【文章內(nèi)容簡介】 。 橫向進給機構(gòu) 交流伺服電機 聯(lián)軸器 滾珠絲桿 砂輪架 壓力卸荷導(dǎo)軌 壓力油 卸去 60% ~ 75%壓力 V?平導(dǎo)軌 ? 100*90*500? 砂輪架行程 ? 373?l mm 橫 砂輪修整器 伺服電機 絲桿 修整器 直線滾動導(dǎo)軌 主軸直徑 D50mm,采用液體動壓軸承 16r/min 修整速度 ?1/ 3 ~ 1/ 5? V?砂 修整器直徑 ? 70 ~ 120 f f 故 ? 12 ~19 /?V m s 線 修整器行程為 160mm 液壓系統(tǒng) ①修整器 。②尾架 。③量儀 (兩個 )。④潤滑油 。⑤床身導(dǎo)軌 。⑥砂輪架卸 荷導(dǎo)軌 。⑦絲桿 。⑧直線滾動導(dǎo)軌 。⑨間歇。 電氣部分 SIMENS 810G,控制五坐標(biāo)軸 ,砂輪架主軸。 機床保護系統(tǒng) ①靜壓供油系統(tǒng) 壓力繼電器 壓差發(fā)訊器 液壓控制器 電路延時 ②尾架伸縮油缸靜壓供油系統(tǒng) : 設(shè)置自動循環(huán)電路 , 可手動 , 也可用于腳踏。 當(dāng)工件旋轉(zhuǎn)時 ,由于互鎖裝置 ,使起無效。 ③油箱液壓控制 ④數(shù)控系統(tǒng) (在各坐標(biāo)軸 )自診斷與保護功能 如 :電池電壓低 程序錯誤 ⑤各坐標(biāo)軸由行程開關(guān)控制最大位移量 ⑥安全防護罩 (砂輪罩 ,機床前罩 )全封閉式 ⑦導(dǎo)軌面保護 Ⅰ 工作臺導(dǎo)軌 :不銹鋼可伸縮防護罩 Ⅱ 砂輪架 導(dǎo)軌 :一前部 :翻板式護罩 +橡皮 (防水 )。二后罩 :鋼罩。 Ⅲ 修整器導(dǎo)軌 :折疊式 第 4 章 部件設(shè)計 (砂輪架 ) 砂輪架設(shè)計的基本要求 砂輪架是磨床上用來帶動砂輪作高速旋轉(zhuǎn)的關(guān)鍵部件 , 主要由傳動部件和主 軸軸承部分組成 ,主軸與軸承是砂輪架的主要組成部分 ,因此對砂輪架設(shè)計提出 的基本要求也是針對主軸軸承部分的。 砂輪架設(shè)計應(yīng)滿足以下幾點基本要求 [1] : ,旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定 。 。 ,發(fā)熱低 ,不漏油 。 ,調(diào)整維修方便。 主軸旋轉(zhuǎn)精度及其提高措施 , 它直接影響工 件的表面粗糙度和表面缺陷。 一般端面平面磨床砂輪架允許的徑向和軸向跳動允 許誤差取 5?m~10?m。 (1)選擇合適的主軸軸承 :動靜壓軸承 。 (2)提高主軸的加工精度 。 (3)正確選擇主軸軸向止推方式 :液體靜壓推力軸承。 主軸軸承系統(tǒng)的剛性 主軸軸承系統(tǒng)的剛性是指在磨削力或傳動力作用下 , 主軸軸承抵抗變形的能 力。通常以主軸前端的撓度來度量。過低的 剛性會降低磨削生產(chǎn)率、加工精度和 工件表面的粗糙度 ,引起直波形和螺旋線缺陷。 砂輪架主軸初步設(shè)計 1. 砂輪架主軸的強度校核 進行軸的強度校核時 ,應(yīng)根據(jù)軸的具體受載及應(yīng)力情況采取相應(yīng)的計算方 法 , 并恰當(dāng)?shù)剡x取其許用應(yīng)力。 對砂輪架主軸來說 , 由于采用了卸荷皮帶輪裝置 , 砂輪架主軸主要承受扭矩 ,應(yīng)該按照扭轉(zhuǎn)強度計算 ,且在選取許用應(yīng)力時應(yīng)該選 取較小值。砂輪架主軸材料采用 42MnVB,并進行淬火 ,故選取許用應(yīng)力為 40MP。 軸的扭轉(zhuǎn)強度條件為 [ ]? 6? 3? 10? ? P? n? T T? T? T? W d t t ()? T t ??扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 (單位為 MP)? T??? 軸所受扭矩 (單位為 N mm?g )? T?W??? 軸的扭轉(zhuǎn)截面系數(shù) (單位為 ? 3?mm?)? p?? 軸傳遞的功率 (單位為 KW)? n?? 軸的轉(zhuǎn)速 (單位為 r/mm)? d??? 計算界面處的直徑 (單位為 mm)? [ ]?T t ?? 許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力 (單位為 r/mm) 由上式可得軸的直徑為 ? 6? 3?3? 10? [ ]?T? P? d? n t g ()? 6? 3? 3? 10 15? 40 600 g? mm 由上述計算可以得知砂輪架最小直徑為 ,考慮到砂輪架的剛度等因 素 ,取主軸的最小直徑為 60mm。砂輪架主軸的尺寸如圖 41 所示。 圖 砂輪架主軸尺寸示意圖 主軸剛度校核 因為是階梯軸 ,所以用當(dāng)量直徑法作近似計算當(dāng)量直徑為 : 4? 4? 1? v? n? i? i? i? L? d? l? d () L140+640+20+32+10932mm? 4? 4 4 4 4? 932? 140 640 20 100? 60 120 140 108? v?d + + + 允許撓度 [y] * 計算主軸前端撓度值 ? 2? ? 3? Pa l a? Y? EI + 主軸 [1] ()? P??載荷 (單位為公斤 )(150/)? l?? 軸兩端的跨距 (單位為厘米 )()? a?? 懸伸長度 (單位為厘米 )()? E?? 材料的彈性模數(shù) (單位為公斤 /平方厘米 )(?10?)? I??? 截面慣性矩 (平方厘米 )? 2? 5? 150 ? 3 10 ? Y 主軸 又因為 [y],即 Y?主軸 [y],由上述校核可以得知 ,主軸 剛度符合要求。 一般存在一個使主軸前端撓度最小 , 即剛性最好的支承跨距 L。 由經(jīng)驗得知 , L為 (3~6)D時 ,主軸前端撓度最小 ,D120mm,L為 360~720mm,取 L 為 640mm。 動靜壓軸承 靜壓軸承是利用外部油源產(chǎn)生承載能力的油膜軸承 , 動靜壓混合軸承是一種 既綜合了液體動壓和靜壓軸承的優(yōu)點 ,又克服了兩著缺點的新型多油楔油膜軸 承。它利用靜壓軸承的節(jié)流原理 ,使壓力油腔中產(chǎn)生足夠大的靜壓軸承載力 ,從 而克服了液體動壓軸承啟動和停止時出現(xiàn)的干摩擦造成主軸與軸承磨損現(xiàn)象 , 提 高了主軸和軸承的使用壽命及精度保持性 。軸承油腔大多采用淺腔結(jié)構(gòu) ,在主軸 啟動后 ,依靠淺腔階梯效應(yīng)形成的動壓承載力和靜壓承載力疊加 ,大大地提高了 主軸承載能力 ,而多腔 對置結(jié)構(gòu)又極大地增加了主軸剛度 。高壓油膜的均化作用 和良好的抗振性能 ,保證了主軸具有很高旋轉(zhuǎn)精度和運轉(zhuǎn)平穩(wěn)性。 它的優(yōu)點如下 : ,應(yīng)用范圍廣。動靜壓軸承在零件轉(zhuǎn)速到很高的范圍內(nèi) 的各種相對速度下都能承載 ,而且載荷范圍大 ,其承載能力取決于供油壓力 ,軸 承軸頸結(jié)構(gòu)和相對大小 。 ,阻尼大 ,抗振性好 。 ,磨損小 .由于總有一層油膜將相對運動表面隔開 ,因此摩擦阻 力小 ,磨損小 ,能長期保持很高的運動精度 ,壽命長 .且對軸承軸頸材料要求也 較低 。 精度高 .動靜壓軸承中靜壓油膜具有良好的糾正軸和軸向跳動 。 .在萬一供油受阻或切斷時 ,可利用軸承中動壓效應(yīng)來承載 。 .由于動壓效應(yīng) ,使軸承轉(zhuǎn)速越高承載能力越大 ,同時軸承還 能承受方向不斷變化的動載及瞬時過載 。 .由于動靜壓軸承高速下主要靠動壓承載 ,故這時供油壓力可 相對較小 ,軸承可設(shè)計成較小軸頸 ,軸承結(jié)構(gòu)簡單 ,制造精度和材料要求不高。 動靜壓軸承需要一套供油系統(tǒng) ,潤滑油要經(jīng)過嚴格過濾以保持清潔。目前廣 泛應(yīng)用的是定壓供油系統(tǒng)。一定壓力的壓力油 ,經(jīng)節(jié)流器流入兩相對運動體間的 油腔 ,通過油腔壓力來平衡外載荷。在定壓供油系統(tǒng)中 ,節(jié)流器是關(guān)鍵部分 ,它 起著限制流入油腔流量的阻尼作用 ,使油腔壓力僅隨外載荷的變化而變化。靜壓 軸承常用的固定節(jié)流器有毛細管和小孔節(jié)流器兩種。本次設(shè)計選用毛細管節(jié)流 器。 動靜壓軸承廣泛用于高速精密設(shè)備中 .目前 ,在改造舊精密磨削設(shè)備方面 , 用得較多的是北京中航設(shè)備改造廠的 WMB 型表面節(jié)流液體動靜壓混合軸承。 砂輪架主軸的軸向定位采用軸向止推靜壓軸承。 軸向止推軸承由兩個相對的 環(huán)形油腔構(gòu)成。軸上具有臺肩以形成承 載面。軸承的間隙通過修磨調(diào)整墊圈的厚 度來保證。 傳動裝置設(shè)計 為了提高主軸的旋轉(zhuǎn)精度 ,皮帶輪不直接裝在主軸上 ,而是裝在單獨的支架 上 ,并用花鍵套帶動主軸旋轉(zhuǎn) ,即采用卸荷皮帶輪的方案 ,如圖 42 所示。這 個方案的優(yōu)點是減少了主軸的變形 ,同時還提高了承載能力。 圖 卸荷皮帶輪 ? N N N + 切 電 空 ? ? 102? Z?P V + 砂 (~)+ 通過以上計算 ,取 N?電 15kw,選擇 Y100L?4型電動機