【正文】 系尺寸，并確定主要技術(shù)參數(shù)。 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 設(shè)計任務(wù) 設(shè)計任務(wù)：臥式單工位雙面車方組合機車 工件名稱：小型拖拉機操縱軸 生產(chǎn)批量：中批生產(chǎn) 材料： 45 鋼 產(chǎn)品圖如下 機床總體設(shè)計的依據(jù) 概述 機床設(shè)計，是設(shè)計人員根據(jù)使用部門的要求和制造部門的可能，運用有關(guān)的科學(xué)技術(shù)知識，所進行的創(chuàng)造性勞動。大致 包括以下內(nèi)容：機床可完成的工序種類，加工零件的類型、材料和尺寸范圍，毛坯的種類等。它專門用于加工一種工件或一種工件的 一定工序，機床的輔助部件部分地實現(xiàn) 了自動化，大大的提高了生產(chǎn)率。 畢業(yè)設(shè)計是工科專業(yè)學(xué)校教學(xué)計劃的一個重要組成部分，是教學(xué)環(huán)節(jié)的繼續(xù)深化和檢驗，其實踐性和綜合性是其它教學(xué)環(huán)節(jié)所不能代替的。機床工作時 ,裝兩把車刀的車頭主軸由單獨電機驅(qū)動作回轉(zhuǎn)主運動 , 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 同時車頭由側(cè)底座上的液壓滑臺帶動作進給運動。 （ 4）自動化程度。 總體方案是部件和零件的設(shè)計依據(jù)，對整個機 床設(shè)計的影響較大。通用機床的工藝比較定型，一般是側(cè)重于機床的系列化工作、對現(xiàn)有同類型機床的調(diào)查分析以及新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)的應(yīng)用。上述步驟之間有著密切聯(lián)系，必要時可互相穿插或并進。改為專用臥式組合機床車削方頭 ,在機床中間底座上裝有固定夾具 ,用于安裝工件。當(dāng) 3Z 的分度圓在 4Z 上作純滾動時 ,圓心 O點運動到 O′ ,齒輪上 a點運動至 a′點 ( 坐標(biāo)為 x,y) ,而 Oa = O′ a′ ,由圖 2 可知 : x = Pb + ca′ = PO′ cosθ + O′ a′ cosθ = Rcosθ +Oa cosθ = Rcosθ +λ Rcosθ = R (1 +λ ) cosθ （ 1) y = O′ b O′ c = PO′ sinθ O′ a′ sinθ = Rsinθ Oasinθ =Rsinθ λ Rsinθ = R (1 λ ) sinθ (2) 由式 (1) 得 2COS? = 222 R (1 + ) X ? 由式 (2) 得 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 8 2sin? = 222 R (1 ) Y ? 則 2X / 2R (1 +λ ) 2 + 2y / 2R (1 λ ) 2 = 2COS? + 2sin? = 1 (3) 式 (3) 為橢圓方程 ,所以 a 點的運動軌跡為橢圓。 線度公差值 ,我們可以計算出圖 2 中 E點和 F點的坐標(biāo)在 E點，零 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 件的直線度誤差大到最大值則： Ey =2 ? 2= 在 F點，零件的直線度誤差達到最小值，則： Fy = ? = 所以 E 點坐標(biāo)為 (0 ,) , F 點坐標(biāo)為 (13144 ,13144) ,顯然刀尖在 E 點時 ,θ ( ∠ O′ PO) = 90176。交點 I 的 y 值與中點 E 的 y值之差即為原理直線度誤差。另外，還必須看到，就是在有些情況下，多工藝過程方案不大的更改或重新安排，往往會使機車簡單，工作可靠，結(jié)構(gòu)緊湊，更符合實際生產(chǎn)的要求。一些在立式機床上安裝不方便或者受到高度限制的細長工件，也適宜采用臥式機床加工。 排屑暢通，吊運安全，并具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性。具有這種支承形式的機床，稱為單臂式機床。 2..截面寬度和高度 截 面的寬度由工件大小，剛度要求和刀架或工作臺的導(dǎo)向性決定。由 fv = nf 可以計算滑臺速度 fv 。 310? = 883179。但是電動機轉(zhuǎn)速相對于工作機轉(zhuǎn)速過高勢必使總傳動比加大，致使傳動裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，外廓尺寸增加，制造成本提高。安裝結(jié)構(gòu)型式為 1V 制造范圍（機座號）為 80315。 滑臺對液壓系統(tǒng)的要求 （ 1） 能在變負載或在斷續(xù)負載下工作，能保證滑臺的進給速度特 別是最低進給速度（一般約為 5mm/min）穩(wěn)定，以保證加工精度。在導(dǎo)軌剮中，運動的導(dǎo)軌叫做動導(dǎo)軌，不動的導(dǎo)軌叫做支承導(dǎo)軌。 (3)按受力情況可分為開式導(dǎo)軌和閉式導(dǎo)軌。導(dǎo)軌的耐磨性是決定導(dǎo)向精度能否長期保持的 關(guān)鍵，是衡量機床質(zhì)量的重要指標(biāo)。這兩種磨損常同時發(fā)生，它們既相互聯(lián)系，又相互影響 。 它是指相對運動的兩個表固互相咬合，并在表面產(chǎn)生撕裂的現(xiàn)象。常用的導(dǎo)軌材料有鑄鐵、鋼、有色 金屬 和 塑料 ．其中以鑄鐵 應(yīng)用最為廣泛。 灰鑄鐵府用最多的牌號 是 HT200。淬 火鋼的耐磨性比普通鑄 鐵高 510 倍。 這里我選用鑄鐵導(dǎo)軌。導(dǎo)向精度隨頂角。 矩形導(dǎo)軌，見圖 b。圓柱形導(dǎo)軌制造簡單，不易積存較大的鐵 屑 。 雙矩形組合 (圖 b) 具有較大的承載能力，制造調(diào)整比較簡單，但導(dǎo)向性差，磨損后不能自動補償，對加工精度有較大影響；多用于普通精度機床和重型機床，如萬能升降臺銑床工作臺導(dǎo)軌等。若間隙過小，不但增加運動阻力，而且會加速導(dǎo)軌 磨損；若間 隙過大，又會使導(dǎo)向精度降低，還容易產(chǎn)生振動。圖 b 所示是采用在壓板與動導(dǎo)軌接觸處放幾層薄墊片 4 來調(diào)整垂直方向的間隙。 1） 導(dǎo)軌潤滑 導(dǎo)軌潤滑的目的是：減少磨損以延長導(dǎo)凱使用 壽命；降低溫度 以 改善工作條件；減小摩擦力以提高機械效率；保護導(dǎo)軌表面以防止生銹。 圖 4— 5 導(dǎo)軌的防護 圖示為幾種導(dǎo)軌的防護方式。 圖 d 為層疊式防護罩， 用多段 金屬薄板制成，最外層蓋板 6 和最內(nèi)層蓋板 7 分別固定在運動部件 5 和床身 8 上，當(dāng)運動部件移動時，防護 罩可隨 之 伸長或縮短。 這時，沿導(dǎo)軌長度方向的接觸變形和 壓強可視為 線性分布，沿寬度方向可視為均勻分布。設(shè)計時，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，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 負荷的辦法來降低壓強。 (4)回轉(zhuǎn)運動導(dǎo)軌不宜太寬，以免線速度相差太大。據(jù)統(tǒng)計，液壓馬達的重量只有同功率電動機重量的 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)，液壓傳動裝置能自行潤滑，故使用壽命較長。 考慮到車削進給系統(tǒng)傳動功率不大，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。 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 40 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行程開關(guān) 6換向閥 7調(diào)速閥 8單向閥 9壓力表開關(guān) 10壓力表 11液壓泵 12濾油網(wǎng) 13油箱 14溢流閥 計算和選擇液壓元件 液壓缸的計算 F 根據(jù)機構(gòu)的工作情況，液壓缸受力 如圖 5— 3 所示 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 41 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 v快 =2179。 179。 3．確定液壓泵電機的功率 該系統(tǒng)選用變量泵，故 應(yīng)分別計算快速空載所需功率與最大工進時所需功率。 液壓泵的選擇 1．確定液壓泵的實際工作壓力 Bp Bp =p工 + p?總 式中 p工 —— 。 A工 — — 進油工作腔有效面積 ( 2m )，此值同未定數(shù)值，初估為 40 2cm 。 在行程控制中，由快進轉(zhuǎn)工進時，采用機動滑閥，速度轉(zhuǎn)換平穩(wěn)，且安全可靠。 參數(shù)及數(shù)據(jù) 根據(jù)工件加工方法的分析，可知為一次裝加，一次進刀完成切削。 ，調(diào)速方便，調(diào)速范圍大，而且調(diào)速性能好。 這里取系數(shù)為 。 (4)加強防護。 1） 力求無磨損 磨損的原因是配合面在一定的壓強作用下直接接觸并作相對運動。 機床鑄鐵178。 這時，導(dǎo)軌一端將出現(xiàn)間隙 (圖 d)。 圖 4— 6 導(dǎo)軌受力情況 在力 F 作用下，導(dǎo)軌面的壓強 Fp （單位為 MPa）： Fp =FaL ?????????? ? .（ 1） 在力矩 M 作用下，導(dǎo)軌面產(chǎn)生的最大壓強 Mp （單位為 MPa） 由于 M= 12 Mp 12 aL23 L=16 Mp a 2L 因此 Mp = 2FaL???????????? （ 2） 式中 F— 導(dǎo)軌承受的集中力，單位為 N； M— 導(dǎo)軌承受的顛覆力矩，單位為 N mm； a— 導(dǎo)軌的寬度，單位為 mm； L— 動導(dǎo)軌的長度，單位為 mm； 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 33 Fp 集中力 F 力引起的壓強，單位為 MPa； Mp 顛覆力矩 M 引起的最大壓強，單位為 MPa。 設(shè)計滑動導(dǎo)軌時，先參考同 類型機床，初步擬定導(dǎo)軌的形狀和尺寸，然后再進行驗算 。圖 b，為鋼帶式防護單，韌帶 4 的一端繞在床身端部的滾輪 3 上，另一端則固定在運動部件上，運動部件移動時，鋼帶隨著展開或卷 在滾輪上。另一 種手動潤滑方式是在機床上裝手動油泵，在工作前拉動油泵幾次，進行人工潤滑，這種方式操作方便．但不能保證連續(xù)供油，用于低中速、低載荷、小行程或不經(jīng)常運動的導(dǎo)軌上。只要擰動帶有鎖緊螺母的螺釘 6 即可調(diào)整間 隙，故調(diào)整方便 。 圖 4— 4 壓板 1動導(dǎo)軌 2支承導(dǎo)軌 3壓板 4墊片 5平鑲條 6螺釘 圖 a所示的壓板裝置通過磨削或副研壓板 3與動導(dǎo)軌 1相接觸的 d面，或磨、刮 與支承導(dǎo)軌 2 相接觸的 e 面來調(diào)整垂直方向 的間隙 。 燕尾形 — 矩形組合 (圖 e) 能承受較大力矩，間隙調(diào)整也比較方便，多用于橫梁、立柱、搖臂等的導(dǎo)軌，如龍門刨床橫梁導(dǎo)軌等 。對重型機床，由于共移動部件寬度較大，又承受較重載荷，因此常采用 3條或 3 條以上導(dǎo)軌，來實現(xiàn)導(dǎo)向外承受載荷。根據(jù)導(dǎo)向形式的不同，矩形導(dǎo)軌又 可分為窄式組合和寬式組合兩種。 對于受力較大的大型或重型機床，可取 ?＝ 0110 0120 ；對于精密機床，常取 ? = 090 。 A b c d 圖 4— 2 三角形導(dǎo)軌，見圖 a。 常用的材料有錫青銅 ZQSn6— 6— 3，鋁青銅 ZQAl9— 4 和鋅鋁銅合金 ZZnAL10 一 5 等。耐磨性高于灰鑄鐵，但較脆硬，不易刮研，且成本較高。 表 41 導(dǎo)軌材料的搭配 序號 1 2 3 4 5 6 相對 壽命 1 23 2 45 動導(dǎo)軌 鑄鐵 鑄鐵 鑄鐵 淬硬鑄鐵 有色金屬 塑料 支撐導(dǎo)軌 鑄鐵 淬硬鑄鐵 淬硬鋼 淬硬鋼 鑄鐵 鑄鐵