【導(dǎo)讀】而目前國(guó)內(nèi)企業(yè)要做到這一點(diǎn)尚有許多困難，形成批量生產(chǎn)的廠家年生產(chǎn)能力也不過(guò)二百臺(tái)左右。因，主要是現(xiàn)行設(shè)計(jì)方法不夠完美，繼而為生產(chǎn)、管理、營(yíng)銷帶來(lái)諸多不便，也因此各車(chē)床生產(chǎn)廠家效益低下，難。以抗拒?chē)?guó)外產(chǎn)品的大量涌入。據(jù)統(tǒng)計(jì)，產(chǎn)品成本的70%是由設(shè)計(jì)階段決定的，并影響到其它方面。本文從數(shù)控車(chē)床結(jié)。構(gòu)設(shè)計(jì)著手，引入了模塊化設(shè)計(jì)的思想，在對(duì)數(shù)控車(chē)床進(jìn)行結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)和整體布局分析的基礎(chǔ)上，提出了一種能夠進(jìn)。行模塊化設(shè)計(jì)的較為理想的布局形式，應(yīng)用模塊化設(shè)計(jì)理論及模塊的劃分、設(shè)計(jì)原則，對(duì)數(shù)控車(chē)床進(jìn)行模塊劃分并。劇增加；同時(shí)也要求數(shù)控車(chē)床產(chǎn)品具有性能齊全、優(yōu)質(zhì)可靠和高效率等特點(diǎn)。分依據(jù)與設(shè)計(jì)理念；以數(shù)控車(chē)床主軸部件為重點(diǎn)進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)。計(jì)進(jìn)行系統(tǒng)研究并形成產(chǎn)品。

　　

【正文】 將造成塑性變形和裝配困難；若過(guò)盈量太小，則齒輪與軸的連接就會(huì)兇摩擦力太小而不能夠傳遞足夠的扭矩。過(guò)盈量的選擇有兩種方 法：一種是利用有關(guān)公式計(jì)算求出既能滿足機(jī)床傳遞扭矩，又不產(chǎn)生塑性變形的過(guò)盈量，然后選擇合理的過(guò)盈配合種類，再確定軸上各零件的設(shè)計(jì)公差；另一種是先確定配合種類，再利用有關(guān)公式進(jìn)行校核計(jì)算 (在圓柱面過(guò)盈配合連接中一般都是以厚壁圓筒彈性變形，拉美 (Lame)公式的理論基礎(chǔ)計(jì)算的 )。 過(guò)盈配合的裝配方法有壓 力 法、熱套法、冷卻法等。經(jīng)過(guò)調(diào)研和分析比較，認(rèn)為熱套法更加適用，由于熱套時(shí)孔的膨脹能使裝配間隙足夠大，可避免損傷配合表面，從而保證了足夠的連接強(qiáng)度。國(guó)外有關(guān)資料報(bào)道，用熱套法裝配，其結(jié)合強(qiáng)度比用機(jī)械壓入法高 50％ ，可多承受三倍的扭矩或軸向力。熱套法工藝設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便、容易推廣使用。 因此在此次主軸模塊化設(shè)計(jì)中，我選擇熱套法。 熱套裝配工藝 的 準(zhǔn)備工作 是 熱套前先進(jìn)行加熱溫度的估算 。 考慮其它因素，實(shí)際加熱溫度應(yīng)高于估算溫度 。 包容件的加熱方法熱套工藝主要設(shè)備是 20xxW的遠(yuǎn)紅外烘箱及測(cè)量附件：溫度計(jì)、內(nèi)徑千分表等。加熱工件前，用純凈的酒精清洗包容件 (固定套、齒輪 )的裝配表面 (或內(nèi)孔 )待烘箱溫度達(dá)到估算溫度時(shí)放入包容件，保溫 (30— 45)min，戴好保護(hù)手套用內(nèi)徑百分表測(cè)量孔的尺寸。當(dāng)測(cè)得與被包容件之間有 0． 05 mm裝配 間隙時(shí)，即可取出，熱套在預(yù)先固定的主軸上，加熱時(shí)注意爐溫不得高于被加熱零件的回火溫度。爐溫和保溫時(shí)間與零件的材料、形狀、室溫有關(guān)，可按被加熱零件孔的膨脹量靈活掌握。熱套時(shí)應(yīng)注意在半分鐘之內(nèi)調(diào)整好零件的裝配位置。 熱套后拆卸，也是一項(xiàng)新工藝。根據(jù)國(guó)外軸承固定套的裝拆調(diào)整工藝介紹，結(jié)合廠內(nèi)的具體情況，制定了過(guò)盈配合的拆卸工藝。拆卸齒輪和定位套時(shí)，采用高壓手撳泵做為注油工具，將高壓油從套的注油口壓 入 事先開(kāi)在定位套孔內(nèi)的油槽中，壓力油通過(guò)油槽滲透到過(guò)盈配合的結(jié)合面之間。隨著油壓的增加，結(jié)合面的徑向壓力和軸向壓力不斷 增加。當(dāng)達(dá)到一定壓力時(shí)，在結(jié)合面形成一層上海水產(chǎn)大學(xué) 20xx屆畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 數(shù)控車(chē)床結(jié)構(gòu)的模塊化設(shè)計(jì) 第 25 頁(yè) 共 31 頁(yè) 油膜，一直向套的二端滲透，這說(shuō)明內(nèi)徑已脹到足夠大，此時(shí)在零件的軸向用液壓拉模施加一個(gè)足夠大的軸向力，就可將套拆下。不同種類的過(guò)盈配合，拆卸 油 壓也不相同，過(guò)盈量越大，油壓也越高，為使孔 中的壓力足夠大、不致因泄漏而降壓，建議在孔的兩端加耐高溫密封圈 。用油壓法拆卸是在材料的彈性范圍內(nèi)進(jìn)行的，軸及孔的表面粗糙度都不會(huì)升高，這就能保證再次熱套時(shí)有足夠的連接強(qiáng)度。油壓拆裝工藝，設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便，用注入壓力油的方法進(jìn)行拆卸，對(duì)主軸無(wú)損害，定位可靠，可提高主軸的剛度，并為過(guò)盈配合新 結(jié)構(gòu)、新工藝的推廣奠定了基礎(chǔ)。 主軸的潤(rùn)滑及密封 在主軸的結(jié)構(gòu)上要處理好卡盤(pán)或刀具的裝夾、主軸的卸荷、主軸軸承的定位和間隙調(diào)整、主軸部件的潤(rùn)滑和密封及工藝上的一系列問(wèn)題。為了盡可能減少主軸部件溫升引起的熱變形對(duì)機(jī)床的影響，通常利用潤(rùn)滑的循環(huán)系統(tǒng)把主軸部件的熱量帶走，使主軸部件與箱體保持恒定的溫度。近十年來(lái)，一些數(shù)控車(chē)床的主軸軸承采用高級(jí)油脂，用封 入 方式進(jìn)行潤(rùn)滑，每加一次油脂可以使用 7～ 10年，為了使?jié)櫥秃陀椭恢禄旌?，通常采用迷宮式密封方式。 6 數(shù)控車(chē)床支承 模塊化設(shè)計(jì) 支承模塊的模塊化主要考慮大 件模塊化，模塊化的目的是擴(kuò)大機(jī)床的工作空間，使機(jī)床的規(guī)格在保證機(jī)床剛度的前提下具有變化的可能性。 支承 模塊 支承模塊主要有立柱、橫梁和滑座模塊，其基礎(chǔ)件均為數(shù)控立式車(chē)床的大 件 (鑄件 )，因此支承模塊的模塊化主要考慮大件模塊化，模塊化的目的是擴(kuò)大機(jī)床的工作空間，使機(jī)床的規(guī)格在保證機(jī)床剛度的前提下具有變化的可能性。立柱的橫系列模塊化主要根據(jù)加工高度的變化分為基型、輕型和加高型 3種；橫梁的橫系列模塊化主要根據(jù)刀架在水平方向的移動(dòng)范圍而定：由于刀庫(kù)裝在橫梁體上，刀庫(kù)的安裝影響了刀架沿水平方向的移動(dòng)行程， 因此根據(jù)刀庫(kù)安裝與否和安裝位置，橫梁長(zhǎng)度應(yīng)有所變化。例如，若橫梁右側(cè)裝刀庫(kù)，則其右邊應(yīng)加長(zhǎng)?；淖饔弥饕侵С械都?，不影響機(jī)床的加工范圍，其用途比較單一，因此沒(méi)有發(fā)展橫系列的必要。立柱和橫梁在其加工直徑范圍內(nèi)剛度變化較大，分別規(guī)范為 5個(gè)縱系列模塊。其中橫梁體采用箱形結(jié)構(gòu)，而其縱系列模塊的背部結(jié)構(gòu)則依次加大；滑座縱系列模塊由于其剛度變化不大，僅分兩種截面，加工直徑為 1250 mm以下時(shí)規(guī)范為一種規(guī)格的模塊，加工直徑為 1250～ 3150 mm時(shí)，規(guī)范為另一種規(guī)格的模塊。模塊化的初級(jí)階段主要是大件模塊化，武漢重 型機(jī)床廠過(guò)去的車(chē)床模塊化設(shè)計(jì)基本上處于這一水平。 上海水產(chǎn)大學(xué) 20xx屆畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 數(shù)控車(chē)床結(jié)構(gòu)的模塊化設(shè)計(jì) 第 26 頁(yè) 共 31 頁(yè) 車(chē) 床的導(dǎo)軌通常是和車(chē)床的基礎(chǔ)支承件精密相聯(lián)系的部件，它起到運(yùn)動(dòng)部件的支承和精確導(dǎo)引的作用。 由于導(dǎo)軌的導(dǎo)引和 摩擦 特性，導(dǎo)軌已成為影響進(jìn)給系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)部件定位精度和低速運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性的重要因素。因此，將之作為支承模塊的一個(gè)重要部件 導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)要求 導(dǎo)軌應(yīng)滿足以下基本要求： （ 1） 良好的導(dǎo)向精度，它包括運(yùn)動(dòng)部件的移動(dòng)直線性和圓周運(yùn)動(dòng)的真圓性。 （ 2） 良好 的精度保持性，即能夠長(zhǎng)期保持原始精度。使精度喪失的主要原因是磨損，因而要從根本上解決導(dǎo)軌的摩擦問(wèn)題。 （ 3） 足夠的剛度，導(dǎo)軌承受著很大負(fù)載，如果要求 在 受負(fù)載的情況下仍能保持精度，這必須使摩擦副具有良好的摩擦特性，在導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)上也必須認(rèn)真考慮。 滾動(dòng)導(dǎo)軌的設(shè)計(jì) 數(shù)控車(chē)床上使用著多種類型的導(dǎo)軌，其中有普通滑動(dòng)導(dǎo)軌、靜壓導(dǎo)軌、貼塑導(dǎo)軌和滾動(dòng)導(dǎo)軌等。滾動(dòng)導(dǎo)軌是近三十年來(lái)發(fā)展起來(lái)的新型支承元件。由于滾動(dòng)導(dǎo)軌具有摩擦因數(shù)小（一般為 ～），而且靜、動(dòng)摩擦因數(shù)十分接近，運(yùn)動(dòng)靈活等特點(diǎn)，即使在低速下運(yùn)動(dòng)也不會(huì)出現(xiàn)爬行；因而可以使運(yùn)動(dòng)部件獲得很高的定位精度。 還由于滾動(dòng)體和導(dǎo)軌的硬度高， 并由良好的 油脂潤(rùn)滑，而使磨損量大幅下降，具有良好的精度保持性。 更為突出的是滾動(dòng)導(dǎo)軌安裝調(diào)試簡(jiǎn)便，并有很好的性能價(jià)格比，因此滾動(dòng)導(dǎo)軌得到了廣泛使用。目前，直線運(yùn)動(dòng)滾動(dòng)導(dǎo)軌已經(jīng)高度標(biāo)準(zhǔn)化，并由專業(yè)工廠生產(chǎn)，把許多質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的新產(chǎn)品不斷投放市場(chǎng)，對(duì)用戶的選用提供了便利，用戶則可根據(jù)載荷的大小和方向、精度和壽命等要求進(jìn)行訂購(gòu)。 滾動(dòng)導(dǎo)軌 組件的外形如圖 ，其結(jié)構(gòu)的區(qū)別在于所能承受負(fù)載的大小和方向。圖 為能承受傾覆力矩的中等負(fù)載的結(jié)構(gòu)，圖 重 負(fù)載的結(jié)構(gòu)。 圖 滾動(dòng)導(dǎo)軌組件的外形圖 上海水產(chǎn)大學(xué) 20xx屆畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 數(shù)控車(chē)床結(jié)構(gòu)的模塊化設(shè)計(jì) 第 27 頁(yè) 共 31 頁(yè) 圖 。按照導(dǎo)軌組件所承受負(fù)載的大小和受傾覆力矩的方向的不同，倒規(guī)條可以設(shè)計(jì)成許多不同的結(jié)構(gòu)。 導(dǎo)軌條一般安裝在車(chē)床的床身和立柱等支承面上。數(shù)量不等的滑塊 5安裝在工作臺(tái)和滑座等移動(dòng)部件上，并沿導(dǎo)軌條作直線運(yùn)動(dòng)。 圖 滾動(dòng)導(dǎo)軌組件結(jié)構(gòu)圖 1滾珠； 2回珠空； 8密封墊； 4擋塊； 5滑塊； 6潤(rùn)滑脂油嘴； 7導(dǎo)軌條 圖 滾動(dòng)導(dǎo)軌組件的固定和測(cè)向預(yù)緊結(jié)構(gòu)，該滾動(dòng)導(dǎo)軌逐漸在使用中具有便于安裝和預(yù)緊的優(yōu)點(diǎn)。與導(dǎo)軌條和滑塊安裝的床身、立柱和工作臺(tái)的表面需要進(jìn)行精確的加工，以保證安裝面的直線度和平面度。 在使用兩個(gè)以上導(dǎo)軌條時(shí)，其中只能有一個(gè)作為基準(zhǔn)，其他則作為從動(dòng)導(dǎo)軌，其安裝結(jié)構(gòu)如圖 圖 滾動(dòng)導(dǎo)軌組件的測(cè)向預(yù)緊 上海水產(chǎn)大學(xué) 20xx屆畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 數(shù)控車(chē)床結(jié)構(gòu)的模塊化設(shè)計(jì) 第 28 頁(yè) 共 31 頁(yè) 圖 滾動(dòng)導(dǎo)軌組件的固定 7 輔助模塊和 檢 測(cè)模塊 輔助模塊和 檢 測(cè)模塊均為具有獨(dú)立性的功能單元可以任選 ，易于拼組和搭配 ，主要作用是擴(kuò)大 車(chē) 床功能增加自動(dòng)化程度 ，提高加工效率。對(duì)于 車(chē) 頭、防護(hù)罩 、拖線裝置可實(shí)現(xiàn)部件模塊化；對(duì)工件測(cè)量裝置、機(jī)內(nèi)對(duì)刀裝置 、刀具監(jiān)控裝置可實(shí)現(xiàn)功能單元模塊化。對(duì)自動(dòng)換刀裝置 ，根據(jù)用途和性能不同，可發(fā)展橫系列模塊。如果僅需車(chē)刀實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換刀 ，則采用圓盤(pán)式刀庫(kù)；若車(chē)刀和銑刀均需自動(dòng)更換 ，則采用雙層圓盤(pán)刀庫(kù)，且上層存放 4～ 6把非旋轉(zhuǎn)式刀具 (夾刀器 )，下層存放直徑較小的刀桿和銑刀對(duì)柔性加工單元所需的大容量銑刀庫(kù)則采用回轉(zhuǎn)式拖鏈刀庫(kù) ，實(shí)現(xiàn)刀具 自動(dòng)更換。輔助模塊和 監(jiān)測(cè)模塊最能體現(xiàn)立式車(chē)床的發(fā)展水 平。隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展，在進(jìn)行 車(chē)床模塊化設(shè)計(jì)時(shí) ，輔助模塊和監(jiān)測(cè)模塊的模塊化是應(yīng)當(dāng)?shù)玫街匾暤摹? 8 結(jié)論 數(shù)控車(chē)床的模塊化設(shè)計(jì)最終體現(xiàn)在模塊化結(jié)構(gòu)上，對(duì)于每一功能模塊均有不同用途和不同結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)模塊存在，這些結(jié)構(gòu)模塊的集合構(gòu)成了數(shù)控車(chē)床的模塊庫(kù)。從功能的角度看，機(jī)械產(chǎn)品的功能部分可分解為傳動(dòng)、執(zhí)行、支承、輔助和監(jiān)測(cè)等功能，設(shè)計(jì)的目的就是要實(shí)現(xiàn)從功能到結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)化。機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)也可由傳動(dòng)模塊、執(zhí)行模塊等模塊組成 ，對(duì)于不同的模塊采用不同的模塊化方法。做到傳動(dòng)模塊通用化，執(zhí)行模塊擴(kuò)展化，支承模塊可調(diào)化，輔助、監(jiān) 測(cè)模塊自控化，才能真正體現(xiàn)模塊化設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)。 上海水產(chǎn)大學(xué) 20xx屆畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 數(shù)控車(chē)床結(jié)構(gòu)的模塊化設(shè)計(jì) 第 29 頁(yè) 共 31 頁(yè) 謝 辭 ： 時(shí)光匆匆，三個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)眼即將結(jié)束！本次畢業(yè)設(shè)計(jì)給我留下了很深刻的印象。畢業(yè)設(shè)計(jì)題目是 數(shù)控車(chē)床結(jié)構(gòu)的模塊化設(shè)計(jì)。 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)我大學(xué)四年所學(xué)知識(shí)的綜合應(yīng)用和進(jìn)一步融會(huì)貫通。首先感謝 周華 老師給我提供了 有關(guān)數(shù)控車(chē)床結(jié)構(gòu)的資料 ，使我對(duì) 數(shù)控車(chē)床有了更深入地了解。并且通過(guò)上學(xué)期在上海職業(yè)技術(shù)培訓(xùn)中心的畢業(yè)實(shí)習(xí)，對(duì)數(shù)控車(chē)床有了感性的認(rèn)識(shí)。在周華導(dǎo)師的指導(dǎo)下，我 增強(qiáng)了理論聯(lián)系實(shí)際的能力，同時(shí)也培養(yǎng)了我獨(dú)立思考、解決問(wèn)題的能力及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)那髮W(xué)態(tài)度。在導(dǎo)師 的 幫助 下，終于圓滿完成任務(wù)。在此期間我學(xué)到了很多在教科書(shū)上學(xué)不到的實(shí)際工程知識(shí)，在此我對(duì) 周華 導(dǎo)師深表感謝，感謝 她 在百忙中抽出時(shí)間給我的畢業(yè)設(shè)計(jì)作 細(xì) 心的指導(dǎo)。同時(shí)在畢業(yè)即將到來(lái)之際，我對(duì)大學(xué)里教過(guò)和幫助過(guò)我的每一位老師以及幫助過(guò)我的同學(xué)表示衷心的感謝！ 上海水產(chǎn)大學(xué) 20xx屆畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 數(shù)控車(chē)床結(jié)構(gòu)的模塊化設(shè)計(jì) 第 30 頁(yè) 共 31 頁(yè) 參考文獻(xiàn)： [1]吳祖育等主編 .數(shù)控機(jī)床 .上?？茖W(xué)技術(shù)出版 . 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