【正文】 ?19）由軸端直徑 Φ60 選用內(nèi)花鍵套：862H778H1012H11GB114487 ，如圖江南大學學士學位論文22圖 內(nèi)花鍵套的結(jié)構尺寸4 數(shù)控系統(tǒng)設計 概述任何一個數(shù)控系統(tǒng)都是由硬件和軟件兩部分構成，硬件是組成系統(tǒng)的基礎，軟件是系統(tǒng)的靈魂。20?4）小帶輪的結(jié)構尺寸江南大學學士學位論文20圖 小帶輪的結(jié)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(jié)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(zhì)量小，結(jié)構工藝性好，無過大的鑄造應力；（2）質(zhì)量分布均勻，轉(zhuǎn)速高時要經(jīng)過動平衡校證；（3）槽輪工作面要經(jīng)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(shù)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(nèi)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(diào)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(shù)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(jīng)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(tǒng)，潤滑油要經(jīng)過嚴格過濾以保持清潔。，使軸承轉(zhuǎn)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(zhuǎn)速到很高的范圍內(nèi)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(jié)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(chǎn)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(xiàn)的干摩擦造成主軸與軸承磨損現(xiàn)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(jié)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(jié)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(zhuǎn)精度和運轉(zhuǎn)平穩(wěn)性。由經(jīng)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(shù)（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(zhuǎn)強度條件為 ???????（4－1）——扭轉(zhuǎn)切應力（單位為 MP）T?—— 軸所受扭矩（單位為 ）Nm:—— 軸的扭轉(zhuǎn)截面系數(shù)（單位為 ）W3—— 軸傳遞的功率（單位為 KW）p數(shù)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(chǎn)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(tǒng)的剛性主軸軸承系統(tǒng)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(zhuǎn)穩(wěn)定；；，發(fā)熱低，不漏油；，調(diào)整維修方便。③油箱液壓控制④數(shù)控系統(tǒng)（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(cè)面 橫向進給機構交流伺服電機聯(lián)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(shù)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(tǒng)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(tǒng)①靜壓供油系統(tǒng) 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(tǒng)：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(diào)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(zhuǎn)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(nèi)，外同類機床，經(jīng)驗總結(jié)，進行改革創(chuàng)新；（部件裝配圖，零件圖） ；，裝配，調(diào)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(chǎn)品都采用全封閉的罩殼，絕對沒有切屑或切削液外濺的現(xiàn)象。1μm 的機床已越來越多；從主軸轉(zhuǎn)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(xiàn)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?qū)Φ堆b置。（2）由于它適用于大批量生產(chǎn)，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(shù)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(chǎn)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?；镜猛鈭A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(tǒng)的熱變形已經(jīng)成為實現(xiàn)精密磨削的主要障礙。故對于精密磨床，在結(jié)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(zhuǎn)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(shù)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(zhuǎn)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(xiàn)自動化和自動線，進行高效率生產(chǎn)；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(tǒng)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(zhuǎn)速范圍 30~300rpm（3）主要運動 A 砂輪轉(zhuǎn)動 B 工件轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(tǒng)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(shù)控無心磨床，樹立理論聯(lián)系實際的作風和嚴謹?shù)目茖W態(tài)度。 II四、接受任務學生：