【正文】 作中應(yīng)避免碰擊防護裝置，防護裝置一有損壞應(yīng)及時更換。 另外，對滾珠絲杠的安裝處應(yīng)進行削邊。 三江學(xué)院 2021屆本科生 畢業(yè)設(shè)計 23 第六章 支承件的改造 支承件是機床的基礎(chǔ)部件，包括床身、立柱、橫梁、底座、工作臺、箱體、升降臺等。它們之間有的互相固 定連接，有的在導(dǎo)軌上運動。支承件在加工過程中受各種力和熱的作用會產(chǎn)生變形，從而改變執(zhí)行機構(gòu)的正確位置或運動軌跡，影響加工精度和表面質(zhì)量。因此必須采取一定的措施進步支承件抵抗受力變形和受熱變形的能力。 導(dǎo)軌是伺服進給系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)之一，它對數(shù)控機床的剛度、精度與精度保持性等有著重要地影響，現(xiàn)代數(shù)控機床的導(dǎo)軌，對導(dǎo)向精度、精度保持性、摩擦特性、運動平穩(wěn)性和靈敏度都有更高地要求，在材料和結(jié)構(gòu)上起了“質(zhì)”地變化，已不同于普通機床的導(dǎo)軌。 導(dǎo)軌的類型及選取 導(dǎo)軌副是數(shù)控機床的重要部件之一， 導(dǎo)軌的作用是使運動部件能沿一定軌跡運動，并承受運動部件及工件的重量和切削力。它在很大程度上決定數(shù)控機床的剛度、精度和精度保持性。數(shù)控機床導(dǎo)軌必需具有較高的導(dǎo)向精度、高剛度、高耐磨性，機床在高速進給時不振動、低速進給時不爬行等特性。目前數(shù)控機床使用的導(dǎo)軌主要有 3 種：滑動導(dǎo)軌、滾動導(dǎo)軌和靜壓導(dǎo)軌。 滑動導(dǎo)軌 金屬 或其它材料制成的槽或脊，可承受、固定、引導(dǎo)移動裝置或設(shè)備并減少其摩擦的一種裝置。 導(dǎo)軌表面上的縱向槽或脊，用于導(dǎo)引、固定機器部件、專用設(shè)備、儀器等。導(dǎo)軌又稱滑軌、線性導(dǎo)軌、線性滑軌，用于直線往復(fù)運動場合，擁有比直線 軸承 更高的額定負(fù)載， 同時可以承擔(dān)一定的 扭矩 ，可在高負(fù)載的情況下實現(xiàn)高精度的直線運動。導(dǎo)軌按摩擦性質(zhì)分為：滑動導(dǎo)軌、滾動導(dǎo)軌、靜壓導(dǎo)軌、氣浮導(dǎo)軌。本課題采用了滑動導(dǎo)軌。 滑動 導(dǎo)軌分為： （ 1）矩形導(dǎo)軌如圖（ 61） a：具有剛度高，承載能力大，制造，檢驗和維修方便。但是導(dǎo)軌不可避免地存在側(cè)間間隙，因而導(dǎo)向精度較差。 （ 2）三角形導(dǎo)軌如圖（ 61） b：導(dǎo)向性能與頂角α有關(guān)，α越小導(dǎo)向性越好，三江學(xué)院 2021屆本科生 畢業(yè)設(shè)計 24 但α減小時導(dǎo)軌面當(dāng)量摩擦系數(shù)加大；α角加大承載能力增加。支承導(dǎo)軌為凸三角形時，不易積存有較大積屑，也不易存潤滑油。支承導(dǎo)軌為凹三角形時，導(dǎo)軌副易產(chǎn)生動壓效應(yīng)，但防塵性差。 （ 3）燕尾形導(dǎo)軌如圖（ 61） c：其高度較小，可承受顛覆力矩；但剛度差，制造、檢驗和維修都不方便。燕尾 槽 導(dǎo)軌，其特點 是：結(jié)構(gòu)緊湊，調(diào)整間隙方便，形狀較復(fù)雜，摩擦力偏大。 （ 4）圓柱形導(dǎo)軌如圖（ 61） d：易制造，不易積存較大積屑和潤滑油，磨損后難以調(diào)整和補償間隙。主要用于受軸向載荷的場合。 圖（ 61）：滑動導(dǎo)軌截面形狀 ． 滾動導(dǎo)軌 直線滾動導(dǎo)軌是目前最流行的一種新形式。直線滾動導(dǎo)軌主要由導(dǎo)軌體、滑塊、滾珠、保持器、端蓋等組成。生產(chǎn)廠把滾動導(dǎo)軌的預(yù)緊力調(diào)整適當(dāng)，成組安裝，所以這種導(dǎo)軌又稱為單元式直線滾動導(dǎo)軌。使用時，導(dǎo)軌固定在不運動部件上，滑塊固定在運動部件上。當(dāng)滑塊沿導(dǎo)軌體移動時，滾珠在導(dǎo)軌 和滑塊之間的圓弧直槽內(nèi)滾動，并通過端蓋內(nèi)的滾道，從工作負(fù)荷區(qū)到非工作負(fù)荷區(qū)，然后再滾動到工作負(fù)荷區(qū)，不斷循環(huán)，從而把導(dǎo)軌體和滑塊之間的移動變成了滾珠的滾動。為防止灰塵和臟物進入導(dǎo)軌滾道，滑塊兩端及下部均裝有塑料密封墊，滑塊還有潤滑油注油杯。 滾動導(dǎo)軌的最大優(yōu)點是摩擦系數(shù)小，比塑料導(dǎo)軌還??；運動輕便靈活，靈敏度高；低速運動平穩(wěn)性好，不會產(chǎn)生爬行現(xiàn)象，定位精度高；耐磨性好，磨損小，精度保持性好；且潤滑系統(tǒng)簡單，為此滾動導(dǎo)軌在數(shù)控機床上得到普遍地應(yīng)用。但是，滾動導(dǎo)軌的抗振性較差，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對臟物較敏感，必須要有良 好的防護措施。 ．液體靜壓導(dǎo)軌 靜壓導(dǎo)軌是在兩個相對運動的導(dǎo)軌面間通入壓力油，使運動件浮起。工作過程中，導(dǎo)軌面上油腔中的油壓能隨著外加負(fù)載的變化自動調(diào)節(jié)，以平衡外負(fù)荷，保證導(dǎo)軌面始終處于純液體摩擦狀態(tài)。 靜壓導(dǎo)軌的摩擦系數(shù)極?。s為 ），功率消耗少，由于系統(tǒng)液體摩擦，三江學(xué)院 2021屆本科生 畢業(yè)設(shè)計 25 故導(dǎo)軌不會磨損，因而導(dǎo)軌的精度保持性好，壽命長。油膜厚度幾乎不受速度的影響，油膜承載能力大、剛性好、吸振性良好，導(dǎo)軌運行平穩(wěn)，既無爬行，也不產(chǎn)生振動。但靜壓導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并需要有一個具有良好過濾效果的液壓裝置 ，制造成本較高。目前，靜壓導(dǎo)軌較多地應(yīng)用在大型、重型數(shù)控機床上。 目前，數(shù)控機床所使用的滑動導(dǎo)軌材料為鑄鐵對塑料或鑲鋼對塑料滑動導(dǎo)軌。導(dǎo)軌塑料常用聚四氟乙烯導(dǎo)軌軟帶和環(huán)氧型耐磨導(dǎo)軌涂層兩類。 為了進一步降低普通滑動導(dǎo)軌的摩擦系數(shù)，防止低速爬行，提高定位精度，為此在數(shù)控機床上普遍采用塑料作為滑動導(dǎo)軌的材料，使原來鑄鐵 鑄鐵的滑動變?yōu)殍T鐵 塑料或鋼 塑料的滑動。 塑料滑動導(dǎo)軌的特點 1)摩擦特性好。 除摩擦系數(shù)低外，塑料材料中含有青銅、二硫化鉬和石墨，因此其本身具有自潤滑作用，對潤滑油的供油量要求不高 ，采用間歇式供油即可。另外，塑料質(zhì)地較軟，即使嵌入細(xì)小的金屬碎屑、灰塵等，也不致于損傷金屬導(dǎo)軌面和軟帶本身，可延長導(dǎo)軌的使用壽命。 3)減振性好。塑料的阻尼性能好，其減振消聲的性能對提高摩擦副的相對運動速度有很大的意義。 4)工藝性好?？山档蛯λ芰辖Y(jié)合的金屬基體的硬度和表面質(zhì)量，而且塑料易于加工（銑、刨、磨、刮），使導(dǎo)軌副接觸面獲得良好的表面質(zhì)量。 除此之外，塑料導(dǎo)軌還以其良好的經(jīng)濟性、結(jié)構(gòu)簡單、成本低，目前在數(shù)控機床上得到廣泛地使用。 通過以上的類比，考慮到本設(shè)備原先采用的就是滑動導(dǎo)軌 ，因此為了控制成本，在本課題中采用聚四氟乙烯滑動導(dǎo)軌。 三江學(xué)院 2021屆本科生 畢業(yè)設(shè)計 26 第七章 輔助裝置的選用 選用選用 LD46132 型電動刀架 因為設(shè)計要求刀架的最大回轉(zhuǎn)直徑為 320mm，而最小的三角刀架的設(shè)計高度大大超過 60mm，故選用 LD46132 刀架型號，因刀架為外購件，其尺寸已成定值，故選用四方刀架。即 LD46132。該刀架可以夾持 4 把刀，采用鼠牙盤為分度定位，利用步進電機實現(xiàn)自動轉(zhuǎn)位。 冷卻系統(tǒng) 本機床冷卻系統(tǒng)分為兩部分： 機床 工件冷卻和電動砂輪軸冷卻。兩個冷卻箱都安放在機床后方， 搖臂鉆床 它們的容積相等，約為 72L。 潤滑系統(tǒng) 潤滑系統(tǒng)作用于主軸箱主軸前后軸承、機床進給螺釘及絲杠、高速電動砂輪主軸、修整器微調(diào)螺旋副，搖臂鉆床保證各運動部件的良好潤滑。 本次設(shè)計中采 用的是韓國亞隆 ACPMF 型浸入式冷卻泵 其揚程高 ,流量大 ,適用于需要大流量的高精度 ,高性能的大型機床 ,可有效的沖凈切屑并冷卻加工件。此浸入式泵吸力強且電機與泵體間有一定的間距 ,電機產(chǎn)生的熱不會直接傳至 TANK 影響油溫的上升。 小結(jié) 綜上所述，從經(jīng)濟性方面考慮改造一臺舊的車床要比新買一臺節(jié)省 3 萬元左右，但也不是所有車床都適合數(shù)控化改造，在改造之前我們應(yīng)該做一個經(jīng)濟性的評估，如果改造所需費用高于新購買一臺，那么我么則無需花大量時間精力去改造，可以直接從廠家購買，這樣會更加省事。當(dāng)然有些情況則是改造要 有優(yōu)勢，比如廠家有若干臺舊的車床，而又需數(shù)控車床，這種情況下，廠家就可以考慮一下是否改造成數(shù)控車床?？傊?，普通車床數(shù)控化改造有很多優(yōu)勢，但也要根據(jù)情況而定 。 三江學(xué)院 2021屆本科生 畢業(yè)設(shè)計 27 結(jié)束語 本次設(shè)計于 2021 年 12 月 17 日開始，經(jīng)過四個多月的努力，于 2021 年 4月 10 日完成，本課題的主要任務(wù)是完成對普通車床的數(shù)控化改造方案的研究，當(dāng)然，數(shù)控化改造并不是簡單的裝上數(shù)控裝置就行了，它是一項繁瑣的工作。我們的設(shè)計和改造任務(wù)主要包括主運動和進給運動的改造設(shè)計，通過改造使其具有數(shù)控機床的一般特性。 應(yīng)該來說，對普通 車床的數(shù)控化改造具有一定的經(jīng)濟性和可行性。目前機床數(shù)控化改造的市場在我國還有很大的發(fā)展空間，現(xiàn)在我國機床數(shù)控化率不到3％。用普通機床加工出來的產(chǎn)品普遍存在質(zhì)量差、品種少、檔次低、成本高、供貨期長，從而在國際、國內(nèi)市場上缺乏競爭力，直接影響一個企業(yè)的產(chǎn)品、市場、效益，影響企業(yè)的生存和發(fā)展，所以必須大力提高機床的數(shù)控化率。 通過這次設(shè)計 ,我對普通車床的高燥有了系統(tǒng)性的認(rèn)識和基礎(chǔ)性的把握。熟悉了其設(shè)計原理及流程 ,并對傳動系統(tǒng)和伺服系統(tǒng)進行了針對性的學(xué)習(xí)。當(dāng)然設(shè)計中還存在很多不足 ,有待改進 ,我會在以后的實際 工作中不斷彌補不足 ,創(chuàng)新進取。 三江學(xué)院 2021屆本科生 畢業(yè)設(shè)計 28 致 謝 本設(shè)計的完成是在我們的導(dǎo)師季鵬老師的細(xì)心指導(dǎo)下進行的。在每次設(shè)計遇到問題時季老師不辭辛苦的講解才使得我的設(shè)計順利的進行。從設(shè)計的選題到資料的搜集直至最后設(shè)計的修改的整個過程中，花費了季老師很多的寶貴時間和精力，在此向?qū)煴硎局孕牡馗兄x！導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，開拓進取的精神和高度的責(zé)任心都將使學(xué)生受益終生！ 還要感謝和我同一設(shè)計小組的幾位同學(xué)，是你們在我平時設(shè)計中和我一起探討問題，并指出我設(shè)計上的誤區(qū)，使我能及時的發(fā)現(xiàn)問題把設(shè)計順 利的進行下去，沒有你們的幫助我不可能這樣順利地結(jié)稿，在此表示深深的謝意。 三江學(xué)院 2021屆本科生 畢業(yè)設(shè)計 29 參考文獻 [1] 朱曉春主編，數(shù)控技術(shù) (第二版 )，機械工業(yè)出版社， 2021 [2] 晏初宏 主編 .數(shù)控機床與機械結(jié)構(gòu) [M].第 一 版 .北京： 機械工業(yè) 出版社， 2021. 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