【正文】 章 尾架部件的設(shè)計液壓缸的設(shè)計是在對所設(shè)計的液壓系統(tǒng)進行工況分析、負載計算和確定了其工作壓力的基礎(chǔ)上進行的。 已知條件：工作臺質(zhì)量m=50kg,有效行程=，每分鐘往復(fù)次數(shù)=2。 根據(jù)設(shè)計要求,我采用直線滾動導(dǎo)軌。其預(yù)緊方式有墊片式，羅紋式，齒差式和變導(dǎo)程式等。第4章 滾珠絲桿副設(shè)計計算 滾珠絲桿螺母副的計算滾珠絲桿螺母副具有傳動效率高，運動平穩(wěn)，傳動可逆和不自鎖性，能夠預(yù)緊，定位精度和重復(fù)定位精度高，同步性好，使用壽命長，使用可靠、潤滑簡單、維修方便等優(yōu)點而被廣泛運用于數(shù)控機床中。圖32 電機工作圖 轉(zhuǎn)速校核經(jīng)核算鞋楦加工機主軸最高轉(zhuǎn)速為80rpm，折算到電機軸上的轉(zhuǎn)速為640rpm，遠小于電機的額定轉(zhuǎn)速3000rpm，故電機轉(zhuǎn)速符合要求。m2平均分配到四根主軸的電機功率為1Kw 式中P——軸傳遞的功率，為1KwN——軸的轉(zhuǎn)速，為80r/min ——許用的轉(zhuǎn)切應(yīng)力，在選取軸的材料時候，選用45號鋼由[1]表153可知道=30Mp 所以 所以最小軸徑處取30mm，取軸肩過渡，最大軸徑處為35mm，軸長取400mmJ主軸=103=（3）具有全閉環(huán)控制功能：通過外接高精度的光柵尺，構(gòu)成全閉環(huán)控制，進一步提高系統(tǒng)精度。在考慮減速器的減速比的選擇的時候，由于當減速器的級比越大時，減速器的回程間隙也就越大，回程間隙越大，則在整個的傳動過程中的傳動準確性也就越低，所以綜合考慮決定選用級比為1的行星減速器，這樣就可以可靠的保證在整個的傳動過程中傳動的精度及準確性。由以上分析可知,當電機消耗的轉(zhuǎn)矩最小時,此時的傳動比為最佳的傳動比i，對（33）式來說，即時，可獲得最佳傳動比率i。m 加工鞋楦的轉(zhuǎn)動慣量鞋楦質(zhì)量m=2Kg 平均回轉(zhuǎn)半徑取100mm，則加工鞋楦的轉(zhuǎn)動慣量JL可由下式計算得出： 傳動齒輪的轉(zhuǎn)動慣量初定齒輪的分度圓直徑為116mm，模數(shù)取為2，則齒數(shù)Z=58，確定齒寬為20mm八個齒輪之間的傳動比均為1，則每個齒輪的轉(zhuǎn)動慣量均相等J1=D4L103(Kg綜合以上因素，可看出方案耳與方案一相比具有如下優(yōu)點：（1）加工面大大減少，整體精度有很大提高；（2）主軸箱和尾架高度減少了近一半，其垂直度得到保證；（3）整體剛度大大提高，工作起來更穩(wěn)定；（4）加工范圍大大提高，幾乎可滿足各種正常鞋楦加工需求。但該方案存在以下缺點：（1）由于分開加工且加工面過多，組裝后精度低；（2）主軸箱和尾架太高垂直精度不容易保證；（3）分離式布局整體剛度不夠，容易松動。機床本體由夾具系統(tǒng)、C向進給裝置、Z向進給裝置、X向進給裝置、刀具系統(tǒng)和輔助裝置構(gòu)成。（2）伺服電機選型（包括等效轉(zhuǎn)矩計算、等效轉(zhuǎn)動慣量計算）。而國外的刻楦機已經(jīng)有了很大的發(fā)展，他們改變了傳統(tǒng)模式，全部采用封閉式結(jié)構(gòu)，毛坯楦豎向固定在刻楦機上，極大地減少了噪音和粉塵污染，節(jié)約了設(shè)備占地面積。鞋楦不僅決定鞋造型和式樣，更決定著鞋是否合腳，能否起到保護腳的作用。在這種形勢下,要想迅速提高我國鞋業(yè)設(shè)計制造水平,全面提升企業(yè)競爭力,研制開發(fā)新型數(shù)控刻楦機和鞋楦CAD/CAM系統(tǒng)勢在必行。（7）主要零件設(shè)計計算。圖21 數(shù)控鞋楦機工作原理圖如圖22所示采用主軸箱，尾架和底座各自獨立布局。這很大的提高了精度。r=1256=由于銑刀的電機功率為2，因為本機床為四把刀具同時加工四只鞋楦。i,齒輪的總傳動比i越大，則等效加速度越大，電機消耗的轉(zhuǎn)矩也就越大，由此可以知道當總傳動比越大時則折算到電機上的最大角加速度也就越大，也就是說電機本身所消耗掉的轉(zhuǎn)矩也就越大，即電機輸出的有效轉(zhuǎn)矩越小，因此傳動比的大小對選擇伺服電機的容量的大小起著關(guān)鍵性的作用。回程間隙——將輸出端固定，輸入端順時針和逆時針方向旋轉(zhuǎn)，使輸出端產(chǎn)生額定扭矩+2%扭矩時，減速機輸入端有一個微小的角位移，此角位移即為回程間隙。鞋楦本身的加工過程為變加速運動，加工主軸的角加速度較大，危險截面的折算到電機主軸上，則電機主軸承受更大的扭矩損耗。繼續(xù)對區(qū)不同的數(shù)值，只要所選的數(shù)值與減速器的減速比的乘積為整數(shù)就可以，因為電機在單位時間內(nèi)所發(fā)出的脈沖數(shù)應(yīng)該為整數(shù)而不能是小數(shù)，所以綜合考慮選K=1時，根據(jù)前面同樣的計算方法可以計算出此時的最佳傳動比i= ，通過驗算公式可以計算得到此時所需的電機的轉(zhuǎn)矩當時，計算得到相應(yīng)的傳動比，通過驗算公式也可以得到，隨K值的增大最佳傳動比是不斷下降的，得到的所需轉(zhuǎn)矩均小于電機輸出轉(zhuǎn)矩，但考慮和選擇的行星減速器i=8有非常大的差距。當，對=符合要求且比值偏小小有利于提高伺服電機的靈敏度和縮短響應(yīng)時間。同時，還應(yīng)保證最大負載力矩、持續(xù)作用時間不超過電動機允許過載倍數(shù)的持續(xù)時間范圍。每個滾珠循環(huán)閉路內(nèi)所含導(dǎo)程數(shù)稱為圈。第5章 直線滾動導(dǎo)軌副設(shè)計計算導(dǎo)軌按導(dǎo)軌面間的摩擦特性可分為：(1) 動摩擦導(dǎo)軌副 其是應(yīng)用較廣的一種，也是其他類型導(dǎo)軌的基礎(chǔ)，它的截面形狀及其組合形式亦適用于靜壓導(dǎo)軌和滾動導(dǎo)軌。(9) 抗振和抗沖擊能力差，對灰塵屑末較敏感，必須有良好的防護裝置。當 P/Coa 時，μ= ~； P/Coa = 時，μ=； P/Coa 時，μ將急劇增大。表61 液壓缸工作壓力與活塞桿直徑液壓缸工作壓力P（MPa）163。可用下式校核缸筒壁厚 當液壓缸采用鑄造缸筒時，壁厚由鑄造工藝確定，這時應(yīng)按厚壁圓筒計算公式驗算壁厚。半環(huán)連接應(yīng)用十分普遍，常用于無縫鋼管缸筒與端蓋的連接中。導(dǎo)向套對活塞桿或柱塞起導(dǎo)向和支承作用，有些液壓缸不設(shè)導(dǎo)向套，直接用端蓋孔導(dǎo)向，這種結(jié)構(gòu)簡單，但磨損后必須更換端蓋。O形密封圈安裝方便，價格便宜，可在的溫度范圍內(nèi)工作，但與唇形密封圈相比，運動阻力較大，作運動密封時容易產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)，故一般不單獨用于油缸運動密封（可與其它密封件組合使用）。圖64 V行密封圈結(jié)構(gòu)圖V形圈密封性能良好，耐高壓，壽命長，通過調(diào)節(jié)壓緊力，可獲得最佳的密封效果，但V形密封裝置的摩擦阻力及結(jié)構(gòu)尺寸較大，主要用于活塞桿的往復(fù)運動密封，它適宜在工作壓力為P50MPa，溫度的條件下工作。最終方案的確定，缸體和前端蓋之間的采用焊接式連接，強度高，制造簡單。我們有必要先分析各類傳動鏈的優(yōu)缺。 C向傳動系統(tǒng)整體布局及部件設(shè)計圖71 C向傳動系統(tǒng)整體布局圖C向加工軸的空間排布如上圖，一次加工過程加工兩雙鞋楦，上兩軸和下兩軸之間的中心距離為225mm，中間軸之間的中心距離為300mm。每個薄片齒輪上分別開有周向圓弧槽，并在齒輪的槽內(nèi)壓有彈簧凸耳，由于彈簧的作用使齒輪錯位，分別與寬齒輪的齒槽左右側(cè)貼緊，消除了齒側(cè)間隙。在C向的傳動系統(tǒng)中，加工軸之間的中心距離根據(jù)鞋楦的回轉(zhuǎn)半徑是固定值，代入225mm計算，圓整后取模數(shù)m=2 齒輪齒數(shù)的確定確定齒輪齒數(shù)時，須初步定出傳動鏈內(nèi)齒輪副的模數(shù)，以便根據(jù)結(jié)構(gòu)尺寸判斷其最小齒輪齒數(shù)或齒數(shù)和是否適宜。 主軸部件設(shè)計計算主軸軸系由軸，軸承，和安裝于軸上的傳動體，密封件及定位件組成。主軸最小直徑的確定 式中P——軸傳遞的功率，為1Kw N——軸的轉(zhuǎn)速，為80r/min ——許用的轉(zhuǎn)切應(yīng)力，在選取軸的材料時候，選用45號鋼，由[1]表153可知道=30Mp 所以 所以最小軸徑處取30mm，取軸肩過渡，最大軸徑處為35mm。但承載能力與上述次序相反。合理選擇跨距，是主軸組件設(shè)計中的一個相當重要的問題。在l/a最佳值附近，柔度變化不大。選擇密封方式時，應(yīng)綜合考慮如下因素，軸的轉(zhuǎn)速，軸承的潤滑方式，軸端結(jié)構(gòu)，軸承工作溫度，軸承工作時的外界環(huán)境等。根據(jù)方案選擇的結(jié)果，主動軸齒輪以及過渡齒輪的齒數(shù)模數(shù)均相同。結(jié)論臥式數(shù)控鞋楦加工機設(shè)計（機械部分），主要組成：機身、X向伺服進給、Z向伺服進給、C向傳動，液壓驅(qū)動系統(tǒng)、伺服控制系統(tǒng)等組成。邱老師給我們講了相關(guān)數(shù)控鞋楦機的結(jié)構(gòu)，并能夠及時的指出我在設(shè)計過程中的不足之處，還教給了我許多頗有益處的學(xué)習方法。數(shù)控刻楦機及鞋楦CAM技術(shù)我認為這次的畢業(yè)設(shè)計工作對我個人來說是一次畢業(yè)前對大學(xué)四年以至以前所有學(xué)到的知識的綜合訓(xùn)練，在此過程中不但運用了理論知識，更重要的還是在設(shè)計工程中真正的體會到了合作與創(chuàng)新的精神，既鍛煉了我們的合作能力又加強了我與老師、同學(xué)之間的交流，可以說本次的畢業(yè)設(shè)計除了檢驗本人對以前所學(xué)知識的綜合運用以外，還對本人即將步入社會踏上工作崗位也是一次最有效的實踐。在鞋楦機設(shè)計的過程中，我和同組的同學(xué)查閱相關(guān)的文獻、收集資料、繪圖、還有相關(guān)技術(shù)上面的分析，在近四個月的時間的畢業(yè)設(shè)計過程中，加強了我們理論與實際相結(jié)合的能力，鍛煉了我們的設(shè)計思維，開拓了我們在專業(yè)方面的知識視野。 主動軸的強度校核根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計算簡圖，并根據(jù)軸的計算簡圖作出軸的彎矩圖、扭矩圖和計算彎矩圖，且由前面的計算可以知道：，圖75 結(jié)構(gòu)受力圖，從上面的軸的結(jié)構(gòu)和計算彎矩圖中可以看到危險截面的位置，只要計算出該處的計算彎矩的最大值就可以判斷該軸是不是滿足設(shè)計的要求。根據(jù)設(shè)計軸的實際工作情況，選擇接觸式的橡膠密封。 主軸組件的潤滑和密封潤滑的作用事降低摩擦，降低溫升，延長主軸組件的工作壽命。l/a越大，撓度ya/Fc也越大。適應(yīng)經(jīng)濟性要求，確定主軸軸承配置形式，除應(yīng)考慮滿足性能和結(jié)構(gòu)方面要求外，還應(yīng)做經(jīng)濟分析，使經(jīng)濟效果好。主軸軸承的配置，包括主軸軸承的選型，組合以及布置，主要根據(jù)對所設(shè)計主軸組件在轉(zhuǎn)速，承載能力，剛度以及精度等方面的要求，并考慮軸承的供應(yīng)，經(jīng)濟性等具體情況加以確定。作為執(zhí)行件的主軸對保證機械功能，完成機械主運動有著直