[工學(xué)]設(shè)計說明書

1、 河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文 1 提升機(jī)簡介 圖為JK-2×1.5提升機(jī)1.1提升機(jī)的分類根據(jù)礦井提升機(jī)工作原理和結(jié)構(gòu)的不同，可分為如下類型：礦井提升機(jī)分為：纏繞提升機(jī)和摩擦提升機(jī);其中：纏繞提升機(jī)可分為單繩纏繞，多繩纏繞-布雷爾式單繩纏繞又分為：單卷筒，可分離單卷筒和雙卷筒。摩擦提升機(jī)可分為單繩摩擦和多繩摩擦式單繩摩擦包括塔式和落地式，多繩摩擦也分為塔式和落地式。 1.1.1單繩纏繞式提升機(jī)： 單繩纏繞式提升機(jī)是較早出現(xiàn)的一種，它工作可靠，結(jié)構(gòu)簡單，但僅適用于淺井及中等深度的礦井，且終端載荷不能太大。對于深井且終端載荷較大時，提升鋼絲繩和提升機(jī)卷筒的直徑很大，從而造成體積

2、龐大，重力猛增，使得提升鋼絲繩和提升機(jī)在制造、運(yùn)輸和使用上都有諸多不便。因此在一定程度上限制了單繩纏繞式提升機(jī)在深井條件下的使用。 1.2提升機(jī)的用途礦井提升機(jī)是礦山重要和關(guān)鍵的設(shè)備之一。主要用于煤礦、 金屬礦及非金屬礦提升和下放人員、 提升煤炭、 礦石、 矸石及運(yùn)輸材料和設(shè)備。單筒提升機(jī)主軸裝置由卷筒、主軸、左右輪轂等組成。左輪轂與軸為過渡配合，采用鍵連接。右輪轂與主軸為過盈配合，用溫差法將輪轂重壓配在主軸上。卷筒與輪轂的聯(lián)接采用高強(qiáng)度螺栓。主軸是礦井提升機(jī)核心部件， 主軸裝置是單繩纏繞式礦井提升機(jī)的工作部分。纏纏繞式提升機(jī)是機(jī)械工業(yè)和工礦企業(yè)等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的礦山機(jī)械，在國民生產(chǎn)中占有重要的

3、位置。它具有承載能力大、工作可靠性高、制造工藝相對簡單等優(yōu)點(diǎn)。1.3 JK-2×1.5提升機(jī)特點(diǎn)：該型提升機(jī)旋轉(zhuǎn)部分為全滾傳動，整機(jī)效率高；滾筒筒殼依據(jù)彈性理論設(shè)計，選用優(yōu)質(zhì)高強(qiáng)度鋼板焊接而成，強(qiáng)度大，為整體結(jié)構(gòu)，根據(jù)客戶要求便于運(yùn)輸亦可制成剖分式；制動盤采用高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼，用螺栓與滾筒相連，便于維修和更換；盤型制動器為油缸后置式，動作靈活，不油污制動盤；液壓站為雙系統(tǒng)二級制動，過卷為一級制動；雙筒提升機(jī)離合器為齒塊式液壓調(diào)繩離合器；牌坊式深度指示器，醒目準(zhǔn)確；帶冷卻器的液壓泵站；行星齒輪減速器，體積小，噪音小，重量輕，運(yùn)行可靠，安裝時無需地坑； 可采用交流和直流電機(jī)驅(qū)動，交流配套電控

4、為TKD型和TKD2-PC（即PLC）。1.4 JK-2×1.5提升機(jī)參數(shù)表1.1產(chǎn)品型號 JK-2.0×1.5卷筒個數(shù) (個)1直徑 (mm)2000寬度 (mm)1500鋼絲繩最大靜張力載人 (KN)60載物 (KN)60鋼絲繩最大張力差載人 (KN)60載物 (KN)60鋼絲繩最大直徑mm24.5鋼絲繩破斷拉力總和KN388提升高度一層 (m)275二層 (m)613三層 (m)998最大提升速度m/s5.11減速比 20電動機(jī)功率 (KW)/轉(zhuǎn)速(r/min)326/975主機(jī)重量T(電動機(jī),電控設(shè)備未計)26.91.5機(jī)械部分結(jié)構(gòu)概述 提升機(jī)機(jī)械部分主要包括主軸裝

5、置、行星減速器、盤形制動器、液壓站、潤滑站、深度指示器等部件。采用交流或直流電機(jī)驅(qū)動。纏繞式礦井提升機(jī)有單卷筒和雙卷筒兩種，鋼絲繩在卷筒上的纏繞方式與一般絞車類似。單筒大多只有一根鋼絲繩，連接一個容器。 1.5.1主軸裝置卷筒有剖分式(便于下井)和整體式兩種型式。卷筒焊接后進(jìn)行整體退火處理以消除內(nèi)應(yīng)力。主軸材質(zhì)為45號鋼鍛件、正火處理，并進(jìn)行嚴(yán)格理化實(shí)驗(yàn)和探傷檢查。提升機(jī)主軸軸承座用螺栓分別固定在兩個軸承梁上，軸承選用雙列向心球面滾子軸承，其穩(wěn)定可靠，具有結(jié)構(gòu)簡單，安裝、維護(hù)方便，傳動效率高等特點(diǎn)。圖1.1-提升機(jī)主軸1-主軸承 2-潤滑油杯 3-左輪轂 4-主軸 5-輻板 6-擋繩板7-木襯

6、 8-筒殼 9-制動盤 10-精制螺栓 11-右輪轂 12-切向鍵 1.5.2盤形制動器 制動器為油缸后置式的盤形制動器，制動力由盤形彈簧提供、液壓控制。其結(jié)構(gòu)緊湊，動作靈敏，安全可靠。制動器的制動力矩三倍最大靜力矩設(shè)計。 1.5.3行星齒輪減速器 兩級行星傳動。該種減速器為硬齒面?zhèn)鲃?，具有結(jié)構(gòu)緊湊，傳動能力大，運(yùn)行平穩(wěn)，噪音小，壽命長等特點(diǎn)，并配有潤滑站強(qiáng)力潤滑。 1.5.4液壓站 采用可調(diào)電氣延時二級制動液壓站，采用比例閥調(diào)節(jié)壓力，配置兩套電動機(jī)、泵及調(diào)壓裝置，一套運(yùn)行，一套備用，以保證提升機(jī)可靠運(yùn)行。液壓元件均采用集成方式布置在油箱面板上面，便于檢修維護(hù)。 1.5.5潤滑站 潤滑站供給行

7、星齒輪減速器潤滑油以保證行星減速器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。供油量為63升/分，可保證齒面充分潤滑。潤滑站設(shè)有冷卻器并配置兩套電動機(jī)和齒輪泵，一套運(yùn)行，一套備用。 1.5.6深度指示器 深度指示器的作用是向司機(jī)指示容器在井筒中的位置容器接近井口停車位置時發(fā)出減速信號及減速控制指令當(dāng)提升容器過卷時使裝在指示器上的終點(diǎn)開關(guān)動作，切斷安全回路，實(shí)現(xiàn)安全制動減速階段提供給定速度并通過限速裝置實(shí)現(xiàn)過速保護(hù) 1.5.7配套電控 提升機(jī)電控部分可選配普通電控、PLC電控或變頻電控成套系統(tǒng)。根據(jù)要求提供動力制動。 2 盤形制動器盤形閘的工作原理盤式制動器是依靠盤形彈簧產(chǎn)生制動力，靠油壓松閘的。當(dāng)壓力油充入油缸，推動活塞壓縮

8、盤形彈簧，并帶動筒體和閘瓦離開制動盤，呈松閘狀態(tài)；當(dāng)油缸內(nèi)油壓降低，盤形彈簧就恢復(fù)其壓縮變形，靠彈簧力推動筒體、閘瓦，帶動活塞移動，使閘瓦壓向制動盤進(jìn)行制動。2.1盤式制動器組成： 提升機(jī)可靠性盤式制動器，它包括制動油缸，隨制動油缸動作的碟形彈簧，固定閘瓦的襯板，其特征在于：所述的制動油缸包括開有通孔的制動器筒體，與制動器筒體相配合的呈凸臺狀的制動活塞，與制動活塞尾部凹槽相配合的測壓活塞、套裝在測壓活塞尾部并與制動器筒體螺紋連接的制動器缸蓋；所述的襯板中部設(shè)有階梯通孔，階梯通孔緊靠閘瓦一端嵌裝有壓板，襯板與閘瓦之間設(shè)有將其固定為一體的壓套。 呈凸臺狀的制動活塞頭部插裝在襯板中部的階梯通孔內(nèi)，壓

9、板上設(shè)有連接制動活塞與襯板的沉頭螺釘；測壓活塞呈字形，其尾端中部設(shè)有與字形頭部相通的測壓油口，其尾部外徑上設(shè)有放置碟形彈簧的活塞環(huán)；測壓活塞與制動活塞相配合之間設(shè)有形密封圈，制動活塞與制動器筒體通孔配合之間設(shè)有形密封圈，與制動器筒體內(nèi)筒壁相配合之間設(shè)有形密封圈；制動器筒體一側(cè)設(shè)有測量閘瓦位移量的電渦流傳感器。 2.2盤式制動器的主要特點(diǎn)：JK提升機(jī)盤式制動器的主要特點(diǎn)是閘瓦不作用于制動輪上，而是作用在制動盤上。由于盤式制動器反應(yīng)迅速、動作快，它的安全制動空行程不超過0.3s，比油壓塊閘制動器安全制動空行程時間0.6s縮短了一倍。閘瓦為耐磨材料制成，摩擦系數(shù)大，耐磨性好。閘間隙及碟簧疲勞狀況有電

10、控相關(guān)保護(hù)設(shè)置功能時刻監(jiān)護(hù)。盤式制動器是執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其驅(qū)動和調(diào)節(jié)則有單獨(dú)的液壓站及其電控系統(tǒng)配合共同完成工作制動和安全制動的任務(wù)。圖2.1-制動盤1-墊板；2-支座；3-油缸；4-碟形彈簧；5-調(diào)整螺栓；7-螺釘；8-蓋；9-筒體；10-密封圈；11-柱塞；12-銷子；13-村板；14-閘瓦；15-放氣螺釘；16-回復(fù)彈簧17-螺栓；18-墊；19-螺母；20-塞頭；21-墊片2.3工作原理：制動力靠碟形彈簧產(chǎn)生，松閘靠油壓。當(dāng)壓力油充人油缸，推動活塞壓縮碟形彈簧，并帶動調(diào)整螺栓6、螺釘7及柱塞11右移時，筒體和閘瓦在回復(fù)彈簧16和缸緊螺栓17的作用下一起右移，閘瓦離開制動盤，呈松閘狀態(tài)。當(dāng)油缸

11、內(nèi)油壓降低，碟形彈簧回復(fù)其壓縮變形，推動活塞5向左移動，同時帶動調(diào)整螺栓6，螺釘7，柱塞11推動筒體左移，使閘瓦壓向制動盤，達(dá)到制動的目的。閘瓦壓向制動盤的正壓力大小取決于油缸內(nèi)的壓力，當(dāng)缸內(nèi)壓力為最小值時(一般不等于零，有殘壓)，彈簧力幾乎全部作用在活塞上，呈全制動狀態(tài)。反之，當(dāng)工作油壓為系統(tǒng)最大油壓時，機(jī)器全松閘。 螺釘15(C-C截面)是放空氣用的，第一次向制動油缸充油之前，或使用一段時間之后，應(yīng)把排氣螺釘擰松并將油缸內(nèi)空氣排盡，以免影響制動缸的正常工作。塞頭20(c-c截面)是排油用的，在使用過程中，油缸有可能微量滲油，需定期將塞頭擰開排油，應(yīng)避免滲油沾污閘瓦及制動盤。 2.4提升機(jī)制

12、動盤結(jié)構(gòu)和要求小型提升機(jī)制動盤多焊在筒殼上。稱之為固定閘盤或死闡盤：大型提升橇多采用制動盤與摩擦輪可拆組合聯(lián)結(jié)，即制動盤做成兩半用高強(qiáng)度螺栓與縻擦輪聯(lián)結(jié)。主軸裝置安裝好要檢查制動盤兩側(cè)面全跳動公差值：摩擦輪直徑小于等于4m時端面跳動小于等于O5 mm：摩擦輪直徑大于等于4 m時端面跳動應(yīng)小于等于07 mm：若大予規(guī)定值應(yīng)進(jìn)行調(diào)整或車削制動盤。制動盤兩側(cè)面的表面粗糙度小于等于32m，光潔度低于6及端面跳動超過0.5mm時, 應(yīng)重新進(jìn)行加工否則要進(jìn)行重新車削制動盤。2.5 制動盤跳動危害礦井提升設(shè)備是礦山較復(fù)雜而龐大的機(jī)電設(shè)備，且周期動作式輸送設(shè)備，需要頻繁地啟動和停車，工作條件苛刻。所以必須正確

13、的使用和維護(hù)，在工作中一旦發(fā)生故障，不僅影響到礦井的生產(chǎn)，而且涉及人員的生命安全。因此保障礦井提升機(jī)的安全性極為重要。其中用盤形制動器制動的礦井提升機(jī)由于安裝偏差、長期使用、運(yùn)行時用力不均等因素，往往會造成制動盤偏擺、變形，從而會導(dǎo)致提升機(jī)主軸軸向竄動、盤形制動器閘瓦快速磨損、制動器制動失靈，很有可能造成重大設(shè)備與人身事故。因此。對由于提升機(jī)制動盤變形弓|起的主軸竄動進(jìn)行整形是非常必要的。2.6解決礦井提升機(jī)制動盤偏擺的方法對于處理礦井提升機(jī)制動盤偏擺的問題，我國已有一套成熟的技術(shù)，很多煤礦都有自己的處理方法。 2.6.1熱處理法即利用氧氣和乙炔焊槍均勻加熱后快速用自來水冷卻制動盤所加熱面和部

14、位，然后進(jìn)行冷卻處理，以達(dá)到目的。 (1)工具準(zhǔn)備。磁性百分表CZ一6A型一塊、彩粉筆10只、氧氣乙炔各一瓶、氧氣帶乙炔帶各一盤、氧氣乙炔表一套、割炬一把，A3白紙兩張、鉛筆一支。(2)百分表安裝。表座安裝在盤形制動器上，表測試制動盤并調(diào)零。(3)慢速轉(zhuǎn)動主軸并隨時在制動盤上用彩粉筆記錄百分表讀數(shù)(每100記錄一次)。 (4)分析數(shù)據(jù)，找出超過其規(guī)定值05mm制動盤具體位置并用彩粉筆劃出需加熱具體位置：制動盤底沿主軸徑向向外2030 mm的區(qū)域，讓電氣焊工在該區(qū)背面位置加熱，直到加熱位置發(fā)藍(lán)。 (5)均勻加熱后快速用自來水冷卻制動盤所加熱面和部位，直到制動盤溫度降到3040。(6)再次慢速轉(zhuǎn)動

15、主軸并隨時在制動盤上用彩粉筆記錄百分表讀數(shù)(每100記錄一次)，來校驗(yàn)制動盤變形效果，如果還有點(diǎn)超過其規(guī)定值O5 mm，再次(一般重復(fù)一次就可以了)重復(fù)第四步和第五步直到符合制動盤偏擺要求。由于加熱和冷卻時掌握得好。我礦一240 m盲罐籠井225 m礦井提升機(jī)制動盤一次整形就達(dá)到0203 mm。小于其規(guī)定值05 mm。此時整個工藝完成，達(dá)到整形目的。熱處理法整形制動盤缺點(diǎn)是工藝復(fù)雜，操作難度大。其在礦井下使用氧氣乙炔燃燒加熱具有危險性。 2.6.2加裝輔助支輪法 針對固定滾筒偏擺超限情況，可以在不改變原主軸、滾筒等部件的情況下，在固定滾筒上另設(shè)輔助支輪，并與左支輪輪轂焊接。在附加支輪與左支輪之

16、間再加設(shè)6塊6=30mm的筋板來加固滾筒輔助支輪的兩半銅軸瓦用M20mm的螺栓與支輪連接，銅軸瓦上有4個M16mm的頂絲孔，銅瓦磨損嚴(yán)重時，可方便地予以更換。在輔助支輪外軸套中間位置，設(shè)有一個注油孔，通過導(dǎo)油槽潤滑對銅軸瓦與主軸進(jìn)行潤滑。 2.6.3車削磨光法其包括低速車削和高速車削兩種：（1）低速車削磨光采用低速車削的方法, 有以下缺點(diǎn): 速度慢, 效率低, 一臺中2-2.5m的提升機(jī), 制動盤全部加工完, 大約需240-260小時。每天以兩班計, 要15 天左右; 表面光潔度低, 質(zhì)量差, 采用低速車削很難達(dá)到要求。這是因?yàn)榍邢髦泻苋菀仔纬傻读? 其硬度超過制動盤的盤面硬度, 稍不注意,

17、就會把盤面拉成一道道深溝。若刀瘤嵌在盤面上, 給加工帶來更大的困難。加上車刀的讓刀和刀桿傲振動打顫等原因, 在盤面上形成波紋、刀痕, 加工的盤面很不理想, 再磨也難以達(dá)到要求。 需要增加一套傳動裝置, 同時也增加了安裝費(fèi)用。（2）高速車削磨光高速車削磨光技術(shù)成熟，可以設(shè)計或改裝現(xiàn)有的一套成熟的車床的縱向進(jìn)給系統(tǒng)，然后安裝在設(shè)計的支架上，利用滾筒自身的高速旋轉(zhuǎn)（可以用電機(jī)直接帶動滾筒達(dá)到高速旋轉(zhuǎn)的目的）進(jìn)行車削，也可以用銑刀，進(jìn)行銑削，方法類似。車（銑）削之后，在進(jìn)行磨光，以達(dá)到表面粗糙度的要求，進(jìn)而達(dá)到制動盤的性能要求。刀瘤的形成與切削速度有關(guān), 當(dāng)切削速度高時, 刀瘤來不及形成就被鏟除了。表

18、面光潔度也與切削速度有關(guān), 一般說來, 切削速度越高, 表面光潔度越好, 誤差也越小, 6的光潔度, 只要精車即可達(dá)到, 無需再進(jìn)行磨削加工。高速車削操作方便簡單，成本較低，較易達(dá)到制動盤端面的表面光潔度和表面粗糙度，從而解決制動盤跳動問題。所以，綜合各方面考慮本次設(shè)計選用高速車削磨光的方法消除制動盤的軸向跳動，偏擺問題。3車削裝置各部件結(jié)構(gòu)設(shè)計和計算車削裝置由步進(jìn)電機(jī)提供進(jìn)給的動力，通過聯(lián)軸器帶動滾珠絲杠轉(zhuǎn)動，從而使?jié)L定在刀將上的螺母沿導(dǎo)軌運(yùn)動，達(dá)到進(jìn)給切削的目的。車削裝置的設(shè)計和計算主要包括：滾珠絲杠螺母傳動副的選擇和校核，步進(jìn)電機(jī)的選擇，導(dǎo)軌的選擇，刀架、底座、支撐彎板的設(shè)計。3.1傳動

19、方式的選擇（1）帶有齒輪傳動的進(jìn)給運(yùn)動機(jī)床在機(jī)械進(jìn)給裝置中一般采用齒輪傳動副來達(dá)到一定的降速比要求，如圖3-1（a）所示。由于齒輪在制造中不可能達(dá)到理想齒面要求，總存在著一定的齒側(cè)間隙才能正常工作，但齒側(cè)間隙會造成進(jìn)給系統(tǒng)的反向失動量，對傳動系統(tǒng)來說，齒側(cè)間隙會影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。因此，齒輪傳動副常采用消除措施來盡量減小齒輪側(cè)隙。但這種聯(lián)接形式的機(jī)械結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。5364213-1（a）-齒輪傳動1-步進(jìn)電機(jī)；2-傳動齒輪；3-軸承；4-滾珠絲杠螺母；5-工作臺；6-滾珠絲杠。 （2）經(jīng)同步帶輪傳動的進(jìn)給運(yùn)動如圖3-1（b）所示，這種聯(lián)接形式的機(jī)械結(jié)構(gòu)比較簡單。同步帶傳動綜合了帶傳動和鏈傳動的優(yōu)

20、點(diǎn)，可以避免齒輪傳動時引起的振動和噪聲，但只能適于低扭矩特性要求的場所。安裝時中心距要求嚴(yán)格，且同步帶與帶輪的制造工藝復(fù)雜。 1 1-傳送帶 3-1（b）-帶傳動 （3)電機(jī)通過聯(lián)軸器直接與絲杠聯(lián)接 如圖3-1（c）所示，此結(jié)構(gòu)通常是電機(jī)軸與絲杠之間采用錐環(huán)無鍵聯(lián)接或高精度十字聯(lián)軸器聯(lián)接，從而使進(jìn)給傳動系統(tǒng)具有較高的傳動精度和傳動剛度，并大大簡化了機(jī)械結(jié)構(gòu)。在加工中心和精度較高的數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動中，普遍采用這種聯(lián)接形式。根據(jù)進(jìn)給系統(tǒng)的要求及設(shè)計要求，選擇電機(jī)通過聯(lián)軸器直接與絲杠聯(lián)接的進(jìn)給運(yùn)動，從而使進(jìn)給傳動系統(tǒng)具有較高的傳動精度和傳動剛度，并大大簡化了機(jī)械結(jié)構(gòu)。2 2-聯(lián)軸器3-1（c）-聯(lián)

21、軸器3.2滾珠絲杠副 3.2.1滾珠絲桿螺母副工作原理 滾珠絲桿螺母副是數(shù)控機(jī)床中回轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動常用的傳動裝置。它以滾珠的滾動代替絲桿螺母副中的滑動，摩擦力小，具有良好的性能。（1）組成及工作原理：圖3.2-滾珠絲杠螺母副·組成：主要由絲桿、螺母、滾珠和滾道（回珠器）、螺母座等組成。·工作原理：在絲桿和螺母上加工有弧行螺旋槽，當(dāng)它們套裝在一起時便形成螺旋滾道，并在滾道內(nèi)裝滿滾珠。而滾珠則沿滾道滾動，并經(jīng)回珠管作周而復(fù)始的循環(huán)運(yùn)動?；刂楣軆啥诉€起擋珠的作用，以防滾珠沿滾道掉出。（2）特點(diǎn)： ·傳動效率高：機(jī)械效率可高達(dá)92%98%。·摩擦力小：主要

22、是用滾珠的滾動代替了普通絲桿螺母副的滑動。·軸向間隙可消除：也是由于滾珠的作用，提高了系統(tǒng)的剛性。經(jīng)預(yù)緊后可消除間隙。·使用壽命長、制造成本高：主要采用優(yōu)質(zhì)合金材料，表面經(jīng)熱處理后獲得高的硬度。（3）滾珠絲桿螺母副的消隙圖3.3雙螺母墊片調(diào)隙滾珠絲桿螺母副采用雙螺母結(jié)構(gòu)（類似于齒輪副中的雙薄片齒輪結(jié)構(gòu)）。通過改變墊片的厚度使螺母產(chǎn)生軸向位移，從而使兩個螺母分別與絲桿的兩側(cè)面貼合。當(dāng)工作臺反向時，由于消除了側(cè)隙，工作臺會跟隨CNC的運(yùn)動指令反向而不會出現(xiàn)滯后。圖3.4-雙螺母螺紋調(diào)隙圖3.5-鎖緊螺母調(diào)整預(yù)緊力圖示為利用兩個鎖緊螺母調(diào)整預(yù)緊力的結(jié)構(gòu)。兩個工作螺母以平鍵與外套相

23、聯(lián)，其中右邊的一個螺母外伸部分有螺紋。當(dāng)兩個鎖緊螺母轉(zhuǎn)動時，正是由于平鍵限制了工作螺母的轉(zhuǎn)動，才使得帶外螺紋的工作螺母能相對于鎖緊螺母軸向移動。間隙調(diào)整好后，對擰兩鎖緊螺母即可。結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠，應(yīng)用較廣。例：當(dāng)Z1=99，Z2=100時，mS1?？梢赃_(dá)到很高的調(diào)整精度。 3.2.2滾珠絲桿螺母副概況 滾珠絲桿螺母副的設(shè)計首先要選擇結(jié)構(gòu)類型：確定滾珠循環(huán)方式，滾珠絲杠螺母副的預(yù)緊方式。結(jié)構(gòu)類型確定之后，在計算和確定其他技術(shù)參數(shù)，包括：公稱直徑d0(或絲杠外徑d)、導(dǎo)程L0、滾珠的工作圈數(shù)j、列數(shù)K、精度等級等。 滾珠循環(huán)方式可分為外循環(huán)和內(nèi)循環(huán)兩大類，外循環(huán)又分為螺旋槽式和插管式。 滾珠絲杠

24、螺母副的預(yù)緊方法有：雙螺母墊片式預(yù)緊、雙螺母螺紋式預(yù)緊、雙螺母齒差式預(yù)緊、單螺母變導(dǎo)程預(yù)緊以及過盈滾珠預(yù)緊等幾種。 滾珠絲桿螺母副是在絲杠和螺母的軌道之間放入適量的滾珠，使螺紋間產(chǎn)生滾動摩擦。其作用是將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運(yùn)動或?qū)⒅本€運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動。滾珠絲桿螺母副具有傳動效率高、運(yùn)動平穩(wěn)、使用壽命長等特性。滾珠絲桿螺母副由專門工廠制造，當(dāng)型號計算選定后，可以外購或定制。3.3步進(jìn)電機(jī)步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元步進(jìn)電機(jī)件。在非超載的情況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響，當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動器接收到一個脈沖信號，它就驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)按設(shè)

25、定的方向轉(zhuǎn)動一個固定的角度，稱為“步距角”，它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運(yùn)行的。可以通過控制脈沖個數(shù)來控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的；同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機(jī)轉(zhuǎn)動的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。 3.3.1工作原理步進(jìn)電機(jī)是一種感應(yīng)電機(jī)，它的工作原理是利用電子電路，將直流電變成分時供電的，多相時序控制電流，用這種電流為步進(jìn)電機(jī)供電，步進(jìn)電機(jī)才能正常工作，驅(qū)動器就是為步進(jìn)電機(jī)分時供電的，多相時序控制器 雖然步進(jìn)電機(jī)已被廣泛地應(yīng)用，但步進(jìn)電機(jī)并不能象普通的直流電機(jī)，交流電機(jī)在常規(guī)下使用。它必須由雙環(huán)形脈沖信號、功率驅(qū)動電路等組成控制系統(tǒng)方可使用。因此用好步進(jìn)電機(jī)卻非易事，它涉

26、及到機(jī)械、電機(jī)、電子及計算機(jī)等許多專業(yè)知識。步進(jìn)電機(jī)作為執(zhí)行元件，是機(jī)電一體化的關(guān)鍵產(chǎn)品之一, 廣泛應(yīng)用在各種自動化控制系統(tǒng)中。隨著微電子和計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，步進(jìn)電機(jī)的需求量與日俱增，在各個國民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域都有應(yīng)用。 3.3.2分類 感應(yīng)子式電機(jī)以相數(shù)可分為：二相電機(jī)、三相電機(jī)、四相電機(jī)、五相電機(jī)等。以機(jī)座號（電機(jī)外徑）可分為：42BYG(BYG為感應(yīng)子式步進(jìn)電機(jī)代號）、57BYG、86BYG、110BYG、（國際標(biāo)準(zhǔn)），而像70BYG、90BYG、130BYG等均為國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)。 3.3.3優(yōu)點(diǎn)（1）電機(jī)旋轉(zhuǎn)的角度正比于脈沖數(shù)； （2）電機(jī)停轉(zhuǎn)的時候具有最大的轉(zhuǎn)矩（當(dāng)繞組激磁時）； （3）由于每步的

27、精度在百分之三到百分之五，而且不會將一步的誤差積累到下一步因而有較好的位置精度和運(yùn)動的重復(fù)性； （4）優(yōu)秀的起停和反轉(zhuǎn)響應(yīng)； （5）由于沒有電刷，可靠性較高，因此電機(jī)的壽命僅僅取決于軸承的壽命； （6）電機(jī)的響應(yīng)僅由數(shù)字輸入脈沖確定，因而可以采用開環(huán)控制，這使得電機(jī)的結(jié)構(gòu)可以比較簡單而且控 制成本 （7）僅僅將負(fù)載直接連接到電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上也可以極低速的同步旋轉(zhuǎn)。 （8）由于速度正比于脈沖頻率，因而有比較寬的轉(zhuǎn)速范圍。3.4計算切削力此次切削為橫切端面，主切削力可取縱切削力的1/2：此時走刀抗力為，吃刀抗力為。各分力比例粗略計算：3.5滾珠絲杠的計算及選擇已知參數(shù)：最大行程：350mm，失動量：，

28、工作臺最高轉(zhuǎn)速： 工作臺最高速度：查表選擇絲桿預(yù)期壽命： 小時 ， 摩擦系數(shù)。溜板及刀架估計尺寸（長×寬×高）：500mm×200mmm×100mm溜板及刀架估計重量：80kg估算溜板及刀架重量： 3.5.1滾珠絲杠導(dǎo)程的確定在本設(shè)計中，電機(jī)和絲杠直接相連，傳動比為，設(shè)電機(jī)的最高工作轉(zhuǎn)速為，則由公式(3.1)可得絲杠導(dǎo)程為： 3.5.2確定絲杠的等效轉(zhuǎn)速： 由公式得 ，最大進(jìn)給速度時絲杠的轉(zhuǎn)速： 最小進(jìn)給速度時絲杠的轉(zhuǎn)速： 絲杠等效轉(zhuǎn)速為： 3.5.3滾珠絲杠的負(fù)載（1）導(dǎo)軌的靜摩擦力FO。-導(dǎo)軌摩擦系數(shù)為取 0.2（2）計算進(jìn)給牽引力：式中：K-考慮顛

29、覆力矩影響的實(shí)驗(yàn)系數(shù)，取K=1.4 -滑動導(dǎo)軌摩擦系數(shù)，取0.2 G-溜板及刀架重量，G=800N（3)計算最大動負(fù)載式中 : -滾珠絲桿導(dǎo)程，初選5mm； -最大切削力下的進(jìn)給速度，可取最高進(jìn)給速度的1/21/3，此處為2m/min； T-使用壽命，按15000h； -運(yùn)轉(zhuǎn)系數(shù)，按一般運(yùn)轉(zhuǎn)取1.21.5； L-壽命以轉(zhuǎn)為1單位。 3.5.4滾珠絲桿螺母副的選型查閱附錄滾珠絲桿螺母副表，可采用外循環(huán)螺紋調(diào)整預(yù)緊的雙螺母滾珠絲桿，1列2.5圈，其額定負(fù)載為8800N，精度等級按表選為3級（大致相當(dāng)于老標(biāo)準(zhǔn)的E級）. 3.5.5傳動效率計算式中：-螺旋升角，= -摩擦角取滾動摩擦系數(shù)0.0030.

30、004 3.5.6剛度驗(yàn)算 先畫出此縱向進(jìn)給滾珠絲桿支撐方式草圖如圖所示。最大牽引力為2570N。支撐間距L=400mm絲桿螺母及軸承均進(jìn)行預(yù)緊，預(yù)緊力為最大軸向負(fù)載的1/3.圖3.5-傳動方式計算如下：（1）絲桿的拉伸或壓縮變形量（mm） 查滾珠絲杠軸向拉伸壓縮變形圖，根據(jù) ，查出，可算出：（2）滾珠與螺紋滾道間接觸變形 查W系列2.5圈1列絲杠副滾珠和螺紋滾道的接觸變形圖，（3） 支撐滾珠絲杠軸承的軸向接觸變形采用8102型推力球軸承，滾動體數(shù)量Z=12， 考慮到進(jìn)行了預(yù)緊，故綜合以上幾項(xiàng)變形量之和： 顯然此變形量已大于定位精度的要求，應(yīng)采用相應(yīng)的措施修改設(shè)計。因橫行溜板空間限制，不宜再加

31、大滾珠絲杠直徑，故采用貼塑導(dǎo)軌減小摩擦力，從而減小最大牽引力。重新計算如下： 查滾珠絲杠軸向拉伸壓縮變形圖，查出當(dāng)時，。 由于采用貼塑導(dǎo)軌，減小了最大牽引力，故需重新計算或查圖標(biāo)確定和。 查W系列2.5圈1列絲杠副滾珠和螺紋滾道的接觸變形圖，則 橫向進(jìn)給定位精度應(yīng)為縱向進(jìn)給定位精度的1/2，應(yīng)為。此變形量 已能滿足定位精度的要求。（4)穩(wěn)定性校核計算臨界負(fù)載（N） 式中 E-材料彈性模量，鋼為； I-截面慣性矩，對于絲杠為（為絲杠內(nèi)徑）； L-絲杠兩支承端距離（cm）； -絲杠支撐方式系數(shù)，從表：滾珠絲杠的支撐方式系數(shù)，查出一端固定一端簡支，為2.00。表3.1：滾珠絲杠的支撐方式系數(shù)方式一端

32、固定一端自由兩端簡支一端固定一端簡支兩端固定0.251.002.004.00一般=2.54此滾珠絲桿不會產(chǎn)生失穩(wěn)。(5)滾珠絲杠副幾何參數(shù)其幾何參數(shù)見下表： 表3.2：及滾珠絲杠幾何參數(shù)參數(shù)名稱符號關(guān)系式 螺紋滾道公稱直徑4020導(dǎo)程65接觸角鋼球直徑3.9693.175滾道法面半徑R2.0641.651偏心距e0.0560.045螺紋升角螺桿外徑d3919.4內(nèi)徑35.98416.789接觸直徑36.035516.835螺母螺紋直徑D44.01623.212內(nèi)徑40.793820.6353.6齒輪傳動比計算已確定縱向進(jìn)給脈沖當(dāng)量=0.005，滾珠絲杠導(dǎo)程=5mm，初選步進(jìn)電機(jī)步距角，可計算傳

33、動比i： 考慮帶結(jié)構(gòu)上的原因，不使大齒輪直徑太大，以免影響到橫行溜板的有效行程，故此可采用兩級齒輪將速： 因進(jìn)給運(yùn)動齒輪受力不大，模數(shù)m取2。有關(guān)參數(shù)參照下表： 表3.3：傳動齒輪幾何參數(shù)齒數(shù)Z324024402025分度圓d=mz648048804050齒頂圓688452844454齒根圓597543753545齒寬（610）202020202020中心距7264453.7步進(jìn)電機(jī)的計算和選型 3.7.1 初選步進(jìn)電機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)矩 式中 -脈沖當(dāng)量（mm/step）; -進(jìn)給牽引力（N）； -步距角，初選雙拍制為; -電機(jī)絲杠的傳動效率，為齒輪、 軸承、 絲杠效率之積，分別為0.98 、0.99

34、、0.99和0.94；3.7.2估算步進(jìn)電機(jī)啟動轉(zhuǎn)矩 3.7.3計算最大靜轉(zhuǎn)矩查下表 表3.4：步進(jìn)電機(jī)啟動轉(zhuǎn)矩和最大靜轉(zhuǎn)矩的關(guān)系 步進(jìn)電機(jī)相數(shù) 三相四相五相六相拍數(shù)36485106120.50.8660.7070.7070.8090.9510.8660.866 取五相十拍則 3.7.4計算步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)頻率和最高啟動頻率 式中 -最大切削進(jìn)給速度（m/min）； -最大快移速度（m/min）； -脈沖當(dāng)量。3.7.5初選步進(jìn)電機(jī)型號 根據(jù)估算出的最大靜轉(zhuǎn)矩在國產(chǎn)BF反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)表中查出110BF004最大靜轉(zhuǎn)矩為490可以滿足要求?？紤]到此經(jīng)濟(jì)數(shù)控車床有可能使用較大的切削用量，應(yīng)該稍

35、大轉(zhuǎn)矩的步進(jìn)電機(jī)，以留有一定余量。另一方面，與國內(nèi)同類型機(jī)床進(jìn)行類比，決定采用130BF001步進(jìn)電機(jī)。單從表中看出，130BF001步進(jìn)電機(jī)最高空載啟動頻率為3000Hz，不能滿足（4000Hz）的要求，此項(xiàng)指標(biāo)可暫不考慮，可采用軟件升降速程序來解決。3.8校核步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)矩 3.8.1等效轉(zhuǎn)動慣量計算 據(jù)表轉(zhuǎn)動慣量計算，傳動系統(tǒng)折算到電機(jī)軸上的總的轉(zhuǎn)動慣量可由下式計算： 式中 -步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量; 、-齒輪、的轉(zhuǎn)動慣量； -滾珠絲杠轉(zhuǎn)動慣量。參考同類型機(jī)床，初選反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)130BF001，其轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量=4.7 代入上式： 考慮步進(jìn)電機(jī)與傳動系統(tǒng)慣量匹配問題， 基本滿足慣量匹配的要求

36、。3.8.2電機(jī)轉(zhuǎn)矩計算機(jī)床在不同工況下，其所需轉(zhuǎn)矩不同，下面分別按給階段計算。（1）快速空載啟動轉(zhuǎn)矩M 在快速空載啟動階段，加速轉(zhuǎn)矩占的比例較大，具體計算公式如下： 將前面數(shù)據(jù)代入，式中各符號意義同前。 啟動加速時間 折算到電機(jī)軸上的摩擦轉(zhuǎn)矩 式中 -導(dǎo)軌的摩擦力（N）; -垂直方向的切削力（N） G-運(yùn)動部件的總重量（N） -導(dǎo)軌摩擦系數(shù)； i-齒輪降速比； -傳動鏈總效率，一般可取0.70.85。附加摩擦轉(zhuǎn)矩： 式中 -滾珠絲杠預(yù)加負(fù)荷，一般去1/3，為進(jìn)給牽引力（N）； -滾珠絲杠導(dǎo)程（cm）； -滾珠絲杠未預(yù)緊時的傳動效率，一般取。以上綜合計算： （2）快速移動時所需轉(zhuǎn)矩 3）最大切

37、削負(fù)載時所需轉(zhuǎn)矩 從上面計算可以看出，、和三種工況下，以快速空載啟動所需轉(zhuǎn)矩最大，即以此項(xiàng)作為校核步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)矩的依據(jù)。從表：步進(jìn)電機(jī)啟動轉(zhuǎn)矩和最大靜轉(zhuǎn)矩的關(guān)系中可以查出，當(dāng)步進(jìn)電機(jī)為五相十拍時，則最大靜轉(zhuǎn)矩為 從文獻(xiàn)中表看出國產(chǎn)BF反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)技術(shù)參數(shù)中查出90BYG5502型步進(jìn)電機(jī)最大轉(zhuǎn)矩為9.31大于所需最大靜轉(zhuǎn)矩，可以滿足此要求。 3.8.3校核步進(jìn)電機(jī)起動矩頻特性和運(yùn)行矩頻特性 前面已經(jīng)計算出此機(jī)床最大快移時需步進(jìn)電機(jī)的最高起動頻率為4000Hz，切削進(jìn)給時所需步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行頻率為833Hz。 從表：國產(chǎn)BF反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)技術(shù)參數(shù)中查出130BF001型步進(jìn)電機(jī)允許的最高空載起動頻率

38、為3000Hz，運(yùn)行頻率為16000Hz，再從步進(jìn)電機(jī)起動矩頻特性圖中查出130BF001步進(jìn)電機(jī)起動矩頻特性和運(yùn)行矩頻特性如下圖所示?？闯?，當(dāng)步進(jìn)電機(jī)起動時，=2400Hz時，=100不能滿足此機(jī)床說要求的空載起動力矩（188.85）直接使用會產(chǎn)生失步現(xiàn)象，所以必須采用升降速控制（用軟件實(shí)現(xiàn)），將啟動頻率降到2000Hz時，起動轉(zhuǎn)矩可增高到180，然后再電路上在采用高低壓驅(qū)動電路，還可將步進(jìn)電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩擴(kuò)大一倍左右。 當(dāng)快速運(yùn)動和切削進(jìn)給時，130BF001型步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行距頻特性完全可以滿足要求。3.9減速箱體的設(shè)計 根據(jù)機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)課程設(shè)計減速箱體和附件設(shè)計，設(shè)計進(jìn)給系統(tǒng)減速箱體。 減速器

39、箱體起著支持和固定軸系零件、保證軸系運(yùn)轉(zhuǎn)精度、良好的潤滑及可靠密封等重要作用，設(shè)計箱體結(jié)構(gòu)，應(yīng)保證有足夠的剛度和良好的工藝性。（1）箱體的壁厚及其結(jié)構(gòu)尺寸的確定（2）箱蓋頂部外表面輪廓的確定（3）油面位置及箱座的確定（4）箱體結(jié)合面的密封4導(dǎo)軌的計算和選型4.1對導(dǎo)軌的基本要求 機(jī)床上的運(yùn)動部件（如刀架、工作臺）都是沿著床身、立柱、橫梁等基礎(chǔ)件上的導(dǎo)軌面運(yùn)動的。因此，導(dǎo)軌的功能就是的支承和導(dǎo)向，支承運(yùn)動部件并保證運(yùn)動部件在外力（運(yùn)動部件本身的重量、工件的重量、切削力、牽引力等）的作用下，能準(zhǔn)確地沿著一定的方向運(yùn)動。導(dǎo)軌性能的好壞，直接影響機(jī)床的加工精度、承載能力和使用性能。因此，導(dǎo)軌應(yīng)滿足以下

40、基本要求。 4.1.1導(dǎo)向精度 是指機(jī)床的運(yùn)動部件沿導(dǎo)軌移動時的直線性和它與有關(guān)基面之間相互位置的準(zhǔn)確性，無論在空載或功削加工時，導(dǎo)軌都應(yīng)有足夠的導(dǎo)向精度。影響導(dǎo)向主要因素有導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)形式、導(dǎo)軌的制造精度和裝配質(zhì)量，以及導(dǎo)軌和基礎(chǔ)件的剛度等。 4.1.2精度保持性 是指導(dǎo)軌載長期使用中保持導(dǎo)向精度的能力。導(dǎo)軌的耐磨性是保持精度的決定性因素，它與導(dǎo)軌的摩擦性質(zhì)、導(dǎo)軌的材料等有關(guān)。除了力求減少磨損量外，還應(yīng)使導(dǎo)軌面載磨損后能自動補(bǔ)償和便于調(diào)整。 4.1.3低速運(yùn)動平穩(wěn)性 運(yùn)動不見載導(dǎo)軌上低速運(yùn)動或微量位移時，運(yùn)動應(yīng)平穩(wěn)， 無爬行現(xiàn)象。這一要求對數(shù)控機(jī)床尤為重要，它與導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)類型、潤滑條件大等有關(guān)

41、，要求導(dǎo)軌的摩擦系數(shù)要小、以減少摩擦阻力，而且動靜摩擦系數(shù)應(yīng)盡量接近，以及有良好的阻尼性。2) 結(jié)構(gòu)簡單、工藝性能。要求導(dǎo)軌便于加工、裝配、調(diào)整和維修。4.2導(dǎo)軌的分類機(jī)床上常用的導(dǎo)軌，安運(yùn)動軌跡可分為直線運(yùn)動導(dǎo)軌和圓周運(yùn)動導(dǎo)軌；按工作性質(zhì)可分為主運(yùn)動導(dǎo)軌、進(jìn)給運(yùn)動導(dǎo)軌和調(diào)整導(dǎo)軌；按接觸面間的摩擦性質(zhì)補(bǔ)同，可分為滑動導(dǎo)軌、滾動導(dǎo)軌和靜壓導(dǎo)軌三大類。按導(dǎo)軌承導(dǎo)面的截面形狀，滑動導(dǎo)軌可分為圓柱面導(dǎo)軌和棱柱面導(dǎo)軌（圖3-31）。其中凸形導(dǎo)軌不易積存切屑、臟物，但也不易保存潤滑油，故宜作低速導(dǎo)軌，例如車床的床身導(dǎo)軌。凹形導(dǎo)軌則相反，可作高速導(dǎo)軌，如磨床的床身導(dǎo)軌，但需有良好的保護(hù)裝置，以防切屑、臟物掉

42、入。 圖4.1 滑動摩擦導(dǎo)軌截面形狀 4.2.1圓柱面導(dǎo)軌圓柱面導(dǎo)軌的優(yōu)點(diǎn)是導(dǎo)軌面的加工和檢驗(yàn)比較簡單，易于達(dá)到較高的精度；缺點(diǎn)是對溫度變化比較敏感，間隙不能調(diào)整。圖4.2 圓柱面導(dǎo)軌 在圖3-32所示的結(jié)構(gòu)中，支臂3和立柱5構(gòu)成圓柱面導(dǎo)軌。立柱5的圓柱面上加工有螺紋槽，轉(zhuǎn)動螺母1即可帶動支臂3上下移動，螺釘2用于鎖緊，墊塊4用于防止螺釘2壓傷圓柱表面。 在多數(shù)情況下，圓柱面導(dǎo)軌的運(yùn)動件不允許轉(zhuǎn)動，為此，可采用各種防轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)。最簡單的防轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)是在運(yùn)動件和承導(dǎo)件的接觸表面上作出平面、凸起或凹槽。圖3-33a、b、c是這種防轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的幾個例子。利用輔助導(dǎo)向面可以更好地限制運(yùn)動件的轉(zhuǎn)動（圖3-33d），

43、適當(dāng)增大輔助導(dǎo)向面與基本導(dǎo)向面之間的距離，可減小由導(dǎo)軌間的間隙所引起的轉(zhuǎn)角誤差。當(dāng)輔助導(dǎo)向面也為圓柱面時，即構(gòu)成雙圓柱面導(dǎo)軌（圖3-33e），它既能保證較高的導(dǎo)向精度,又能保證較大的承載能力。 圖4.3-有防轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的圓柱面導(dǎo)軌 為了提高圓柱面導(dǎo)軌的精度，必須正確選擇圓柱面導(dǎo)軌的配合。當(dāng)導(dǎo)向精度要求較高時，常選用H7f7或H7S6配合。當(dāng)導(dǎo)向精度要求不高時，可選用H8f7或H8s7配合。若儀器在溫度變化不大的環(huán)境下工作，可按H7h6或H7巧s6配合加工，然后再進(jìn)行研磨直到能夠平滑移動時為止。導(dǎo)軌的表面粗糙度可根據(jù)相應(yīng)的精度等級決定。通常，被包容零件外表面的粗糙度小于包容件的內(nèi)表面的粗糙度。 4.

44、2.2棱柱面導(dǎo)軌 常用的棱柱面導(dǎo)軌有三角形導(dǎo)軌、矩形導(dǎo)軌、燕尾形導(dǎo)軌以及它們的組合式導(dǎo)軌。（1）雙三角形導(dǎo)軌 如圖334a所示兩條導(dǎo)軌同時起著支承和導(dǎo)向作用，故導(dǎo)軌的導(dǎo)向精度高，承載能力大，兩條導(dǎo)軌磨損均勻，磨損后能自動補(bǔ)償間隙，精度保持性好。但這種導(dǎo)軌的制造、檢驗(yàn)和維修都比較困難，因?yàn)樗笏膫€導(dǎo)軌面都均勻接觸，刮研勞動量較大。此外，這種導(dǎo)軌對溫度變化比較敏感。 （2）三角形一平面導(dǎo)軌(圖3-34b) 這種導(dǎo)軌保持了雙三角形導(dǎo)軌導(dǎo)向精度高、承載能力大的優(yōu)點(diǎn)，避免了由于熱變形所引起的配合狀況的變化，且工藝性比雙三角形導(dǎo)軌大為改善，因而應(yīng)用很廣。缺點(diǎn)是兩條導(dǎo)軌磨損不均勻，磨損后不能自動調(diào)整間隙。

45、 圖 4.4- 三角形導(dǎo)軌（3）矩形導(dǎo)軌 矩形導(dǎo)軌可以做得較寬，因而承載能力和剛度較大。優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單制造、檢驗(yàn)、修理較易。缺點(diǎn)是磨損后不能自動補(bǔ)償間隙，導(dǎo)向精度不如三角形導(dǎo)軌。圖3-35所示結(jié)構(gòu)是將矩形導(dǎo)軌的導(dǎo)向面A與承載面B、C分開，從而減小導(dǎo)向面的磨損，有利于保持導(dǎo)向精度。圖3-35a中的導(dǎo)向面A是同一導(dǎo)軌的內(nèi)外側(cè)，兩者之間的距離較小，熱膨脹變形較小，可使導(dǎo)軌的間隙相應(yīng)減小，導(dǎo)向精度較高。但此時兩導(dǎo)軌面的摩擦力將不相同，因此應(yīng)合理布置驅(qū)動元件的位置，以避免工作臺傾斜或被卡住。圖3-35b所示結(jié)構(gòu)以兩導(dǎo)軌面的外側(cè)作為導(dǎo)向面，克服了上述缺點(diǎn)，但因?qū)к壝骈g距離較大，容易受熱膨脹的影響，要求間隙

46、不宜過小，從而影響導(dǎo)向精度。圖 4.5-矩形導(dǎo)軌(4）燕尾導(dǎo)軌 主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊、調(diào)整間隙方便。缺點(diǎn)是幾何形狀比較復(fù)雜，難于達(dá)到很高的配合精度，并且導(dǎo)軌中的摩擦力較大，運(yùn)動靈活性較差，因此，通常用在結(jié)構(gòu)尺寸較小及導(dǎo)向精度與運(yùn)動靈便性要求不高的場合。圖3-36為燕尾導(dǎo)軌的應(yīng)用舉例，其中圖3-36c所示結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是把燕尾槽分成幾塊，便于制造、裝配和調(diào)整。 圖 4.6- 燕尾導(dǎo)軌應(yīng)用舉例 綜合各方面的考慮，刀架上的導(dǎo)軌選用燕尾槽導(dǎo)軌 結(jié)構(gòu)緊湊，高度較小，結(jié)構(gòu)緊湊、調(diào)整間隙方便常用于多層次移動部件中（如車床刀架）。如下圖所示4.3導(dǎo)軌的間隙調(diào)整 為保證導(dǎo)軌正常工作，導(dǎo)軌滑動表面之間應(yīng)保持適當(dāng)?shù)拈g隙。

47、間隙過小會增大摩擦力，間隙過大又會降低導(dǎo)向精度。為此常采用以下辦法，以獲得必要的間隙。 采用磨、刮相應(yīng)的結(jié)合面或加墊片的方法以獲得合適的間隙。如圖3-36a所示燕尾導(dǎo)軌，為了獲得合適的間隙，可在零件1與2之間加上墊片3或采取直接鏟刮承導(dǎo)件與運(yùn)動件的結(jié)合面A的辦法達(dá)到。 圖 4.7-平鑲條調(diào)整導(dǎo)軌間隙5刀架 由于擋繩板和制動盤之間的間距為300mm，所以車削裝置的刀架必須不能超過這個值，否則將碰到制動盤或者擋繩板，造成事故，或者車削精度達(dá)不到要求。轉(zhuǎn)塔刀架的寬度大于300mm，同時考慮到車削裝置刀架的選用應(yīng)盡量簡單，所以采用自制的刀架。1-車刀；2-固定車刀螺釘；3-小刀架；4-大刀架。 小刀架

48、和大刀架之間是焊接在一起的，車刀使用固定螺釘固定，固定螺釘為4個M10的螺釘。車削一個端面時用兩個螺釘當(dāng)車削另外一個端面的時候?qū)④嚨兜罐D(zhuǎn)，用另外兩個螺釘夾持固定。6車削裝置支承裝置 車削支承裝置式由底座，彎板支架，制動器支架組成。（1）考慮到減速箱和步進(jìn)電機(jī)都裝在床鞍上，所以床鞍需要一個底座支承，底座的材料為HT200，將其焊接在床鞍上。（2）彎板支架是由兩塊HT200的鑄鐵焊接成的，將其中一塊打孔，用五個M38的螺栓固定在制動器支架上，承受車削裝置的重力。（3）制動器支架是提升機(jī)本身的制動器支架，將其兩側(cè)共四個制動閘塊取下，將彎板支架裝在制動器支架上。制動器需要車削的是兩個端面，故車削另一個

49、端面時應(yīng)將彎板裝在制動器支架另一側(cè)。7刀具的選擇7.1刀具的選擇原則（1） 盡可能選擇大的刀桿橫截面尺寸，較短的長度尺寸提高刀具的強(qiáng)度和剛度，減小刀具振動；（2）選擇較大主偏角（大于75°，接近90°）；粗加工時選用負(fù)刃傾角（3）精加工時選用無涂層刀片及小的刀尖圓弧半徑；（4）盡可能選擇標(biāo)準(zhǔn)化、系統(tǒng)化刀具；（5) 選擇正確的、快速裝夾的刀桿刀柄。7.2刀桿刀頭的材料選擇 刀架要有足夠的強(qiáng)度和剛度, 可采用車床刀架, 也可自制土刀架。安裝要平穩(wěn)牢固, 以防振動。在使甩前要調(diào)整側(cè)定,保證精度, 使誤差調(diào)整在規(guī)定的范圍內(nèi)。刀架可安裝在固定盤形閘的地腳螺栓上, 刀架最好是自動進(jìn)刀, 以提升機(jī)卷筒每轉(zhuǎn)一圈能進(jìn)刀一次為宜。刀桿有主刀桿和副刀桿, 主刀桿為了減少振動, 可采用鑄鐵件, 規(guī)格為70*80。也可采用100mm的圓鋼刨平上下兩面,主刀桿一根即可, 副刀桿至少要6根, 其中, 根作粗車用, 刀頭材質(zhì)為YG8。或YT15兩根作精車用, 刀頭材質(zhì)為YT303 。8車削工藝8.1車刀安裝 車刀安裝得是否正確，將直接影響切削能否順利進(jìn)行和工件的加工質(zhì)量。即使刃磨合理的車刀，如果安裝得不正確，也會改變車刀工作時的實(shí)際角度。因此車刀安裝后，必須保證做到： （1）車刀的伸出長度不宜過長，否則在切削過程中會減弱刀桿的剛性，容易產(chǎn)生振動，影響工件的表面粗糙