【正文】 河南理工大學本科畢業(yè)設計（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 6換向閥 7調速閥 8單向閥 9壓力表開關 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)機構的工作情況，液壓缸受力 如圖 5— 3 所示 河南理工大學本科畢業(yè)設計（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 —— 導軌摩擦阻力； F回 —— 回油背壓形成的阻力。由于采用油 液作 為工作介質，液壓傳動裝置能自行潤滑，故使用壽命較長。 (4)回轉運動導軌不宜太寬，以免線速度相差太大。鋼 — 鋼導軌副的許用壓強可比表中數(shù)值增加 20％ — 30％。設計時，應盡可能保證導軌在這種受力狀態(tài)下工作。 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，當運動部件移動時，防護 罩可隨 之 伸長或縮短。 1） 導軌潤滑 導軌潤滑的目的是：減少磨損以延長導凱使用 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；保護導軌表面以防止生銹。若間隙過小，不但增加運動阻力，而且會加速導軌 磨損；若間 隙過大，又會使導向精度降低，還容易產(chǎn)生振動。圓柱形導軌制造簡單，不易積存較大的鐵 屑 。導向精度隨頂角。淬 火鋼的耐磨性比普通鑄 鐵高 510 倍。常用的導軌材料有鑄鐵、鋼、有色 金屬 和 塑料 ．其中以鑄鐵 應用最為廣泛。這兩種磨損常同時發(fā)生，它們既相互聯(lián)系，又相互影響 。 (3)按受力情況可分為開式導軌和閉式導軌。 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。但是電動機轉速相對于工作機轉速過高勢必使總傳動比加大，致使傳動裝置結構復雜，外廓尺寸增加，制造成本提高。由 fv = nf 可以計算滑臺速度 fv 。具有這種支承形式的機床，稱為單臂式機床。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。交點 I 的 y 值與中點 E 的 y值之差即為原理直線度誤差。當 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 河南理工大學本科畢業(yè)設計（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。上述步驟之間有著密切聯(lián)系，必要時可互相穿插或并進。 總體方案是部件和零件的設計依據(jù)，對整個機 床設計的影響較大。機床工作時 ,裝兩把車刀的車頭主軸由單獨電機驅動作回轉主運動 , 河南理工大學本科畢業(yè)設計（論文） 2 同時車頭由側底座上的液壓滑臺帶動作進給運動。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。 河南理工大學本科畢業(yè)設計（論文） 3 設計任務 設計任務：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 機床總體設計的依據(jù) 概述 機床設計，是設計人員根據(jù)使用部門的要求和制造部門的可能，運用有關的科學技術知識，所進行的創(chuàng)造性勞動。 （ 4）經(jīng)濟效果好，如節(jié)省材料、減少機床占地面積等。 工件加工原理 車方機床由車頭行星輪系機構產(chǎn)生刀尖的橢圓曲線軌跡。 3z 分度圓直徑 3D = 130mm。但由于生產(chǎn)率要求很高，就不得不采用多工位的方案，使裝卸時間和機動時間相重合。 （ 3）倒丁字形（“ ? ”形）支承 支承件是床身和立柱的組合。 河南理工大學本科畢業(yè)設計（論文） 15 圖 2— 2 整體圖如圖 2— 3 所示 主軸箱電動機工件液壓滑臺液壓滑臺床身右主軸頭左主軸頭夾具 圖 2— 3 河南理工大學本科畢業(yè)設計（論文） 16 切削力的計算及刀具的選擇 車方機床的主軸上對稱安裝了兩把車刀 ,但由圖 2 可知 ,兩把刀不會同時切削 ,切削深度從 F 點 pa = 0 逐漸增大至 E 點 pa =30 272? = ,再逐漸減小至 G 點 pa = 0 。其中以三相異步帶能動機應用最多，常用為 Y 系列三相異步電動機。 （ 2） 通?；_快進與快退的速度大致相等，因此多采用差動連接的單出桿液壓缸。 (2)按摩擦性質可分為滑動導軌和滾動導軌。 河南理工大學本科畢業(yè)設計（論文） 23 （ 4） 結構工藝性 在可 能的情況下，應盡量使導軌結構簡單，便于制造和維護。如果局 河南理工大學本科畢業(yè)設計（論文） 24 部應力過 大而使表 層產(chǎn) 生凹坑狀的塑 性變形，這 就是壓潰 現(xiàn)象，這種破壞是 不允許發(fā)生的。常用于較精密的機床導軌 。 支承導軌為凸形時，稱為山形導軌；支承導軌為凹形時，稱為 V 形導軌。 燕尾 形導軌，見圖 C。 雙圓柱形組合 (圖 f) 容易制造，但磨損后不易補償。但由于鑲 條下面只與幾個螺釘接觸，因此剛度較差。這種防護罩結構簡單，但切屑及雜物在滾輪卷動時．容易被帶至鋼帶內(nèi)表面而掉在導軌面上，影響防護效果。 由于力 F 與力矩 M 同時作用，閱此尋軌所承受的最大、最小、平均壓強分別為 ： maxp = Fp + Mp = FaL （ 1 + 6MFL ） ??????? （ 3） minp = Fp — Mp = FaL （ 1— 6MFL ） ??? ???? （ 4） = 12 （ maxp + minp ） = 2L FaL ?????????? ..（ 5） 從式 (4— 7)可見， 平 均壓強 avp 只與 力 F 的大小和導軌幾何尺寸有 關，而與力的作用點 無 關。鑄鐵、鑄鐵178。 3） 均勻磨損 河南理工大學本科畢業(yè)設計（論文） 36 (1)力求使摩擦面上的壓強均勻分布，例如導軌的形狀和尺寸要盡可能與集中載荷對稱。其傳動比可達 100： 1 至 20xx： 1。 工進終了 壓下行程開關返回。 p?總 —— p?沿 程 + p?局 部 之和，對于回油路采用調速閥 的系統(tǒng)， p?總 可估為（ — ） MPa，取 。 maxq工 的計算如下： Bp =a qmax = L/min qB = L/min 河南理工大學本科畢業(yè)設計（論文） 47 maxq工 ＝4? 2D maxv工 = 4?179。 液壓缸工作控有效工作面積 A1 = FP工= 10?=( 2cm ) 活塞直徑 D= 14A? = 4 ?? =(cm) 因差動比為 1： 2，所以活塞桿直徑 d＝ ＝ ? 33=(mm) 取標推直徑 D=40mm， d＝ 25mm，則工作壓 力 P工 =2??=(MPa) 今取 P工 =. A1 =40 2cm A2 =20 2cm F回 =600N F= 河南理工大學本科畢業(yè)設計（論文） 45 由于兩個切削頭工作時需做低速進給運動，在確定液壓缸活塞面積 A1 之后，還必須按最低進給速度驗算液壓缸尺寸。 確定液壓系統(tǒng)工作要求 根據(jù)加工要求，工件不動， 主軸和刀具由液壓滑臺帶動進給， “快進一工進一 快退 — 停止”， 工作循環(huán)采用液壓傳動方式，選用活塞桿 做執(zhí)行機構。 與機械傳動， 電力傳動等傳動方式相比，液壓傳動具有下列優(yōu)點： 等功率的情況下，液壓傳動裝置的體積小、重量輕、慣性小、結構緊湊。 2） 力求少磨損 在有些場合既不便采用靜壓導軌，也不能采用動壓導軌，就只能爭取少磨損 。 河南理工大學本科畢業(yè)設計（論文） 34 圖 4— 7 導軌壓強的分布 表 4— 2 鑄鐵導軌的壓強分布 /MPa 導軌種類 機床類別 平均壓強 最大壓強 直線運動導軌 主運動導軌和速度較高的進給運動導軌 中型機床 — — 重型機床 — — 速度較低的運動導軌 中型機床 — — 重型機床 — 磨 床 — 主運動和速度較高的圓周運動導軌 D—— 導軌直徑， mm D3000 D3000 — 環(huán) 行 2） 導軌的許用壓強 導軌的壓強是影響導軌耐磨性的一個主要因素。 * 1） 導軌壓強的分布 當導軌的自身剛度大于接觸剛度 時 ，可忽略導軌自身變形的影響，而只考慮接觸變形的影 響。 2） 導軌的防護 導軌的防護裝置應盡可能 使 導軌面封閉起來，如果不能封閉，則應能將落在導軌上的塵屑較徹底地清除 ，還應具有耐紅熱切 屑的 能力，防冷卻液浸蝕的能力，便于裝卸及清洗導軌，制造容易、耐用和美觀。這種方式結構簡單，但調整比較麻煩。適用于精度要求較高的機床，如高精度絲杠 機 床刀架導軌和滾齒機立體導軌等。但是必須很好地防護，以防止落人切屑和塵 土。 適用于 中、小型精密機床和數(shù)控機 床的導軌，用于豎直導軌