【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 觸變形、固定螺釘?shù)淖冃我约皺C(jī)架聯(lián)接部位的局部變形。為了保證機(jī)架的聯(lián)接剛度，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： ，一般不應(yīng)低于 ▽ 6，最好能經(jīng)過(guò)初刮工序，每 25*25mm2 面積內(nèi)的接觸點(diǎn)數(shù)不少于 4～ 8 點(diǎn)。 ，以期有足夠的抗拉剛度。數(shù)量需充分，一般用 8～ 12 個(gè)，布置在接合部分的整個(gè)四周。裝配時(shí)應(yīng)保證接合面上的預(yù)壓力為 15～ 20kgf/cm2 。 機(jī)架連接部位的構(gòu)造 有三類(lèi)：爪座式、翻邊式、壁龕式 二 . 機(jī)架剛度、變形及其對(duì)刀具工件相對(duì)位移量的影響 在機(jī)床和大件的主要尺寸、結(jié)構(gòu)初步確定后，即可用一定方法核算機(jī)架的剛度、變形和所引起的刀具工件相對(duì)位移量的大小。機(jī)架變形與相對(duì)移量的計(jì)算，大致按以下步驟進(jìn)行： （ 1） 繪制機(jī)床和機(jī)架結(jié)構(gòu)尺寸的計(jì)算簡(jiǎn)圖； （ 2） 選定大件的代表性斷面，計(jì)算其抗彎和抗扭慣性矩 I、 In,或直接計(jì)算抗彎和抗扭斷面剛度系數(shù) EI、 GIn 。 （ 3） 根據(jù)機(jī)架的結(jié)構(gòu)情況 ,確定有關(guān)修正系數(shù) ,如剪切分配系數(shù) ,輪廓畸變系數(shù)等； （ 4） 列出機(jī)架變形反應(yīng)至刀具與工件相對(duì)位于量的計(jì)算式 ,將以上已確定的數(shù)據(jù)代入 ,計(jì)算相對(duì)位移量的大小。 高速鋼銑刀銑削力計(jì)算式 (查表 ) 在什么地方或標(biāo)準(zhǔn)？ Fc= 式中 CF—系數(shù) 見(jiàn)表 ae—銑削接觸弧 (mm) af—每齒進(jìn)給量 ( mm/齒 ) dt—銑刀直徑 ( mm) ap—銑削深度 (mm) z—銑刀齒數(shù) 各系數(shù)的取值 CF =82 ae =50mm af =ap = z=4 工件材料為 45 計(jì)算結(jié)果 P(所需功率 )= KW 進(jìn)給力約為 1382 N 徑向力約為 2303 N 主切削力約為 4606 N 切削分力的計(jì)算 (查表 ) FH/FG= FH=1380 N FV/FG=1 FV=4600 N Fa/FG= Fa=2300 N 計(jì)算公式（查表 － 96） fx=px[lp3/3EIy+u2lp/GF+yp2lpN3/k0GInpyxpyplpN4/koGIn pzxplpN1/px2EIy ] fy=py[lp3/3EIyu1lp/GFxp2lpN5/k0GIn+pxxpypN4/pyk0GIn +pzyplpN6/py2EIx] fz=pz[yp2/EIxxp2lpN2/EIy+pylp2ypN6/pz2EIx+ pxlp2xpN1/pz2EIy] 式中 L— 立柱高度 (cm) b—立柱寬度 (cm) h—立柱長(zhǎng)度 (cm) c—刀具至立柱側(cè)面距離 (cm) lp—立柱的計(jì)算高度 (cm) 取 2L/3 xc—立柱側(cè)面至立柱主形心軸距離 (cm) Ix、 IZ—立柱斷面抗彎慣性矩 (cm4) In—立柱斷面抗扭慣性矩 (cm4) F—力柱斷面面積 (cm2) Px 、 Py 、 Pz—切削分力 (kgf) 建議比例取 ： ： 1 u1 u2—剪切分配系數(shù)，見(jiàn)圖 － 90 K0—窗孔系數(shù)，見(jiàn)圖 － 91 N1 N2 N3 N4 N5 N6 –斷面畸變系數(shù)，確定方法見(jiàn)表 － 99 或表 － 100 其中 L=300cm b=60cm h=70cm c=68cm lp=200cm xc=30cm a=50cm Ix=*105cm4 Iz=*105cm4 u1= u2= K0= N1= N2= N3= N4= N5=15 N6= F=256cm2 In=*105cm4 E=1*106kgf/cm2 G=*106kgf/cm2 計(jì)算結(jié)果 fx= fy= fz= 計(jì)算公式（見(jiàn)表 － 102） fx=pxL3/48EIz+(PxZppzxp)Lzp/4GIn fz=pz/E(zp2L/12Ix+xp2L/12Iz) fy=pyL3/48EIx(pxzppzxp)LS/4GIn 式中 L—立柱跨距（ cm） h—橫梁高度 (cm) x1 z1—橫梁重心位置 (cm) xp=zp=x1 Ix Iz In—橫梁斷面的 抗彎和抗扭慣性矩 (cm4) G—主軸箱系統(tǒng)的重量 (kgf) 其中 L=240cm h=70cm x1 =z1=200cm Ix=Iz=*105cm4 In=*105cm4 E=1*106kgf/cm2 G=*106kgf/cm2 計(jì)算結(jié)果 fx= fy= fz= 結(jié)論？是否滿(mǎn)足要求？ 第二節(jié) 導(dǎo)軌設(shè)計(jì)計(jì)算 導(dǎo)軌的作用是使運(yùn)動(dòng)部件能沿一定軌跡運(yùn)動(dòng)，并承受 運(yùn)動(dòng)部件及工件的重量和切削力。導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)應(yīng)滿(mǎn)足：精度高、壽命長(zhǎng)、剛度及承載能力大、摩擦阻力小、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于加工、裝配、調(diào)整、維修、成本低。 一 .縱向?qū)к? 由于工作臺(tái)只做直線(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，承受的載荷較大，且不受向上的力和大的顛覆力矩；因此，工作臺(tái)導(dǎo)軌選用兩條 淬火貼塑 矩形滑動(dòng)導(dǎo)軌。矩形導(dǎo)軌制造維修方便，承載能力大，新導(dǎo)軌導(dǎo)向精度高，磨損后不能自動(dòng)補(bǔ)償，可用鑲條調(diào)節(jié)，保證導(dǎo)向精度。 1. 導(dǎo)軌的截面形狀 圖 8 導(dǎo)軌的截面形狀 這種導(dǎo)軌的特點(diǎn)：承載能力大，制造簡(jiǎn)便 ；必須留有側(cè)面間隙，磨損后不能自動(dòng)補(bǔ)償，需用鑲條調(diào)整，將降低導(dǎo)向精度；應(yīng)注意導(dǎo)軌的防護(hù)。 2. 導(dǎo)軌的尺寸（查表 － 9 矩形導(dǎo)軌型式尺寸 單位： mm） 圖 9 矩形導(dǎo)軌型式尺寸 H=80 B=280 B1=65 A=1360 h=50 h1=h1=49 b=20 3. 導(dǎo)軌的比壓計(jì)算 （ 1） 計(jì)算目的 導(dǎo)軌的損壞形式主要是磨損，而導(dǎo)軌的磨損又與導(dǎo)軌表面的比壓有密切的關(guān)系，隨著比壓的增加，導(dǎo)軌的磨損量也增加。此外，導(dǎo)軌面的接觸變形又與比壓近似成正比。在初步選定導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)尺寸后， 應(yīng)核算導(dǎo)軌面的比壓，時(shí)期限制在允許范圍內(nèi)。 此外，通過(guò)導(dǎo)軌的受力計(jì)算，可以求出牽引力的大小，判斷其配置是否合理；得知是否必須設(shè)置壓板。分析導(dǎo)軌面上比壓的分布情況，還可檢驗(yàn)設(shè)計(jì)是否合理。 （ 2） 導(dǎo)軌面比壓的分布規(guī)律及比壓計(jì)算公式 導(dǎo)軌面比壓分布比較復(fù)雜，為了能進(jìn)行工程計(jì)算，作如下假設(shè)： A． 導(dǎo)軌所在部件本身剛度很高，受力后導(dǎo)軌接觸面仍保持為一平面； B． 導(dǎo)軌面上的接觸變形與比壓成正比例； C． 導(dǎo)軌面寬度遠(yuǎn)比接觸長(zhǎng)度小，沿導(dǎo)軌寬度方向上的比壓各處相等。 導(dǎo)軌面平均比壓 圖 10 導(dǎo)軌的壓強(qiáng) 如圖 10 所示，由 F 和 M 在導(dǎo)軌上引起的壓強(qiáng)為 Pm=F/S (Mpa) S=La 式中 F— 作用在導(dǎo)軌面上的法向力（ N） S— 動(dòng)導(dǎo)軌的承載面積 (mm2) L— 導(dǎo)軌接觸面長(zhǎng)度（ mm） a— 導(dǎo)軌接觸面寬度 ( mm) 其中 F=20xx0kg L=4000mm a－ 280mm P m= (Mpa) Pm=1/2(Pmax+Pmin) 按梯型分布的比壓與一個(gè)按矩形分布的比壓等效時(shí) ,按矩形分布比壓圖形的高度就等于平均比壓。 這時(shí)只要平均比壓不超過(guò)許用的平均比壓，則最大比壓必然不會(huì)超過(guò)許用的最大比壓。如果導(dǎo)軌受力后導(dǎo)軌面沒(méi)有脫離接觸，則只須計(jì)算平均比壓。 鑄鐵導(dǎo)軌的許用平均比壓 Pm=~ (Mpa) 由于導(dǎo)軌的平均比壓在許用平均比壓范圍內(nèi) ,因此 ,導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)尺寸符合要求。 4. 導(dǎo)軌的間 隙調(diào)整裝置 平面導(dǎo)軌的間隙調(diào)整裝置廣泛采用了鑲條和壓板。設(shè)計(jì)時(shí)，除了考慮保證調(diào)整容易外，應(yīng)注意增強(qiáng)它們的剛性。 當(dāng)壓板受力不大，或?qū)к壒ぷ鏖L(zhǎng)度較長(zhǎng)時(shí)，只須在運(yùn)動(dòng)部件的兩端或中間（受力區(qū)）裝短的壓板。短壓板的長(zhǎng)度可取為導(dǎo)軌工作長(zhǎng)度的 1/3～ 1/4。 （ 1）鑲條、壓板的材料和技術(shù)要求 查表 － 25 材料與熱處理 ZQSn663 ZQAl94 特點(diǎn) 加工、配刮容易，耐磨性好，成本高 應(yīng)用場(chǎng)合 用于較大壓力，中等尺寸，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性、移動(dòng)精度和耐磨性要求較高的精密機(jī)床作鑲條 查表 － 26 鑲 條 滑動(dòng)接合面 平面度 由接觸點(diǎn)保證 接觸點(diǎn) 10～ 12 點(diǎn) /25*25mm 裝配后允許間隙 滑動(dòng)接合面 接觸點(diǎn) 6～ 8 點(diǎn) /25*25mm 接觸點(diǎn) 10～ 12 點(diǎn) /25*25mm 壓 板 滑動(dòng)接合面 平面度 由接觸點(diǎn)保證 接觸點(diǎn) 6～ 8 點(diǎn) /25*25mm 接觸點(diǎn) 10～ 12 點(diǎn) /25*25mm 滑動(dòng)接合面 平面度 由接觸點(diǎn)保 證 接觸點(diǎn) 10～ 12 點(diǎn) /25*25mm 裝配后允許間隙 鑲條或壓板上可開(kāi)適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑油槽，保證有足夠的潤(rùn)滑油。 用于機(jī)床導(dǎo)軌的材料，應(yīng)具有以下性能： （ 1） 良好的耐磨性。導(dǎo)軌的磨損不但影響機(jī)床加工精度的保持性，而且在許多情況下還影響與導(dǎo)軌相聯(lián)系的摩擦副的工作性能。決定搗鬼耐磨性的因素很多，但最重要的四導(dǎo)軌配合副所用的材料以及工作表面的加工質(zhì)量。材料硬度本身并不一定能保證導(dǎo)軌具有較高的耐磨性能，有時(shí)在同樣使用條件下，硬的材料反而比軟的材料容易磨損 。 （ 2） 良好的摩擦特性。包括較小的靜摩擦系數(shù)和它受靜接觸延續(xù)時(shí)間的影響小，較小的動(dòng)摩擦系數(shù)和它在低速進(jìn)給范圍內(nèi)受滑動(dòng)速度的影響小等。還希望靜、動(dòng)摩擦系數(shù)較小。 （ 3） 加工與使用中由于殘留內(nèi)應(yīng)力產(chǎn)生的變形小。 （ 4） 工作環(huán)境與自身溫升的尺寸穩(wěn)定，強(qiáng)度不變。 導(dǎo)軌摩擦副應(yīng)盡量由異種材料相配組成。在直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)軌副中，較長(zhǎng)的一條導(dǎo)軌用較耐磨的和較硬的材料制造，這是因?yàn)椋洪L(zhǎng)導(dǎo)軌在全長(zhǎng)上磨損不均勻，而且磨損后不能用調(diào)整的辦法來(lái)補(bǔ)償，對(duì)加工精度影響較大；短導(dǎo)軌耐磨性較低，使用中誤差會(huì)較快地消除，且便于刮研，減少修理的勞動(dòng)量；長(zhǎng)導(dǎo)軌通常 是外露的，容易受到意外的損傷。 表 － 37 導(dǎo)軌材料匹配及其相對(duì)壽命 序號(hào) 導(dǎo)軌材料和熱處理 相 對(duì) 壽 命 1 鑄鐵 /鑄鐵 1 2 鑄鐵 /淬火鑄鐵 2～ 3 3 鑄鐵 /淬火鋼 2 4 淬火鑄鐵 /淬火鑄鐵 4～ 5 6 塑料 /鑄鐵 主要用于不易潤(rùn)滑和能保護(hù)下導(dǎo)軌，提高耐磨性 7 有色金屬板 /鑄鐵