................ 2 .................................................................................................................. 3 第 2章 機(jī)床的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計 ..................................................................................................... 4 ...................................................................................................... 4 確定機(jī)床各部件自由度 ................................................................................................. 5 .............................................................................................................. 5 ...................................................................................................... 6 .................................................................................................... 6 ............................................................................................................ 7 .......................................................................................... 9 第 3章 并聯(lián)工作臺的結(jié)構(gòu)設(shè)計 ............................................................................................... 11 ................................................................................................................ 11 ................................................................................................ 11 ........................................................................................................ 12 ........................................................................................................ 12 ............................................................................ 13 ................................................................................................ 14 ........................................................................................ 16 .................................................................................................................... 17 軸承的選擇 ................................................................................................................... 18 本章小結(jié) ..................................................................................................................... 20 第 4章 串聯(lián)工作臺的結(jié)構(gòu)設(shè)計 ............................................................................................... 21 .................................................................................................... 21 .............................................................................................................. 21 .......................................................................................................... 22 ...................................................................................... 23 .......................................................................................................... 25 .......................................................................