【正文】 數(shù)控刻楦機(jī)及鞋楦CAM技術(shù)數(shù)控鞋楦加工機(jī)交流伺服電機(jī)選擇數(shù)控刻楦機(jī)加工鞋楦的方法我認(rèn)為這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)工作對我個(gè)人來說是一次畢業(yè)前對大學(xué)四年以至以前所有學(xué)到的知識的綜合訓(xùn)練，在此過程中不但運(yùn)用了理論知識，更重要的還是在設(shè)計(jì)工程中真正的體會到了合作與創(chuàng)新的精神，既鍛煉了我們的合作能力又加強(qiáng)了我與老師、同學(xué)之間的交流，可以說本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)除了檢驗(yàn)本人對以前所學(xué)知識的綜合運(yùn)用以外，還對本人即將步入社會踏上工作崗位也是一次最有效的實(shí)踐。邱老師給我們講了相關(guān)數(shù)控鞋楦機(jī)的結(jié)構(gòu)，并能夠及時(shí)的指出我在設(shè)計(jì)過程中的不足之處，還教給了我許多頗有益處的學(xué)習(xí)方法。我將會把在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中獲得的工作經(jīng)驗(yàn)運(yùn)用在今后的學(xué)習(xí)和工作中，以便取得更大的成績。在設(shè)計(jì)過程中，我查閱了大量的機(jī)械設(shè)計(jì)手冊，綜合運(yùn)用了在大學(xué)里所學(xué)到的專業(yè)基礎(chǔ)知識和專業(yè)基礎(chǔ)技能，使自己的專業(yè)知識得到了鞏固并且還學(xué)到了以前沒有接觸過的東西，鍛煉了我們學(xué)習(xí)新知識、運(yùn)用新知識解決實(shí)際問題的能力，與此同時(shí)也提高了我們的繪圖和鉆研資料手冊的能力。在鞋楦機(jī)設(shè)計(jì)的過程中，我和同組的同學(xué)查閱相關(guān)的文獻(xiàn)、收集資料、繪圖、還有相關(guān)技術(shù)上面的分析，在近四個(gè)月的時(shí)間的畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，加強(qiáng)了我們理論與實(shí)際相結(jié)合的能力，鍛煉了我們的設(shè)計(jì)思維，開拓了我們在專業(yè)方面的知識視野。結(jié)論臥式數(shù)控鞋楦加工機(jī)設(shè)計(jì)（機(jī)械部分），主要組成：機(jī)身、X向伺服進(jìn)給、Z向伺服進(jìn)給、C向傳動，液壓驅(qū)動系統(tǒng)、伺服控制系統(tǒng)等組成。因此表71載荷水平面垂直面支反力彎矩總彎矩扭矩計(jì)算彎矩所以，滿足要求。進(jìn)行校核時(shí)，通常只校核軸承上承受最大計(jì)算彎矩的截面的強(qiáng)度。 主動軸的強(qiáng)度校核根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計(jì)算簡圖，并根據(jù)軸的計(jì)算簡圖作出軸的彎矩圖、扭矩圖和計(jì)算彎矩圖，且由前面的計(jì)算可以知道：，圖75 結(jié)構(gòu)受力圖，從上面的軸的結(jié)構(gòu)和計(jì)算彎矩圖中可以看到危險(xiǎn)截面的位置，只要計(jì)算出該處的計(jì)算彎矩的最大值就可以判斷該軸是不是滿足設(shè)計(jì)的要求。根據(jù)方案選擇的結(jié)果，主動軸齒輪以及過渡齒輪的齒數(shù)模數(shù)均相同。軸段末端采用脹緊聯(lián)結(jié)套固定傳動齒輪，通過內(nèi)外套在軸向力的作用下，與軸和輪轂緊密貼合，產(chǎn)生摩擦力以傳遞扭矩，軸向力，從而達(dá)到機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)的目的，具有承載能力好，定心性好，裝卸方便，使用壽命長等特點(diǎn)，運(yùn)用于多種場合。軸承內(nèi)圈采用軸肩定位，由于加工軸的轉(zhuǎn)速不高，因此軸承的潤滑采用脂潤滑，軸承外圈采用帶密封橡膠的端蓋固定。根據(jù)設(shè)計(jì)軸的實(shí)際工作情況，選擇接觸式的橡膠密封。選擇密封方式時(shí)，應(yīng)綜合考慮如下因素，軸的轉(zhuǎn)速，軸承的潤滑方式，軸端結(jié)構(gòu)，軸承工作溫度，軸承工作時(shí)的外界環(huán)境等。密封裝置的作用是防止?jié)櫥瑒闹鬏S組件及其傳動部件中泄露和冷卻液及雜物（如灰塵，贓物和切屑等）從外部進(jìn)入組件內(nèi)部，從而避免浪費(fèi)，保護(hù)工作環(huán)境，以減少組件零件的腐蝕及磨損，保證軸承的使用性能和壽命。主軸組件的潤滑，往往和整個(gè)傳動部件統(tǒng)盤考慮，如果選擇的合適，可以降低軸承的工作溫度和延長使用期限。 主軸組件的潤滑和密封潤滑的作用事降低摩擦，降低溫升，延長主軸組件的工作壽命。在l/a最佳值附近，柔度變化不大。事實(shí)上，當(dāng)受力Fc后，支承和主軸都有變形，主軸端部的總撓度。如果假設(shè)主軸為剛體，支承為彈性體，考慮到支承德變形不大，近似地可認(rèn)為支承受力后作線性變形。l/a越大，撓度ya/Fc也越大。合理選擇跨距，是主軸組件設(shè)計(jì)中的一個(gè)相當(dāng)重要的問題。這樣，在主軸轉(zhuǎn)速不太高的情況下，能承受一定的軸向和徑向載荷滿足設(shè)計(jì)要求。在中速和大載荷情況下，采用圓錐滾子軸承要比采用向心軸承和推力軸承組合的配置形式成本低，因?yàn)榍罢吖?jié)省了兩個(gè)軸承，而且箱體工藝性好。適應(yīng)經(jīng)濟(jì)性要求，確定主軸軸承配置形式，除應(yīng)考慮滿足性能和結(jié)構(gòu)方面要求外，還應(yīng)做經(jīng)濟(jì)分析，使經(jīng)濟(jì)效果好。但承載能力與上述次序相反。在承受徑向載荷的軸承當(dāng)中，圓柱滾子軸承的極限轉(zhuǎn)速比圓錐滾子軸承的高。雙列滾動軸承的徑向剛度和承載能力比單列的大，同一支承中采用多個(gè)支承的支承剛度和承載能力，比采用單個(gè)軸承的大。主軸軸承的配置，包括主軸軸承的選型，組合以及布置，主要根據(jù)對所設(shè)計(jì)主軸組件在轉(zhuǎn)速，承載能力，剛度以及精度等方面的要求，并考慮軸承的供應(yīng)，經(jīng)濟(jì)性等具體情況加以確定。主軸最小直徑的確定 式中P——軸傳遞的功率，為1Kw N——軸的轉(zhuǎn)速，為80r/min ——許用的轉(zhuǎn)切應(yīng)力，在選取軸的材料時(shí)候，選用45號鋼，由[1]表153可知道=30Mp 所以 所以最小軸徑處取30mm，取軸肩過渡，最大軸徑處為35mm。影響耐磨性的因素是軸件，軸承的材料與熱處理，軸承（或襯套）的類型及潤滑方式等。具體應(yīng)考慮到滑動和滾動軸承的磨損，為此，軸系組件中的各滑動表面，包括軸系軸頸和滑動軸承的配合表面都必須具備一定的硬度和耐磨性。作為執(zhí)行件的主軸對保證機(jī)械功能，完成機(jī)械主運(yùn)動有著直接影響，因此對主軸有較高的要求。 主軸部件設(shè)計(jì)計(jì)算主軸軸系由軸，軸承，和安裝于軸上的傳動體，密封件及定位件組成。由于齒輪副傳動比施標(biāo)準(zhǔn)公比的整數(shù)次方，且齒輪模數(shù)相同，所以以中心距離為標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)查表法確定齒輪的齒數(shù)為58。一般推薦80~120。因?yàn)楦鼾X輪副的速度變化不大，受力情況相差不多，故允許采用同一模數(shù)。在C向的傳動系統(tǒng)中，加工軸之間的中心距離根據(jù)鞋楦的回轉(zhuǎn)半徑是固定值，代入225mm計(jì)算，圓整后取模數(shù)m=2 齒輪齒數(shù)的確定確定齒輪齒數(shù)時(shí)，須初步定出傳動鏈內(nèi)齒輪副的模數(shù)，以便根據(jù)結(jié)構(gòu)尺寸判斷其最小齒輪齒數(shù)或齒數(shù)和是否適宜。綜上，各方案各有優(yōu)點(diǎn)，考慮鞋楦加工機(jī)床的實(shí)際情況結(jié)合電機(jī)消耗功率的選擇原則，選擇方案③。方案（3）制造加工簡單，通過調(diào)整過渡輪座的位置可以有效的調(diào)整齒輪之間的位置從而消除齒側(cè)間隙。方案（1）結(jié)構(gòu)簡單，傳動剛度好，能傳遞較大的動力，但齒輪磨損后齒側(cè)間隙不能自動補(bǔ)償，因此加工時(shí)對齒輪的齒厚及齒距公差要求較嚴(yán)格，否則傳動的靈活性將受到影響。每個(gè)薄片齒輪上分別開有周向圓弧槽，并在齒輪的槽內(nèi)壓有彈簧凸耳，由于彈簧的作用使齒輪錯(cuò)位，分別與寬齒輪的齒槽左右側(cè)貼緊，消除了齒側(cè)間隙。（2）雙齒輪錯(cuò)齒調(diào)整 兩個(gè)齒數(shù)相同的薄片齒輪與另一個(gè)寬齒輪嚙合。否則，齒側(cè)間隙會造成傳動系統(tǒng)滯后于指令信號，對傳動精度影響很大，因此必須采用各種方法減小或消除齒輪傳動間隙。根據(jù)這樣的情況，由于四軸的轉(zhuǎn)速均一致，因此四軸尾端所裝配的齒輪應(yīng)完全相同，現(xiàn)在存在著消隙的合理性問題。 C向傳動系統(tǒng)整體布局及部件設(shè)計(jì)圖71 C向傳動系統(tǒng)整體布局圖C向加工軸的空間排布如上圖，一次加工過程加工兩雙鞋楦，上兩軸和下兩軸之間的中心距離為225mm，中間軸之間的中心距離為300mm。（4）具有足夠的抗振性和熱穩(wěn)定性，噪聲低（5）滿足產(chǎn)品設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性要求（6）調(diào)整維修方便，結(jié)構(gòu)簡單，合理，工藝性好，防護(hù)性能好。同時(shí)帶傳動的工作速度一般為5m/s~10m/s，使用高速環(huán)型膠帶時(shí)可達(dá)到60m/s；使用錦綸復(fù)合平帶時(shí)，可達(dá)到80m/s，膠布平皮帶的傳遞功率小于500Kw，普通V帶傳遞功率小于700m/s。帶傳動特點(diǎn)：帶傳動是兩個(gè)或多個(gè)帶輪之間用帶作為擾性拉曳零件的傳動，工作時(shí)借助零件之間的摩擦或嚙合來傳遞運(yùn)動或動力。我們有必要先分析各類傳動鏈的優(yōu)缺。本章主要進(jìn)行液壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算、選型、校核，以及缸筒與端蓋的連接方式、活塞與活塞桿的連接形式的分析和設(shè)計(jì)。 圖66 活塞桿和活塞連接圖缸體內(nèi)活塞桿和活塞的連接靠兩個(gè)圓螺母鎖緊，且可調(diào)，活塞件和缸體的密封采用同軸密封圈以及支承環(huán)O型密封圈相配合的形式，有效保證密封效果。在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)考慮缸蓋和缸體的強(qiáng)度問題，同時(shí)考慮結(jié)構(gòu)工藝性優(yōu)良的一類結(jié)構(gòu)形式。最終方案的確定，缸體和前端蓋之間的采用焊接式連接，強(qiáng)度高，制造簡單。Y形圈安裝時(shí)，唇口端面應(yīng)對著液壓力高的一側(cè)，當(dāng)壓力變化較大，滑動速度較高時(shí)，要使用支承環(huán)，以固定密封圈，如圖65(b)所示。圖65 Y形密封圈的截面圖Y形圈的密封作用依賴于它的唇邊對藕合面的緊密接觸，并在壓力油作用下產(chǎn)生較大的接觸壓力，達(dá)到密封目的。它是一種密封性、穩(wěn)定性和耐壓性較好、摩擦阻力小、壽命較長的密封圈，故應(yīng)用也很普遍。圖64 V行密封圈結(jié)構(gòu)圖V形圈密封性能良好，耐高壓，壽命長，通過調(diào)節(jié)壓緊力，可獲得最佳的密封效果，但V形密封裝置的摩擦阻力及結(jié)構(gòu)尺寸較大，主要用于活塞桿的往復(fù)運(yùn)動密封，它適宜在工作壓力為P50MPa，溫度的條件下工作。當(dāng)工作壓力高于10MPa時(shí)，可增加V形圈的數(shù)量，提高密封效果。在動密封中，當(dāng)壓力大于10MPa時(shí)，O形圈就會被擠入間隙中而損壞，為此需在O形圈低壓側(cè)設(shè)置聚四氟乙烯或尼龍制成的擋圈，~，雙向受高壓時(shí)，兩側(cè)都要加擋圈, 其結(jié)構(gòu)如圖63所示。在無液壓力時(shí)，靠O形圈的彈性對接觸面產(chǎn)生預(yù)接觸壓力，實(shí)現(xiàn)初始密封，當(dāng)密封腔充入壓力油后，在液壓力的作用下，O形圈擠向槽一側(cè)，密封面上的接觸壓力上升，提高了密封效果。O形密封圈安裝方便，價(jià)格便宜，可在的溫度范圍內(nèi)工作，但與唇形密封圈相比，運(yùn)動阻力較大，作運(yùn)動密封時(shí)容易產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)，故一般不單獨(dú)用于油缸運(yùn)動密封（可與其它密封件組合使用）。油缸主要采用密封圈密封，密封圈有O形、V形、Y形及組合式等數(shù)種，其材料為耐油橡膠、尼龍、聚氨脂等。圖61 常見活塞與活塞桿連接圖活塞裝置主要用來防止液壓油的泄漏。 活塞與活塞桿的連接形式如圖所示，活塞與活塞桿的連接最常用的有螺紋連接和半環(huán)連接形式，除此之外還有整體式結(jié)構(gòu)、焊接式結(jié)構(gòu)、錐銷式結(jié)構(gòu)等。導(dǎo)向套對活塞桿或柱塞起導(dǎo)向和支承作用，有些液壓缸不設(shè)導(dǎo)向套，直接用端蓋孔導(dǎo)向，這種結(jié)構(gòu)簡單，但磨損后必須更換端蓋。端蓋裝在缸筒兩端，與缸筒形成封閉油腔，同樣承受很大的液壓力，因此，端蓋及其連接件都應(yīng)有足夠的強(qiáng)度。（5）焊接式連接，