【正文】 強(qiáng)度高，制造簡(jiǎn)單，但焊接時(shí)易引起缸筒變形。（4）拉桿式連接，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工藝性好，通用性強(qiáng)，但端蓋的體積和重量較大，拉桿受力后會(huì)拉伸變長(zhǎng)，影響密封效果。半環(huán)連接應(yīng)用十分普遍，常用于無(wú)縫鋼管缸筒與端蓋的連接中。缸筒端部一般用鑄造、鐓粗或焊接方式制成粗大的外徑，它是常用的一種連接形式。進(jìn)行液壓缸設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)工作壓力，運(yùn)動(dòng)速度，工作條件，加工工藝及裝拆檢修等方面的要求，往往綜合考慮液壓缸的各部分結(jié)構(gòu)。對(duì)于工作行程中受壓的活塞桿，當(dāng)活塞桿長(zhǎng)度L與其直徑d之比大于15時(shí)，應(yīng)對(duì)活塞桿進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算，在本次設(shè)計(jì)過程中，所取活塞桿與直徑其比值小于15而無(wú)需進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算?？捎孟率叫：烁淄脖诤? 當(dāng)液壓缸采用鑄造缸筒時(shí)，壁厚由鑄造工藝確定，這時(shí)應(yīng)按厚壁圓筒計(jì)算公式驗(yàn)算壁厚。 液壓缸的校核中、高壓液壓缸一般用無(wú)縫鋼管做缸筒，大多屬薄壁筒，即d/D163。其中活塞長(zhǎng)度為（~）D；導(dǎo)向套長(zhǎng)度為（~）d。10~2020往復(fù)速度比y~22計(jì)算所得的液壓缸內(nèi)經(jīng)D和活塞桿直經(jīng)d應(yīng)圓整為標(biāo)準(zhǔn)系列參見《新編液壓工程手冊(cè)》。表61 液壓缸工作壓力與活塞桿直徑液壓缸工作壓力P（MPa）163。主要根據(jù)液壓缸的負(fù)載、活塞運(yùn)動(dòng)速度和行程等因素來(lái)確定上述參數(shù)。首先根據(jù)使用要求確定液壓缸的類型，再按負(fù)載和運(yùn)動(dòng)要求確定液壓缸的主要結(jié)構(gòu)尺寸，必要時(shí)需進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算，最后進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 本章主要直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副進(jìn)行分析并計(jì)算滑塊載荷和摩擦力，并確定直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副的型號(hào)。當(dāng) P/Coa 時(shí)，μ= ~； P/Coa = 時(shí)，μ=； P/Coa 時(shí)，μ將急劇增大。故有，Ca≥ Pc L/K /()= 根據(jù)以上計(jì)算選用KL滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副JSALG15KL型，其額定動(dòng)載荷= 其額定靜載荷=，故符合要求。工作條件：常溫，無(wú)明顯沖擊或振動(dòng)，目標(biāo)壽命為6年。同時(shí)為了提高精度和剛度，選用整體型直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副，已由廠家預(yù)緊。(9) 抗振和抗沖擊能力差，對(duì)灰塵屑末較敏感，必須有良好的防護(hù)裝置。如此設(shè)置是為了滿足裝配要求。直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副分為整體型直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副和分離型直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副。 (3) 流體摩擦導(dǎo)軌副。第5章 直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副設(shè)計(jì)計(jì)算導(dǎo)軌按導(dǎo)軌面間的摩擦特性可分為：(1) 動(dòng)摩擦導(dǎo)軌副 其是應(yīng)用較廣的一種，也是其他類型導(dǎo)軌的基礎(chǔ)，它的截面形狀及其組合形式亦適用于靜壓導(dǎo)軌和滾動(dòng)導(dǎo)軌。其公稱直徑為32，基本導(dǎo)程5mm ，精度等級(jí)4級(jí)，額定動(dòng)載荷為8400N，滿足要求。下面就進(jìn)行選擇計(jì)算和校核。本設(shè)計(jì)中考慮到裝配和經(jīng)濟(jì)性選用了外循環(huán)式滾珠絲桿副，而為了提高剛度進(jìn)行了預(yù)加載即預(yù)緊。每個(gè)滾珠循環(huán)閉路內(nèi)所含導(dǎo)程數(shù)稱為圈。滾珠絲桿螺母副的類別主要從循環(huán)方式、循環(huán)列數(shù)與圈數(shù)、預(yù)緊方式來(lái)考慮。本設(shè)計(jì)也采用滾珠絲桿螺母副。本章主要對(duì)電動(dòng)機(jī)選擇的相關(guān)計(jì)算包括計(jì)算銑刀對(duì)工件的彎矩、加工鞋楦的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、傳動(dòng)齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，電機(jī)和減速器的選擇、電動(dòng)機(jī)的校核。同時(shí)，還應(yīng)保證最大負(fù)載力矩、持續(xù)作用時(shí)間不超過電動(dòng)機(jī)允許過載倍數(shù)的持續(xù)時(shí)間范圍。查[2]P248知道,只要滿足:就可。電動(dòng)機(jī)功率校核:查[2]P248式（6－34）式中——負(fù)載峰值力矩()；——電動(dòng)機(jī)負(fù)載峰值轉(zhuǎn)速(r/s)；——傳動(dòng)裝置的效率,初步估算時(shí)取=~；——系數(shù),屬經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù),考慮了初步估算負(fù)載力矩有可能取不全面或不精確,以及電動(dòng)機(jī)有一部分功率要消耗在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子上。理論上應(yīng)該進(jìn)一步驗(yàn)算電機(jī)的溫升是否滿足要求，但鞋楦加工機(jī)是斷續(xù)工作狀態(tài)，即工作三分鐘，停機(jī)三分鐘，因此，所選電機(jī)符合要求。當(dāng)，對(duì)=符合要求且比值偏小小有利于提高伺服電機(jī)的靈敏度和縮短響應(yīng)時(shí)間?？紤]選擇該伺服電機(jī)。cm2將所有的已知條件代入到（35）式當(dāng)中去得當(dāng)K=， i=（33）中驗(yàn)算所選的電機(jī)的轉(zhuǎn)矩是否符合要求，又驗(yàn)算得到所需要的轉(zhuǎn)矩故此時(shí)所選的電機(jī)是符合要求，但是考慮要最大限度的利用電機(jī)。初選松下MSMA（小慣量）系列電機(jī)，參數(shù)如下：額定功率3Kw額定轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩不帶制動(dòng)器電機(jī)慣量104Kg繼續(xù)對(duì)區(qū)不同的數(shù)值，只要所選的數(shù)值與減速器的減速比的乘積為整數(shù)就可以，因?yàn)殡姍C(jī)在單位時(shí)間內(nèi)所發(fā)出的脈沖數(shù)應(yīng)該為整數(shù)而不能是小數(shù)，所以綜合考慮選K=1時(shí)，根據(jù)前面同樣的計(jì)算方法可以計(jì)算出此時(shí)的最佳傳動(dòng)比i= ，通過驗(yàn)算公式可以計(jì)算得到此時(shí)所需的電機(jī)的轉(zhuǎn)矩當(dāng)時(shí)，計(jì)算得到相應(yīng)的傳動(dòng)比，通過驗(yàn)算公式也可以得到，隨K值的增大最佳傳動(dòng)比是不斷下降的，得到的所需轉(zhuǎn)矩均小于電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩，但考慮和選擇的行星減速器i=8有非常大的差距。m2平均分配到四根主軸的電機(jī)功率為1Kw （35）式中P——軸傳遞的功率，為1KwN——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(hào)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，軸長(zhǎng)取400mmJ主軸=103=（4）具有一系列方便使用的功能。（2）具有共振抑制和控制功能：可彌補(bǔ)機(jī)械的剛性不足，從而實(shí)現(xiàn)高速定位。鞋楦本身的加工過程為變加速運(yùn)動(dòng)，加工主軸的角加速度較大，危險(xiǎn)截面的折算到電機(jī)主軸上，則電機(jī)主軸承受更大的扭矩?fù)p耗。m）120最大徑向力(N)3500轉(zhuǎn)動(dòng)慣量(Kg選擇德國(guó)NEUGART產(chǎn)，型號(hào)WPLE120。在選擇減速器的時(shí)候也要綜合考慮，同時(shí)粗選的電機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩與所選的減速器的額定轉(zhuǎn)矩之間存在一個(gè)比例系數(shù)i， 即為所選減速器的減速比，即。回程間隙——將輸出端固定，輸入端順時(shí)針和逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，使輸出端產(chǎn)生額定扭矩+2%扭矩時(shí)，減速機(jī)輸入端有一個(gè)微小的角位移，此角位移即為回程間隙。由于一套行星齒輪無(wú)法滿足較大的傳動(dòng)比，有時(shí)需要二套或三套來(lái)滿足用戶對(duì)較大傳動(dòng)比的要求。將（31）（32）式代入（33）式 最佳傳動(dòng)比產(chǎn)生的條件，即令計(jì)算過程：得到i的計(jì)算表達(dá)式如下 （34） 電機(jī)和減速器的選擇C軸為楦坯的回轉(zhuǎn)軸，它由交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，同軸裝有高精度的脈沖編碼器，分辨率為2500p/r,檢測(cè)脈沖倍頻（DMR）nDMR為4，即4倍頻后C軸的脈沖當(dāng)量Scp為行星減速器特點(diǎn)說(shuō)明：行星減速器是一種共軸線式傳動(dòng)形式，具有共軸線傳動(dòng)特點(diǎn)，在結(jié)構(gòu)上采用了對(duì)稱分流傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，即用幾個(gè)完全相同的行星輪均勻分布在中心輪圓周附近共同分擔(dān)載荷，減速級(jí)數(shù)越大，回程間隙越大，精度也隨之降低，因此在選擇行星減速器時(shí)應(yīng)該優(yōu)先考慮級(jí)數(shù)為1的行星減速器型號(hào)。因此存在最佳傳動(dòng)比的選擇問題。i,齒輪的總傳動(dòng)比i越大，則等效加速度越大，電機(jī)消耗的轉(zhuǎn)矩也就越大，由此可以知道當(dāng)總傳動(dòng)比越大時(shí)則折算到電機(jī)上的最大角加速度也就越大，也就是說(shuō)電機(jī)本身所消耗掉的轉(zhuǎn)矩也就越大，即電機(jī)輸出的有效轉(zhuǎn)矩越小，因此傳動(dòng)比的大小對(duì)選擇伺服電機(jī)的容量的大小起著關(guān)鍵性的作用。從圖中可以看出要合理的選擇電機(jī)的話就要把從工件到其他的傳動(dòng)鏈中各組件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量折算到電機(jī)主軸上并且同時(shí)列出電機(jī)主軸的等效力矩的數(shù)學(xué)表達(dá)式。cm2)= Kg則銑刀對(duì)切削工件的總彎矩ML=F總r回轉(zhuǎn)==r=1256=由于銑刀的電機(jī)功率為2，因?yàn)楸緳C(jī)床為四把刀具同時(shí)加工四只鞋楦。第3章 C向伺服系統(tǒng)的電機(jī)選型銑刀的半徑為42mm，銑刀的轉(zhuǎn)速已知為12000轉(zhuǎn)/分鐘,加工鞋楦的最大回轉(zhuǎn)半徑130mm。 方案的優(yōu)選在經(jīng)過對(duì)以上方案從機(jī)加工能力，機(jī)床本身精度分析和經(jīng)濟(jì)性等方面的比較后可看出方案二在整體上更合理，更優(yōu)秀。因?yàn)槿粑布苁枪潭ㄊ降模诩庸ぽ^小鞋楦時(shí)液壓桿要伸出很長(zhǎng)，在很大的切向沖擊力作用下其剛度不夠好，很容易產(chǎn)生彎曲變形，而影響了加工精度。這很大的提高了精度。從現(xiàn)實(shí)加工中我了解到現(xiàn)有加工技術(shù)已經(jīng)有能力加工整個(gè)較大表面達(dá)到該設(shè)計(jì)所需的精度要求，所以我打算采用如圖23,圖24的方案圖23 總體布局方案二圖24 總體布局方案二 圖23是圖24的右視圖。圖22 總體布局方案一 方案二由于考慮到方案一的一個(gè)很致命的缺點(diǎn)（精度低）而有可能達(dá)不到生產(chǎn)廠商要求的加工精度，這樣就體現(xiàn)不出數(shù)控鞋楦加工機(jī)應(yīng)有的精度優(yōu)勢(shì)，等于浪費(fèi)了大量金錢去做無(wú)用的數(shù)控設(shè)備。采用該方法主要考慮到：（1）各加工面較大，分開獨(dú)立布局有利于加工；（2）搬運(yùn)時(shí)拆卸方便。圖21 數(shù)控鞋楦機(jī)工作原理圖如圖22所示采用主軸箱，尾架和底座各自獨(dú)立布局。刀具系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)切削刀具的高速回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),并且固定在X向進(jìn)給裝置上實(shí)現(xiàn)X向進(jìn)給運(yùn)動(dòng),同時(shí), X向進(jìn)給裝置又固定在Z向進(jìn)給裝置上實(shí)現(xiàn)刀具的Z向運(yùn)動(dòng)。其中,夾具系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)鞋楦的夾持。為了實(shí)現(xiàn)這一加工路徑,數(shù)控刻楦機(jī)采用三軸聯(lián)動(dòng)方式,在設(shè)計(jì)時(shí),在數(shù)控系統(tǒng)和機(jī)床機(jī)械本體兩個(gè)方面都要圍繞這一加工方式展開,數(shù)控系統(tǒng)需要完成C、X、Z三個(gè)伺服軸的控制,讀取由各個(gè)軸運(yùn)動(dòng)位置值構(gòu)成的數(shù)控程序后,進(jìn)行插補(bǔ)運(yùn)算,控制三臺(tái)伺服電機(jī)完成刀具在X、Z兩個(gè)方向上的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和鞋楦的C向回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。（7）主要零件設(shè)計(jì)計(jì)算。（5）尾架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。（3）滾珠絲桿副設(shè)計(jì)計(jì)算。（1）加工機(jī)總體方案設(shè)計(jì)。在這種形勢(shì)下,要想迅速提高我國(guó)鞋業(yè)設(shè)計(jì)制造水平,全面提升企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力,研制開發(fā)新型數(shù)控刻楦機(jī)和鞋楦CAD/CAM系統(tǒng)勢(shì)在必行。 選題的意義制鞋強(qiáng)國(guó)的經(jīng)驗(yàn)表明:數(shù)控技術(shù)應(yīng)用到鞋楦設(shè)計(jì)制造上,不但能使產(chǎn)品能最大限度符合設(shè)計(jì)師的意圖,而且能大大縮短樣品設(shè)計(jì)制造時(shí)間、提高了產(chǎn)品質(zhì)量。刻楦機(jī)也不使用母楦，而是將在計(jì)算機(jī)三維系統(tǒng)上進(jìn)行的鞋楦設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)做成軟盤，直接插入數(shù)控刻楦機(jī)的計(jì)算機(jī)，即可按設(shè)計(jì)的鞋楦數(shù)據(jù)，刻出所需的楦型。數(shù)控刻楦機(jī)是一個(gè)集CAM、數(shù)控技術(shù)、機(jī)械原理、電氣電路技術(shù)