【正文】 由于時(shí)間倉(cāng)促和作者水平有限，設(shè)計(jì)中的不當(dāng)之處在所難免，請(qǐng)各位專家、老師、同學(xué)批評(píng)指正。 29 致謝 在歷時(shí) 14 周的畢業(yè)設(shè)計(jì)中，各位老師和同學(xué)都給予了很大的幫助。在設(shè)計(jì)中，我發(fā)覺自己缺少了整體設(shè)計(jì)概念，在解決問題時(shí)不知如何去下手。而且在思考問題時(shí)，想得比較簡(jiǎn)單，考慮的不夠周到，經(jīng)常過于理論化，而現(xiàn)實(shí)中的問題要復(fù)雜的多，這需要在工作中慢慢的積累和總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。 此次的設(shè)計(jì)與以往的課程設(shè)計(jì)有很大的不同，以往的課程設(shè)計(jì)所要完成的任務(wù)較少，用到的知識(shí)也是某一方面的專業(yè)知識(shí)，且都是理論上的設(shè)計(jì) ，最重要的是，以前的設(shè)計(jì)都是在有參考圖的情況下設(shè)計(jì)，而且是大家一起作一個(gè)設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過程中，不僅把以前學(xué)到的知識(shí)加以充分的運(yùn)用，還加深和鞏固了自己計(jì)算機(jī)繪圖的能力，進(jìn)一步了解和熟悉 Word，使我對(duì) 自己有了一個(gè)綜合認(rèn)識(shí)。 27 設(shè)計(jì)總結(jié) 本次設(shè)計(jì)主要運(yùn)用了機(jī)械原理、機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、零件的造型設(shè)計(jì)、機(jī)床總體設(shè)計(jì)等知識(shí)。行程較長(zhǎng)的薄膜式氣缸膜片受到滾壓，常稱滾壓（風(fēng)箱）式氣缸。一般按壓縮空氣作用在活塞面上的方向、結(jié)構(gòu)特征和安裝方式來分類 見 表 36。如果速度高，行程終端往往會(huì)產(chǎn)生沖擊。 氣缸的運(yùn)動(dòng)速度主要由所驅(qū)動(dòng)的工作機(jī)構(gòu)的需要來決定。 輸出力的大小 根據(jù)工作機(jī)構(gòu)所需力的大小，考慮氣缸載荷率確定活塞桿上的推力和拉力，從而確定氣 缸內(nèi)徑。所以我的最大寬度 =42+4=46mm 氣缸的選擇 氣缸可根據(jù)主機(jī)需要進(jìn)行設(shè)計(jì)，但盡量直接選用標(biāo)準(zhǔn)氣缸。對(duì)于圓柱型工件， H=（ ） D，本設(shè)計(jì)中，工件的最大直徑42mm，則 取 H=30mm。/ τ (t+0t )]S/2 0x (6) 式中若再假設(shè)推料桿的右極限位置為推料桿端面與料槽右側(cè)壁平面重合，則： 0x =S/2[bd/2+(h 2h )/tanx]。 圖 4 是工件在下落過程中，其下緣點(diǎn)距支承板高度隨時(shí)間變化的計(jì)算事例。 /2)/2=(42? 1/2)/2= 取 a 右 =11mm 所以： b右 =a 右 +k=11+k=13mm 從動(dòng)態(tài)分析及圖 4 的計(jì)算實(shí)例來看，工件在下落過程中很可能發(fā)生與推料桿碰撞的現(xiàn)象，但只要時(shí)間τ不是過分小，碰撞總是發(fā)生在 A 點(diǎn)和 C 點(diǎn)的間距變到大于工件直徑之前，沒有大的危害。 )(bd)/2= 實(shí)際上應(yīng)在下限附近取值，以免工件在動(dòng)態(tài)過程中易向左滑出。 /2)/2=a2+21? tan15176。當(dāng)槽深選定后問題就是要確定合適的槽寬。另一方面，工件在料槽內(nèi)是靠重力下落的，考慮到摩擦因素等問題，下落的加速度總是小于 g 的。所以在凹槽深度給定的情況下，起寬度應(yīng)有個(gè)合適的范圍，不可過大或過小。此時(shí)推料桿點(diǎn)對(duì)工件的作用力的水平也是向右的。為了說明在該過程中可能出現(xiàn)的非常情況和便與后面的計(jì)算，特別把推料桿移動(dòng)時(shí)經(jīng)過的幾個(gè)特殊位置繪制成圖 33 19 圖 33 圖 中 （ 1）為工件開始降落的位置，工件與推料桿水平表面相切與棱角 D。當(dāng)左上料推桿越過料槽下方時(shí)，后續(xù) 18 一個(gè)工件將降落的一個(gè)工件在支撐板上等待下一次送料。這種現(xiàn)象我們稱之為“雙料”故障，為 排除這種故障，首先必須分析，產(chǎn)生“雙料”的原因，才能采取預(yù)防措施。 工業(yè)機(jī)器手（機(jī)器人）是模仿人手的部分動(dòng)作，按給定程序、軌跡和要求實(shí)現(xiàn)自動(dòng)抓 取工件送到加工位置上、工業(yè)機(jī)器手上料裝置比料斗或料倉(cāng)靈活，適應(yīng)與體 17 積大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的單件毛坯或勞動(dòng)條件惡劣的場(chǎng)所、廣泛應(yīng)用于柔性制造系統(tǒng)。它 使用于批量較大且因重量、尺寸及幾何形狀特殊等原因而難于進(jìn)行自動(dòng)定向整理的工件，或者使用于單件工序時(shí)間較長(zhǎng)，人工定向整理一批工件可供機(jī)床加工很長(zhǎng)時(shí)間的場(chǎng)合。毛坯有卷料，板料，棒料和件料等多種形式，故自動(dòng)上料裝置也是多種多樣的。 自動(dòng)上下料裝置所完成的工作，是將散亂的工件經(jīng)過定向機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)定向排列，然后順次地把它安裝到機(jī)床夾具上，并在加工完成后從夾具中卸下工件。 機(jī)床上料（送料）是按照機(jī)床的加工循環(huán)的時(shí)間間隔將毛坯或工件定 向排列、自動(dòng)送到指定加工位置，下料是利用料道將已經(jīng)完成工序加工的工件自動(dòng)放在傳輸裝置上。由此就決定了機(jī)床主要布局如下圖所示。 機(jī)床的總體布局 為 實(shí)現(xiàn)連續(xù)正常的連續(xù)磨削，所需要的切削運(yùn)動(dòng)和輔助運(yùn)動(dòng)在第一節(jié)中已經(jīng)介紹，本以是任何內(nèi)圓磨床設(shè)計(jì)者所熟知的。 ，太小了不僅鑄造困難，且易產(chǎn)生裂痕和冷隔；但也不能太大，太大會(huì)增加鑄件重量，消耗材料，且組織疏松，或形成較大的縮孔，使強(qiáng)度降低。 [4].選擇合理的床身材料：機(jī)床床身所使用的材料有：Ⅰ級(jí)鑄鐵，高磷鑄鐵，銅錳鑄鐵，銅磷鑄鐵等。 2． 7． 3 床身導(dǎo)軌的耐磨性 機(jī)床導(dǎo)軌磨損后，工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)精度降低，影響加工精度。受較大彎矩或扭 矩作用的立柱，采用螺釘緊固在凸緣的四個(gè)面上。這部分的布局變化也會(huì)降低床身的精度。因此，對(duì)開有窗口以及面積大于 400 400 毫米的薄壁床身，可采用各種形狀的筋用來提 高剛性?？紤]工件頭架與磨頭架實(shí)際結(jié)構(gòu)的不平衡性，外部采用有機(jī)玻璃密封罩。 14 ⑷外觀線條統(tǒng)一化，外漏部分盡可能采用簡(jiǎn)潔明快感強(qiáng)的直線條和直角相交。 ⑵機(jī)床 采用半封閉型設(shè)計(jì)，后防水板用金屬結(jié)構(gòu)，前防水板用有機(jī)玻璃成型活動(dòng)式結(jié) 構(gòu)，既方便觀察，有給人以美觀的感覺。因此，對(duì)機(jī)床床身和床身導(dǎo)軌設(shè)計(jì)的基本要求，要保證具有一定的精度、剛性、耐磨性、最小熱變形及合理的結(jié)構(gòu)工藝性。 2． 7 機(jī)床的造型設(shè)計(jì) 2． 7． 1 床身設(shè)計(jì) 床身是金屬切削機(jī)床的基礎(chǔ)，磨床的床身內(nèi)裝有電器、液壓和機(jī)械部件；在床身上裝有工作臺(tái)、工件箱、砂輪駕、立柱等。然后，測(cè)爪張開，磨架快速左行到底，工件架快跳，快趨，進(jìn)行粗磨；工件架微退，進(jìn)行粗光磨。 2． 6 機(jī)床的工作循環(huán)過程 機(jī)床在工作過程中 ,需要兩個(gè)循環(huán)過程：磨削循環(huán)和砂輪修復(fù)循環(huán)。部件的結(jié)構(gòu)方案是在假設(shè)部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，制造良好的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。砂輪的自銳性及在修整期間內(nèi)的耐磨性是否良好，對(duì)內(nèi)圓磨削尺寸精度，幾何精度和精度穩(wěn)定性有重大影響，小孔磨削事尤為重要。 質(zhì)量指標(biāo)：尺寸公差 7微米：圓度 3微米：粗糙度 m 2． 2． 4 軸承套圈內(nèi)徑終磨技術(shù)條件 (見表 21) 表 21 套圈尺寸 尺寸公差 G E D (μm) 橢 圓 度 G E D (μm) 錐 度 G E D (μm) 端面 側(cè)擺 G E D (μm) 光 潔 度 G E D (μm) 10 Mm － 1－ 1－ 8 － 7 － 5 4 2. 5 1 5 5 2 6 4 Δ7Δ8 Δ9 1018 Mm － 1－ 1－ 10 － 7 － 5 5 3 5 3 2 6 5 Δ7Δ8 Δ 9 1830 Mm － 1－ 1 － 12 － 8 － 6 6 3 2 6 3 7 6 Δ7Δ8 Δ9 機(jī)床的主要運(yùn)動(dòng)參數(shù)分析 2． 3． 1 機(jī)床應(yīng)提供的主要運(yùn)動(dòng)分析 為實(shí)現(xiàn)正常的內(nèi)圓磨削，所需要的切削運(yùn)動(dòng)和輔助運(yùn)動(dòng)如下圖所示。 2． 2． 2 機(jī)床的加工范圍 根據(jù)要求， 該磨床所加工軸承套圈的規(guī)格為： 磨孔直徑： φ 2030 毫米 最大磨削深度： 20 毫米 最大工件外徑： φ 42毫米 加工余量 : 毫米 加工質(zhì)量 : 高于軸承國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于 P0 級(jí)精度的軸承要求 2． 2． 3 工件的加工精度 深溝球軸承主要承受徑向載荷，也能承受一定的單向或雙向軸向載荷，其摩擦因數(shù)最小，極限轉(zhuǎn)速最高，作為精密的機(jī)械元件，滾動(dòng)軸承工作性能能直接影響逐級(jí)的工作性能，甚至安裝在某些關(guān)鍵部件上的滾動(dòng)軸承，幾乎決定了該主機(jī)的性能，除高精密軸承外，像耐高溫、耐低溫、防銹、防震、高速、高真空、和耐腐蝕等具有特殊性能要求的軸承的 質(zhì)量指標(biāo)也是十分嚴(yán)格的。 8 ⑵ 磨削條件差 內(nèi)表面磨削時(shí)，砂輪直徑很小，為保證一定的磨削線速度，砂輪軸轉(zhuǎn)速極高，要上萬轉(zhuǎn)，很容易引起磨削系統(tǒng)的振動(dòng)。砂輪轉(zhuǎn)速由電主軸控制：砂輪軸向長(zhǎng)距離往復(fù)運(yùn)動(dòng)由油缸控制，而其往復(fù)振動(dòng)則有偏心裝置控制。 2． 1． 1 磨削基本原理： 磨削時(shí)，工件徑向進(jìn)給，砂輪軸軸向往復(fù)移動(dòng)，在粗進(jìn)給和精進(jìn)給磨削之間，往往需要修整砂輪。高速旋轉(zhuǎn)的每一個(gè)“刀齒” ，在切削力的作用下，從工件表面上切除一條薄層的切屑，并在工件表面上摩擦發(fā)熱而產(chǎn)生火化。在長(zhǎng)時(shí)間，單一的工作狀態(tài)下人的精神狀態(tài)是很容 6 易不集中的，容易發(fā)生錯(cuò)誤，而自動(dòng)上下料也能解決一問題。我國(guó)的軸承磨床制造企業(yè)為我國(guó)的精密磨床發(fā)展做出了卓越的貢獻(xiàn)。 平面磨床的工件一般是夾緊在工作臺(tái)上，或靠電磁吸力固定在電磁工作臺(tái)上，然后用砂輪的周邊或端面磨削工件平面的磨床；無心磨床通常指無心外圓磨床，即工件不用頂尖或卡盤定心和支承，而以工件被磨削外圓面作定位面，工件位于砂輪和導(dǎo)輪之間，由托板支承，這種磨床的生產(chǎn)效率較高，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，多用在大批量生產(chǎn)中。不過外圓磨床的自動(dòng)化程度較低，只適用于中小批單件生產(chǎn)和修配工作。 為了適應(yīng)大批量生產(chǎn)，各國(guó)都出現(xiàn)一批自動(dòng)內(nèi)圓磨床，如美國(guó)海爾特公司的 OCF 型內(nèi)圓磨床，美國(guó) Bryant 公司的 C2 型內(nèi)圓磨床，德國(guó) SIP200X315 型內(nèi)圓磨床。 隨著高精度、高硬度機(jī)械零件數(shù)量的增加，以及精密鑄造和精密鍛造工藝的發(fā)展，磨床的性能、品種和產(chǎn)量都在不斷的提高和增長(zhǎng)。隨著近代工業(yè)特別是汽車工業(yè)的發(fā)展，各種不同類型的磨床相繼問世。 1876 年在巴黎博