機械設(shè)計精密設(shè)計導軌與基座

1、機械設(shè)計精密設(shè)計導軌與基座第1頁，共14頁，2022年，5月20日，3點29分，星期四2 導軌設(shè)計的要求1 導向精度導向精度是運動副的主要技術(shù)指標，它是指導軌副中運動件沿給定方向做直線或旋轉(zhuǎn)運動的精確程度 直線運動導軌幾何精度的幾項指標 導軌在水平平面和垂直平面的直線度圖（a) 圖（b）為V型導軌在水平平面和垂直平面的直線度，其誤差為。第2頁，共14頁，2022年，5月20日，3點29分，星期四 導軌間的平行度和垂直度導軌在垂直平面內(nèi)的直線度誤差對工作平面加工精度的影響兩導軌面的平行度二 剛度導軌的剛度是指外力作用下導軌本身抵抗變形的能力 第3頁，共14頁，2022年，5月20日，3點29分，

2、星期四 1刀具；2橫梁；3主軸箱 1立柱；2縱梁；3橫梁；4滾動軸承；5小車；6滾輪；7校正板；8螺桿三 耐磨性減少磨損的措施1降低導軌面比壓導軌面比壓是指導軌單位面積上承受載荷的能力，即 第4頁，共14頁，2022年，5月20日，3點29分，星期四式中 p導軌面比壓； W作用于導軌面上的集中載荷； A承載面積；a為導軌寬度； L為動導軌長度。 2良好的防護與潤滑3正確選擇導軌副的材料和熱處理 3 導軌導向設(shè)計一 按運動學原理設(shè)計一個剛體在空間中有6個自由度，如圖（a）所示沿x，y，z軸的移動和繞這三個軸的轉(zhuǎn)動實際中往往受到約束，如圖（b）所示。第5頁，共14頁，2022年，5月20日，3點2

3、9分，星期四在將導軌的形體用符號來表示：球S、平面P、圓柱C、V形VG、山形VM的情況下，導軌副的基本單元可組合成如下六種實用類型如下。（1）球與平面 （3）平面與平面 （4）球與V形 （5）山形與V形 （6）圓柱與V形 （2）圓柱與平面 二 按誤差平均原理計算第6頁，共14頁，2022年，5月20日，3點29分，星期四 4 滾動導軌含義：在動、靜兩導軌面間放入滾珠、滾柱或滾針等滾動體，導軌運動處于滾動摩擦狀態(tài)，這種導軌稱為滾動導軌。 一 結(jié)構(gòu)特點滾動導軌按滾動體分，有滾珠導軌、滾柱導軌、滾針導軌等。1滾珠導軌滾珠導軌結(jié)構(gòu)型式 第7頁，共14頁，2022年，5月20日，3點29分，星期四2滾柱

4、（針）導軌滾柱（針）導軌副結(jié)構(gòu)形式 3滾動軸承導軌4組合導軌滾珠與滾柱組合的導軌 滾柱與長圓柱軸組合的導軌副 第8頁，共14頁，2022年，5月20日，3點29分，星期四 5 基座一 基座的結(jié)構(gòu)特點及主要技術(shù)要求 精密數(shù)控銑床的結(jié)構(gòu)圖 1基座；2工作臺；3傳動系統(tǒng)；4電機；5立柱；6控制系統(tǒng)基座與支承件的特點尺寸較大結(jié)構(gòu)比較復雜基座設(shè)計時應注意的問題剛性 熱變形抗振性 穩(wěn)定性 第9頁，共14頁，2022年，5月20日，3點29分，星期四提高抗振性的方法 提高靜剛度 減小內(nèi)部振源的振動影響。 減輕重量。 有時采取隔振措施以減小外界振源對儀器正常工作的影響。 為提高穩(wěn)定性對基座和支承件要進行時效處

5、理的方法 自然時效處理。 人工時效處理。 二 基座與支承件的結(jié)構(gòu)設(shè)計當構(gòu)件承受彎曲載荷，其彎曲變形量為 1 正確的選擇截面第10頁，共14頁，2022年，5月20日，3點29分，星期四扭曲變形量則為 式中 K1，K2抗彎、抗扭系數(shù)，與材料彈性模數(shù)和尺寸有關(guān)；截面抗彎、抗扭慣性矩，與構(gòu)件的截面形狀有關(guān)。 ， 結(jié)論： 空心的截面慣性矩比實心的大，即空心截面構(gòu)件的剛度比實心的高。因此在相同截面面積的情況下，采用加大橫截面輪廓尺寸而減小壁厚的辦法可提高支承件的剛度。 采用圓形空心截面能提高抗彎和抗扭剛度。采用長方開空心截面對提高長邊方向的抗彎剛度效果顯著。 截面為不封閉形式，抗扭剛度極差。因此，在相同

6、的截面面積的情況下，支承件的截面最好做成四邊封閉的箱形。第11頁，共14頁，2022年，5月20日，3點29分，星期四2合理布置筋板和加強筋 按布置形式筋板分 縱向筋板 橫向筋板 斜置筋板 筋板的布置形式 第12頁，共14頁，2022年，5月20日，3點29分，星期四各種筋板的布置形式如圖所示 (a)，(b)和(c)都是方格式縱橫筋，其中(c)比(b)的鑄造性能好，因為(c)中筋條受力狀況好，交叉處金屬聚集較少，分布均勻，內(nèi)應力小 。(d)、(e)是三角形和菱形筋，不僅剛度較好，工藝也較簡單。 (f)是六角（蜂窩）形筋，抗彎、抗扭剛度較好，鑄件均勻收縮，內(nèi)應力小，不易斷裂，但其鑄造泥芯很多。 (f)是六角（蜂窩）形筋，抗彎、抗扭剛度較好，鑄件均勻收縮，內(nèi)應力小，不易斷裂，但其鑄造泥芯很多。 (g)、(h)形筋鑄造工藝也較復雜，但剛度很好。 第13頁，共14頁，2022年，5月20日，3點29分，星期四一般筋條采用直筋或人字形筋 筋條的形狀 三 基座與支承件的材