【正文】 削加工。感應(yīng)淬火有高頻和中頻感應(yīng)加熱淬火兩種，硬度可達 45~55HRC，而磨性可提高兩倍。鑄鐵導(dǎo)軌的淬火 采用淬火的辦法提高鑄鐵導(dǎo)軌的表面的硬度，可以增強抗磨料磨損、粘著磨損的能力，防止劃傷與撕傷，提高導(dǎo)軌的耐磨性。灰鑄鐵 應(yīng)用最多的是 HT200，在潤滑與防護較好的條件下有一定的耐磨性。鑄鐵是一種成本低，有良好的減振性和耐磨性，易于鑄造和切削加工的金屬材料。主要用于精度要求高的機床。V 形對稱導(dǎo)軌導(dǎo)向精度高，磨損后能自動補償，凹形不利于排屑，易于保存潤滑油，頂角 一般取??90矩形導(dǎo)軌制造簡單，承載能力大，不能自動補償磨損，必須用鑲條調(diào)整間隙，導(dǎo)向精度低，需要良好的防護，主要用于載荷大的機床或組合導(dǎo)軌V 形和矩形導(dǎo)軌的組合，兼有導(dǎo)向性好，制造方便和剛度高的優(yōu)點而應(yīng)用廣泛，根據(jù)此機床的特點選用此類型導(dǎo)軌。在多數(shù)普通滑動導(dǎo)軌屬于這一類。普通滑動導(dǎo)軌的摩擦狀態(tài)有的為混合摩擦。靜壓導(dǎo)軌的原理和靜壓滑動軸承的原理相同，兩導(dǎo)軌面間有一層靜壓油膜，屬于純液體摩擦，多用于進給運動導(dǎo)軌?；瑒訉?dǎo)軌：，使用維修方便；，低速易爬行；，壽命低，運動精度不穩(wěn)定。??P??5 上導(dǎo)軌和滑臺的設(shè)計 上導(dǎo)軌的設(shè)計導(dǎo)軌的功用是導(dǎo)向和承載，在導(dǎo)軌副中，運動的一方叫動導(dǎo)軌（滑臺） ，不動的一方叫支承導(dǎo)軌。鍵的選擇與校核按鍵的選擇標準查手冊，選擇 b=8,h=7,l=36(根據(jù)鍵槽長度為 38mm 選取系列)，查其公差為 ， ，t = 4， ，h = 。初選連接支架的螺栓為 M6，取為 4 個，故螺栓孔分別為 、 1校核 4M7 螺栓：校核 4M11 螺栓：由以上尺寸得出支架連接活塞桿的孔的中心到滑臺下端面的尺寸為 h=85。 支架尺寸的設(shè)計活塞桿的直徑 ，軸肩的高度 h 一般取為 h=（ ~）d，d 為與零件20?相配處的軸的直徑，故取 h= 20=2m,所以活塞桿得孔徑取為 mm,且?17?的孔在批量生產(chǎn)時可以一次鑄出，減少加工量。再考慮，此方案的支架形狀不規(guī)則，在鑄完后機加工的定位不方便，設(shè)計的專用夾具復(fù)雜。此防松結(jié)構(gòu)簡單，防松可靠，可多次拆裝而不降低防松性。支架右端通過 M6 螺栓與滑臺端面連接，左大端與活塞桿連接，右端靠活塞桿軸肩定位，左端靠自鎖螺母防松。故不亦采用此方案，圓螺母定位雖可承受較大的軸向力，但軸上螺紋處有較大的應(yīng)力集中，會降低軸的疲勞強度，應(yīng)適當(dāng)加大軸徑。 方案一: 如 圖所示 圖 滑臺結(jié)構(gòu)圖上端通過四個 M6 螺栓與滑臺連接，并加上連接鍵用來傳遞運動和力，見小螺栓所受的剪力作用，下端與活塞桿連接，活塞桿的右端用軸肩定位，可以承受較大的軸向力，右端加一墊片，并擰緊雙螺母，使旋合螺紋間使終受到附加的壓力和摩擦力作用，工作載荷有變動時，該摩擦力仍然存在，用來防止螺紋連接松動。為簡化結(jié)構(gòu)，控制手指動作采用單作用式液壓缸。 驅(qū)動裝置設(shè)計 分析工作情況及設(shè)計要求、繪制液壓系統(tǒng)圖根據(jù)機床與機械手 的工作循環(huán)圖，估計到系統(tǒng)的功率不大且連續(xù)工作，故可采用單個定量泵、非卸荷式供油系統(tǒng)：為了協(xié)調(diào)送卸料的時間，采用調(diào)速回路控制送料速度，由于不會有負的負載，故采用進油截流調(diào)速的方法；夾緊系統(tǒng)采用減壓回路，夾緊力的大小可以調(diào)整；為保證夾緊可靠和實現(xiàn)預(yù)夾緊，由單向閥和換向閥的中位機能組成保壓回路；有壓力繼電器組成的壓力控制回路分別控制夾緊是否可靠、手指的張開和擺動液壓缸回轉(zhuǎn)動作的完成，該回路可簡化控制系統(tǒng)，提高系統(tǒng)的可靠性。 腕部設(shè)計 液壓缸的安裝與固定：為保證液壓缸的軸線與導(dǎo)軌的平行度，將液壓缸安裝在導(dǎo)軌體中，液壓缸兩端與導(dǎo)軌的配合采用 H7/h6 配合。為使工件易于從輸料桶落入接料板，傾斜面與輸料筒的垂直壁間的夾角確定為 15。 4 手部結(jié)構(gòu)設(shè)計卸料、夾緊機械手：送料機械手在原位時，首部應(yīng)正好對準料桶落料口。在液壓缸出口加裝液控節(jié)流閥。缸內(nèi)?緩沖機構(gòu)不可能吸收全部動能，須在缸外加裝制動機構(gòu)部加裝行程開關(guān)，當(dāng)開始進入緩沖階段時，開關(guān)即切斷供油，使液壓等于 0，但仍能形成壓力脈沖。載導(dǎo)向 夜壓缸的活塞不應(yīng)承受側(cè)向負載力，否則必然使活塞桿直徑過大，導(dǎo)向套長度過長，因次通常對負載加裝導(dǎo)向裝置。耳軸安裝 作用力處在一平面內(nèi)，通常較多采用的是前端耳軸和中間耳軸，后端耳軸只用于小型短行程液壓缸上，因它的支承長度比較大，影響活塞彎曲穩(wěn)定性。當(dāng)工作環(huán)境污染嚴重，有較多灰塵，砂，水分等雜質(zhì)時，須采用活塞桿防塵套。靜密封采用 O 形圈密封。中間圈的布置確定活塞的厚度 D=32 ,根據(jù)以上考慮得出的厚度通常能滿足強度的需求。3．缸筒采用螺紋相連接缸筒螺紋參數(shù) 螺紋外徑 d =48mm 外徑 d=52mm1缸筒螺紋強度計算：= *10 ( 36)?)(421DKF??6?上式 中 變動載荷 K=~4 K = 1 N =~ = = Mpa (37)?620*)48(?剪應(yīng)力 = *10 = = ( 38)?)(?)408(*?合應(yīng)力 = = = =180Mpa (39)2????n 2251..4?][??sn/3．活塞桿的強度計算4．L =活塞桿全部伸出時活塞桿頂端連接點于液壓缸支承點之間的距離b由圖可知 L =350 10d=10*40=400 時，液壓缸屬于短行程型，主要須b?驗算活塞桿壓縮線拉伸強度：d 式中的 n 為屈服安全系數(shù)，常取 2~4?2610*SFn??sd=20 = 20 活塞： 活塞采用無導(dǎo)向環(huán)活塞；采用整體活塞，O 形圈密封； 活塞的尺寸及公差 活塞厚度可按密封件的形式、數(shù)量來確定，在需要安裝導(dǎo)向環(huán)時，也應(yīng)有足夠的強度。?缸筒的厚度驗算： P =* =6mm。b) 選定油孔形式時的注意事項圓柱管螺紋接頭一般圓柱管螺紋是采用 O 形圈進行密封的配管形式，所以密封表面的粗糙度一定要不大于 ，因此，這種連接方式加工成本較高，但可靠性好 液壓缸主要參數(shù)的確定 1．液壓缸的工作壓力 Pn 取決于整個液壓系統(tǒng)，因此液壓缸主要參數(shù)就是缸筒內(nèi)徑 D 和活塞桿直徑。 我們將采用 O 形密封。在小直徑的液壓缸中，也有將活塞和活塞桿做成整體的結(jié)構(gòu)。螺紋連接不僅在機床上常見，工程機械上也應(yīng)用較多，但這種結(jié)構(gòu)在較大負載和有振動的情況下容易松動，常被半環(huán)連接的形式代替。為了清除活塞桿處外露部分粘附的塵土，保證油液清潔，在端蓋外側(cè)可增加防塵圈。由于我們的液壓缸壓力并不大，缸行程也短，故無須在活塞桿安導(dǎo)向套。 活塞桿的結(jié)構(gòu)形式 活塞桿的結(jié)構(gòu)包括活塞桿、端蓋、密封圈、防塵圈及密封裝置等。端蓋與缸體之間的密封都采用了 O 形密封圈密封，但對工作壓力較低的液壓缸來說，只需在缸體與端蓋之間加一張密封墊即可。而螺紋具有重量輕，外徑尺寸小的優(yōu)點，但端部結(jié)構(gòu)復(fù)雜工藝要求較高，裝卸時要用專用夾具，在擰緊蓋時，有可能把密封圈擰扭。通常采用半閉環(huán)連接，這種連接方式加工和裝配都很方便，但開環(huán)槽后，削弱了缸體的強度，當(dāng)外徑尺寸受到限制時，可采用內(nèi)半環(huán)連接，這種連接方式，結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕。當(dāng)工作壓力不高時，缸體材料常用鑄鐵材料，它與端蓋多用法蘭螺釘連接或法蘭螺栓連接，這中結(jié)構(gòu)易于加工和裝配，缺點是外形尺寸較大。6)為了提高耐磨性和防銹蝕，活塞桿表面可以鍍鉻（鉻厚度是~） ，并拋光。4)與活塞端面相結(jié)合的臺階面的垂直度在直徑 100mm 上不大于。2)活塞桿軸線的直線度在 500mm 長度上不大于 。在特殊情況下，可選用高強度的 40cr 鋼做為活塞桿的材料。 活塞桿的材料及要求 活塞桿的材料實心活塞桿一般用 35 號、45 號鋼。 2）外徑為內(nèi)孔的同軸度不大于公差的一半。與活塞桿相配合的內(nèi)空采用 H8 或 H9，其表面粗糙度值為 Ra2um。在缸徑較小時，往往將活塞與活塞桿做成整體式，活塞材料采用 45 號鋼，不進行調(diào)制處理，此時缸體材料應(yīng)選用灰鑄鐵或潑墨鑄鐵。2）內(nèi)外圓表面的同軸度不大于 3）端蓋對軸線的垂直度在直徑 100mm 上不大于 mm。配合表面粗糙度值 Ra2um,內(nèi)孔的表面粗糙度值 。當(dāng)缸蓋直接與活塞桿接觸時，最好用鑄鐵材料，若在工作表面熔堆黃銅、青銅或其他耐磨材料更好。(6)為了不磨傷活塞和缸蓋上的密封圈，在缸體內(nèi)孔兩端均應(yīng)作成 15 度到 30 度的坡度。目前，缸體新的加工工藝是鏜空孔之后進行滾壓，這樣既能獲得較細的表面粗糙度，又能提高表面硬度（硬度能達到35~40HRC） 。(4)缸體與端蓋采用螺紋連接時，螺紋采用 6H/6g 級精度的公制螺紋。(2)缸體軸線的直線度在 500mm 長度上 不大于 。需要指出，如果密封件的滑動摩擦面的表面粗糙度值過小（小于 ）會造成完全密封，因不能形成表面油膜而成為干摩擦滑動，結(jié)果反而加速了密封件的磨損。35 號港的焊接性良好，所以需要進行焊接的缸體，一般選用 35 號鋼管，對于高壓液壓缸，缸體材料可選用 45 號無縫鋼管，且進行調(diào)制處理，調(diào)制后的硬度為 HB241~285。Tp??3 液壓缸的設(shè)計 缸體的材料一般機床上的液壓缸大多采用灰鑄鐵或球墨鑄鐵材料，當(dāng)壓力較高時，采用無縫鋼管?；钊饔昧?F = FE + FF + Ff + FI NFE——外負載阻力（包括外摩擦阻力在內(nèi)） （N ） ；FF——回油阻力 （N） ，當(dāng)油流回油箱時，可以近似取 FF≈0；如果回油有阻力（有背壓）時，F(xiàn)F 則為作用在活塞承壓面上的液壓阻力；Ff ——密封圈摩擦阻力 （N） ；FI——活塞在起運、制動或換向時的慣性力 （N） ，在加速時，取+FI ，在減速時，取FI，在恒速時，取 FI=0； FE：由上面計算知 FE=；FF ：由設(shè)計的液壓原理圖知：在送料液壓缸回路中沒有背壓，故取 FF = 0；Ff ：初步選取 Ff =；FI：FI=m ，m：為總重?量， ：為滑臺運動時的加速度。取摩擦系數(shù) f = (有潤滑狀態(tài) )。（1）送料機構(gòu)液壓缸設(shè)計與計算工件重量：輸料槽垂直方向按四個工件計算，已知工件的重量 W=5N/個，總重量為 W 總 = 54 = 20N。的場合。密封較難，加工要求高。退和快進速度相等的場合。適合于液壓缸與執(zhí)行元件距離較遠的場合。送料機械手機構(gòu)卸料機械手機構(gòu)活塞式液壓缸—連桿傳動在行程的近未端將液壓缸的出力放大，液壓缸的缸徑可以很小，泵的流量小，液壓系統(tǒng)簡單。送料手臂機構(gòu) 單作用液壓缸 活塞能夠單向作用，由彈簧使活塞復(fù)位，從而使油路設(shè)計簡單。輸出的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速脈動性大，但當(dāng)轉(zhuǎn)速高于1000r/min 時，其轉(zhuǎn)矩脈沖受到限制。?由手部結(jié)構(gòu)簡圖可以看出，彈簧的拉力 應(yīng)大于 ，一般為 的三倍，即2F手 ?取 ，取彈簧中徑NFmD142?當(dāng)拉伸變形 取1?NF0當(dāng)拉伸變形 取52?52根據(jù)《機械零件設(shè)計手冊》：初選鋼絲直徑 彈簧指數(shù) 0C3b? ?D??.k ( 21)???取 m5.取剪切彈性模數(shù) 83?G圈數(shù) ???? ????CFdn?取 5 圈總?cè)?shù) .61??3）已知系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)參數(shù)表 21參數(shù)名稱 代號 數(shù)值送料缸最大行程/mm卸料缸最大行程/mm擺動缸正反旋轉(zhuǎn)角度176。①夾緊力的確定：由定位方式和夾具結(jié)構(gòu)可以看出（如圖 23 所示） ，夾具的定位面承受切削 1工 件 2定 位 銷 3 卸 料 機 械 手圖 卸料機械手工作圖力的作用，工件在切削力的作用下壓緊在支承面上，為了使工件能在夾具中正確的定位和防止工件落下，取工件重量的二倍作為夾緊力的大小。根據(jù)上述分析，得出動循環(huán)圖如下： 圖 循環(huán)圖 手部設(shè)計計算(1)卸料、夾緊機械手：根據(jù)工件的形狀，采用最常見的外卡式兩指鉗爪，夾