【導(dǎo)讀】本課題來源于與無錫開源機(jī)床集團(tuán)有限公司合作改造項(xiàng)目。尤其在汽車、電力、船舶、冶金、軍工、航空航天。數(shù)控內(nèi)圓磨床對(duì)被加工零件的適應(yīng)性很強(qiáng)，具有較高的生產(chǎn)率、加。工精度和穩(wěn)定的加工質(zhì)量。為了提高加工精度、尺寸精度，本次設(shè)計(jì)針對(duì)數(shù)?？貎?nèi)圓磨床進(jìn)給部件進(jìn)行改造設(shè)計(jì)。①在了解M2120磨床的基礎(chǔ)上，設(shè)定改造方案。完成改造后的磨床的磨頭部。件改造設(shè)計(jì)，繪制磨頭裝配圖；②完成M2120內(nèi)圓磨床的非標(biāo)準(zhǔn)零件圖設(shè)計(jì)，繪制三張零件圖；③完成設(shè)計(jì)說明書一份，有方案擬定，必要的分析、計(jì)算。生產(chǎn)中的精度及效率。導(dǎo)軌是數(shù)控控制精度的一個(gè)方面，數(shù)控方式對(duì)導(dǎo)軌要求是具有高靈敏度，低摩擦阻力，一般的磨床采用的是滾動(dòng)導(dǎo)軌，精度較低，摩擦。高，較高的耐用性，可靠性高，無間隙，剛性好。對(duì)于生產(chǎn)時(shí)產(chǎn)品的尺寸能進(jìn)行補(bǔ)償，保證產(chǎn)品一致性。另外對(duì)于產(chǎn)品的變更能及時(shí)進(jìn)。行調(diào)整，以適應(yīng)不同的產(chǎn)品，盡量降低加工成本。

　　

【正文】 /)(m a x???????? NfmgF 60m in ?? NFFF m m inm a x ??? 絲杠平均速度 min/300 rnav ? 絲杠平均壽命取為 1500h， 1?af ?wf 則 )10(2 7 01060 66 hhnL av ?? 因此當(dāng)量動(dòng)載荷 Cm 為 岳 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 16 NffLFCawmm8401 33????? 查滾珠絲杠樣本，選擇內(nèi)循環(huán) FFZD4006X6P3 絲杠。額定動(dòng)載荷 KNCa ? 。ma CC ? ，符合要求。絲杠直徑 40mm，導(dǎo)程 6mm，浮動(dòng)反向器內(nèi)循環(huán)。每個(gè)螺母滾珠有5 列，雙螺母墊片式 預(yù)緊。預(yù)加載荷為 4/aC ，即 4125N，遠(yuǎn)大于最大載荷的 1/3。絲杠副精度為 2 級(jí)。剛度為 mN ?/1017 。 選擇絲杠軸承 絲杠采用一端軸向固定，一端自由方式。固定端采用一對(duì)角接觸球軸承，背對(duì)背組配，型號(hào)為 7206C。 軸承壽命： hnLhhFF CFCLavpmop1042230060 10)10() 17100()()(6663?? ?????????? 該絲杠能滿足要求。 半閉環(huán)進(jìn)給系統(tǒng)的精度 Rk MvetsR R KKKKk )1( 0?? sK 通常取 1258 ?s ，取 120 ?? sKs 轉(zhuǎn)矩系數(shù) ANmKt /? eK 為伺服電機(jī)反電動(dòng)勢(shì)系數(shù)， radvsK e /..? 速度環(huán)的開環(huán)增益 sv KK ）（ 420 ? ，即取 400 ?vK 電樞直流電阻 ?? 則 r a dmNkR / 0 1 )401( ??????? mNmNiPkk hRR???/1114/101114) 2()2(39。622??????? M2120 內(nèi)圓磨床的改造設(shè)計(jì) 17 根據(jù)樣本手冊(cè)， mNK N ?/1017? 絲杠的拉壓強(qiáng)度 絲杠的拉壓強(qiáng)度 31m in 10??? lAEK s 其中 )(4 )( 220 mmDwdA ?? ? E 楊氏彈性模量 min/ 5 N? 1l 螺母座至固定端最大距離 則 mNKs /2 6 )( 652m i n ??????? ?? 軸承的軸向剛度 ? S inZlaFaadd F aKa ?? 因無軸承樣本，現(xiàn)取 mNK a ?/500? 綜合剛度 mNKKKKKNsR??/1 3 11 0 1 7/15 0 0/12 6 7/11 1 1 4/11/1/1/139。/11m i n?????????? 定位精度 mKF f ?? 3 13 1 4 ???? 這個(gè)誤差，加上絲杠任意 300mm 的導(dǎo)程公差 m?8? ，絲杠軸承的軸向跳動(dòng) m?4 ，為 m? 222 ????? ，滿足定位精度 mm300/? 的要求。 導(dǎo)軌的選擇 導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)性質(zhì)可分為主運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌和移置導(dǎo)軌。主運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌的動(dòng)導(dǎo)軌和支承 軌之間，相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度較高。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌的動(dòng)導(dǎo)軌與支承導(dǎo)軌之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度較低。移置導(dǎo)軌只用于調(diào)整部件之間的相對(duì)位置，移置后固定，在加工中沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。 岳 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 18 按摩擦性質(zhì)可分為滑動(dòng)導(dǎo)軌和滾動(dòng)導(dǎo)軌。 按受力狀況可分為開式導(dǎo)軌和閉式導(dǎo)軌。 按磨床設(shè)計(jì)要求選擇滾動(dòng)導(dǎo)軌。選用直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副 。 漲緊套 漲套的聯(lián)接特點(diǎn) （ 1）定心性好 （ 2）可調(diào)性好 （ 3）裝卸維修方便 （ 4）軸孔不用加工鍵槽，無應(yīng)力集中源，承載能力的疲勞強(qiáng)度高 （ 5）軸孔和孔徑的精度及配合精度要求不高 （ 6）具有過載安全保護(hù)作用 （ 7）漲套已標(biāo)準(zhǔn)化，類型較多，選用計(jì)算方便 選擇漲套時(shí)應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)和承載能力的要求。 承載能力應(yīng)滿足： （ 1） 傳遞轉(zhuǎn)矩時(shí)： tTT? ； （ 2） 承受軸向力時(shí)： tx FF? ； （ 3） 傳遞轉(zhuǎn)矩和軸向力聯(lián)合作用時(shí)：tx Fd TFF ??? 22 )20 0(。 （ 4） 承受徑向力時(shí)：fr pdl FP ?? 1000 式中 T—— 傳遞轉(zhuǎn)矩（ mKN? ） tT —— 一個(gè)漲緊套的額定轉(zhuǎn)矩（ mKN? ） xF —— 承受的軸向力（ KN ） tF —— 一個(gè)漲緊套的額定軸向力（ KN ） fp —— 一個(gè)漲緊套與結(jié)合面上的壓強(qiáng)（ aMP ） d —— 漲套內(nèi)徑（ mm ） t—— 漲套內(nèi)環(huán)寬度（ mm ） 查有關(guān)漲緊套樣本，現(xiàn)選擇型號(hào)為 50024 ?WZt 的漲套串聯(lián)，其用于聯(lián)接電動(dòng)機(jī)伸出端與滾珠絲杠副的一軸端。本人畢 業(yè)（論文）設(shè)計(jì)題目 19 5 電氣系統(tǒng) 概述 本機(jī)床使用電源為：三相交流電 380V， 50HZ（ 60HZ）， 機(jī)床總?cè)萘?，滿載電流 ，機(jī)床電源開關(guān)的斷流脫扣電流 200A，機(jī)床內(nèi)電源引線為 2mm ，建議用戶使用 50A 熔斷器和 4 2mm 的電源線引入機(jī)床。本機(jī)床控制電壓，照明及信號(hào)燈由單獨(dú)的變壓器供電電壓分別為交流 110V， 24V， 6V。 機(jī)床夾緊動(dòng)作 本機(jī)床夾緊動(dòng)作由氣動(dòng)系統(tǒng)采用三件套（分水濾氣器、減壓閥，油霧器）組成一空氣過濾組合，對(duì)氣源處接來的高壓氣體進(jìn)行充分過濾、潤滑，減壓，再通過一殘壓釋放閥通向電磁換向閥 YV1，控制工件夾緊、松開動(dòng)作（根據(jù)用戶特殊要求而設(shè)定）。 工件夾緊 工件夾緊，松開動(dòng)作由電磁換向閥 YV1 控制， YV1 斷電夾緊，通電是斷開。 維護(hù)檢查 ，油霧器的標(biāo)準(zhǔn)樹脂杯及油霧器的滴油窗上是否有裂紋，傷痕或其他缺陷，若有上述現(xiàn)象，應(yīng)更換新的杯子和滴油窗或使用金屬杯。若污濁，應(yīng)更換新的杯子和滴油窗。 2．要定期確認(rèn)空氣過濾器，油霧器的標(biāo)準(zhǔn)樹脂杯及油霧器的滴油窗是否被污濁。若污濁，應(yīng)更換新的杯子和滴油窗。洗凈可使用家庭用的中性洗滌劑，用其他洗滌劑會(huì)損壞。 器內(nèi)的冷凝水位超過上限水位時(shí)應(yīng)該排放，以免冷凝水流入兩側(cè)，造成元件動(dòng)作不良。 4．油霧器應(yīng)使用透平油 1 號(hào)（氣添加劑） ZS0VG32，使用除此以外的油會(huì)造成元件損壞或動(dòng)作不良。 圖 電氣系統(tǒng)岳 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 20 6 冷卻系統(tǒng) 工件冷卻、電動(dòng)砂輪軸冷卻和金剛筆冷卻均由冷卻系統(tǒng)三只冷卻離心泵經(jīng)電氣系統(tǒng) m 指令控制，所以冷卻液的開和停均可由程序控制。 電動(dòng)砂輪軸冷卻液循環(huán)確保砂輪軸正常工作，通過電氣保護(hù)在無液循環(huán)，模具是不會(huì)工作的。 工作冷卻液一部分從床頭箱尾部進(jìn)入工件主軸孔內(nèi)的噴管提供冷卻，另一 部分通往固定在工件防護(hù)罩上的噴嘴。前者在磨削通孔時(shí)使用，后者在磨削盲孔是使用。兩部分回路均有單獨(dú)的開關(guān)控制流量。冷卻液從床身后方的出水口回流到冷卻箱上的磁性分離器，經(jīng)過紙質(zhì)過濾器再過濾和沉淀后繼續(xù)循環(huán)使用。 本機(jī)床使用的冷卻液無特殊要求，通常為乳化液。存儲(chǔ)冷卻液容積為 170 升。 本人畢業(yè)（論文）設(shè)計(jì)題目 21 7 潤滑系統(tǒng) 本機(jī)床平導(dǎo)軌， V 型導(dǎo)軌，滾珠絲杠螺母，絲杠支承潤滑采用集中潤滑系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)間歇潤滑，該系統(tǒng)由電動(dòng)柱塞式油泵和抵抗式供油量進(jìn)行控制。 電動(dòng)柱塞式油泵油微型 同步電動(dòng)機(jī)與齒輪減速機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，組成不同見習(xí)的周期潤滑泵，其手動(dòng)拉桿可以調(diào)節(jié)油量。 潤滑油的選擇 。 潤滑油一般可采用 YANB2G 液壓導(dǎo)軌油。注意選擇清潔的潤滑油 注意事項(xiàng) （ 1）經(jīng)常檢查床身導(dǎo)軌的潤滑情況，以便調(diào)整潤滑油的供應(yīng)量。床身導(dǎo)軌利用液壓系統(tǒng)的壓力油潤滑，潤滑油經(jīng)過減壓，兩導(dǎo)軌的潤滑油量可分別用節(jié)流螺釘調(diào)整。 (2) 砂輪軸的軸承采用精密主軸潤滑脂，裝入量為軸承軌道間隙的三分之一。在使用該潤滑脂時(shí)不要加入其他油劑，否則會(huì)使?jié)櫥瑮l件惡化，影響機(jī)床的磨削性能和使用壽命。 使用 和維修 ，油箱內(nèi)設(shè)有油面報(bào)警裝置，使用時(shí)情撥通電源。 ，應(yīng)先檢查吸油濾油器是否堵塞，并清洗濾油器。 ，用戶注意不可將壓力調(diào)高于額定壓力。 其他潤滑 本機(jī)床床頭主軸前后軸承用 2 號(hào)鈣基潤滑脂，每月加油脂一次。 X 軸進(jìn)給導(dǎo)軌和滾珠絲杠潤滑用精密主軸潤滑脂。每年做一次定期清洗和補(bǔ)充。 岳 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 22 8 結(jié)論與展望 結(jié)論 由于現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品對(duì)機(jī)械零件的尺寸精度和表面質(zhì)量的要求愈來愈高，各種高硬度材料的應(yīng) 用日益增多，以及精密毛坯制造工藝的發(fā)展，使很多零件可以不經(jīng)其它切削加工而直接由磨削加工制成成品。 本次設(shè)計(jì)對(duì)數(shù)控磨床的進(jìn)給部件做了改造，為了提高磨削精度，尺寸精度，形位精度，降低粗糙度，主要做了三個(gè)部分的改造：采用伺服電機(jī)做驅(qū)動(dòng)元件；把滑動(dòng)絲杠螺母改為滾動(dòng)絲杠；使用滾動(dòng)導(dǎo)軌。 針對(duì)本次設(shè)計(jì)我們事先做了有序的計(jì)劃，聯(lián)系好無錫開源機(jī)床廠相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)， 到 無錫開源機(jī)床 實(shí)地考察，了解內(nèi)圓磨床各部件結(jié)構(gòu)，針對(duì)要改造的部件著重分析，確定進(jìn)給部件需要改進(jìn)的部分，作測(cè)繪畫出部件、零件草圖，根據(jù)主要參數(shù)、結(jié)構(gòu)性能確定總設(shè)計(jì)方案，計(jì) 算分析，選定材料和標(biāo)準(zhǔn)件，定出尺寸，并確定各部件尺寸，使用畫圖軟件 Auto CAD畫出裝配圖及零件圖，整理好材料。在機(jī)修車間把把設(shè)計(jì)成果運(yùn)用到實(shí)踐中，取得了不錯(cuò)的效果，提高了零件的尺寸精度，降低了零件粗糙度，驗(yàn)證了此次設(shè)計(jì)的實(shí)際可行性。 不足之處與未來展望 未來工業(yè)生產(chǎn)中，中、小批量零件的生產(chǎn)占產(chǎn)品數(shù)量的比例越來越高，零件的復(fù)雜性和精度要求迅速越高，傳統(tǒng)的磨床已經(jīng)越來月難以適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)的要求。使得我們要更加幾級(jí)地改進(jìn)機(jī)床，此次改造只小幅度的提高了進(jìn)度，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到未來工業(yè)生產(chǎn)的要求，此次改造對(duì)零件加 工效率也沒有太大提升，這些都是這次改造中的不足之處。 在未來的數(shù)控磨床加工，計(jì)算機(jī)技術(shù)將廣泛應(yīng)用于其中，數(shù)控裝置的主要功能幾乎全由軟件來實(shí)現(xiàn)，硬件幾乎能通用，從而使其更具加工柔性，功能更加強(qiáng)大。本人畢業(yè)（論文）設(shè)計(jì)題目 23 致 謝 畢業(yè)設(shè)計(jì)接近尾聲了，意味著我的大學(xué)生涯就要結(jié)束了，四年一晃過去了，回想過去的日子，感慨萬千，這四年學(xué)到了很多東西，感謝每一個(gè)曾經(jīng)給我們授課的老師，感謝給過我?guī)椭呐笥选? 經(jīng)過幾個(gè)月的忙碌和工作，畢業(yè)設(shè)計(jì)即將出成果了，作為一個(gè)本科生的畢業(yè)設(shè)計(jì)，由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，有很多考慮的不周到的地方。如果沒有導(dǎo)師的督促指 導(dǎo)，以及同學(xué)的幫幫助，完成這個(gè)設(shè)計(jì)是難以想象的。在這里要感謝我的指導(dǎo)老師許菊若教授。徐老師平日里工作繁忙，但在我們做畢業(yè)設(shè)計(jì)的這段時(shí)間，從查閱資料到設(shè)計(jì)草案的確定和修改，中期檢查，后期設(shè)計(jì)分析，裝配圖及零件圖制作，整個(gè)過程許老師給予了悉心指導(dǎo)。設(shè)計(jì)過程中的一個(gè)小錯(cuò)誤，螺釘?shù)拇謱?shí)線細(xì)實(shí)線畫錯(cuò)了，細(xì)線張老師都給我指出來了，她教導(dǎo)我們做設(shè)計(jì)一定要認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)，不然以后會(huì)出大問題。除了敬佩許老師的專業(yè)水平外，她的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神使我們永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響到我今后的學(xué)習(xí)工作。其次還要感謝我的同學(xué)們對(duì)我無私 的幫助，特別是 AutoCAD 軟件的使用，因此我才能順利完成設(shè)計(jì)。我還要感謝我的母校 —— 無錫太湖學(xué)院，是母校給我們提供了優(yōu)良的學(xué)習(xí)環(huán)境。 為完成此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，參考了許多機(jī)械類相關(guān)文獻(xiàn)，運(yùn)用了當(dāng)中的成果，所以在此要感謝這些文獻(xiàn)的編著人員。 岳 陽 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 24 參考文獻(xiàn) [1] 戴曙．金屬切削機(jī)床 [M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1999： 19231927． [2] . 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