【正文】 （4）數(shù)控機床的工作精度正以平均每年提長8%~10%的幅度（約8~10年提高1倍），向亞微米級精度邁進，并不斷地拓展新的精密加工方法。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀現(xiàn)在美、德、日工業(yè)發(fā)達國家，正逐步進入知識經(jīng)濟時代，知識在推動工業(yè)生產(chǎn)、需求技術(shù)方面發(fā)展的作用將愈益明顯突出。因此，各種產(chǎn)品，特別是作為復雜生產(chǎn)工具機床的先進科研、設(shè)計方法，經(jīng)營方法等將是迅猛發(fā)展。國內(nèi)有些公司已經(jīng)能夠批量生產(chǎn)低速、小型化產(chǎn)品，特別是近年來，從國內(nèi)機床的設(shè)計制造水平和引進國外先進加工制造技術(shù)水平來看，已形成了多樣化、多功能、高效自動化的生產(chǎn)模式，我國科技界，特別是高校科研群體以敏銳的創(chuàng)新和實力同樣在幾年內(nèi)取得突破，除了研制大連海洋大學本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 第一章 前言出并聯(lián)結(jié)構(gòu)的虛擬軸機床（例如哈工大一哈量，天津大學一天津一廠，清華大學一大連機床集團，清華大學一昆明機床廠的組合），同時還實現(xiàn)了結(jié)合不同用途、巧妙地運用串聯(lián)—并聯(lián)結(jié)構(gòu)、運用虛擬軸原理達到簡化編程、擴大加工空間的目的（清華一江東機床廠，西安交大一秦川機床廠），這些產(chǎn)品或技術(shù)都已在中國國際機床展覽會上分別登場。我國機床工業(yè)從整體上說，已跨入世界行列的第一方陣，但擺在我們面前的將是更為激烈的競爭。 研究內(nèi)容和方法本設(shè)計介紹采用單相感應電動機帶動V帶傳動，及滑動絲杠傳動研究設(shè)計方案；電動機的設(shè)計，包括電動機的計算與選型；V帶傳動設(shè)計，包括V帶的概述，特點，帶傳動的失效形式和計算準則，V帶的設(shè)計計算；導軌的設(shè)計，包括導軌副的概述，導軌副應滿足的基本要求 ，導軌副間隙調(diào)整，滑動導軌特點及選型；絲杠螺母的設(shè)計，包括螺旋傳動的類型和應用，滑動絲杠副的特點，及滑動絲杠副的選擇方法。本設(shè)計通過查閱網(wǎng)絡資料和書籍資料，以及老師的指導和同學之間的討論，了解多功能機床的總體結(jié)構(gòu)和工作原理，掌握整體部件是如何工作的，并進行設(shè)計計算，最后通過圖紙表現(xiàn)出來。它由原動機、立柱、主軸箱、床身、溜板工作臺、底板、刀架、尾架等十類模塊組成，具有不同性能的各類模塊可組成滿足用戶要求的各種功能機床，其基本型主軸箱模塊具有臥式和立式兩個主軸[1]。（2）床身上回轉(zhuǎn)直徑360mm，兩頂間距離300mm。（4）鉆銑軸行程80mm。（5）設(shè)備的操作方式以手動為主。機械部件是系統(tǒng)的基礎(chǔ)，一般按設(shè)備功能來確定系統(tǒng)的基本機構(gòu)。主軸傳動機構(gòu)均采用V帶與主軸相連的方式，進給機構(gòu)均采用滑動絲杠副作為運動形式的轉(zhuǎn)化機構(gòu)?；瑒訉к壍奶攸c是結(jié)構(gòu)簡單、成本中等、導向精度高，但摩擦力大、行程控制精度低。（2）圓柱導軌 圓柱導軌也有滾動和滑動兩種結(jié)構(gòu)。滾動圓柱導軌可用直線軸承結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)較復雜，且直線軸承需專業(yè)廠生產(chǎn)，總成本比滑動圓柱導軌高，但其導向性能好，摩擦力小，精度保持性較好，行程控制精度較高。由于本設(shè)計要求精度較低，載荷較輕，因此初步確定采用結(jié)構(gòu)簡單、易加工、成本較低的平導軌結(jié)構(gòu)。常用的有普通絲杠、滾珠絲杠和梯形絲杠。滾珠絲杠 滾珠絲杠的特點是結(jié)構(gòu)復雜、傳動精度高、精度保持性好、滾動摩擦力小、容易消除間隙等。梯形絲杠 梯形絲杠的特點是結(jié)構(gòu)簡單、傳動精度中等、精度保持性較好、摩擦力大，且成本較低。同時，由于本機床需要傳遞的動力很小，因此滑動摩擦損耗的功率也很小，可以采用成本最低的普通絲杠結(jié)構(gòu)。支承部件主要是指承受設(shè)備的重力或切削力的部件，這里主要有床身，立柱、拖板和工作臺等零部件。由于本輕型多用機床切削力和重量均較小，這里就考慮材料來源和加工方便，因此，采用鋼板結(jié)構(gòu)，即用板材加工而成?？紤]到加工方便，這里采用圓柱形的管狀結(jié)構(gòu)，應用管材加工而成。這里就考慮到強度、材料來源和加工方便等因素，采用鑄造加工方法，即用板材加工而成[1]。硬質(zhì)合金立銑刀銑削力的計算： 31式中：————銑削深度，單位為mm； ————銑削寬度，單位為mm； ————每齒進給量，單位為mm； Z ————銑刀齒數(shù)； ————銑刀直徑，單位為mm； ————銑刀每秒轉(zhuǎn)數(shù)，單位為(r/s)。根據(jù)上述公式可求得：3．3 主電動機的選擇主電動機的功率為銑削功率、各傳動副中機械摩擦損耗功率和機床主傳動空運轉(zhuǎn)時損耗功率之和： 33在決定主電動機功率時，主傳動鏈的結(jié)構(gòu)往往尚未決定，因而也無法計算。 為主傳動鏈的總效率，=~。頻率為50HZ，轉(zhuǎn)速為的單相感應電動機。帶傳動的基本組成零件為帶輪（主動帶輪和從動帶輪）和傳動帶。帶傳動具有結(jié)構(gòu)簡單、傳動平穩(wěn)、價格低廉和緩沖吸振等特點，在近代機械中應用廣泛[2]。平帶傳動結(jié)構(gòu)簡單，傳動效率高，帶輪也容易制造，在傳動中心距較大的情況下應用較多。其中以帆布芯平帶應用較廣，它的規(guī)格可查閱國家標準或手冊。V帶的橫截面呈等腰梯形，帶輪上也做出相應的輪槽，傳動時，V帶的兩個側(cè)面和輪槽接觸。另外，V帶傳動允許的傳動比大，結(jié)構(gòu)緊湊，大多數(shù)V帶已標準化。多楔帶兼有平帶柔性好和V帶摩擦力大的特點，并解決了多根V帶長短不一而使各帶受力不均的問題。嚙合型帶傳動一般也稱為同步帶傳動。與摩擦型帶傳動比較，同步帶傳動的帶輪和傳動帶之間沒有相對滑動，能夠保證嚴格傳動比?？紤]到本設(shè)計的小型工具機的工作性能，對精度要求并不高以及制造成本等情況，決定選用普通V帶傳動。因此，帶傳動的設(shè)計準則是：在保證不打滑的條件下，帶傳動具有一定的疲勞強度和壽命。3．確定帶輪的基準直徑并驗算帶速1）初選小帶輪的基準直徑。 42因為故帶速合適。 455．驗算小帶輪上的包角 466．計算帶的根數(shù)1）計算單根V帶的額定功率。根據(jù)，和Z型帶，查《機械設(shè)計手冊》[3]表84b，得。 48帶數(shù)取2根。8．計算壓軸力壓軸力的最小值為 4109．帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計1）帶輪的設(shè)計要求 設(shè)計帶輪時，要避免在鑄造或焊接時，產(chǎn)生過長的內(nèi)應力。帶輪的工作面應精加工，以減少膠帶的磨損。2）帶輪的材料 帶輪的材料常采用鑄鐵、鑄鋼、鋼板（焊接）、鋁合金、夾布膠木、工程塑料等，其中鑄鐵應用最廣。當用非金屬材料時，如夾布膠木、工程塑料等制作帶輪時，他們具有重量輕、與膠帶的摩擦因數(shù)大的優(yōu)點。3）帶輪的結(jié)構(gòu)形式 V帶輪由輪緣、輪輻和輪轂組成。V帶輪的結(jié)構(gòu)形式與基準直徑有關(guān)。綜上所述，本設(shè)計采用腹板式帶輪，材料為HT200[5]。在導軌副中,運動的一方叫運動導軌；不運動的一方叫支承導軌。2．導軌的要求 導軌應滿足導向精度高、耐磨性能好、足夠的剛度、低速運動平穩(wěn)和結(jié)構(gòu)工藝性好五個方面要求。影響它的因素有：導軌的幾何精度、接觸精度、結(jié)構(gòu)形式、剛度、熱變形、裝配質(zhì)量以及液體動壓和靜壓導軌的油膜厚度、油膜剛度等。因?qū)к壴诠ぷ鬟^程中難免有所磨損，所以應力求減小磨損量，并在磨損后能自動補償或便于調(diào)整。為減輕或平衡外力的影響，可采用加大導軌尺寸或添加輔助導軌的方法提高剛度。低速運動的平穩(wěn)性與導軌的結(jié)構(gòu)和潤滑，動、靜摩擦系數(shù)的差值，以及導軌的剛度等有關(guān)。5．2導軌副間隙調(diào)整為保證導軌正常工作，導軌滑動表面之間應保持適當?shù)拈g隙。導軌的間隙如依靠刮研來保證，要費很大的勞動量，而且導軌經(jīng)長期使用后，會因磨損而增大間隙，需要及時調(diào)整，故導軌應有間隙調(diào)整裝置。常用的調(diào)整方法有壓板和鑲條法兩種方法。對矩形導軌可采用修刮壓板、修刮調(diào)整墊片的厚度或調(diào)整螺釘?shù)姆椒ㄟM行間隙的調(diào)整。1）滑動導軌具有結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、剛度好、抗振性高等優(yōu)點。但滾動導軌抗振較差，對防護要求較高，結(jié)構(gòu)復雜，制造比較困難，成本較高。其承載油膜有良好的吸振性，低速像不易產(chǎn)生爬行。此外還有以空氣為介質(zhì)的空氣靜壓導軌，這種導軌不僅內(nèi)摩擦力低而且還有很好的冷卻作用，可減少熱變形。凸形導軌不易積存切屑等臟物，也不易儲存潤滑油，宜在低速下工作。導軌的截面形狀如下表所示。但壓板面仍需有間隙調(diào)整裝置。矩形導軌的導向精度每有三角形導軌高，磨損后不能自動補償，須有調(diào)整間隙裝置。導軌高度小，結(jié)構(gòu)緊湊，可以承受顛覆力矩。燕尾形經(jīng)常用于運動速度不高，受力不大，高度尺寸受到限制的場合。圓形導軌有兩個自由度，適用于同時做直線運動和轉(zhuǎn)動的地方。 5．4導軌的設(shè)計計算選用導軌時，首先應從