【正文】 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 導(dǎo)軌常用材料搭配見(jiàn) 表 4— 1。 （ 3)疲勞磨損和壓演現(xiàn)象 滾動(dòng) 導(dǎo)軌疲勞 磨損 主要是 因?yàn)閷?dǎo)軌 表面受滾動(dòng)體局部應(yīng) 力作用而產(chǎn)生彈性變形，當(dāng)滾動(dòng) 體離開(kāi)后，變形得到恢復(fù)，這種現(xiàn)象連續(xù)發(fā)生，達(dá)到一定循環(huán)次數(shù)后， 就使導(dǎo)軌表層產(chǎn)生疲勞點(diǎn) 蝕現(xiàn)象， 這就是滾動(dòng)導(dǎo)軌的疲勞磨損 。這些微小硬粒在有 — 定的壓強(qiáng)作用并做相對(duì)運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)軌 面之間起著切刮或刻劃導(dǎo)軌面的作用，使導(dǎo)軌面產(chǎn)生機(jī)械劃傷或磨損溝痕。低速運(yùn)動(dòng)的平 穩(wěn)性與導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)和潤(rùn)滑，動(dòng)、靜摩擦系數(shù)的差值，以及傳動(dòng)動(dòng)導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)系統(tǒng)的剛度等有關(guān) 。影響導(dǎo)向精度的主要因素有導(dǎo)軌的幾 何精度、 導(dǎo)軌 的接觸精度、導(dǎo)軌及其支承件的自身剛度及熱變形等 。例如車(chē)床昆座用的導(dǎo)軌。 （ 5） 合理利用能量，提高系統(tǒng)效率，減少發(fā)熱。液壓系統(tǒng)的流量是根據(jù)滑臺(tái)快速進(jìn)退的速度確定的，一般100L/min。 查簡(jiǎn)明機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 925P 續(xù)表 但是， 考慮到機(jī)床可能調(diào)整加工其它尺寸、材料的方頭或六方頭工件 ,取電機(jī)功率為 。 電動(dòng)機(jī)的選擇 ： （ 1）由于一般生產(chǎn)單位多采用三相交流電源，故無(wú)特殊要求時(shí)均應(yīng)選用三相交流電動(dòng)機(jī)。切削力 Fz = p pa f = 1 962 179。截面形狀如圖 2— 2。 由工件的形狀及加工原理 知，宜采用臥式形式 （帶一固定式夾具）。具有這種支承形式的機(jī)床，稱(chēng)為立式機(jī)床。這些支承件，或單獨(dú)使用，或組合使用。有時(shí)從工件外形及輪廓尺寸來(lái)看，完全可以 采用單工位固定夾具的機(jī)床形式。 近似直線(xiàn)段的車(chē)方原理的直線(xiàn)度誤差計(jì)算值Δ =h 1y = – = ,即直線(xiàn)段的車(chē)方原理直線(xiàn)度誤差是 ,比初始值小的多 ,完全可以滿(mǎn)足一般方頭的精度要求。和 y = (2) 中 ,得 R (1 λ ) = (4) 將 F 點(diǎn)坐標(biāo)代入式 (1) 和 (2) 中 ,得 R (1 +λ ) cosθ = (5) R (1 λ ) sinθ = (6) 聯(lián)立式 (4) 、 (5) 和 (6) 解得 R = ,圓整取 R =65mm。 行星輪計(jì)算及 原理誤差分析 車(chē)方機(jī)床的車(chē)頭行星輪系如圖 13 所示。 ② 此生產(chǎn)類(lèi)型為中批生產(chǎn)，應(yīng)盡量提高生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，采用專(zhuān)用機(jī)床生產(chǎn) 比較合理 。經(jīng)過(guò)分析比較，以確定零件在組合機(jī)床上合理可行的加工方法 (包括安排工序及工藝流程，確定工序中的工步數(shù)，選擇加工的定位基難及夾壓方案等 )、確定工序 (或工步 )間加工余量、選擇合適的切削用量、相應(yīng)的刀具 結(jié)構(gòu)、確定機(jī)床配置型式等等，這些便是組合機(jī)床方案制定的主要內(nèi)容。 （ 3）便于操作、調(diào)整、 修理機(jī)床；便于輸送、裝卸工件、排除切屑。 （ 3）機(jī)床總體布局 一般包括：分配運(yùn)動(dòng)、選擇傳動(dòng)形式和支承形式、安排手柄等操作件的位置、擬定從布局上改善機(jī)床性能和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的措施等。 在設(shè)計(jì)過(guò)程中，遇到了很多困難和問(wèn)題，一方面我們自己 不斷查閱相關(guān)資料盡力去解決，同時(shí)，還得到了許多老師的大力支持，他們有問(wèn)必答，講解耐心詳細(xì)，誨人不倦， 在此表示衷心的感謝。指機(jī)床適應(yīng)不同生產(chǎn)的需要。我們知道，組合機(jī)床是用按系列化標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)的通用部件和按被加工零件的形狀及加工工藝要求設(shè)計(jì)的專(zhuān)用部件組成的專(zhuān)用機(jī)床。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)使學(xué)生獲得綜合訓(xùn)練，有利于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立工作能力，鞏固和提高所學(xué)知識(shí)，全面提高畢業(yè)生的素質(zhì)，使之能較快的適合工程實(shí)踐，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際工作能力具有十分重要的作用。一次裝夾 ,一個(gè)工步完成了 4 個(gè)平面的切削 。 (5）操作安全方便和工作可靠。因此，在擬定總體方案的過(guò)程中，必須綜合地考慮，使所定方案技術(shù)上先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)效果好。 機(jī)床的總體布局 機(jī)床的總體布局是指確定機(jī)床的組成部件，以及各個(gè)部件和操縱、控制機(jī)構(gòu)在整臺(tái)機(jī)床中的配置。 此次畢業(yè)設(shè)計(jì)所設(shè)計(jì)的機(jī)床為一臺(tái)專(zhuān)用組合機(jī)床， 組合機(jī)床是針對(duì)被加工零件的特點(diǎn)及工藝要求，按高度集中工序原則設(shè)計(jì)的一種高效率專(zhuān)用機(jī)床。機(jī)床工作時(shí) ,裝兩把車(chē)刀的車(chē)頭主軸由單獨(dú)電機(jī)驅(qū)動(dòng)作回轉(zhuǎn)主運(yùn)動(dòng) ,同時(shí)車(chē)頭由側(cè)底座上的液壓滑臺(tái)帶動(dòng)作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。同理可以證明 ,和 a 點(diǎn)對(duì)稱(chēng)于中心 O 點(diǎn)的另一刀尖的運(yùn)動(dòng)軌跡也是一個(gè)橢圓。 。 橢圓方程： 222(1 )xR ?? + 222(1 )yR ??=1 圓的方程： 2x + 2y = 2r 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 聯(lián)立解之得 4 個(gè)交點(diǎn) ,其中第一象限的交點(diǎn) I 的坐標(biāo)值為 1y =12?? 2 2 2(1 ) Rr? ??? （ 7） 1x = 22ry? (8) 由 ? ?? 變換為 ? ?? ,工件倒圓直徑的基本尺寸 d = ,半徑基本尺寸 r = ,將 R =65mm , λ = 718 2 , r = (7) 和 (8) 得 1y = , 1x = 近似直線(xiàn)段的長(zhǎng)度 L′ = 2 1x = 2 179。因此，在最后決定機(jī)床配置形式結(jié)構(gòu)方案時(shí)，必須注意下面一些問(wèn)題。立式機(jī)床則適于加工定基面是水平的，而加工面的孔與基面相垂直的工件。 機(jī)床支承形式可歸納為下列 5 種： （ 1）一字形（“一”形）支承 支承件是床身，或床身與底座的組合。 （ 5）框形（“ ”形）支承 機(jī)床的支承件由床身、橫梁及雙立柱組合而成，形成封閉的框形結(jié)構(gòu)。 普通 車(chē)床床身截形的最佳 比例為高比寬約等于 1。 刀具材料選用 YT15（適合加工鋼料及斷續(xù)切削） 。 179。而選用較低轉(zhuǎn)速的電動(dòng)機(jī)，其優(yōu)缺點(diǎn)剛好相反。其示意圖如圖 31 所示： 圖 31 電動(dòng)機(jī)的安裝示意圖 主要安裝型式尺寸如表 32 所示。 （ 2） 能承受規(guī)定的最大載荷，并具有較大的工進(jìn)調(diào)速范圍（通常為（ 5～ 900）mm/min），以適應(yīng)不同工序的工藝需求。動(dòng)導(dǎo)軌相對(duì)于支承導(dǎo)軌通 常只有一個(gè)自由度，即直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)或回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。如圖 4— 1 所示，在部件自重和外載荷作用下，導(dǎo)軌面 c 和 d 在導(dǎo)軌全長(zhǎng)上 始終可以貼合的稱(chēng)為開(kāi)式導(dǎo)軌。導(dǎo)軌耐磨性與導(dǎo)軌材料、導(dǎo)軌受 的摩擦性質(zhì)、導(dǎo)軌受力情況及兩導(dǎo)執(zhí)相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)。 磨粒磨損往往是咬合磨損的起因，咬合磨損反過(guò)來(lái)又會(huì)加劇 磨粒磨損，只是有時(shí)其中一種磨損可能起主要作用。這是由 于導(dǎo)軌面相互運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)軌表面覆蓋的一層氧化膜因摩擦發(fā)熱而受到破壞，裸露的金屬表面因分子問(wèn)的相互吸引、滲透，使接觸點(diǎn)粘結(jié)而發(fā)生咬焊，隨著接觸面的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，咬焊點(diǎn)被 拉 開(kāi)，如此反復(fù)多次 ， 就產(chǎn)生撕裂性破壞。 為 了提高耐磨性．動(dòng)導(dǎo)軌和支承導(dǎo)軌應(yīng)盡量采用不同的材料， 如 果選用相同的材料，也一定要采取 不同的熱處理方式以使其具有不同的硬度 。在較好的潤(rùn)滑與防護(hù)條件下，具有一定的耐磨性。 鑲鋼導(dǎo)軌通常采用 45鋼或 45cr等材料， 表面 淬硬或全淬透，硬度達(dá)到 HRc52— 58； 或者采用 20Cr， 20CrMn 等 滲碳淬硬 至 HRc56— 62。 1） 截面形狀 滑動(dòng)導(dǎo)軌可分為凸形和凹形兩大類(lèi)。的增加而降低 ；承載面積隨 ? 的增加而增加。矩形導(dǎo)軌制造簡(jiǎn)單，剛度高，承載能力大，具有水平和垂直兩個(gè)方向的導(dǎo)軌面．而且兩個(gè)導(dǎo)軌面的誤差不會(huì)相互影響，便于安裝調(diào)整。 但磨損后很難調(diào) 整和補(bǔ)償間隙，通常用在承受軸向載荷的場(chǎng)合。 三角形 矩形組合 (圖 4 c) 這種組合形式兼有導(dǎo)向性好、制造方便和剛度高的優(yōu)點(diǎn)，應(yīng) 用最廣泛， 如普通車(chē)床溜板、龍門(mén)刨床工 作臺(tái)導(dǎo)軌、萬(wàn)能外因磨床砂輪架導(dǎo)軌等。因此，除裝配過(guò)程中應(yīng) 仔細(xì)調(diào)整導(dǎo)軌的間隙外，在使用一段時(shí)間后 ，因磨損還需重調(diào)。隨著摩擦表面的不斷磨損，逐次取下一層墊片。 導(dǎo)軌的潤(rùn)滑方法很多，最簡(jiǎn)單的潤(rùn)滑方法是人工定期地直接在導(dǎo)軌上澆油或 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 油杯供油。圖 a 為刮板式防護(hù)裝置。這種防護(hù)罩耐熱性好 ，使用壽命長(zhǎng)，但制造較復(fù)雜，成本較高，適用于大型及精密機(jī)床。 當(dāng)導(dǎo)軌的自 身剛度較低時(shí)，既要考慮導(dǎo)軌 表面接觸變形，又要考 慮導(dǎo)軌自身變形， 這時(shí)壓強(qiáng)為非線(xiàn)性分 布，下面 只討 論線(xiàn)性分 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 32 布的導(dǎo) 軌壓強(qiáng)的計(jì)算。 （ 3)x=L／ 6，即 M＝ xF =FL/6 時(shí)， 6M／ FL=1， maxp =0， minp =2 avp ，壓強(qiáng) 呈三 角形分布 (圖 c)。如果導(dǎo)軌面的壓強(qiáng)很大，導(dǎo)軌表面將因油膜壓破而加劇磨損。動(dòng)導(dǎo)軌 上 鑲裝以聚四氟乙烯為基體的導(dǎo)軌板時(shí)，如滑動(dòng)速度 v? 1m/min 時(shí)，則 pv 植 不宜超過(guò) o． 2MPa178。采用卸荷導(dǎo)軌可以減輕負(fù)荷，加寬導(dǎo)軌面或加長(zhǎng)動(dòng)導(dǎo)軌的長(zhǎng)度可以加大接觸面積，提高導(dǎo)軌接觸精度和減小表面粗糙度，也可以增加實(shí)際接觸面積。 (5)導(dǎo)軌副中全長(zhǎng)上使用機(jī)會(huì)不均的導(dǎo)軌，硬度應(yīng)高些。 、反應(yīng)快、沖擊小，能高速啟動(dòng)、制動(dòng)和換向。 、系列化和通用化，便于設(shè)計(jì)和選用。 為自動(dòng)實(shí)現(xiàn)上述工作循環(huán)，并保證零件的加工長(zhǎng)度 (該長(zhǎng)度并無(wú)過(guò)高 的精度AL =130mm 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 39 要求 )，擬采用行程開(kāi)關(guān)及電磁換向閥組成行程控制順序動(dòng)作回路，實(shí)現(xiàn)順序動(dòng)作。 (1) F慣 的計(jì)算 按下式 計(jì) 算： F慣 ＝ Gg vt?? (N) 式中 G—— 液壓缸所要移動(dòng)的總重量，即滑臺(tái)的總重量。 minv —— 活塞最低進(jìn)給速度，取 20mm/min。 ( )179。 =(L/min) 代入上式得 p工 ＝ 2179。 =(L/min) 按壓力為 ，流量為 ，選擇 1YB 4 液壓泵。 根據(jù)上面計(jì)算值，得 A1 =4? 2D =4? ? 24 =( 2cm ) 又 minminqv = 20/2 = 10 ( 2cm ) 所以 A1 minminqv 說(shuō)明液壓缸尺寸滿(mǎn)足活塞最小穩(wěn)定速度要求。 將上式各值代入上式 F慣 ＝ Gg vt?? = 5000 ? =（ N） (2) F封 的計(jì)算 F封 ＝ P?摩 A工 （ N） 式中 P?摩 —— 克服液壓缸密封件摩擦阻力所須空載壓力 (Pa)，如該液壓缸選“ Y” 形密封 圈 ，設(shè)液壓缸工作壓力 p2MPa，由表 13— 2 查 得 P?摩 ；取 P?摩 =。 為保證快速進(jìn)退速度相等，并減小液壓泵流量規(guī)格，選用差動(dòng)連接回路。目前，其應(yīng)用領(lǐng)域仍在不斷擴(kuò)展，從組合機(jī)床、機(jī)械手、自動(dòng)加工及裝配線(xiàn)到金屬及非金屬壓延、注射成型設(shè)備，從材料及構(gòu)件強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)到電液仿真試驗(yàn)平臺(tái)，從建筑、工程機(jī)械到農(nóng)業(yè)、環(huán)保設(shè)備，從能源機(jī)械調(diào)整控制到熱力與化工設(shè)備過(guò)程控制，從橡膠、皮革、造紙機(jī)械到建筑材料生產(chǎn)自動(dòng)線(xiàn)，從采煤機(jī)械到石油鉆探及采收設(shè)備，從航空航天器控制到船舶、火車(chē)、汽車(chē)等運(yùn)輸 設(shè)備等等，液壓傳動(dòng)與控制技術(shù)已成為現(xiàn)代機(jī)械工程制造業(yè)的基本要素和工程 控制的關(guān)鍵技術(shù)之一。這是其他傳動(dòng)控制方式無(wú)法比擬的。從統(tǒng)計(jì)資料來(lái)看，中等尺寸 的普通車(chē) 床 ，床鞍導(dǎo)軌的跨距 AL 和最大回轉(zhuǎn)半徑 maxD 之比maxALD =— 。 (3)適當(dāng)?shù)臒崽幚矸绞娇商岣邔?dǎo)軌抗磨損的能力。 鋅鋁銅合金 ZZnAll0— 5 導(dǎo)軌的許用平均壓強(qiáng) [p]? 。由于導(dǎo)軌面上的壓強(qiáng)分 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 35 布不可能完全均勻，所以還必須保證最大壓強(qiáng)不超過(guò)許用值。 (4)x? L／ 6，即 M= xF ? FL/6 時(shí)， 6M/FL ? 1， minp ＜ 0。 如圖 4— 6 所示。 這里選用 刮板式防護(hù)裝置 。這種裝置容易被細(xì)小的切屑及雜物填塞，對(duì)導(dǎo)軌產(chǎn)生刮磨作用， 因此僅適用于移動(dòng)速度較低的導(dǎo)軌。一般用于移置導(dǎo)軌或移動(dòng)速度較低的滑動(dòng)導(dǎo)軌及滾動(dòng)導(dǎo)軌。圖 c 所示是在壓板與支承導(dǎo)軌間用平鑲條 5 來(lái)調(diào)整間隙。 （ 1） 壓板 壓板用于調(diào)整