【正文】 通過這次畢業(yè)設(shè)計，加深了我對數(shù)控銑床的認(rèn)識，讓我認(rèn)識到自己的理論基礎(chǔ)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不足，因此本次設(shè)計有不少的不足之處，在以后的工作和學(xué)習(xí)中，我一定吸取此次的經(jīng)驗(yàn)。其次，我們設(shè)計的零件所取得經(jīng)驗(yàn)參數(shù)與指導(dǎo)老師的經(jīng)驗(yàn)參數(shù)相差甚遠(yuǎn)，這個方面是我們一大欠缺。在設(shè)計的時候，每一個零件的參數(shù)，尺寸如果要做到盡善盡美，只有一個可能就是每一個零件小到一個螺絲釘都要進(jìn)行嚴(yán)格的演算，查資料。 首先，是一個尺寸問題，我們從沒有做過產(chǎn)品設(shè)計，唯一對制造類產(chǎn)品的感性認(rèn)識只是在實(shí)習(xí)的時候看到的。加上我們?nèi)狈ο嚓P(guān)的經(jīng)驗(yàn)，有許多問題剛開始沒有考慮到。設(shè)計過程中，我們能更加清楚的了解到各個部分之間的相互關(guān)系，并對一些機(jī)械部件進(jìn)行了更深入的了解。接著，我們通過比較分析各種設(shè)計方案，依據(jù)合理性、經(jīng)濟(jì)性的設(shè)計指導(dǎo)思想，設(shè)計了沿 X 軸、Y 軸兩坐標(biāo)聯(lián)動的型式結(jié)構(gòu)。這次設(shè)計我首先論證了教學(xué)實(shí)驗(yàn)型數(shù)控銑床在高校教學(xué)實(shí)驗(yàn)中的重要地位及其應(yīng)用狀況。第四章 總結(jié)與展望 7 第 四 章 　 總 結(jié) 與 展 望通過對該教學(xué)實(shí)驗(yàn)型數(shù)控銑床的方案的擬定、分析，到最后的相關(guān)計算和設(shè)計，都達(dá)到了預(yù)期的效果。另一方面，滾珠循環(huán)噪聲可能會成為滾珠襯套或方形導(dǎo)軌軸承中的一個問題，但對于上述襯套軸承卻基本上不是問題?？刹捎眠m用于鋁或其他基底的高性能軸承級材料，以提供良好的載荷能力（相當(dāng)于滾珠襯套載荷能力的 20％）和一個在 到 范圍內(nèi)的較低摩擦系數(shù)。導(dǎo)軌的材料選擇高碳合金鋼 15mm。鑒于微型數(shù)控銑床的特點(diǎn)，初步選擇滑動導(dǎo)軌，主要是因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)簡單，工藝性好，便于保證精度剛度，在低速均勻性及定位精度要求不高的機(jī)床中得到廣泛應(yīng)用。此外，如果要通過直線導(dǎo)軌對中一套絲杠傳動系統(tǒng)，只需在一個板上打三個孔，即以兩個圓柱形導(dǎo)軌和絲杠軸承的支撐為基準(zhǔn)，這是最容易做到的方法。圓柱形導(dǎo)軌產(chǎn)品的一個顯著優(yōu)點(diǎn)就是其圓形板可在端部支撐軸，實(shí)現(xiàn)橫跨相當(dāng)于軸直徑的 12～24 倍的間隙的圓形直線軸承設(shè)計，運(yùn)動軸完全通過固定軸的兩端進(jìn)行組建。 在導(dǎo) 軌 副 （ 如 工 作 臺 和 床 身 導(dǎo) 軌 ） 中 ， 運(yùn) 動 的 另 一 方 （ 如 工 作 臺 導(dǎo) 軌 ） 叫 作 動導(dǎo) 軌 ， 不 動 的 另 一 方 （ 如 床 身 導(dǎo) 軌 ） 叫 做 支 承 導(dǎo) 軌 。適合于承受軸向力的場合。3)燕尾形導(dǎo)軌：此導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)緊湊但磨損后也無法自動補(bǔ)償需設(shè)置間隙補(bǔ)償裝置，適合于結(jié)構(gòu)緊湊受力小的地方。2)矩形導(dǎo)軌：此導(dǎo)軌的當(dāng)量摩擦系數(shù)較低，剛度高，結(jié)構(gòu)簡單，工藝性較好，便于加工。 導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)設(shè)計導(dǎo)軌的基本形式如下表所示。5)選擇合理的潤滑和防護(hù)裝置，確保導(dǎo)軌有良好的工作環(huán)境以便減少的導(dǎo)軌磨損。3) 確保在不同的溫度和載荷下有良好的耐磨性和足夠的剛度的前提下選擇適合的導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)和尺寸，以使運(yùn)動平穩(wěn)和輕便。 導(dǎo)軌的設(shè)計的主要內(nèi)容在對導(dǎo)軌的設(shè)計應(yīng)考慮以下幾方面內(nèi)容：1)不同的工作條件選擇不同的導(dǎo)軌類型。不同設(shè)備的導(dǎo)軌，必須作具體分析，對其提出相應(yīng)的設(shè)計要求。6)結(jié)構(gòu)的工藝性要好。 5)對溫度變化的適應(yīng)強(qiáng)。運(yùn)動件所受到的外力施加于導(dǎo)軌上，因此導(dǎo)軌必須保證要有足夠剛度。在使用導(dǎo)軌過程中不可避免的磨損，但要保證使磨損量較第三章 機(jī)械部分設(shè)計 29 小，并且在磨損后要能自動的修補(bǔ)和調(diào)試。 3)具備一定的耐磨性。 2)運(yùn)動的輕便平穩(wěn)性。導(dǎo)軌應(yīng)具備一下特性：1)具有一定的導(dǎo)向精度。導(dǎo)軌是機(jī)床的重要部件之一，它在很大程度上決定機(jī)床的剛度，精度與精度的保持性。主 軸 與 電 機(jī) 由 聯(lián) 軸 器 直 接 相 連 。而主軸與聯(lián)軸器為過盈配合，便于電機(jī)安裝。對于本機(jī)床主軸與電機(jī)的連接，由于電機(jī)伸出軸帶有鍵，因此聯(lián)軸器采用簡化的帶鍵槽的套筒聯(lián)軸器，鍵的標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)電機(jī)伸出軸的鍵來確定。聯(lián)軸器可分為剛性聯(lián)軸器和撓性聯(lián)軸器。 因 此 ， 采 用 將 電 機(jī) 輸 出 軸 和 滾 珠 絲 杠 通 過 打 銷 錐 連 接在 一 起 。 這 種 形 式 相 對 簡 單 ， 即 直 接 通 過 套 筒 聯(lián) 軸 器 將滾 珠 絲 杠 和 步 進(jìn) 電 動 機(jī) 連 接 起 來 。實(shí) 驗(yàn) 型 數(shù) 控 銑 床 由 于 體 積 小 、 結(jié) 構(gòu) 相 對 簡 單 ， 對 傳 動 精 度 和 傳 動 剛 度 的要 求 相 對 較 低 。5??Pkt k對于水平方向進(jìn)給，由于移動的部件重量及其所受力都比豎直方向小，為了簡化設(shè)計部件的數(shù)量，使機(jī)床更加方便拆換，這些方向可選用與豎直方向相同型號絲杠、電機(jī)和軸承及其他零件。設(shè)長柱桿受壓失穩(wěn)時臨界載荷為 ，由《 材料力學(xué)》課本中歐拉公式如下所示：kF （N ）2)(ulEIk??第三章 機(jī)械部分設(shè)計 27 E—絲杠副材料的彈性模量，對鋼而言 E= ；5102/mNI—絲杠橫截面的慣性矩， ；642dI??36.4??4l—絲杠工作的長度，l=150mm；u—絲杠副軸端的系數(shù)，此設(shè)計運(yùn)用兩端的向心軸承，u=1 NFk 5252 104.)10(36.. ?????臨界壓力 F 與工作壓力 P 之比成為穩(wěn)定安全因數(shù) ，如果穩(wěn)定安全因數(shù)stn大于許用穩(wěn)定安全系數(shù) ，則該壓桿滿足穩(wěn)定性要求。/?③ 滾 珠 絲 桿 受 壓 穩(wěn)定性驗(yàn)算該絲杠是一種受軸向載荷的壓桿，一旦軸向載荷過大，絲杠就會失去穩(wěn)定性而產(chǎn)生壓彎。預(yù)緊力： ???（3）校核①效率計算： 從《機(jī)械原理》中得知，滾珠絲杠螺母副的傳動效率 )(/?????tg式中： —螺紋升角；? ?????arctgDtrco—螺紋與螺母間摩擦角；?絲杠副滾動摩擦的系數(shù) =~，f所以摩擦角 ， 進(jìn) 而 求 ?????代 入 上 述 數(shù) 據(jù) 得 滾 珠 絲 杠 效 率 為 ).(????tg?②滾珠絲杠螺母副剛度驗(yàn)算滾珠絲杠在數(shù)控機(jī)床中屬于精密傳動的元件，它在外加載荷的作用下，會發(fā)生長度的變化比如長度伸長或長度縮短，在外加扭矩 T 作用下，絲杠副會發(fā)生扭轉(zhuǎn)變形，因此滾珠絲杠副的螺距會發(fā)生變化，進(jìn)而影響它的傳動與定位精度，所以滾珠絲杠應(yīng)校核最大載荷時變形量。由經(jīng)驗(yàn)可知，在絲杠螺母正常情況下預(yù)緊滾珠絲杠副，為了保證螺母和絲杠配合緊密，不會出現(xiàn)間隙，應(yīng)該令預(yù)緊力近似的等于最大軸向力的 1/3 左右。4 預(yù)緊力計算在絲杠副上施加上軸向壓力之后，軸向剛度與傳動精度可以的到一定程度的改善，然而絲杠副預(yù)緊力不應(yīng)該太大，太大影響到絲杠副使用壽命。一般機(jī)床的加工精度在 之間，直線脈沖當(dāng)量 取 。取電機(jī)最高轉(zhuǎn)速 nmax=500r/min,則絲杠最高轉(zhuǎn)速為 500 r/min，絲杠基本導(dǎo)程。 在 這 種 交 變 接 觸 應(yīng) 力 下 ， 經(jīng) 過 一 定 的 應(yīng)力 循 環(huán) 次 數(shù) 后 ， 就 會 要 使 滾 珠 或 滾 道 型 面 產(chǎn) 生 疲 勞 剝 傷 ， 從 而 使 滾 珠 副 喪 失其 工 作 的 性 能 ， 這 是 滾 球 絲 杠 副 的 主 要 破 壞 形 式 。在 設(shè) 計 滾 珠 絲 杠 的 時 候 ， 首 先 我 們 要 確 定 它 的 螺 距 、 名 義 直 徑 及 滾 珠 直徑 等 。其原理是通過使兩螺母產(chǎn)生軸向位移的方法來消除他們之間間隙并且施加預(yù)緊力。9）不能夠自鎖，尤其垂直方向的絲杠，由于存在自重慣性力的，當(dāng)下降時候傳動被切斷以后，不能夠立刻停止其運(yùn)動，故需要常常添加制動的裝置。8）制造的工藝復(fù)雜性很高，絲杠螺母和滾珠絲杠等的元件要求加工精度高，光潔度也要很高，因此它的制作制成本會很高。7）有可逆性強(qiáng)，因?yàn)闈L珠絲杠的摩擦系數(shù)較小，可以從直線運(yùn)動變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動，也可以從旋轉(zhuǎn)運(yùn)動變?yōu)橹本€運(yùn)動。滾珠絲杠上受到的大多是滾動摩擦力，摩擦阻力較小，這樣受到的摩擦阻力幾乎和運(yùn)動件的運(yùn)動速度完全沒有關(guān)系，這樣我們就能夠保證物運(yùn)動件運(yùn)動平穩(wěn)性運(yùn)動。與常規(guī)絲杠螺母副比較有較高的軸向精度。因此功率損耗只相當(dāng)于常規(guī)絲杠螺母副的1/3~1/4。滾珠絲杠的傳動效率為 ~,而一般常規(guī)絲杠螺母副傳動效率為 ~。在作為進(jìn)給機(jī)構(gòu)的時候,還可以作為測量元件來使用，能夠在刻度盤上得到直線位移尺寸，精確值能夠達(dá)到 。2）可以得到很大的降速比，使的降速機(jī)構(gòu)大大的簡化，傳動鏈能夠縮短。在數(shù)控機(jī)床的傳動中，經(jīng)常用于代替滑動絲杠，以提高傳動過程的精度。 滾珠絲杠的選擇 滾珠絲杠傳動的特點(diǎn)滾珠絲杠螺母副（以下簡稱滾珠絲杠副）是一種能讓直線運(yùn)動和回轉(zhuǎn)運(yùn)動相互轉(zhuǎn)化的傳動機(jī)構(gòu)，它在數(shù)控銑床中已經(jīng)得到了非常高的應(yīng)用。由于實(shí)驗(yàn)型數(shù)控銑床的主軸比較細(xì)，所選的軸承的型號也相對較小，所選深溝第三章 機(jī)械部分設(shè)計 21 球軸承型號為 16002，其基本尺寸參數(shù)如下 d=15mm,D=32mm,B=8mm, 基本額定載荷 Cr=，基本額定載荷 C0r=，極限轉(zhuǎn)速脂潤滑:20220r/min，極限轉(zhuǎn)速油潤滑: 30000 r/min。又此種軸承一般不能調(diào)整，常用于精度要求和剛度要求不太高的地方。又因?yàn)樯顪锨蜉S承主要承受徑向載荷，也可同時承受少量雙向軸向載荷，工作的時候內(nèi)外圈軸線允許偏斜 8′～16′。 主軸軸承的選擇 對于教學(xué)實(shí)驗(yàn)型數(shù)控銑床的主軸，主軸構(gòu)造相對簡單，主軸所受的力相對較小，精度和剛度也不是太高。 對 于 教 學(xué) 型 數(shù) 控 銑 床 ， 不 要求 有 太 高 的 精 度 和 加 工 難 加 工 材 料 的 剛 度 ， 因 此 主 軸 做 成 實(shí) 階 梯 心 軸 ， 材 料45， 表 面 調(diào) 質(zhì) 處 理 。 主 軸 的 材 料 ， 主 要 應(yīng) 該 根據(jù) 材 料 的 熱 處 理 后 的 變 形