【正文】 ?19）由軸端直徑 Φ60 選用內花鍵套：862H778H1012H11GB114487 ，如圖江南大學學士學位論文22圖 內花鍵套的結構尺寸4 數控系統設計 概述任何一個數控系統都是由硬件和軟件兩部分構成，硬件是組成系統的基礎，軟件是系統的靈魂。20?4）小帶輪的結構尺寸江南大學學士學位論文20圖 小帶輪的結構尺寸 2adh??（4－14）其中 ——帶輪的外徑，a ——軸的直徑， ——基準線上槽深。 3）帶輪的結構（1）小帶輪直徑 （d 為軸的直徑） ，所以采用實心式。1）帶輪設計的要求：（1）質量小，結構工藝性好，無過大的鑄造應力；（2）質量分布均勻，轉速高時要經過動平衡校證；（3）槽輪工作面要經過精細加工，以減少帶的磨損；（4）輪槽的尺寸和角度應有一定的精度，以使載荷分布均勻。（10）多楔帶楔數的確定 1()AdlKPZ???（4－12）其中 1(bih??）查表得 ，???，代入 的計算公式中，得 ＝。a（8）多楔帶每楔的基本額定功率 1P由《金屬切削機床設計簡明手冊》表 4—40，可以查得 ＝ 。0a0a（6）所需基準帶長 210120()2()4d DLa????（4－9） 2(08)(82)4??????=由《金屬切削機床設計簡明手冊》表 4—5，取相近的基準帶長 = 1250 mm[6]。12nDi??120nDm?（4）驗算帶速 ??（4－7）= m/s 30 m/s，所以帶速合格。（3）確定帶輪基準直徑由《金屬切削機床設計簡明手冊》表 4—43，取主動輪基準直徑 =80mm。江南大學學士學位論文181）皮帶材料的選用皮帶材料選用聚氨酯。多楔帶以平帶為基體，內表面有等距離縱向楔型的環(huán)形帶傳動。這個方案的優(yōu)點是，減少了主軸的變形，同時還提高了承載能力。軸承的間隙通過修磨調整墊圈的厚度來保證。軸向止推軸承由兩個相對的環(huán)形油腔構成。，在改造舊精密磨削設備方面，用得較多的是北京中航設備改造廠的 WMB 型表面節(jié)流液體動靜壓混合軸承。靜壓軸承常用的固定節(jié)流器有毛數控無心磨床砂輪修整器及鉆床夾具設計17細管和小孔節(jié)流器兩種。一定壓力的壓力油，經節(jié)流器流入兩相對運動體間的油腔，通過油腔壓力來平衡外載荷。動靜壓軸承需要一套供油系統，潤滑油要經過嚴格過濾以保持清潔。，使軸承轉速越高承載能力越大，同時軸承還能承受方向不斷變化的動載及瞬時過載。動靜壓軸承在零件轉速到很高的范圍內的 各種相對速度下都能承載，而且載荷范圍大，其承載能力取決于供油壓力，軸承軸頸結構和相對大??；，阻尼大，抗振性好。它利用靜壓軸承的節(jié)流原理，使壓力油腔中產生足夠大的靜壓軸承載力，從而克服了液體動壓軸承啟動和停止時出現的干摩擦造成主軸與軸承磨損現象，提高了主軸和軸承的使用壽命及精度保持性；軸承油腔大多采用淺腔結構，在主軸啟動后，依靠淺腔階梯效應形成的動壓承載力和靜壓承載力疊加，大大地提高了主軸承載能力，而多腔對置結構又極大地增加了主軸剛度；高壓油膜的均化作用和良好的抗振性能，保證了主軸具有很高旋轉精度和運轉平穩(wěn)性。由經驗得知，L 為（3~~6 ）D 時，主軸前端撓度最小，D=120mm， L 為 360~~720mm，取 L 為 640mm。圖 砂輪架主軸尺寸示意圖 主軸剛度校核因為是階梯軸，所以用當量直徑法作近似計算當量直徑為： 41vniLdl??（4－3）L=140+640+20+32+10=932mm444932106108vd?= 允許撓度[y]= *660=計算主軸前端撓度值[1] 2()3PalYEI??主 軸（4－4）——載荷（單位為公斤） （150/）P江南大學學士學位論文16—— 軸兩端的跨距（單位為厘米） （）l—— 懸伸長度（單位為厘米） （）a—— 材料的彈性模數（單位為公斤/平方厘米） （ ）E ?510—— 截面慣性矩（平方厘米）I ??主 軸= = 又因為[y]= ，即 [y]，由上述校核可以得知，主軸剛度符合要主 軸求。軸的扭轉強度條件為 ???????（4－1）——扭轉切應力（單位為 MP）T?—— 軸所受扭矩（單位為 ）Nm:—— 軸的扭轉截面系數（單位為 ）W3—— 軸傳遞的功率（單位為 KW）p數控無心磨床砂輪修整器及鉆床夾具設計15—— 計算界面處的直徑（單位為 mm）d—— 許用扭轉應力（單位為 r/mm）[]T?由上式可得軸的直徑為 []TPdn???:（4－2） ??由上述計算可以得知砂輪架最小直徑為 ，考慮到砂輪架的剛度等因素，取主軸的最小直徑為 60mm。對砂輪架主軸來說，由于采用了卸荷皮帶輪裝置，砂輪架主軸主要承受扭矩，應該按照扭轉強度計算，且在選取許用應力時應該選取較小值。過低的剛性會降低磨削生產率、加工精度和工件表面的粗糙度，引起直波形和螺旋線缺陷。 主軸軸承系統的剛性主軸軸承系統的剛性是指在磨削力或傳動力作用下，主軸軸承抵抗變形的能力。m。一般端面外圓磨床砂輪架允許的徑向和軸向跳動允許誤差取5181。砂輪修整器設計應滿足以下幾點基本要求 [1]：，旋轉穩(wěn)定；；，發(fā)熱低，不漏油；，調整維修方便。③油箱液壓控制④數控系統（在各坐標軸）自診斷與保護功能如：電池電壓低 程序錯誤⑤各坐標軸由行程開關控制最大位移量⑥安全防護罩（砂輪罩，機床前罩）全封閉式⑦導軌面保護Ⅰ 工作臺導軌：不銹鋼可伸縮防護罩Ⅱ 砂輪架導軌：㈠前部：翻板式護罩+橡皮（防水） ；㈡后罩：鋼罩。以便于頭尾架定位，冷卻液回流；及使頭尾架不等高時修刮側面 橫向進給機構交流伺服電機聯軸器滾珠絲桿砂輪架壓力卸荷導軌 壓力油 卸去 壓力60%~75V—平導軌 10*95砂輪架行程 37lm?橫 砂輪修整器伺服電機絲桿修整器直線滾動導軌主軸直徑 D=50mm，采用液體動壓軸承 (16r/min )修整速度= ??1/3~5V砂修整器直徑 故702?12~9/ms?線數控無心磨床砂輪修整器及鉆床夾具設計13修整器行程為 160mm 液壓系統①修整器；②尾架；③量儀（兩個） ；④潤滑油； ⑤床身導軌；⑥砂輪架卸荷導軌；⑦絲桿；⑧直線滾動導軌； ⑨間歇 電氣部分SIMENS 810G 控制五坐標軸 砂輪架主軸 機床保護系統①靜壓供油系統 壓力繼電器 壓差發(fā)訊器 液壓控制器 電路延時②尾架伸縮油缸靜壓供油系統：設置自動循環(huán)電路，可手動，也可用于腳踏。③直線滾動導軌④液壓油缸，頂緊力 12~5kg 工作臺要求上，下臺面便于調整頭尾架，便于安裝滾珠螺母。此處取 。 砂輪架相關尺寸設計（1）砂輪架導軌（V—平導軌）100 90 400[1]?考慮到砂輪的大小及重量與砂輪架的穩(wěn)定性，取 L`中心=500mm，從而可定出砂輪架的寬度約為 600mm，導軌為 的卸荷導軌。類比取 1095Hm? (3—4)??212/???5）工作臺回轉中心位置 B9 （3—?9/39。缺點是使導軌的承載壓力較大，故常適當加寬 V 型導軌的寬度。BlB??工 作 臺（3－3） ????1/2~301/27508m????∵ ∴ 46?471/39。l ?取 = 250=75mm139。hl?下工作臺 中心 ??10.~439。的型面； 30176。江南大學學士學位論文62 磨床總體布局 磨床總體設計（表面形狀，尺寸，材料，技術條件，批量，加工余量等） ； 比較國內，外同類機床，經驗總結，進行改革創(chuàng)新；（部件裝配圖，零件圖） ；，裝配，調試；，設計改進；、總體設計注意事項，剛性，穩(wěn)定性好；；；，冷卻液供給，回收，廢渣的排除。此外，對磨床的環(huán)保要求越來越高，絕大部分的機床產品都采用全封閉的罩殼，絕對沒有切屑或切削液外濺的現象。1μm 的機床已越來越多；從主軸轉速來看， 主軸達 60000r/min，13kw 達 42022r/min，高速已不是小功率主軸的專有特征；從剛性上看，已出現可加工 60HRC 硬度材料的加工中心。（3）裝有砂輪成型修整器，按樣板修整出磨削工件外圓和端面的成型砂輪，為保證端面尺寸穩(wěn)定及操作安全，一般具有軸向對刀裝置。（2）由于它適用于大批量生產，所以具有自動磨削循環(huán)，完成快速進給（長切入）粗磨精磨 —無花磨削。） ，如圖 1－3 所示，數控端面外圓磨床 MKS1632A 的砂輪架與頭架，尾架中心連線傾斜 30176。30176。15176。端面外圓磨床是外圓磨床的一種變形機床，它宜于大批量磨削帶肩的軸類工件，有較高的生產率。（2）沖壓切削方法：在這種方法中，磨削是通過砂輪的縱向進給和無軸向進給來完成的，正如我們所看到的，只有在表面成為圓柱的寬度比磨削輪磨損寬度短時，這種方法才能完成。基本得外圓磨削方法有兩種，即橫磨法磨外圓和縱磨法磨外圓，如圖1－1 和圖 1－2 所示。 精密磨削中熱變形引起的加工誤差會達到總誤差的 50％，故機床和工藝系統的熱變形已經成為實現精密磨削的主要障礙。故對于精密磨床，在結構上應考慮減少振動。當前采用動壓軸承和動靜壓軸承較多。 精密磨床應有高的幾何精度，主要有砂輪主軸的回轉精度和導軌的直線度以保證工件的幾何形狀精度。由此可見，在精密加工當中，有許多零部件是通過精密磨削來達到其要求的，而精密磨削加工會要在相應的精密磨床上進行，因此精密磨床在精密加工中占有舉足輕重的作用。目前在工業(yè)發(fā)達的國家中，磨床在機床總數中的比例已達 30%40%。因此，磨床的使用范圍日益擴大。精密鑄造和精密鍛造工藝的發(fā)展，使得有可能將毛坯直接磨成成品。磨床可進行荒加工、粗加工、精加工和超精加工，可以進行各種高硬、超硬材料的加工，還可以刃磨刀具和進行切斷等，工藝范圍十分廣泛。磨床與其他機床相比，具有以下幾個特點：磨床的磨具（砂輪）相對于工件做高速旋轉運動（一般砂輪圓周線速度在 35 米/秒左右，目前已向 200 米/秒以上發(fā)展） ；它能加工表面硬度很高的金屬和非金屬材料的工件；它能使工件表面獲得很高的精度和光潔度；易于實現自動化和自動線，進行高效率生產；磨床通常是電動機油泵 發(fā)動部件，通過機械，電氣，液壓傳動 傳動部件帶動工件和砂輪相對運動 工件部分組成 [1]。對外圓磨床來說，又可分為普通外圓磨床、萬能外圓磨床、無心外圓磨床、 寬砂輪外圓磨床、端面外圓磨床等以上均為使用砂輪作切削工具的磨床。 磨床的類型與用途 磨床的類型及其特點用磨料磨具（砂輪、砂帶、油石和研磨料等）為工具進行切削加工的機床，統稱為磨床（英文為 Grinding machine） ，它們是因精加工和硬表面的需要而發(fā)展起來的 [1]。 任務與要求：（1）部件裝配圖（砂輪修整器 0） ；（2）零件圖 (3)；（3）撰寫科研報告；. 用途和規(guī)格（1）加工對象 A 帶軸肩的多臺階軸（如齒輪軸） B 要求端面外圓一次完成的零件 C 帶較大端面的盤類零件 D 作一般外圓磨床（2）主要規(guī)格 A 加工直徑 φ20mmφ320mmB 最大加工長度為 750mmC 最大加工重量 200㎏D 砂輪線速度 60m/sE 機床中心高 1095mmF 工件轉速范圍 30~300rpm（3）主要運動 A 砂輪轉動 B 工件轉動C 工作臺縱向移動D 砂輪架斜向進給運動 E 砂輪修整器斜向進給運動 F 砂輪修整器旋轉運動 設計重點與難點（1）磨床總體布局中各部件尺寸的確定；（2）砂輪架主軸和軸承的設計和選用；（3）皮帶的選用和帶輪的設計；（4）磨床液壓系統的設計；江南大學學士學位論文2（5）磨削溫度科研報告。該課題要求繪制磨床總體布局裝配圖、導輪修整器裝配圖、導輪轉體裝配圖、砂輪修整器裝配圖，最后撰寫設計說明書。 dresser rotary grinding。 導輪轉體。此外，要求學生跟隨指導老師和研究生參與部分科學研究，進行磨削溫度的測試實驗并撰寫科研報告。本課題旨在讓學生綜合運用大學四年所學的知識，設計數控無心磨床，樹立理論聯系實際的作風和嚴謹的科學態(tài)度。 II四、接受任務學生：