DZZ-10多軸鉆床的畢業(yè)設(shè)計(jì)【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 I 軸鉆床的設(shè)計(jì) 摘 要 隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，整個(gè)制造業(yè) 的 加工生產(chǎn)水平也在不斷的提高。為了適應(yīng)汽車行業(yè)的 快 速發(fā)展，需要越來越多的特殊加工設(shè)備來完成單一的、精度要求較高的工序，而多軸鉆床就是一種專為進(jìn)行汽車輪輻擴(kuò)鉆孔加工而設(shè)計(jì)的一種高精度機(jī)床。 軸鉆床專為汽車輪輻十個(gè)螺紋孔的擴(kuò)鉆孔加工工序而設(shè)計(jì)，它包括機(jī)床本體 支承 件、動力部分、傳動部分、液壓傳動部分等幾大部分，在設(shè)計(jì)之前，首先應(yīng) 對 機(jī)床的整體布局 設(shè)計(jì)提 出一個(gè)方案，再根據(jù)所加工工件的要求確定機(jī)床所需的功率，然后進(jìn)行電動機(jī)的選取， 依據(jù)傳動比依次選擇減速器、聯(lián)軸器并進(jìn)行各參數(shù)的計(jì)算，由計(jì)算所得參數(shù)設(shè)計(jì)各軸和齒輪的結(jié)構(gòu)并進(jìn)行強(qiáng)度的校核，同時(shí)還應(yīng)對機(jī)床的工作臺、底座、床身和立柱進(jìn)行設(shè)計(jì)，最后選擇傳動進(jìn)給系統(tǒng)的液壓缸，繪制整臺機(jī)床的裝配、零件等圖紙。 本文主要對機(jī)床的一般設(shè)計(jì)方法和各部件的選用計(jì)算進(jìn)行介紹。 關(guān)鍵詞 ：多軸鉆床；汽車輪輻；擴(kuò)鉆孔加工 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 s of In to to of to a of is a of of a a a of in a of of to of on of in to by of to a of of of 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 錄 1 緒論 . 1 究背景及意義 . 1 藝方案的分析 . 1 文的組織架構(gòu) . 1 2 總體設(shè)計(jì) . 3 始條件的分析 . 3 擇工 藝基準(zhǔn) . 3 定工藝路線 . 4 藝過程 . 4 制工序圖 . 4 具的選擇 . 5 具選擇應(yīng)遵循的原則 . 5 削用量的計(jì)算 . 5 削速度的計(jì)算 . 5 刀深度的計(jì)算 . 5 機(jī)床性能的要求 . 6 床的加工范圍 . 6 加工精度和粗糙度的要求 . 6 濟(jì)效益 . 7 機(jī)關(guān)系 . 7 3 多軸鉆床整體布局設(shè)計(jì) . 8 體布局設(shè)計(jì)要求 . 8 床整體布局方案的選擇 . 8 案的提出 . 8 案的比較 . 10 床 支承 件的設(shè)計(jì) . 10 床 支承 件的功能 . 10 承件的分類 . 10 承 件的變形 . 11 柱的設(shè)計(jì) . 11 軌的設(shè)計(jì) . 12 床底座的設(shè)計(jì) . 14 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 材料的選取 . 14 座結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 14 座的尺寸 . 15 4 傳動部分的設(shè)計(jì)計(jì)算 . 16 軸箱與傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 . 16 輪齒數(shù)的確定 . 19 輪的校核及幾何尺寸計(jì)算 . 21 彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行校核 . 21 接觸疲勞強(qiáng)度校核 . 23 小齒輪幾何尺寸 . 24 輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 25 的設(shè)計(jì) . 25 齒輪軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 . 25 齒輪軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 . 30 承的選擇與計(jì)算 . 33 齒輪軸軸承的校核 . 33 齒輪軸軸承的校核 . 34 連接的選擇和校核 . 36 軸器與大齒輪軸的鍵連接 . 36 齒輪與大齒輪軸的連接 . 36 齒輪與小齒輪軸的連接 . 37 5 液壓傳動部分設(shè)計(jì) . 38 壓傳動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求 . 38 況分析與液壓系統(tǒng)主參數(shù)的確定 . 38 載分析 . 38 參數(shù)的計(jì)算 . 38 況負(fù)載分布表 . 40 載在各工況階段分布圖 . 40 壓缸的設(shè)計(jì)計(jì)算 . 41 壓缸參數(shù)計(jì)算 . 41 進(jìn)、工進(jìn)、快退時(shí)液壓缸各參數(shù)計(jì)算 . 41 壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì) . 42 壓回路的選擇 . 42 壓系統(tǒng)原理圖 . 43 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 V 6 結(jié)論 . 45 參考文獻(xiàn) . 45 致 謝 . 47 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 1 緒 論 究背景及意義 對于機(jī)床的總體設(shè)計(jì)，應(yīng)該從被加工零件，即汽車輪輻入手，依據(jù)零件的尺寸，來確定具體的加工方案并進(jìn)行前期的設(shè)計(jì)計(jì)算，尺寸確定以后，就可以進(jìn)行圖紙的繪制，包括零件圖，裝配圖等圖紙。 專用鉆床與普通的鉆床最大的區(qū)別在于加工零件的單一性，因?yàn)樗痪邆淦胀ㄣ@床的通用性能，故所能加工的零件較單一，它最大的優(yōu)點(diǎn)在于可以加工出高精度的零件，由于專用鉆床是為加工某一特定的零件而服務(wù)的，所以專用鉆床的樣式、規(guī)格和先進(jìn)程度都取決于工藝的需要，只有制定出了合理的加工工藝，才能設(shè)計(jì)出滿足加工 要求的專用鉆床。 本次設(shè)計(jì)的題目為 軸鉆床的設(shè)計(jì)，隨著我國制造業(yè)的飛速發(fā)展，板類零件的加工越來越多，要求也越來越高。為了適應(yīng)飛速發(fā)展的汽車工業(yè)，需要設(shè)計(jì)這樣一種專用于汽車輪輻擴(kuò)鉆孔工序的新型多軸鉆床，這樣一臺鉆床應(yīng)由機(jī)床本體 支承 件、傳動部分、液壓傳動部分等幾大部分組成。 藝方案的分析 在通常的情況下利用機(jī)械加工的方式直接改變零件毛坯的形狀、性能以及尺寸的過程稱之為機(jī)械加工工藝過程。在設(shè)計(jì)時(shí)，機(jī)械加工工藝的選定是否合理，直接影響著零件的生產(chǎn)效率與產(chǎn)品的質(zhì)量。所以，在制定工藝方案時(shí)， 應(yīng)首先分析生產(chǎn)的類型，生產(chǎn)類型決定著生產(chǎn)的規(guī)模。 由于生產(chǎn)的類型不同，生產(chǎn)的組織和管理，車間人員的配備以及廠房的布置等方面的要求均不同。在大批量的生產(chǎn)規(guī)模之下，每個(gè)工序的任務(wù)都比較單一，因此，可以采用高效率的專用機(jī)床，生產(chǎn)和工作的效率可以大大提高，隨之產(chǎn)品的成本也可以得到控制。但如果是小批量的生產(chǎn)，就沒有必要采用高效率的專用設(shè)備來完成加工工作，因?yàn)槟菢硬坏荒芙档统杀?，還會造成資源的浪費(fèi)，所以在制定加工工藝時(shí)，必須與生產(chǎn)類型相適應(yīng)。 文的組織架構(gòu) 本論文的組織結(jié)構(gòu)如下： 第一章：介紹了研究多軸鉆床 的背景以及意義，對前期的工藝性能進(jìn)行了簡要的 分析 。買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 第二章 ：對機(jī)床的總體布局進(jìn)行了設(shè)計(jì)規(guī)劃，制定了工藝路線，明確了對機(jī)床的性能要求。 第三章 ：對機(jī)床的整體布局以及床身、立柱和底座等 支承 結(jié)構(gòu)件進(jìn)行了初步的設(shè)計(jì)，擬定各主要尺寸。 第四章 ：進(jìn)行了機(jī)床傳動部分的計(jì)算，包括電動機(jī)、減速器和聯(lián)軸器的選定，大小齒輪以及各軸幾何尺寸的計(jì)算和結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，強(qiáng)度的校核等。 第五章 ：液壓傳動部分的設(shè)計(jì)計(jì)算，包括液壓缸的選擇，液壓原理圖的繪制等。 第六章：本章為論文的總結(jié)。買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 2 總體設(shè)計(jì) 始條件的分析 本次設(shè)計(jì)的多軸鉆床所加工的零件為 10 孔輪輻，也就是要對輪輻上的 10個(gè)螺紋孔進(jìn)行擴(kuò)孔，而 10 個(gè)螺紋孔在輪輻上的位置是位于同一平面上沿圓周均勻分布。擴(kuò)孔后，只需保證其位置精度，沒有其他特殊的要求，用一般的擴(kuò)孔鉆即可達(dá)到加工要求。 圖 孔前的零件圖 工件的材料為碳結(jié)構(gòu)鋼 有特殊要求，在進(jìn)行加工前沒有熱處理過程，也無硬度要求。 擇工藝基準(zhǔn) 在選擇加工的工藝基準(zhǔn)時(shí)盡量以設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，這樣可以避免由于設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和定位基準(zhǔn)的不重合所引起的定位誤差。買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 4 定工藝路線 藝過程 由于加工工序僅需一次擴(kuò)孔即可完成，所以工藝過程比較簡單，其工藝過程如下： a. 擴(kuò)孔要求 對 進(jìn)行擴(kuò)孔至 ，無精度要求。 b. 檢驗(yàn) 按要求檢查各孔位置精度。 制工序圖 a. 零件工序圖的作用 零件的工序圖表示的是零件在一臺機(jī)床上的加工內(nèi)容，它包含了零件加工的尺寸與 精度、定位基準(zhǔn)以及各種加工要求，它是在零件圖的基礎(chǔ)之上加上各種加工要求而繪制的，對零件的加工作了一個(gè)全面的說明，它是專用鉆床設(shè)計(jì)的主要參考和依據(jù)，也是在設(shè)計(jì)后期調(diào)整機(jī)床，檢查機(jī)床精度的重要指導(dǎo)文件。 b. 零件工序圖的內(nèi)容 (1) 零件的形狀 在零件的工序圖中必須清楚的繪制零件的形狀以及大小尺寸，以便進(jìn)行加工工序的布置。 (2) 加工面與夾持的方向 在零件的工序圖中還應(yīng)繪制出加工面以及夾持方向，以便進(jìn)行各種后續(xù)設(shè)計(jì)。 (3) 各種加工尺寸 在工序圖上應(yīng) 表示出各種加工尺寸以及其精度和光潔度的要求，還應(yīng)表示出精度和位置尺寸要求。 (4) 其它信息 還應(yīng)在工序圖中注明加工工序名稱、材料、硬度以及余量等信息，并且加工部位用粗實(shí)線表示，其他部分用細(xì)實(shí)線表示。 c. 加工要求 (1) 加工對象 被加工零件為汽車輪輻按圓周均勻分布的 10 個(gè)螺紋孔，此機(jī)床專為擴(kuò) 鉆 孔步驟而設(shè)計(jì) 。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 5 (2) 加工材料 被加工零件材料為 結(jié)構(gòu)鋼 。 (3) 加工余量 每個(gè)孔直徑上的加工余量為 =3 加工前孔的尺寸為10 工后孔的尺寸為 10 。 具的選擇 機(jī)床的刀具是機(jī)床的重要組成部分，刀具的選擇直接影響整臺機(jī)床的加工精度，在專用機(jī)床上常使用復(fù)合刀具和特種刀具，以滿足被加工零件 的高精度要求。 具選擇應(yīng)遵循的原則 a. 標(biāo)準(zhǔn)原則 即在條件允許的情況下，優(yōu)先選用標(biāo)準(zhǔn)刀具，這樣可以大大減小加工成本，降低加工誤差。 b. 優(yōu)先采用 “組裝式 ”原則 即為了提高加工精度，常使用復(fù)合刀具，在選用復(fù)合式刀具時(shí)，優(yōu)先采用組裝式復(fù)合刀具。 削用量的計(jì)算 削速度的計(jì)算 m i n )/(1000 (其中： D為刀具或工件的外徑； n為工件或刀具每分鐘的轉(zhuǎn)速。 刀深度的計(jì)算 62 其中： d為待加工表面直徑； D為已加工表面直徑。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 6 機(jī)床性能的要求 對機(jī)床的性能要求，即是對機(jī)床加工的被加工工件的精度要求，一臺機(jī)床的性能的高低與否與它的各個(gè)部分是密不可分的，只有保證了組成機(jī)床各個(gè)部分的精度，才能保證所設(shè)計(jì)機(jī)床的整體性能。 床的加工范圍 機(jī)床的加工范圍就是指機(jī)床能夠加工的工件的范圍與種類。機(jī)床的加工范圍大致包括以下內(nèi)容：機(jī)床加工工序的種類，加工零件的類型，可加工工件的材料和尺寸，能加工的毛坯材料種類等。 加工精度和粗糙度的要求 機(jī)床的加工精度是機(jī)床在加工被加工工件時(shí)在尺寸，形狀與相互位置等方面所能達(dá)到的準(zhǔn)確程度。機(jī)床的加工精度分為三級：普通級，精密級和高精密級。機(jī)床的精度包括幾何精度，傳動精度，運(yùn)動精度和定位精度等。幾何精度是指機(jī)床在沒有運(yùn)動或運(yùn)動速度較低時(shí)的精度，它是由機(jī)床各主要部件的幾何形狀和它們之 間的相對位置與運(yùn)動軌跡的精度決定的。機(jī)床的傳動精度是指傳動鏈傳動的精度，它主要取決于傳動系統(tǒng)中各傳動部件的制造精度和裝配精度。運(yùn)動精度是指機(jī)床的各主要傳動部件在工作狀態(tài)時(shí)的精度。定位精度是指機(jī)床各主要部件在運(yùn)動完成時(shí)達(dá)到的位置精度。只有機(jī)床精度達(dá)到一定要求后，才能滿足機(jī)床對加工精度的要求。 機(jī)床加工被加工工件時(shí)得到的表面粗糙度也是機(jī)床主要性能之一。它與工件和刀具的材料，進(jìn)給量，刀具的幾何形狀以及切削時(shí)的振動有關(guān)。對表面質(zhì)量的要求，其實(shí)就是對表面粗糙度要求，同時(shí)也是對抗振性的要求。機(jī)床的抗振性包括兩個(gè)方面：抵 抗受迫振動的能力和抵抗自激振動的能力。如果振源的頻率與機(jī)床主要部件振動的固有頻率重合時(shí)，就將發(fā)生共振。當(dāng)機(jī)床發(fā)生共振時(shí)，被加工工件表面粗糙度將會大大增加。切削自激振動，產(chǎn)生于切削工程中，如果切削不穩(wěn)定，則切過的表面，其波紋度將越來越大，振動越來越劇烈，將嚴(yán)重影響加工表面的質(zhì)量。 a. 生產(chǎn)率 機(jī)床的生產(chǎn)率通常是指在單位時(shí)間內(nèi)機(jī)床所能加工的工件數(shù)。要提高機(jī)床的生產(chǎn)率，就必須縮短加工單個(gè)工件的時(shí)間，可以通過縮短切削加工時(shí)間，輔助時(shí)間以及分?jǐn)偟矫總€(gè)工件上的準(zhǔn)備和結(jié)束時(shí)間來達(dá)到。 (1) 自 動化 機(jī)床自動化可減少人對加工的干預(yù)，從而保證加工的統(tǒng)一性，可以明顯提高買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 7 被加工工件的精度。還可以提高機(jī)床的生產(chǎn)率。 (2) 可靠性 機(jī)床的可靠性也是一項(xiàng)重要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。隨著機(jī)床安全化的發(fā)展，可靠性在機(jī)床設(shè)計(jì)中的地位逐步提高。 (3) 壽命 機(jī)床壽命就是機(jī)床保持它應(yīng)具有的加工精度的時(shí)間。隨著技術(shù)設(shè)備更新的加速，對機(jī)床壽命所要求的時(shí)間也在減短。對于本次設(shè)計(jì)的多軸專用鉆床來說，壽命要求短，因?yàn)樗鼘㈦S加工產(chǎn)品的更新而廢棄。這就要求機(jī)床在最高生產(chǎn)率的條件下工作，在使用期內(nèi)充分發(fā)揮機(jī)床的效能， 取得最大的經(jīng)濟(jì)效益。 濟(jì)效益 要想提高機(jī)床的壽命，就應(yīng)該提高機(jī)床部分組成部件的耐磨性，并與主要傳動部件的疲勞壽命一致。 在保證機(jī)床性能要求的同時(shí)，還應(yīng)該使機(jī)床具有比較高的經(jīng)濟(jì)效益。不但要考慮到機(jī)床設(shè)計(jì)和生產(chǎn)將產(chǎn)生的效益，而且應(yīng)該從用戶出發(fā)，提高機(jī)床生產(chǎn)廠家的經(jīng)濟(jì)效益，這主要反映在機(jī)床的成本上。機(jī)床的成本包括購買原材料的費(fèi)用，加工制造的費(fèi)用，而且還應(yīng)包括研發(fā)和管理費(fèi)用。 對于機(jī)床使用廠家的經(jīng)濟(jì)效益，首先體現(xiàn)在機(jī)床的加工效率和可靠性。應(yīng)該使機(jī)床充分發(fā)揮其效能，減少能源消耗，提高機(jī)床的機(jī)械加工 效率。機(jī)床的機(jī)械加工效率是有效加工功率對輸入功率之比。兩者的差值就是損失，主要是摩擦損失。而且，摩擦功轉(zhuǎn)化為熱能的散失，將會引起機(jī)床的熱變形，會對機(jī)床的工作帶來不良的影響。因此，如何提高機(jī)床的機(jī)械加工效率是設(shè)計(jì)機(jī)床時(shí)應(yīng)該考慮到的最重要的問題。 機(jī)關(guān)系 在機(jī)床設(shè)計(jì)中，還應(yīng)考慮到人機(jī)關(guān)系問題。 如何能使機(jī)床操縱簡便，不易發(fā)生操作錯(cuò)誤和故障，這也是機(jī)床設(shè)計(jì)人員應(yīng)該考慮的問題，因?yàn)橐慌_設(shè)計(jì)良好的機(jī)床不但能保證工人和機(jī)床的安全，還能提高機(jī)床的生產(chǎn)率。 降低機(jī)床的噪聲，也是對機(jī)床設(shè)計(jì)和制造提出的一項(xiàng)主要要求 。噪聲要低，不僅噪聲聲級要達(dá)到規(guī)定值以下，而且不能對人耳有強(qiáng)烈的不適感。 對于上述的各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，在機(jī)床設(shè)計(jì)時(shí)我們將綜合考慮，并應(yīng)根據(jù)不同的需求，有所側(cè)重。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 8 3 多軸鉆床整體布局設(shè)計(jì) 體布局設(shè)計(jì)要求 a. 穩(wěn)定性 最大程度保證機(jī)床的精度以及穩(wěn)定性 。 b. 安全性能 機(jī)床應(yīng)便于進(jìn)行操作和管理以及維修，具有良好的安全性能 。 c. 精度 保證機(jī)床應(yīng)按既定的加工工序加工，最大程度保證被加工工件的精度 。 d. 高效性 機(jī)床結(jié)構(gòu)簡單合理，選用高效的傳動系統(tǒng)，保證傳動鏈的高效傳動 。 e. 外觀 外形 美觀，保證操作的舒適性。 床整體布局方案的選擇 機(jī)床主要由電機(jī)，減速器，主軸箱，床身等部分組成，其中電機(jī)、減速器的選擇直接影響所設(shè)計(jì)多軸鉆床的各個(gè)性能參數(shù)，所以在制定與選擇方案時(shí)，既要滿足被加工零件的加工要求，還要保證機(jī)床布局設(shè)計(jì)的總體要求。 案的提出 a. 方案一 (1) 鉆床的選擇 臺式鉆床，其特點(diǎn)是 主軸垂直 布置 的小型鉆床，可安放在作業(yè)臺上。主軸旋轉(zhuǎn)軸線固定，移動工件使加工點(diǎn)對準(zhǔn)主軸軸線，主軸在主箱內(nèi)作軸向移動和轉(zhuǎn)動。主軸箱固定在立柱上端或在立柱上能作轉(zhuǎn)動及上、下 移動以調(diào)整其位置，還可增加能繞立柱轉(zhuǎn)動及上、下移動的工作臺。 (2) 傳動部分的設(shè)計(jì) 1) 主軸傳動 此次設(shè)計(jì)是專用多軸鉆床，與普通的鉆床不同的是，普通單軸鉆床只在主軸上裝一個(gè)鉆頭，進(jìn)行單孔鉆削?？刹捎茫弘姍C(jī) 減速器 主軸齒輪 行星齒輪 鉆頭。 2) 工作臺的傳動 為實(shí)現(xiàn)高效率、高精度。將原來的手動改為自動，欲采用液壓傳動系統(tǒng)。買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 9 3) 電機(jī)的選擇 選擇交流伺服電機(jī) b. 方案二 (1) 鉆床的選擇 立式鉆床，主軸旋轉(zhuǎn)中心固定，移動工件使加工點(diǎn)對準(zhǔn)主軸中心。主軸箱和工作臺 安裝在立柱上，主軸垂直布置 ， 立柱有圓柱、方柱 ， 主軸可機(jī)動進(jìn)給。 (2) 傳動部件的設(shè)計(jì) 1) 主軸傳動 電機(jī) 主軸齒輪 行星齒輪 鉆頭。 2) 工作臺的傳動 采用液壓傳動系統(tǒng)。 3) 電機(jī)的選擇 選擇調(diào)頻交流電機(jī)。 1電動機(jī) 2標(biāo)準(zhǔn)減速器 3大齒輪軸 4連軸器 5小齒輪十個(gè) 6大齒輪 7工作軸 圖 動系統(tǒng)圖 c. 方案三 (1) 鉆床的選擇 選擇搖臂鉆床。 (2) 傳動部分的設(shè)計(jì) 1) 主軸傳動 電機(jī) 主軸齒輪 行星齒輪 鉆頭。 2) 工作臺的傳動 采用機(jī)械傳動，即橫向和縱向都采用滾珠絲杠傳動。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 10 3) 電機(jī)的選擇 選擇調(diào)頻電機(jī)。 案的比較 方案一采用了臺式單孔切削的形式，這種方案一次只能加工一個(gè)孔，加工效率、精度均不高； 方案二是采用立式多軸形式，這種方案運(yùn)動自由度大，操作方便，可以滿足給定零件的加工； 方案三是采用搖臂的形式，考慮到零件橫向尺寸不大，所以沒有必要采用這種形式。 綜上所述，在本次設(shè)計(jì)中，多軸鉆床應(yīng)采用方案二：立式多軸的形式。 床 支承 件的設(shè)計(jì) 機(jī) 床的支承件包括床身，立柱，橫梁，底座等幾大部分。它們相互連接，共同作用，對機(jī)床的運(yùn)動部件形成保護(hù)和固定。機(jī)床的 支承 件一般都比較高大，所以俗稱 “大件 ”。 床 支承 件的功能 在機(jī)床工作時(shí)，刀具與工件之間相互作用產(chǎn)生的力會沿著支承件傳遞并可以使 支承 件產(chǎn)生變形，機(jī)床傳動部件的運(yùn)動還可能使機(jī)床 支承 件產(chǎn)生振動。這些因素都會影響被加工零件的加工精度和表面質(zhì)量。支承件的主要作用就是保證機(jī)床有足夠的剛度，抗振性能以及熱穩(wěn)定性，并且還需保證機(jī)床各零部件之間的相對位置和相對運(yùn)動的精度。因此， 支承 件的設(shè)計(jì)也是機(jī)床設(shè)計(jì)的重 要組成部分。 a. 設(shè)計(jì)的支承件應(yīng)滿足的要求 (1) 剛度與韌性要求 應(yīng)具有足夠的剛度和韌性。 (2) 抗振性能要求 應(yīng)具有較好的抗振性能。 (3) 便于制造和維修 。 (4) 外形美觀，簡潔 。 承件的分類 a. 支承 件形狀 支承件根據(jù)其形狀，可分為三大類： 一個(gè)方向的尺寸比另外兩個(gè)方向大得多的零件，這些零件可看作梁類件； 兩個(gè)方向的尺寸比第三個(gè)方向的尺寸大得多的零件，這類零件可看作板類買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 11 件； 三個(gè)方向的尺寸都差不多的零件，這類零件可看作箱類件。 承 件的變形 支承件的變形包括三個(gè)部分：自 身變形，局部變形和接觸變形。在多軸鉆床的設(shè)計(jì)中，載荷是通過立柱傳遞到底座的，其變形包括底座的變形，立柱的變形等。在設(shè)計(jì)時(shí)不可忽略局部變形和接觸變形，它們有時(shí)甚至占主要地位。為有效防止變形的的產(chǎn)生， 支承 件在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)有一定的剛度。 a. 自身剛度 支承件的拉壓，彎曲和扭轉(zhuǎn)變形 ,主要是由所受的載荷引起的。其中最主要的是彎曲和扭轉(zhuǎn)。因此，在考慮支承件的自身剛度時(shí)，主要應(yīng)考慮彎曲剛度和扭轉(zhuǎn)剛度。其次，如果支承件的壁較薄，特別是支承件的內(nèi)部會因肋板不足或布置不夠合理，受力后發(fā)生截面形狀的畸變。自身剛度主要取決于支承件 的材料、形狀、尺寸和肋板的布置等。 b. 局部剛度 局部變形發(fā)生在 支承 件載荷較為集中的地方。 c. 接觸剛度 當(dāng)兩個(gè)平面接觸時(shí)，如果兩個(gè)面都不是理想的平面，而是有一定的不平整度，因此實(shí)際接觸的面積只是理論接觸面積的一部分；又因?yàn)閷?shí)際平面在微觀上不是絕對光滑的平面，所以實(shí)際接觸的只是一些較高的凸點(diǎn)。這些都會影響到支承件的接觸剛度。 支承件的重量往往占機(jī)床總重量的絕大部分，它對整臺機(jī)床將產(chǎn)生很大的影響。因此，支承件設(shè)計(jì)是否合理，將直接影響整臺機(jī)床的性能。 柱的設(shè)計(jì) 此設(shè)計(jì)中立柱也充當(dāng)了導(dǎo)軌的作用 ，在實(shí)際機(jī)床中，導(dǎo)軌的作用是使工作臺沿著一定軌跡運(yùn)動，并承受工作臺自身及被加工工件的重量和切削力。在導(dǎo)軌副中，運(yùn)動的一方叫做動導(dǎo)軌，不動的一方叫做支承導(dǎo)軌。 導(dǎo)軌按運(yùn)動性質(zhì)可分為主運(yùn)動導(dǎo)軌，進(jìn)給導(dǎo)軌和移置導(dǎo)軌。主運(yùn)動導(dǎo)軌的動導(dǎo)軌與 支承 導(dǎo)軌之間，相對運(yùn)動的速度較高；進(jìn)給運(yùn)動導(dǎo)軌的動導(dǎo)軌與 支承 導(dǎo)軌之間，相對運(yùn)動的速度較低。按摩擦性質(zhì)可分為滑動導(dǎo)軌和滾動導(dǎo)軌（本設(shè)計(jì)采用滑動導(dǎo)軌）。 a. 導(dǎo)軌具備的特點(diǎn) (1) 傳動精度高，耐使用 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 12 導(dǎo)軌無論是在空載條件下運(yùn)動還是在切削條件下運(yùn)動，都應(yīng)該有足夠高的傳動精度。保證導(dǎo)軌 傳動的精度，是保證被加工工件質(zhì)量的前提。 幾何精度：直線運(yùn)動導(dǎo)軌的幾何精度一般包括：導(dǎo)軌在豎直平面內(nèi)的直線度（也稱 A 項(xiàng)精度）；導(dǎo)軌在水平平面內(nèi)的直線度（也稱 B 項(xiàng)精度）；兩導(dǎo)軌面間的平行度，也叫扭矩（也稱 C 項(xiàng)精度）。 接觸精度：磨損是影響精度保持性的主要因素。提高耐磨性以保持精度，是提高機(jī)床質(zhì)量、性能的重要內(nèi)容。常見的磨損形式有磨粒磨損，粘附磨損和疲勞磨損。磨粒磨損經(jīng)常發(fā)生在摩擦表面的輪廓峰相互作用的各點(diǎn)處。磨粒夾在導(dǎo)軌面間隨之相對運(yùn)動，對導(dǎo)軌面形成 “切削 ”，會對導(dǎo)軌面產(chǎn)生 “劃傷 ”。磨粒的硬度越高，相對滑動速 度越大，壓強(qiáng)越大，對導(dǎo)軌的危害也越大。磨粒磨損是無法避免的，機(jī)床投入工作時(shí)應(yīng)對其采取重點(diǎn)防護(hù)。 (2) 剛度和承載大 。 (3) 摩擦小，運(yùn)動平穩(wěn) 。 (4) 結(jié)構(gòu)簡單，便于操作和維修 。 b. 設(shè)計(jì)導(dǎo)軌 (1) 尺寸 設(shè)計(jì)導(dǎo)軌的截面形狀并計(jì)算導(dǎo)軌的尺寸。 (2) 結(jié)構(gòu)形式 選擇導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)形式，設(shè)計(jì)導(dǎo)軌磨損調(diào)整裝置。 (3) 材料 選擇導(dǎo)軌的材料，確定表面加工和熱處理方法以及導(dǎo)軌需達(dá)到的硬度。 (4) 潤滑 決定導(dǎo)軌的潤滑形式，減小摩擦，磨損，發(fā)熱和爬行。 (5) 技術(shù)要求 確定導(dǎo)軌的技術(shù)要求，設(shè)計(jì)完善的防護(hù)裝置 。 軌的設(shè)計(jì) a. 導(dǎo)軌材料 導(dǎo)軌材料要求耐磨，工藝性能好并且價(jià)格成本低。導(dǎo)軌的常用材料有鑄鐵，鋼件等。鑄鐵是一種成本較低，減振性能良好并且耐磨的材料，主要用于需要鑄造和切削加工性能良好的金屬材料的場合。本設(shè)計(jì)采用鑄鐵，選擇牌號為 b. 導(dǎo)軌結(jié)構(gòu) 合理的立柱結(jié)構(gòu)應(yīng)建立在較小重量的前提下，并且具有較大的靜剛度。本設(shè)買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 13 計(jì)為專用多軸鉆床的設(shè)計(jì)，根據(jù)具體情況，床身導(dǎo)軌兼作立柱，工作臺可沿立柱上下移動作進(jìn)給往復(fù)運(yùn)動。不過考慮到安裝的需要，導(dǎo)軌上半部分，即立柱的上半段，此段只起支承作用，不起導(dǎo)向作 用。導(dǎo)軌截面形狀采用 方 形截面，上下兩端加工有螺紋，與上臺板和底座固定。具體結(jié)構(gòu)形狀如圖 示。 圖 軌（立柱）結(jié)構(gòu)圖 c. 尺寸 所設(shè)計(jì)機(jī)床的尺寸應(yīng)根據(jù)機(jī)床的整體情況來考慮，機(jī)床的尺寸太大會浪費(fèi)材料，太小又不能裝的下機(jī)床的內(nèi)部各個(gè)配件，所以，機(jī)床尺寸的是否合適對機(jī)床的影響也很大。切削載荷（主要為切轉(zhuǎn)矩和進(jìn)給力）通過導(dǎo)軌（兼作立柱）傳遞給工作臺，使導(dǎo)軌產(chǎn)生彈性變形，彎曲或扭轉(zhuǎn)。變形會直接導(dǎo)致機(jī)床主軸軸線在豎直面和水平面內(nèi)產(chǎn)生偏移，這樣主軸線不垂直于底座，影響機(jī)床的加工精度。所以，合理設(shè)計(jì)導(dǎo)軌的尺寸，可以有效保證機(jī)床的加工精度。具體尺寸見圖 d. 加工工藝 利用淬火的熱處理方式可以提高鑄鐵導(dǎo)軌表面的硬度，并且可以降低磨粒對導(dǎo)軌表面的磨損，還可以防止磨粒劃傷與撕傷導(dǎo)軌表面，提高導(dǎo)軌的耐磨性。鑄造的殘余應(yīng)力，會使導(dǎo)軌材料產(chǎn)生蠕變，這時(shí)，應(yīng)該對導(dǎo)軌進(jìn)行時(shí)效處理。在此設(shè)計(jì)中只需對導(dǎo)軌材料進(jìn)行一次時(shí)效處理，并且時(shí)效處理最好在粗加工后進(jìn)行。當(dāng)鑄鐵加熱到 450 時(shí)，在內(nèi)應(yīng)力的作用下開始變形，超過 550 硬度反而降低。因此熱時(shí)效處理應(yīng)在 500 550 的范圍內(nèi)進(jìn)行 ， 這樣既能消除材料內(nèi) 部殘余內(nèi)應(yīng)力，又不影響導(dǎo)軌材料的硬度。 e. 間隙調(diào)整 導(dǎo)軌接觸面之間的間隙會直接影響整臺機(jī)床的加工精度和使用性能，所以有必要設(shè)計(jì)一種調(diào)整間隙的裝置。如果導(dǎo)軌接觸面間間隙過大，將會影響導(dǎo)軌運(yùn)動精度和平穩(wěn)性；間隙如果過小，則導(dǎo)軌運(yùn)動阻力大，會加劇導(dǎo)軌的磨損。所以必須保證導(dǎo)軌具有合理間隙，即使磨損后也能方便的調(diào)整。本設(shè)計(jì)采用螺栓調(diào)整工作臺動導(dǎo)軌與立柱導(dǎo)軌之間的間隙，具體方案如圖 示。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 14 圖 隙方案圖 床底座的