【正文】 分進行計算。 折算到電機軸上的摩擦力矩 fM ： iLFMf ??2 00?= 式中 0F 導軌的摩擦力 )(N ； GfF 39。f 導軌的摩擦系數(shù)； i 齒輪降速比，這里無齒輪既 1?i ； ? 傳動鏈總效率，這里取 ； 先根據(jù)前面的已知數(shù)據(jù)算出 ?F ，再代入求解 fM ，代入數(shù)據(jù)求解cmNM f *14 ? ， 附加摩擦力 0M ： )1(2 20210 ??? ?? iLFM p 式中 0pF 滾珠絲杠預(yù)加負荷，一般取 mF3/1 ， mF 為進給率引力 )(N 但是由于我們設(shè)計的進給機構(gòu)在切削中不工作僅起定位作用所以 0pF 取 100N； 28 0L 滾珠絲杠導程 )(cm ； 0? 滾珠絲杠未欲緊時的傳動效率； 根據(jù)前面的計算結(jié)果 0? 為 ，則代入算得 cmNM * ? 根據(jù)上面的計算結(jié)果可得到 cmNM *?起 ，比初選的電機的最大轉(zhuǎn)矩小符合設(shè)計要求。 3．最大切削時所需力矩 切M ： 由于我們選用的步進電機僅僅用于工作過程中的加工平臺的移動和定位，不受到切削力大小的影響，并且在切削過程中它不需要工作，所以不需要計算它在最大切削力下的力矩。 計算步進電機空載起動頻率和切削時的工作頻率： pkvf ??? 601000 max 式中 maxv 運動部件最快進給速度 min)/(m ； p? 脈沖當量 )/( 步mm 。 29 36BF002Ⅱ 型啟動矩頻特性 36BF002Ⅱ 型運行矩頻特性 圖 90BF001型啟動矩頻特性 30 第四 章 切斷機 其它 結(jié)構(gòu)設(shè)計 刀具直線運動導軌副的確定 導軌副 的作用、組成、種類及其應(yīng)滿足的要求 ： ：支承和限制運動部件按給定的運動要求和規(guī)定的運動方向運動，這樣的運動通常被稱為導軌副，簡稱導軌。 ：導軌副主要由承導體 1 與運動件 2 組成，如下圖所示： 圖 導軌副的組成 ：常用的導軌副可按摩擦性質(zhì)和結(jié)構(gòu)特點分類。 ② 滾動導軌：兩導軌導向面之間放置滾珠、滾柱或滾針等。 按結(jié)構(gòu)特點分為： ①開式導軌：借助重力或彈簧彈力保證運動件和承載面接觸。 常用導軌副的結(jié)構(gòu)原理如下圖， 其性能比較見表 31 圖 導軌副結(jié)構(gòu)原理圖 表 常用導軌性能比較 ： ①導向精度高 ②剛度好： 32 ③運動輕便平穩(wěn)： ④耐磨性好： ⑤溫度變化影響?。? ⑥工藝性好： 導向精度高：導軌按給定方向運動的準確程度要高；導向精度的高低，主要取決于導軌的結(jié)構(gòu)類型、導軌的幾何精度和接觸精度、導軌的配合間隙、油膜厚度和油膜剛度、導軌和基礎(chǔ)件的剛度和熱變形等。 對精度要求高的直線運動導軌，還要求導軌的承載面和運動面嚴格分開；當運動件較重時必須設(shè)有卸荷裝置， 運動件的支撐，必須符合三點定位的原理。在恒定載荷作用下，導軌剛度一般有自身、局部和接觸三種剛度；可用加大尺寸、添加輔助導軌或施加預(yù)載荷等方法提高剛度； 運動輕便平穩(wěn)：工作時輕便省力，低速時無爬行現(xiàn)象（其主要原因是摩擦系數(shù)隨運動速度的變化和 傳動系統(tǒng)剛性不足）。 耐磨性好：導軌在長時間使用后，仍能保持一定導向精度的能力；導軌的耐磨性， 33 主要取決于導軌的結(jié)構(gòu)、材料、摩擦性質(zhì)、表面粗糙度、表面硬度、表面潤滑及受力情況等；為此需要對導軌進行正確的潤滑與保護。 通過對這些導軌需要滿足的要求并且結(jié)合我們設(shè)計中的實際需求和成本等原因，使我最終選擇了滾動導軌副作為我們的導軌副?？赡軙乐赜绊懝ぷ鲏勖?，并且由于相對位置誤差影響到工作時的磨擦阻力。直線運動球軸承負載滾珠與導軌軸外圓作凸圓之間的點接觸，因此許用載荷較小，由于我們的導軌副受力較小，所以符合條件。 強度和壽命的計算 由于工作時導軌副僅起導向作用，基本上受力很小，而且由于工作中無明顯沖擊振動，加工時工作速度較低，所以強度和壽命都符合要求。 直線運動球軸承的安裝 ： 軸承在壓入軸承座孔時，應(yīng)采用專用安裝工具壓靠外圓端面，不允許直接敲打軸承，不 允許轉(zhuǎn)動，以免變形，損壞軸承。 直線運動球軸承選用彈性卡簧固定。 34 刀具的導軌副個數(shù)的確定 由于考慮到刀具工作中受到的切削力有可能是不平均的，有可能一側(cè)的力比較大，而另一側(cè)相對較少，這樣就會使滑動導軌副承受較大的扭矩，這樣會加劇滑動導軌的磨損，使其壽命降低。而且還能保證刀具的定位精度。支撐導軌的固定形式有兩種選擇：第一種是通過錐形孔連接，這樣連接方式能保證良好的對中以及較高的強度，但是缺點是不能保證良好的軸向精度；第二種連接結(jié)構(gòu)是通過軸肩保證軸向定位通過兩端的鉸制孔連接方式保證導軌與上下機架的良好的位置關(guān)系，所以最終選擇了階梯孔的連接方式作為切削運動的導軌的固定方式。例如，保證機架上安裝的零部件能順利運轉(zhuǎn)，機架的外形或內(nèi)部結(jié)構(gòu) 不質(zhì)有阻礙運動件通過的突起：設(shè)置執(zhí)行某一工況所必須的平臺：保證上下料的要求、人工操作的方便及安全等。例如機床的零部件中，床身的剛度則決定了機床的生產(chǎn)率和加工產(chǎn)品的精度；在齒輪減速器中，箱殼的剛度決定了齒輪的嚙合性及運轉(zhuǎn)性能。但對于重載設(shè)備的強度要求必須引 起足夠的重視。此外，還應(yīng)滿足疲勞強度的要求。 ④ 穩(wěn)定性要求 對于細長的或薄壁的受壓結(jié)構(gòu)受彎 壓結(jié)構(gòu)存在失穩(wěn)問題，某些板殼結(jié)構(gòu)也存在失穩(wěn)問題或局部失穩(wěn)問題。 ⑤ 美觀 目前對機器的要求不僅能完成特點的工作，還有使外形美觀。 2．機架設(shè)計的一般要求： 在滿足機架設(shè) 計準則的前提下，必須根據(jù)機架的不同用途和所處環(huán)境，考慮下列各項要求，并有所偏重。 ② 結(jié)構(gòu)合理，便于制造。 ④ 結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，工藝性好，還應(yīng)使機架本身的內(nèi)應(yīng)力小，由溫度變化引起的變形應(yīng)力小。 ⑥ 耐腐蝕，使機架結(jié)構(gòu)在服務(wù)期限內(nèi)盡量少維修。 因為刀具承受著所有的切削力，所以刀具的支架必須要有較高的剛度，才能確定切條機能一次性的把需要的工件一次成型 全部切斷，如果刀具支架的剛度不夠，這樣就會導致中間部分工件完全切斷，而兩邊的工件還沒有切斷的現(xiàn)象，直接影響到切條機的正常工作，所以刀具支架必須要有良好的剛度，所以我在支架和油缸的連接處設(shè)計一個凸臺以用來使支架上能夠有足夠的條件以安放肋板加強刀具支架的剛度。并且為了增加支架的剛度提高設(shè)備整體的加工精度，所以在刀具支架上設(shè)計肋板。但是后來考慮到定位和結(jié)構(gòu)的緊湊性方面放棄了這個方案。 上機架的結(jié)構(gòu)的確定 由于工作用的沖切力是由安放在上機架上的液壓油缸提供的所以上機架受到了很大的彎矩，有可能導致上機架出現(xiàn)彈性形變，如果上機架出現(xiàn)彈性形變，會導致兩側(cè)導軌向中間靠攏，使導軌副受到很大的壓力，可能直接損壞導軌副，或者加劇導軌副的磨損 ，并且由于導軌副的壓力增大，使得導軌的摩擦力增大，使得液壓油缸的工作壓力增大，導致上機架出現(xiàn)更嚴重的變形。所以我們必須要加強上機架的剛度，具體做法是為上機架安裝肋板，使得其受到工作阻力時有較高的剛度 。為此，夾具體的設(shè)計應(yīng)滿足如下的要求： ① 夾緊力應(yīng)有助于定位，而不應(yīng)破壞單位 ； ② 夾緊力的大小應(yīng)能保證加工過程中工件不發(fā)生移動或振動 ，并能在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)； ③ 工件在夾緊后的變形和受壓表面的損傷不應(yīng)超出許用范圍； ④ 應(yīng)有足夠的夾緊行程，手動時應(yīng)有一定的自鎖作用； ⑤ 結(jié)構(gòu)緊湊、動作靈活、制造、操作、維護方便，省力、安全，并有足夠的強度和剛度。 考慮到夾具體應(yīng)對工件進行有效的夾緊，所以此夾具體應(yīng)設(shè)置兩個，分布在工作臺后部的左右兩側(cè)。 看著這一張張我所繪的圖紙，以及厚厚的一疊設(shè)計說明書，回想起這一個 學期為設(shè)計所做的努力， 我感到十分的開心。 在本次的設(shè)計中，涉及到許許多多方面的領(lǐng)域， 刀具的運動方面，我選用了液壓系 統(tǒng)來作為驅(qū)動系統(tǒng)，工作臺的移動方式是靠步進電機帶動滾珠絲杠來驅(qū)動的。 通過本次的設(shè)計， 使我對大學的四年期間里的 學到的東西 有了一個很好的歸納總結(jié)， 同時，也通過對相關(guān)資料的搜集 整理，使我對完成一件設(shè)計任務(wù)有了很好的了解。 40 謝 詞 畢業(yè)設(shè)計是大學學習的最后一站，它與以往的課程設(shè)計不同。 通過畢業(yè)設(shè)計的鍛煉，使我們運用專業(yè)知識的能力得到了進一步提高，知識得到了鞏固，使我們對設(shè)備的整體設(shè)計思想有了更進一步的認識，通過對 固體燃料 切斷機的設(shè)計，我們運用了各門專業(yè)課程，再一次夯實了我們的知識。由于我的 水平有限，設(shè)計中難免有不足，歡迎各位老師指正批評。格羅斯 .機床電力進給驅(qū)動裝置 [M]，第一版 .機械工業(yè)出版社， 1987，202～ 224 ［ 11］ 王啟平 .機床夾具設(shè)計 [M]，第一版 .哈爾濱工業(yè)大學出版社， 1988， 74～ 87 ［ 12］ SERVO DYNAMICS CO., 步進電機系統(tǒng)產(chǎn)品手冊 ［ 13］ Л . Ρ . ΡΟДИΗ . ΜΕΤΑЛЛОΡΕЖУЩИЕ ИНСТРУМЕНТЫ .機械工業(yè)出版社， 1985 ［ 14］ 鄔 繼揚 .滾珠絲杠進給機械滑臺的設(shè)計 [J] .柴油機設(shè)計與制造 .1994,(3):26～34 ［ 15］ 孟進禮 ， 衛(wèi)青珍 .對鋼筋切斷機的發(fā)展的幾點看法 [J] .建筑機械化 .2021，（ 2）：14～ 1