【正文】 ??? ? （ ） 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 NrSPFF fjf 2 ????????? ? （ ） 滾珠絲杠導(dǎo)程 L0的確定 由上文推導(dǎo)條件，滾珠絲杠直接與電機(jī)連接，因此傳動(dòng)比為 1 則有 mmnV 810008L m a xm a x0 ??? （ ） 根據(jù)國(guó)標(biāo)，確定絲杠導(dǎo)程為 10mm。 (2) 通過(guò)同步帶輪聯(lián)接 如圖 22b 所示，即為此種方式聯(lián)接的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，它的機(jī)械機(jī)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單。同時(shí)，因?yàn)橄到y(tǒng)受到進(jìn)給運(yùn)動(dòng)負(fù)栽的變化范圍大，并且晌應(yīng)特性要求靈敏，所以要求慣量與剛度的匹配都高度嚴(yán)格。而在高壓水中加入石榴沙石等磨科的加沙水刀由磨料的沖蝕和磨削作用來(lái)達(dá)到增強(qiáng)切割能力和加工硬質(zhì)材料的目的。因此，更自動(dòng)化，更加性能優(yōu)越的數(shù)控切割機(jī)正慢慢地登上切割機(jī)領(lǐng)域的大舞臺(tái) [3]。高壓水射流作為清洗和切割工具具有獨(dú)特優(yōu)越性。 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 （ 4）數(shù)控火焰切割機(jī)：它有較強(qiáng)的割切能力，并且切害費(fèi)用更加低。 在 機(jī)械 的 切割板材過(guò)程中，常 使 用 的 方式 有： 半自動(dòng) 、 手工 、 數(shù)控切割機(jī)切割 [4]。 （ 201 屆） 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）資料 題 目 名 稱(chēng)： 龍門(mén)式數(shù)控水刀切割機(jī)工作臺(tái) 的設(shè)計(jì) 學(xué) 院（部）： 機(jī)械工程學(xué)院 專(zhuān) 業(yè)： 機(jī)械工程及其自動(dòng)化 學(xué) 生 姓 名： 班 級(jí)： 學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師姓名： 職稱(chēng) 職稱(chēng) 最終評(píng)定成績(jī)： 湖南工業(yè)大學(xué)教務(wù)處 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 摘 要 本論文：龍門(mén)式數(shù)控水刀切割機(jī)工作臺(tái)的設(shè)計(jì)經(jīng)檢索 、閱讀相關(guān)文獻(xiàn)，在國(guó)際和國(guó)內(nèi)的數(shù)控水射流技術(shù)發(fā)展的背景下提出了相應(yīng)的設(shè)計(jì)方案。手工割切 方式的憂(yōu)點(diǎn)是能夠 靈 話(huà) 方便 地進(jìn)行加工生產(chǎn) ， 然而割切出的 尺寸誤差大、材料 的使用率小 、質(zhì)量差、后續(xù)加工 的 工作量 較 大， 且作業(yè) 條 件惡劣，生產(chǎn) 率低下。但切割精度低又變形大，速度低并且需耍較長(zhǎng)穿孔禾口預(yù)熱的時(shí)間，對(duì)現(xiàn)在的全自動(dòng)化操作需求比較難滿(mǎn)足等問(wèn)題。隨著高壓水射流裝備的快速發(fā)展，這項(xiàng)枝術(shù)己滲透到了更多的應(yīng)用領(lǐng)域。 數(shù)控水刀切割機(jī)工作臺(tái)基本原理 高壓水射流切割是：水被 增壓裝置增壓到幾十至數(shù)百兆帕后 ,由噴嘴中噴出了高速水射流，并對(duì)待切割材料進(jìn)行高壓沖擊 [4]。 圖 高壓水射流切割原理圖 龍門(mén)式數(shù)控水刀切割機(jī)工作臺(tái)設(shè)計(jì)的目的及意義 我國(guó)從美國(guó)引進(jìn)許多昂貴的水切割系統(tǒng) , 用來(lái)切割多種不同材料 [13]。 為達(dá)到以上的要求，數(shù)控機(jī)床通常采用低摩擦傳動(dòng)副。同步帶輪傳動(dòng)兼具鏈傳動(dòng)與帶傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)，能實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的傳動(dòng)比，傳動(dòng)較為平穩(wěn)，張緊力需求很小，甚至幾乎不需張緊力 [13]。 根據(jù)最大工作載荷 Fm計(jì)算滾珠絲杠的最大 動(dòng)載荷 FQ mHw FffL3 0QF ? （ ） 其中 0L — 滾珠絲杠的壽命 wf — 載荷系數(shù) Hf — 硬度系數(shù) mF — 滾珠絲杠的 最大工作載荷 NFm ? 硬度系數(shù)取 11710 15000130601060L660 ????? nT萬(wàn)次 （ ） n— 絲杠平均每分鐘轉(zhuǎn)速 T— 機(jī)床使用壽命（數(shù)控機(jī)床一般取 15000h） 則 33 0Q ?????? mHw FffL N （ ） 選擇滾珠絲杠螺母副型號(hào) 圖 滾珠絲杠螺母副尺寸圖 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 結(jié)合以上數(shù)據(jù)選擇滾珠絲杠螺母副的型號(hào)為 FFZD63105 旋向右旋 其中 公稱(chēng)直徑 0d =63 基 本額定載荷 螺母安裝連接尺寸 公稱(chēng)導(dǎo)程 h0P =10 動(dòng)載荷 aC （ KN） 1D （ 6g ） 90 3D 138 絲杠外徑 1d = 靜載荷 0aC （ KN） 2D （ ? ） 90 4D 112 鋼球直徑 wD = 剛度 cK （ mN? ） 2505 5D 6D 22 7D 112 絲杠底徑 2d = 8D 75 1L 198 2L 20 循環(huán)圈數(shù) 5 h 13 B 22 1M M 8? 確定絲杠螺紋長(zhǎng)度 ls（ 其中 單邊預(yù)留余量為 50mm） 01 2lLlls ??? =800+198+100=1098mm （ ） 選定精度等級(jí) 因絲杠上要安裝許多零件，因此選用基軸制，選定 g級(jí)試用滑動(dòng)半液體摩擦配合， 選定 5 級(jí)精度時(shí)，查表得 IT5=，查表直徑 的上偏差es=， 計(jì)算 ei=esIT5== （ ） 驗(yàn)算自鎖性 當(dāng)量摩擦角 ： /arctanT f? ? /cosff ??， /f —— 當(dāng)量摩擦系數(shù)， f —— 摩擦系數(shù)， ? —— 牙側(cè)角 ， ? ?? 螺紋升角 ： 2a rc ta n ( ) 4 .2 8Pnd? ?? ? ? （ ） 4 .2 8 4 .0 5T??? ? ? ? ?,因此 不 能 自鎖。 相反，滾動(dòng)接觸摩擦卻耗能小，因此相應(yīng)滾動(dòng)面的摩擦損耗也減少，從而使直線(xiàn)滾動(dòng)導(dǎo)朹系統(tǒng)長(zhǎng)期處在高度精的狀態(tài) [14]。 10% 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 2 Y100L6 90/160 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 聯(lián)軸器的選型 由軸頸尺寸，應(yīng)選擇適中尺寸且適中轉(zhuǎn)矩的聯(lián)軸器。角接觸球軸承 絲杠 d0=32mm,絲杠軸端 型式及尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化，采用兩端固定式，可選用的軸承型號(hào)為 7205,內(nèi)徑 ?外徑 ?寬為 =25mm? 52mm? 12mm,額定動(dòng)載荷 C=，預(yù)加載荷F0=2900N,當(dāng)量載荷 Fm=. 則軸承壽命為 ????????? PCnL mh 60106 =533146915000h 其中 C= 軸承承受的載荷分別為 NYFXFP arx ??????? 當(dāng)量轉(zhuǎn)速 nm=100r/min 采用球軸承 則 ? =3 故滿(mǎn)足要求。s behaviors to care for eyes, basedon the timely and factual statistics the survey series of followup events will also be held in six cities, including Jinan in Shandongprovince, and Changsha in Hunan province, to educate people on how to care for eyes afterthe survey started. More and more Chinese are jogging to get and stay fit. Most joggers will run alone, but some will jog with friends or even coaches. The 。采用的原料為鋼，許用轉(zhuǎn)速為 7600r/min，軸孔直徑為 14mm，軸孔長(zhǎng)度為20mm,轉(zhuǎn)子慣量 J= 2mkg? 。 其中： 公稱(chēng)扭矩 Tn（ N178。 直線(xiàn)滾動(dòng)導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)和計(jì)算 因主要技術(shù)指標(biāo)： 定位精度：177。 螺紋牙強(qiáng)度校核 ① 材料力學(xué)公式，得螺桿剪切應(yīng)力： 21Fd? ?? （ ） = MPa40~30][ ?? ② 螺桿彎曲應(yīng)力： 3132b MMWd? ??? （ ） ? M Pa60~40][ ?? ? 式中， M — 彎矩， W — 抗彎截面模量； 故螺紋強(qiáng)度非常高，足夠滿(mǎn)足要求。同步帶輪因?yàn)楸≥p，能達(dá)到高速傳動(dòng)，并且由于帶輪的帶具備較好的柔韌性。遵循最佳傳動(dòng)比原則，來(lái)選擇最合適的降速比，這樣來(lái)提高機(jī)床精度，最后減少大部分系統(tǒng)傳遞到驅(qū)動(dòng)軸上的慣量。高壓水射流切割方面的工藝技術(shù)研發(fā) ,可通過(guò)優(yōu)化工藝來(lái)改善加工 精度 ,提高加工速度 , 奠定高壓水射流切割的推廣應(yīng)用基礎(chǔ) [7]。同時(shí)切下的碎屑被高速的水流沖刷并帶走 ,形成了切縫。新思維、新理論和新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，尤其是在航空航天，軍工和核能等高尖技術(shù)上顯示了明顯優(yōu)勢(shì)。 （ 5）專(zhuān)用 其他特殊切割沒(méi)備：例如數(shù)控形材、管材切割機(jī)和其他的非金屬專(zhuān)用切割沒(méi)備等。 而 其 他種類(lèi)的 半自動(dòng)割切機(jī) 即便能 降 抵 工人勞動(dòng)強(qiáng)度，但 由于真 功能 上較為 簡(jiǎn)單， 也僅僅 適合 切割 一些 常規(guī) 形狀 或者 較規(guī)則 的 零件。并由此給出了外形裝配圖、 xy方向原理裝配圖以及 絲杠、導(dǎo)軌、滑塊、手孔蓋、軸承座、軸承端蓋等零件圖。 參考文獻(xiàn) ................................................................. 37 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 第 1 章 緒論 數(shù)控切割機(jī)概述 數(shù)控切割機(jī) ：利 用程序驅(qū)動(dòng)機(jī)床運(yùn)動(dòng) 系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng) ， 同時(shí) 隨著機(jī)床運(yùn)動(dòng)， 通過(guò) 配 有的切割工具對(duì) 待加工 物體進(jìn)行切割 、加工 [14]。 （ 3）數(shù)控激光切割機(jī)：它的優(yōu)點(diǎn)在于切割速度快，切割精度高；但是目前發(fā)展的水平還不足以彌補(bǔ)它價(jià)格的異常昂貴 [1]，切割費(fèi)用高等問(wèn)題。由于其專(zhuān)用切割條件，目前國(guó)內(nèi)對(duì)此種切割機(jī)需求量不大，并造成其生產(chǎn)廠家不多。隨著我國(guó)制造業(yè)、生產(chǎn)工業(yè)的快速崛起，全自動(dòng)化、智能化和人性化己成為設(shè)計(jì)產(chǎn)品的主流沒(méi)計(jì)因素。且需要將湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 高壓水進(jìn)入到蓄能器來(lái)穩(wěn)定它，最終流到噴嘴來(lái)穩(wěn)定壓力 [3]。包括導(dǎo)向元件、減速裝置及絲扛螺母副等。因此，齒輪傳動(dòng)副為最大限度地減小齒側(cè)間隙，一般選擇消除措施設(shè)計(jì)。所以橫向絲杠采用滾珠絲杠螺母副。 4 可以維持長(zhǎng)期機(jī)床的高精度 滑動(dòng)導(dǎo)軌面使用的流體潤(rùn)滑，因?yàn)橛湍さ母?dòng)，使得產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)精度的誤差無(wú)從規(guī)避 [14]。 主要尺寸為： mmd 36? mmD 58? B=12mm 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 基本額定載荷： 極限轉(zhuǎn)速值為 14000r/min 圖 軸承 CAD圖 驅(qū)動(dòng)電機(jī)的選型 1）最大的切削負(fù)載轉(zhuǎn)矩 Y 軸最大載荷 NF 2750max ? ,絲桿導(dǎo)程 mmmPh ?? ,查絲杠樣本絲杠螺母副摩擦系數(shù) ?=，摩擦力矩 mNTf ?? 。 剛度驗(yàn)算 滾珠絲杠受工作負(fù)載引起的導(dǎo) 程變化量為： )(100 0100 0 m a x mESFK ????? 其中 K — 安裝方式系數(shù) (固定 — 固定： K =) 彈性模量??E mmNE ?? 湖南工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 32 2222 絲 杠 斷 面 積S mmmmd r ???? ? 故 X軸 mmmES FK ??? )(10001000 5m a x ???? ??????? 滿(mǎn)足要求 2）傳動(dòng)效率計(jì)算 絲杠螺母副的傳 動(dòng)效率： )( ?? ?? ?? tg tg 滾動(dòng)摩