【正文】 論文（設(shè)計）答辯 （ 45 分） 回答問題正確，有理論依據(jù)，基本概念清楚，邏輯 性較強(qiáng)。 總分（ 100 分） 評閱教師評語 : 評閱教師（簽名）： 2021 年 5 月 23日 懸臂式數(shù)控火焰切割機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計 新疆大學(xué)科學(xué)技術(shù)學(xué)院學(xué)生畢業(yè)論文 (設(shè)計 )評議書 論文 (設(shè)計 )題目 :懸臂式數(shù)控火焰切割機(jī)的選型與設(shè)計 學(xué)生姓名 : 葉燃 專業(yè)班級 :過程裝備與控制工程 071 學(xué)號： 20212457047 指導(dǎo)教師姓名 : 職稱 : 評價內(nèi)容 具體要求 得分 論文（設(shè)計）水平 （ 30 分） 論文（設(shè)計）內(nèi)容正確，撰寫規(guī)范、有一定的創(chuàng)新性 和應(yīng)用價值。內(nèi)容與專業(yè)要求相吻合，理論與實際聯(lián)系緊密；查閱文獻(xiàn)有一定廣泛性；有綜合歸納資料的能力，有自己的見解。圖樣繪制與技術(shù)要求符合國家標(biāo)準(zhǔn)，圖面質(zhì)量符合要求，資料齊全。 創(chuàng)新性與應(yīng)用價值 （ 15 分） 具 有一定的創(chuàng)新性和應(yīng)用價值。 論文 (設(shè)計 )質(zhì)量（ 20 分） 結(jié)構(gòu)合理、條理清楚、文理通順、用語符合專業(yè)要求；文體格式規(guī)范、圖表清楚。內(nèi)容與專業(yè)要求相吻合，理論與實際聯(lián)系緊密。 論文 (設(shè)計 )內(nèi)容（ 30 分） 堅持實事求是科學(xué)態(tài)度，沒有造假和抄襲行為。 同時也向在設(shè)計過程中相互學(xué)習(xí)，相互幫助的同學(xué)表示感謝 。烏日開西老師在工作表現(xiàn)出來的敬業(yè)精神與在指導(dǎo)上表現(xiàn)出來的淵博的知識讓我們感到欽佩 。對我們即將從事的有關(guān)技術(shù)工作和未來事業(yè)的開拓有很大的意義。而通過本次設(shè)計了解到機(jī)械設(shè)計的難度于所需知識的全面性。 本次設(shè)計的目的是從實際要求出發(fā)，設(shè)計出具有特定功能 的機(jī)械或改進(jìn)原有機(jī)械性能。 2. 完成了機(jī)械傳動部分的設(shè)計與驗算，從而確定了滾珠絲杠副、直線導(dǎo)軌副及步進(jìn)電機(jī)的具體型號和工作特點(diǎn)。 懸臂式數(shù)控火焰切割機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計 24 總結(jié) 本次設(shè)計完成了懸臂式火焰切割機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計 。 懸臂式數(shù)控火焰切割機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計 22 表 49 直線導(dǎo)軌的數(shù)據(jù) 懸臂梁的剛度 校核 按照設(shè)計要求 Y向工作長度為 ，假定 Y向工作臺及 Z向系統(tǒng)總重量 20KG，按照最不利條件，懸臂梁受彎矩最大即 Y項工作臺運(yùn)動到最遠(yuǎn)端，建立力學(xué)模型。wf = /minm 3 9600150 50 ?????? axC 相對與市場上的直線導(dǎo)軌的基本額定符合，大部分都滿足要求，所以 X軸選擇 SSR— 25XWMY 型直線導(dǎo)軌。Tf = 39。 X 向直線導(dǎo)軌的選擇與驗算 X軸工作臺最大重量 60ym kg?，滑塊座個數(shù) M=4，每根導(dǎo)軌上滑塊座配數(shù)為 2021yl mm? ，額定工作時間壽命 40000hTh? 計算額定行程壽命： 32 2 4 0 0 0 0 2 6 0 96001 0 1 0 0 0hysxT l nT K m? ? ?? ? ? 計算額定動載荷 由式 47， 式中： K滾珠額定壽命 K=50km F滑塊座工作載荷 1 1504xxF m g N?? 39。 而 Z 軸由于很小所以忽略校核，選用 DIK 16056型滾珠絲杠副。 綜上所訴，驗證 DIK 25056 型滾珠絲杠個項性能指標(biāo)滿足要求。 3. 3. 3 剛度驗算 滾珠絲杠的工作負(fù)載 F(N)和轉(zhuǎn)距 T()共同作用下的變形量 ? ?0Lm? 按 46計算 ： 式中： A絲杠載面積 ? ?22214A d m?? CJ 絲杠的極慣性距 ? ?44232cJ d m?? G絲杠切變模量 鋼 G= T轉(zhuǎn)矩（ Nm） ? ?0 ta n2m DTF ???? (? 為摩擦角， ?? ， mF 為平均工作負(fù)載 ) F— 工作負(fù)載 最大不利情況 ? ?mFF? : ? ?? ?33 2 ,30 411 2 925 10( 5 10 ) 18 t a n 4 33 25 10 18 21 10 ( 191 ) 2 10 1914 32L????? ? ? ? ???? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?30 10Lm??? ? ? 絲杠在工作長度上的彈性變形所引起的導(dǎo)程誤差為： 3030 .7 1 3 1 02 0 .2 8 5 25 1 0y lL l mP ?????? ? ? ? ?? 通常要求絲杠的導(dǎo)程誤差 L? 小于其傳動精度 ?? 的 1/2 39。 不發(fā)生共振的最高轉(zhuǎn)速稱 為臨界轉(zhuǎn)速以 按 45式計算： 式中： 2f 絲杠支承方式系數(shù)（查表 43得 2f =） A絲杠軸最小載面積 ? ?2224A d m?? cL 臨界轉(zhuǎn)速計算長度（ m） ? 材料密度，鋼的 ? ? 10 /kg m? ?? 2K 安全系數(shù)， 2K = 將上述值帶入式子中化簡得： ? ?22223 . 9 2 7 0 . 0 2 1 9 19 9 1 0 / m in 9 9 1 0 6 3 9 . 4 9 / m in2 / 3 2c cfdn r rL?? ? ? ?? m a x 200 / m i n n r?? 所以絲杠工作不會發(fā)生共振。 DIK 16056 型絲杠參數(shù)如下： 公稱直徑： 25yD mm? 導(dǎo)程： P=5mm 螺旋角： ,433?? 滾珠直徑： 0 mm? 3. 3. 2 穩(wěn)定性驗算 1 絲杠是否失穩(wěn) 一端軸向固定受壓縮的滾珠絲杠進(jìn)行壓桿穩(wěn)定性校核計算 不發(fā)生失穩(wěn)的最大壓縮載荷稱為臨界壓縮載荷 cF 按式 44 計算： 式中： E材料的拉，壓彈性模量，鋼的 E= 11 10 /Nm? J絲杠軸最小載面慣性矩 ? ?4m ， 4264Jd?? 2d 絲杠螺紋底 2 0 01 .2 2 5 1 .2 2 .5 7 5 2 1 .9 1d D d m m? ? ? ? ? ? 懸臂式數(shù)控火焰切割機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計 17 0D 絲杠螺紋公稱直徑 0d 滾珠直徑 0L 最大受壓長度 ? ?mm 1f 絲杠之承方式系數(shù)（ 表 43得 1f =2） 1K 安全系數(shù)，1 13K? 將個值帶入式中可簡化得： ? ? 4341 0 4122202 2 1 .9 1 1 03 .4 1 0 3 .4 1 0 3 9 1 7 .5 92cfdFNL???? ? ? ? ? ? 安全系數(shù) 3 9 1 7 .5 9 6 5 2 .9 36cmFSF? ? ? 所以的 S》 ??S ,絲杠不會失穩(wěn)。 1 確定轉(zhuǎn)速 最大進(jìn)給速度 V=1000mm/min 時間比列 q=30% 平均進(jìn)給速度 V=750mm/min 時間比列 q=70% 確定絲杠導(dǎo)程 P=5mm 則有 m a xm a x 1 0 0 0 / m in 2 0 0 / m in5V m mnrP m m? ? ? 11 7 5 0 / m in 1 5 0 / m in5V m mn m mP m m? ? ? 2 計算絲杠載荷 導(dǎo)軌摩擦力： 3 60 10 18uyF um g N N? ? ? ? ? 移動載荷： 18y uyF F N?? 懸臂式數(shù)控火焰切割機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計 16 3 計算當(dāng)量轉(zhuǎn)速 21m a x 11 0 0 1 0 0m qqn n n?? 3 0 7 0( 2 0 0 1 5 0 ) / m in1 0 0 1 0 0mynr? ? ? ?=185r/min 4 計算當(dāng)量負(fù)荷 3 3 3 31 1 m a x 2 33 1 5 0 / m in 3 0 2 0 0 / m in 7 01 8 1 8 1 81 0 0 1 0 0 1 8 5 / m in 1 0 0 1 8 5 / m in 1 0 0mmmn q n q r rF F F Nn n r r? ? ? ? ? ? ? ? ?則 1. 2 1. 0 1. 0 18 21 .6c y F H A mF K K K K N N? ? ? ? ? ? 上式中查 機(jī)電一 體化設(shè) 計基礎(chǔ) 表 26 FK =，查表27 HK =，查表 28 AK =。所以 Y 軸絲杠選擇為 DIK 20216型。11 0 . 0 1 3 9 6 . 9 522yL m m m?? ? ? ? ? ? 所以絲杠 L? 滿足剛度要求。 此外滾珠絲杠還應(yīng)滿足 ? ?0 70 00 0 / m inD n m m r? 0Dn=25*185=4625 ? ?/minmm r ，所以該絲杠副工 作穩(wěn)定。 不發(fā)生失穩(wěn)的最大壓縮載荷稱為臨界壓縮載荷 ： ? ?2110cf E JF K NL?? （ 44） 式中： E材料的拉，壓彈性模量，鋼的 E= 11 10 /Nm? J絲杠軸最小載面慣性矩 ? ?4m ， 4264Jd?? 2d 絲杠螺紋底 2 0 01 .2 2 0 1 .2 2 .5 7 5 1 6 .9 1d D d m m? ? ? ? ? ? 懸臂式數(shù)控火焰切割機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計 13 0D 絲杠螺紋公稱直徑 0d 滾珠直徑 0L 最大受壓長度 ? ?mm 1f 絲杠之承方式系數(shù)（查表 ，機(jī)電一體化設(shè)計手冊 1f =2） 1K 安全系數(shù)，1 13K? 將個值帶入式中可簡化得： ? ? 4341 0 4122 3 202 1 6 .9 1 1 03 .4 1 0 3 .4 1 0 3 8 6 1 .1 9( 1 2 0 0 1 0 )cfdFNL????? ? ? ? ? ?? 安全系數(shù) 3 8 6 1 .1 9 6 4 3 .5 36cmFSF? ?