單工位雙面臥式車方組合機床的整體設計含6張CAD圖

單工位雙面臥式車方組合機床的整體設計含6張CAD圖,單工位,雙面,臥式,組合,機床,整體,總體,設計,cad XX XX設計(XX)任務書 課題名稱 單工位雙面臥式車方組合機床的整體設計 院 （系） 專 業(yè) 姓 名 學 號 起訖日期 指導教師 20XX 年 6 月 1 日 一、 畢業(yè)設計（論文）的內容和要求 1. 內容 題目：單工位雙面臥式車方組合機床整體設計 1. 制定工藝方案 2. 機床結構方案的分析確定 3. 組合機床總體設計 4. 組合機床部件的設計和施工設計 5.運用CAD繪制裝配圖零件圖 6.撰寫畢業(yè)設計論文 2. 要求： 本次設計是根據實際工程中的需要，完成臥式單工位雙面車方組合機床的整體設計 二、 畢業(yè)設計（論文）圖紙內容及張數 論文圖紙包括液壓缸裝配圖，液壓滑臺裝配圖，缸體，滑鞍，聯結件和機床整體圖共六張圖紙。 三、 實驗內容及要求 內容：本次設計是根據實際工程中的需要，完成臥式單工位雙面車方組合機床的整體設計。組合機床就是用按系列化標準化設計的通用部件和按被加工零件的形狀及加工工藝要求設計的專用部件組成的專用機床。它能從多面、多工位、多軸對一個或幾個工件同時加工，和一般萬能機床相比，具有設計制造周期短、成本低、自動化程度高、加工效率高、加工質量穩(wěn)定，減輕工人勞動強度等優(yōu)點。而我們設計的車方機床，就是用曲率半徑很大的橢圓短半軸曲線代替直線切削方形工件。在機床中間底座上裝有固定夾具,用于安裝工件。機床工作時,裝兩把車刀的車頭主軸由單獨電機驅動作回轉主運動,同時車頭由側底座上的液壓滑臺帶動作進給運動。一次裝夾,一個工步完成了4 個平面的切削。與一般銑削相比，減少了工件的二次裝夾和調整分度的時間，提高了生產率，減輕了勞動強度，降低了生產成本。 參考文獻 《組合機床設計》 大連組合機床研究所編 機械工業(yè)出版社 1975 《金屬切削機床》 鄧懷德 主編 機械工業(yè)出版社 1987 《機械設計》 濮良貴 紀名剛編 高等教育出版社 2001 《機械原理》 孫桓 陳作模 高等教育出版社 2001 《機床設計圖冊》 上海紡織工學院編 上?？萍技夹g出版社 1979 《組合機床設計》 沈陽工業(yè)大學編 上海科技技術出版社 1985 五.畢業(yè)設計（論文）進程安排 起訖日期 設計（論文）各階段工作內容 備 注 2016.6.1-6.15 查閱相關參考資料，完成開題報告 2016.6.20-7.10 結構設計 2016.7.12-8.20 完成AutoCAD零件圖、裝配圖 2016.8.22-9.5 編寫設計說明書 2016.11.6-12.6 畢業(yè)設計（論文）的修改、答辯的準備 4 畢業(yè)設計(論文)開題報告 學生姓名： 尚宜標 學 號： 4264712255 所在學院： 南京工業(yè)大學繼續(xù)教育學院 專 業(yè)： 機械工程及自動化 設計(論文)題目：單工位雙面臥式車方組合機床的整體設計 指導教師： 彭紅梅 2015 年 6 月 1 日 畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告 一、選題的目的和意義 1 能夠掌握車方機床設計計算的基本原理和方法,提高設計計算的能力。 2 深化所學的理論知識，能夠運用所學的知識解決問題的能力， 3 樹立正確的設計思想，為以后在工作中遇到相關問題提供解決依據。 4 培養(yǎng)獨立工作能力，進一步鞏固和擴展專業(yè)知識，提高自己運用科研成果和新技術的能力，以及對現有機械設備和生產過程技術改造的能力。 5 能夠進一步的掌握組合機床方面的有關知識，培養(yǎng)學生嚴謹求實，理論聯系實際的工作作風和嚴肅認真，一絲不茍的科學態(tài)度，使學生樹立正確的生產觀念和技術經濟觀點。以及了解當今組合機床的發(fā)展前景。 通過本次畢業(yè)設計，能使我們把選修的基礎課程和專業(yè)基礎課程中所獲得的理論知識在實際的設計工作中綜合地加以應用；能使我們更熟練應用有關參考資料、計算圖表、手冊，熟悉有關的國家標準和頒布標準；能使我們具有獨立設計思考的能力，為以后走上工作崗位打下堅實的基礎。 二、 國內外研究綜述 我國組合機床最近幾年在汽車、柴油機、電機、儀器、儀表、礦山機械及紡織機械等部門獲得廣泛的應用，對大多數組合機床來說，目前主要用來完成鉆孔、擴孔、鉸孔、攻絲及銑削等工序。完成這些工序，在工廠常常采用大量的立鉆、鏜床、萬能銑床，占用很大的廠房面積和很多工人。而采用組合機床，由于采用多軸多面加工，就能大大的縮小占地面積，成倍和幾十倍的提高勞動生產率，所以組合機床及其自動線獲得更加迅速的發(fā)展。 組合機床及其自動線是一種技術綜合性很高的高技術專用產品，是根據用戶特殊要求而設計的，它涉及到加工工藝、刀具、測量、控制、診斷監(jiān)控、清洗、裝配和試漏等技術。我國組合機床及組合機床自動線總體技術水平比發(fā)達國家要相對落后，國內所需的一些高水平組合機床及自動線幾乎都從國外進口。工藝裝備的大量進口勢必導致投資規(guī)模的擴大，并使產品生產成本提高。因此，市場要求我們不斷開發(fā)新技術、新工藝，研制新產品，由過去的“剛性”機床結構，向“柔性”化方向發(fā)展，滿足用戶需求。 三、畢業(yè)設計（論文）所用的方法 1．通過圖書館查閱相關的手冊及書籍； 2．通過工業(yè)期刊閱覽室參閱相關期刊； 3．通過互聯網了解模具方面的最新動態(tài)； 4．向老師請教一些難點、疑點； 5．設計過程中與同學討論各類問題。 參考文獻 《組合機床設計》 大連組合機床研究所編 機械工業(yè)出版社 1975 《金屬切削機床》 鄧懷德 主編 機械工業(yè)出版社 1987 《機械設計》 濮良貴 紀名剛編 高等教育出版社 2001 《機械原理》 孫桓 陳作模 高等教育出版社 2001 《機床設計圖冊》 上海紡織工學院編 上海科技技術出版社 1979 《組合機床設計》 沈陽工業(yè)大學編 上?？萍技夹g出版社 1985 畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告 指導教師意見： 指導教師： 年 月 日 所在專業(yè)審查意見： 負責人： 年 月 日 5 XXXXX XX（設計）答辯記載表 教學站點：徐州機電工程高等職業(yè)學校 專業(yè)名稱：機械工程及自動化 姓名 學 號 身份證號 專業(yè)名稱 工作單位 論文題目 單工位雙面臥式車方組合機床的整體設計 指導老師（職稱） 彭紅梅 論文主要內容： 一、組合機床運行機構的基本原則、要求和機床運行機構的計算。 二、機床工件加工原理和加工工藝的設計。 三、切削能力的計算以及刀具的選擇。 四、組合機床臥式床身的設計 指導教師意見： 建議成績： 指導教師簽名： 日期： 年 月 日 答辯記錄（包括所提問題及答辯情況）： 執(zhí)筆教師簽字： 日期： 年 月 日 答辯（學科）小組意見： 評定成績： 組長簽字： 組員： 日期： 年 月 日 單工位雙面臥式車方組合機床的整體設計 摘 要 在普通機床上加工方頭軸類零件，工作效率低、勞動強度大。當其零件有一定的批量要求時，其生產就顯得力不從心了，為此設計了專用設備。車方機床用曲率半徑很大的橢圓短半軸曲線代替直線切削方形工件。生產率高,刀具成本低。選取適當的車頭行星輪的分度圓直徑,可以有效地控制車方原理的直線 度誤差。對實際工件進行了原理誤差的分析計算和行星輪系的設計計算。 本組合機床是針對單面雙工位臥式車削的組合機床，在完成組合機床總體設計的基礎上，主要完成液壓系統及滑臺的設計。在設計過程中借鑒了國內一些現有組合機床的設計資料，結合被加工零件的結構特征，在指導老師的幫助下設計而成。進給部分采用液壓滑臺形式，主要是因為液壓系統具有工作比較平穩(wěn)，反應快、沖擊小，能高速啟動、制動和換向；能在運動過程中實現無級調速，調速方便，而且調速性能好；控制、調節(jié)比較簡單，操縱比較方便，易于實現自動化，如與電氣控制相配合，可方便地實現復雜的程序動作和遠程控制等優(yōu)點。 關鍵詞：車方 行星輪系 橢圓 方形 直線度 液壓 An overview of the design of combined machine tool Abstract Process the square shaft parts on the common machine tool, inefficient and labor-intensive. When a certain amount for their parts, their production becomes unable, for the design of specialized equipment. It illustrates a ellipse’s short semi - axial curved line with great cured radius , that can replace the straight line for cutting square work - pieces on the machine tool. The productivity of this rebuilt machine tool is higher and the cost of cutter is lower. The principle straightness error of cutting square in work - pieces can be controlled by choosing a suitable pitch diameter of the planetary gear in the machine tools. Analytic calculations of the error and design of this train have been given for a real work -piece. This combination machine tools against unilateral double spaces horizontal turning combination machine tools, machine tool design in complete portfolio basis, the completion of the main hydraulic system and further Sliding workstations design. In the design process for some of the existing portfolio of domestic machine tool design data, the structural characteristics of the processed parts, with the help of teachers in guiding the design by. To the use of hydraulic slide into some form of Sliding workstations, mainly because of a hydraulic system work more stable, responsive, small shocks can speed up, brake and invert; And it can achieve infinitely variable speed control during the movement, speed control convenient, and the speed control performance is good; Controlling and regulating simpler, more convenient to manipulate, easy to automate, if compatible with the electrical control can easily achieve complex procedures, such as remote-control movements and strengths. Key words: Square Cutting Planetary Gear Train Ellipse Square Straightness Hydraulic 目 錄 摘 要 II Abstract III 第一章 組合機床設計概述 6 1.1 組合機床及其特點 6 1.2 組合機床設計步驟 7 第二章 組合機床的總體設計 8 2.1 設計任務 8 2.2 組合機床的總體設計 6 2.2.1 概述 8 2.2.2 組合機床的總體布局 9 2.2.3 工件及工藝分析 10 2.3 工件加工原理 11 2.4 行星輪計算及原理誤差分析 12 第三章 動力部件的選擇 15 3.1 切削力的計算及刀具的選擇 16 3.2 電動機的選擇 17 第四章 組合機床配置形式的選擇 18 4.1 組合機床的配置形式 18 4.2 組合機床的支承部件 19 4.2.1 組合機床支承部件的作用 19 4.2.2 支承件的結構設計 20 4.2.3 組合機床臥式床身設計 22 4.3 機床聯系尺寸圖 22 4.3.1 機床聯系尺寸圖的尺寸圖 23 4.3.2 繪制機床聯系尺寸圖應考慮的問題 23 5 液壓滑臺的設計 26 5.1 液壓滑臺系統概述 26 5.1.1 液壓滑臺的結構 27 5.1.2 液壓滑臺系統的特點 27 5.1.3 滑臺對液壓系統的要求 28 5.1.4 液壓滑臺主要技術性能的要求 28 5.2 導軌的選擇 29 5.2.1 導軌的功用和分類 30 5.2.2 滑動導軌 31 5.2.3 導軌的結構形式 38 6 液壓系統的設計與計算 39 6.1 液壓系統概述 39 6.2 參數及數據 40 6.3 確定液壓系統工作要求 40 6.4 液壓系統原理 41 6.5 計算和選擇液壓元件 41 6.5.1 液壓缸的計算 41 6.5.2 液壓泵的選擇 44 6.5.3 油管的選擇 46 6.5.4 液壓缸結構參數確定 46 7 總結 30 參考文獻 31 致 謝 32 V 第一章 組合機床設計概述 1.1 組合機床及其特點 組合機床是由大量的通用部件和少量專用部件組成的工序集中的高效率專用機床。它能夠對一種（或幾種）零件進行多刀、多軸、多面、多工位加工。 組合機床與通用機床、其他專用機床比較，具有以下特點： （1）組合機床上的通用部件和標準零件約占全部機床零、部件總重的70%~80%，因此設計和制造的周期短，投資少。經濟效果好。 （2）由于組合機床采用多刀加工，并且自動化程度高，因此比通用機床生產效率高，產品質量穩(wěn)定，勞動強度低。 （3）組合機床的通用部件是經過周密設計和長期生產實踐的，又有專門廠成批制造，因此結構穩(wěn)定，工作可靠，使用和維修方便。 （4）在組合機床加工零件時，由于采用專用夾具、刀具和導向裝置等，加工質量靠工藝裝備保證，對操作工人的技術水平要求不高。 （5）當被加工產品更新時，采用其他類型的專用機床時，其大部分部件要報廢。用組合機床時，其通用部件和標準零件可以重復利用，不必另行設計和制造。 （6）組合機床易于聯成組合機床自動線，以適應大規(guī)模的生產需要。 1.2 組合機床設計步驟 （1）制定工藝方案 要深入現場，了解被加工零件的加工特點、精度和技術要求、定位夾壓情況以及生產率的要求等。確定在組合機床上完成的工藝內容及其加工方法。 （2）機床結構方案的分析確定 根據工藝方案確定機床的型式和總體布局。在選擇機床配置型式時，既要要考慮實現工藝方案，保證加工精度、技術要求以及生產率；又要考慮機床操作、維護、修理是否方便，排屑情況是否良好；還要注意被加工零件的生產批量，以便使設計的組合機床符合多快好省的要求。 （3）組合機床總體設計 這里要確定機床各部件間的相互關系，選擇通用部件和刀具的導向，計算切削用量及機床生產率。繪制機床的總聯系尺寸圖等。 （4）組合機床部件的設計和施工設計 制定組合機床流水線的方案時，與一般單個的組合機床方案有所不同。在流水線上由于工序的組合不同，機床的型式和數量都會有較大的變化。因此，這時應按流水線進行全面考慮。而不應將某一臺或幾臺機床分裂開來設計。 第二章 組合機床的總體設計 2.1 設計任務 設計任務：臥式單工位雙面車方組合機車 工件名稱：小型拖拉機操縱軸 生產批量：中批生產 材料：45鋼 產品圖如下 2.2 組合機床總體設計的依據 2.21 概述 機床設計，是設計人員根據使用部門的要求和制造部門的可能，運用有關的科學技術知識，所進行的創(chuàng)造性勞動。而機床設計的第一步，就是整體方案的確定。即在調查和分析的基礎上，提出所設計機床的工藝方法、運動和布局、傳動和控制、結構和性能等的初步方案。 總體方案是部件和零件的設計依據，對整個機床設計的影響較大。因此，在擬定總體方案的過程中，必須綜合地考慮，使所定方案技術上先進，經濟效果好。確定機床的總體方案，包括下列內容： （1）調查研究 包括調查和分析工件、了解使用要求和制造條件、調查研究現有同類型機床等。 （2）工藝分析 包括確定機床上的工藝方法、運動等。 （3）機床總體布局 一般包括：分配運動、選擇傳動形式和支承形式、安排手柄等操作件的位置、擬定從布局上改善機床性能和技術經濟指標的措施等。最后，繪制機床的總聯系尺寸圖，以表達所采用的總體布局，規(guī)定聯系尺寸，并確定主要技術參數。 另外，當機床的傳動和控制較復雜時，須擬定機床傳動系統的草圖。對于不同類型的機床，擬定總體方案的側重點也是不同的。通用機床的工藝比較定型，一般是側重于機床的系列化工作、對現有同類型機床的調查分析以及新技術、新結構的應用。 2.2.2 組合機床的總體布局 機床的總體布局是指確定機床的組成部件，以及各個部件和操縱、控制機構在整臺機床中的配置。 合理的總體布局的基本要求是： （1）保證工藝方法所要求的工件和刀具的相對位置和相對運動。 （2）保證機床具有與所要求的加工精度相適應的剛度和抗振性。 （3）便于操作、調整、修理機床；便于輸送、裝卸工件、排除切屑。 （4）經濟效果好，如節(jié)省材料、減少機床占地面積等。 （5）造型美觀。 機床總體布局設計的一般步驟是，首先根據工藝分析分配機床部件的運動，選擇傳動形式和支承形式；然后安排操作部位，并擬定在布局上改善機床性能和技術經濟指標的措施。上述步驟之間有著密切聯系，必要時可互相穿插或并進。 此次畢業(yè)設計所設計的機床為一臺單工位雙面組合機床，組合機床是針對被加工零件的特點及工藝要求，按高度集中工序原則設計的一種高效率專用機床。設計組合機床前，首先應根據組合機床完成工藝的一些限制及組合機床各種工藝方法能達到的加工精度，表面粗糙度及技術要求、解決零件是否可以利用組合機床加工以及采用組合機床加工是否合理的問題。如果確定零件可以利用組合機床加工，那么，為使加工過程順利進行并達到要求的生產率，必須在掌握大量的零件加工工藝資料基礎上，全面考慮影響制定零件工藝方案、機床配置型式、結構方案的各種因素反應注意的問題。經過分析比較，以確定零件在組合機床上合理可行的加工方法(包括安排工序及工藝流程，確定工序中的工步數，選擇加工的定位基難及夾壓方案等)、確定工序(或工步)間加工余量、選擇合適的切削用量、相應的刀具結構、確定機床配置型式等等，這些便是組合機床方案制定的主要內容。 2.2.3 工件及工藝分析 工件是組合機床的工作對象，是組合機床總體方案設計的依據。因此，必須明確工件的特點和加工要求，諸如：被加工面的尺寸精度、相互位置精度、表面光潔度以及對生產率的要求等。 選擇典型工件進行分析：如圖2-1 圖2-1 加工拖拉機操縱軸方頭(見圖1-1) ，原工序為在已加工了外圓后,用銑床銑削方頭,由于需要分度轉位,輔助工時較長。改為專用臥式組合機床車削方頭,在機床中間底座上裝有固定夾具,用于安裝工件。機床工作時,裝兩把車刀的車頭主軸由單獨電機驅動作回轉主運動,同時車頭由側底座上的液壓滑臺帶動作進給運動。一次裝夾,一個工步完成了4 個平面的切削,提高了生產效率。 零件材料為45號鋼，零件工作中受力不很大，可以在車削之后做淬火處理，以提高起剛度強度，延長使用壽命。 此生產類型為中批生產，應盡量提高生產率，降低生產成本，采用專用機床生產比較合理。 2.3 工件加工原理 車方機床由車頭行星輪系機構產生刀尖的橢圓曲線軌跡。 圖2-2 車方原理見圖2-2 ,齒輪與的傳動比為1∶2 ,當刀尖安裝在比齒輪 的分度圓小的圓周上時,則刀尖的運動軌跡為橢圓。證明如下:設齒輪 的分度圓半徑為OA =R , O點為齒輪的分度圓中心,刀尖在分度圓內定點a處,且Oa/ OA = λ 。當的分度圓在上作純滾動時,圓心O點運動到O′,齒輪上a點運動至a′點( 坐標為x,y) ,而Oa = O′a′,由圖2 可知: x = Pb + ca′= PO′cosθ+ O′a′cosθ = Rcosθ+Oa cosθ = Rcosθ+λRcosθ = R (1 +λ) cosθ （1) y = O′b - O′c = PO′sinθ- O′a′sinθ = Rsinθ- Oasinθ =Rsinθ- λRsinθ = R (1 - λ) sinθ (2) 由式(1) 得 = 由式(2) 得 = 則/ (1 +λ) 2 +/(1 - λ) 2 = + = 1 (3) 式(3) 為橢圓方程,所以a 點的運動軌跡為橢圓。同理可以證明,和a 點對稱于中心O 點的另一刀尖的運動軌跡也是一個橢圓。若λ接近于1 時,橢圓短半徑處曲率半徑很大,接近于直線。設計適當的行星輪 的分度圓半徑,可以控制用橢圓曲線代替直線所引起的直線度誤差,滿足加工一般方頭的精度要求。 2.4 行星輪計算及原理誤差分析 車方機床的車頭行星輪系如圖2-3 所示。 圖2-3 1.行星輪分度圓直徑D3 的設計計算 圖1.2 所示的E 點與F 點的y 坐標值之差為計算直線度誤差的初始值。根據工件精度要求,給出初始直線度公差0.1mm。由零件簡圖1 的方頭邊長 = 26.91 ±0.1和初始線度公差值,我們可以計算出圖2 中E點和F點的坐標在E點，零件的直線度誤差大到最大值則： =2 6.91 2=13.45 在F點，零件的直線度誤差達到最小值，則： =26.91 2-0.1=13.35 所以 E 點坐標為 (0 ,13.45) , F 點坐標為(13.35 ,13.35) ,顯然刀尖在E 點時,θ( ∠O′PO) = 90°。但必須注意的是,在F 點時,夾角θ不等于45°。 將E 點θ = 90°和y = 13.45代入式(2) 中,得 R (1 - λ) = 13.45 (4) 將F 點坐標代入式(1) 和(2) 中,得 R (1 +λ) cosθ = 13.35 (5) R (1 - λ) sinθ = 13.35 (6) 聯立式(4) 、(5) 和(6) 解得R =641.5754mm ,圓整取R =61mm。 分度圓直徑 = 123mm。 將R = 61.5mm 代入式(4) 中得λ = 0.7813 2.曲線近似直線的車方原理直線度誤差的分析計算 由于工件上有的圓角,橢圓曲線近似直線段的長度小于GF ,近似直線段的車方原理直線度誤差值小于計算給出的初始值。 一個橢圓曲線與圓有4 個交點,相鄰兩點在x 方向上的距離為近似直線段的長度。交點I 的y 值與中點E 的y值之差即為原理直線度誤差。 橢圓方程： +=1 圓的方程： + = 聯立解之得4 個交點,其中第一象限的交點I 的坐標值為 = （7） = (8) 由變換為,工件倒圓直徑的基本尺寸d = 29.65mm ,半徑基本尺寸r = 14.825mm ,將R =61.5mm , λ = 0.7813 , r = 14.825mm代入式(7) 和(8) 得 = 13.43mm, = 6.28mm 　　近似直線段的長度L′= 2= 2 ×6.28 = 12.56mm。 令PE = h ,按圖1 計算的直線段長度為 L = 2 = 2 = 12.46mm 兩者之差ΔL = L′- L = 12.56 – 12.46= 0.1mm ,符合零件圖紙的要求。 近似直線段的車方原理的直線度誤差計算值Δ=h-= 13.45– 13.43= 0.02mm ,即直線段的車方原理直線度誤差是0.02mm ,比初始值小的多,完全可以滿足一般方頭的精度要求。 第三章 動力部件的選擇 3.1 切削力的計算及刀具的選擇 車方機床的主軸上對稱安裝了兩把車刀,但由圖2 可知,兩把刀不會同時切削,切削深度從F 點= 0 逐漸增大至E 點 == 1.5mm ,再逐漸減小至G 點= 0 。其它3 個面的切削深度也依次作同樣改變。所以最大切深度 = 1.5mm ,根據零件表面粗糙度的要求,選f =0.2mm/ r。由= 可以計算滑臺速度。 刀具材料選用YT15（適合加工鋼料及斷續(xù)切削）。為了保證一定的刀具耐用度,選v = 120m/ min = 2m/ s。 零件材料45 鋼,加工時的材料硬度為187HB ,查《機械加工工藝手冊》,得:單位切削力p = 1 962N/ mm2 ;切削力Fz = p f = 1 962 ×1.5 ×0.2 = 588.6N ;切削功率P = v ×= 588.6×2×=1.18kW;取機床總效率η= 0.75 ,則電機功率= P/η = 1.18/ 0.75 = 1.57kW。 考慮到機床可能調整加工其它尺寸，材料的方頭或六方頭工件，取電機功率為2kw 3.2 電動機的選擇 1. 電動機選擇時要考慮的問題： （1）由于一般生產單位多采用三相交流電源，故無特殊要求時均應選用三相交流電動機。其中以三相異步帶能動機應用最多，常用為Y系列三相異步電動機。 （2）電動機的功率選擇是否合適，對電動機的正常工作和經濟性都有影響。功率選的過小不能保證工作機的正常工作，或使電動機因超載而過早損壞；功率選的過大則電動機的價格高，能力又得不到充分的發(fā)揮，而且由于電動機經常不在滿載下運轉，其效率和功率因數都較低而造成能源的浪費。 （3）電動機的同步轉速愈高，磁極對數愈少，外廓尺寸愈小，價格愈低。但是電動機轉速相對于工作機轉速過高勢必使總傳動比加大，致使傳動裝置結構復雜，外廓尺寸增加，制造成本提高。而選用較低轉速的電動機，其優(yōu)缺點剛好相反。因此，在確定電動機的轉速時，應進行分析比較，權衡利弊，按最佳方案選擇。 2. 電動機功率的選擇 考慮到減速器的降速比不宜過大，所以初步選擇電動機的轉速 再根據所須電動機功率為。 查簡明機械課程設計簡明手冊P303 選用封閉式三相異步電動機，型號為Y112M-6，其輸出功率P=2.2kw。其主要性能參數如表3-1所示。 表3-1 電動機主要性能參數 電動機的功率P 2.2 kw 額定電流 5.0A 額定轉距 2.0 電動機滿載轉速n 940 r/min 堵轉轉矩 / 額定轉矩 2.0 電動機的效率 0.805 電動機的重量 45kg 3. 電動機的安裝型式 選用基本結構型式，機座不帶底腳，端蓋有凸緣。安裝結構型式為B5，中心高為80~225。其示意圖如圖3-1所示： 圖3-1 電動機的安裝示意圖 主要安裝型式尺寸如表3-2所示。 表3-2 電動機主要安裝尺寸 電動機軸伸直徑D 28mm 電動機軸伸長度E 60mm 軸伸上鍵槽的尺寸 10mm8mm 電動機法蘭外徑尺寸 250mm 電動機法蘭內徑尺寸 215mm` 電動機法蘭螺栓孔均不圓直徑 240mm 法蘭螺栓孔的數量和直徑 415 電動機的總高度L 940mm 第四章 組合機床配置形式的選擇 4.1 組合機床的配置型式 組合機床有大型組合機床和小型組合機床兩大類，它們不僅在體積和功率上有大小之別，而且在結構和配置型式等方面也有很大差異。大型的組合機床的配置型式可分為三大類： （1）具有固定式夾具的單工位組合機床 這類組合機床夾具的工作臺都固定不動。動力滑臺實現進給運動，滑臺上的動力箱（連主軸箱）實現切削主運動。 （2）具有移動式夾具的（多工位）組合機床 這類組合機床的夾具安裝在直線移動工作臺或回轉運動工作臺上，并按照一定的節(jié)拍時間作間歇移動或轉動，使工位得到轉換。 （3）轉塔主軸箱式組合機床 它分為兩類：單軸轉塔動力頭式組合機床和多軸轉塔式組合機床。前者轉塔頭的結合面可安裝一個剛性主軸。后者轉塔頭的每個結合面可安裝一個主軸箱。 通過根據工件的結構特點、加工要求、生產率和工藝過程方案等，大體上就可以確定應采用那種基本型式的組合機床。但是在基本形式的基礎上，由于工藝的組織，動力頭的不同配置方法，零件安裝數目和工位數多少等具體安排不同，而具有多種配置方案。他們對機床的結構復雜程度，通用化程度，結構工藝性能，重新調整的可能性以及經濟效果，還有維修操作是否方便等，都具有不同的影響。另外，還必須看到，就是在有些情況下，多工藝過程方案不大的更改或重新安排，往往會使機車簡單，工作可靠，結構緊湊，更符合實際生產的要求。因此，在最后決定機床配置形式結構方案時，必須注意下面一些問題。 （1）加工精度的要求影響 固定式夾具組合機床能達到的加工精度最高，帶移動式加具機床精度相對較差。 （2）機床生產率的影響 機床要求的生產率對機床配置形式結構方案有很大影響，它是決定采單工位機床，多工位機床或自動線，還是按中小批生產所需組合機床的特點進行設計的重要因素。有時從工件外形及輪廓尺寸來看，完全可以采用單工位固定夾具的機床形式。但由于生產率要求很高，就不得不采用多工位的方案，使裝卸時間和機動時間相重合。 （3）被加工零件的大小、形狀、加工部位特點的影響 這些特點很大程度上決定了采取臥式、立式或是傾斜式機床。一般來說，臥式機床多用于加工孔中心線與定位基準面平行，又需要由一面或是幾面同時加工的箱體。一些在立式機床上安裝不方便或者受到高度限制的細長工件，也適宜采用臥式機床加工。立式機床則適于加工定基面是水平的，而加工面的孔與基面相垂直的工件。 總之，在擬訂機床配置形式結構方案時，必須認真分析工件形狀及加工原理， 由分析可知本次設計的機床宜采用臥式形式（帶一固定式夾具）。如圖4—1所示： 圖4—1 4.2 組合機床的支承部件 4.2.1 組合機床支承部件的作用 支承部件主要用來安裝其他工作部件。因此，支承部件要求具有足夠的剛性，以保證各部件之間能長期保持其正確的相對位置。它是決定機床能否長期保持精度的重要條件之一。 組合機床床身采用組合方式，例如臥式床身系有滑座、側底座及中間底座組合而成。其優(yōu)點是加工和裝配工藝性好；同時安裝調試與運輸也都比較方便。其缺點是削弱了床身的剛性，這一弊病通常是用加強部件之間連接部位的剛度來補償。 支承件主要是床身、底座、立柱、橫梁、刀架及工作臺等。這些支承件，或單獨使用，或組合使用。機床上的其他零件可以固定在支承件上或者工作時在支承件的導軌上運動。 支承件應滿足的基本要求： 1.應具有足夠的剛度和較高的剛度——質量比。 2.應具有較好的動態(tài)特性，包括較大的位移阻抗和阻尼，整機的低階頻較高，若階頻不致引起結構共振，不會因薄壁振動而產生噪聲。 3.熱穩(wěn)定性好，熱變形對機床加工精度的影響較小。排屑暢通，吊運安全，并具有良好的結構工藝性。 4.2.2 支承件的結構設計 支承件是機床的一部分，因此設計支承件時，應首先考慮所屬機床的類型、布局及常用支承件形狀。在滿足機床工作性能的前提下，綜合考慮其工藝性。還要根據其使用要求，進行受力和變形分析，再根據所受的力和其他要求進行結構設計，初步決定其形狀和尺寸。 1、支承件的形狀 支承件的形狀基本上可以分為三類： （1）箱體類 支承件在三個方向的尺寸上都相差不多，如各類箱體、底座等。 （2）板塊類 支承件在兩個方向的尺寸上比第三個方向大的多，如工作臺。 （3）梁類 支承件在一個方向的尺寸比另兩個方向大的多，如立柱 、床身等。 2、支承件的截面形狀和選擇 支承件結構的合理設計是應在最小質量條件下，具有最大靜剛度。靜剛度主要包括彎曲剛度和扭轉剛度均與截面慣性矩成正比。支承件截面形狀不同，即使同一材料、相等的截面積，其抗彎和抗扭慣性矩也不同。 無論是方形、圓形，空心截面的剛度都比實心的大，而且同樣的斷面形狀和相同大小的面積，外形尺寸大而壁薄的截面，比外形尺寸小而壁厚的截面的抗彎剛度的扭轉剛度都高。所以為提高支承件的剛度，支承件的截面應是中空形狀，盡可能加大截面尺寸，在工藝可能的前提下壁厚盡量薄一些。當然壁厚不能太薄以免出現壁薄振動。 圓（環(huán)）形截面的抗扭剛度比方形好，而抗彎強度比方形低。因此以承受彎矩為主的支承件的截面形狀應取矩形，并以其高度方向為受彎方向；以承受轉矩為主的支承件的截面形狀應取圓（環(huán)）形。 封閉截面的剛度遠遠大于開口截面的剛度，特別是抗扭剛度。設計時應盡可能把支承件的截面作成封閉形狀。但是有時為了排屑方便，不能作成全封閉的形狀。 圖4—２為機床床身斷面圖，均為空心矩形截面。 床身采用鑄鐵件（材料是HT30-45號灰鑄鐵）。截面形狀如圖4—2。 　　　 　圖4—２機床床身截面圖 ３、選擇支承件的壁厚 為減小機床的質量，支承件的壁厚應根據工藝上的可能選擇得薄些。鑄鐵支承件的外壁厚可根據當量尺寸Ｃ來選擇。當量尺寸由下式確定： 　　　　　　?。茫剑ǎ玻蹋拢龋? 式中，Ｌ、Ｂ、Ｈ分別為支承件的長、寬、高（m） 根據算出的Ｃ值按表4—１選擇最小的壁厚t。 表4-1 鑄鐵件的推薦壁厚 當量尺寸（m） 0.75 1.0 1.5 1.8 2.0 2.5 3 3.5 4.5 外壁厚（mm） 8 10 12 14 16 18 20 22 25 隔板或筋厚（mm） 6 8 10 12 12 14 16 18 20 4.2.3 組合機床臥式床身設計 機床床身可安裝液壓動力滑臺及機械動力滑臺。 滑座安裝在底座上，側底座與中間底座用螺釘及銷子聯結成一體?；c側底座有一個5毫米厚的調整墊。采用調整墊對機床的制造和維修都方便。因為當滑座導軌磨損后，或重新組裝機床時，只須取下滑座將導軌面重新修刮，并更換（或修磨）調整墊，使之恢復應有的高度即可。而且滑座可以使用較好的材料（一般導軌面應用耐磨性較好的鑄鐵），而側底座則可使用較次的材料。 床身的規(guī)格與相應滑臺規(guī)格配套使用。由上面的電動機的功率為２.２kw可以查手冊選用ＨＹ３２Ａ的液壓滑臺，與其相配套的組合機床的品種如表4—2： 表4—2組合機床通用部件品種及規(guī)格配套表 液壓滑臺 齒輪傳動動力箱 側底座 銑削頭 HY32Ａ TD32Ａ CC32Ａ TX32Ａ 側底座的頂面除具有與滑臺結合的平面外，周圍有收集冷卻液或潤滑油的槽，用管子將油液引回儲存箱中，側底座的另一側有電氣壁龕，以供安裝電器元件用。一般電器壁龕與冷卻液儲存箱不應靠近，以防電氣元件潮濕。 4.3 機床聯系尺寸圖 4.3.1 機床聯系尺寸圖的繪制 機床聯系尺寸圖是決定各部件的輪廓尺寸及相互間聯系關系的，是開展各專用部件設計和確定機床最大占地面積的指導圖紙。組合機床是由標準的通用部件——動力滑臺、動力箱、各種工藝切削頭、側底座、立柱、立柱底座及中間底座加上專用部件——主軸箱，刀、輔助系統，夾具，液、電、冷卻、潤滑、排屑系統組合裝配而成。為了使所設計的組合機床既能滿足預期的性能要求，又能做到配置上的勻稱合理，符合多快好省的精神，必須對所設計的組合機床各個部件之間的關系進行全面的分析研究。這是通過繪制機床聯系尺寸圖來達到的。聯系尺寸圖用來表示機床各組成部件的相互裝配聯系和運動關系，以檢驗機床各部件相對位置及尺寸聯系是否滿足加工要求；通用部件的選擇是否合適；并為進一步開展主軸箱、夾具等專用部件、零件的設計提供依據。 4.3.2 繪制機床聯系尺寸圖應考慮的問題 整體圖如圖4—3所示 圖4—3 機床主要聯系尺寸圖 1、機床裝料高度的確定 在確定機床裝料高度H4時，要考慮車間運送工件的滾道高度、工件最底孔的位置主軸箱最底主軸高度和通用部件高度尺寸的限制。根據我國具體情況，為便于操作和省力，對于一般臥式組合機床、流水線和自動線，裝料高度定為850毫米。對于加工中小工件的自動線，考慮自動排屑，特別是一些要從機床垂直下方返回隨行夾具的自動線，裝料高度可采用1000毫米。鼓輪機床的裝料高度一般取1200——1300毫米。 2、夾具輪廓尺寸的確定 組合機床夾具是保證零件加工精度的重要專用部件。這里所要確定的夾具輪廓尺寸主要指夾具底座的長-寬-高。這些尺寸的確定，除了首先必須考慮工件的輪廓尺寸、形狀、具體結構外，還須考慮能夠布置下保證加工要求的定位、限位、夾緊機構，導向系統，并要考慮夾具底座與機床其它部件（如中間底座）連接、固定所需要的尺寸。 夾具是用于定位和夾緊工件的，所以工件的輪廓尺寸和形狀是確定夾具輪廓尺寸的依據。夾具底座高度的確定。夾具底座的高度應視夾具大小而定，既要保證有足夠的剛性，又要考慮工件的裝料高度。為了便于布置定位元件，一般夾具底座的高度不小于240毫米。 3、中間底座尺寸的確定 在已確定了工件端面至主軸箱端面再加工終了時的距離，如圖2—3中的L1。根據選定的動力部件及其配套部件（滑座、床身等）的位置關系，并考慮動力頭的向前備量等因素，就可以確定中間底座長度尺寸（L）： L=2（L1+L2+L3/2）- 2（l1+l2+l3） 式中的l1是動力頭支承凸臺尺寸；l3是滑座前端面到床身前端面的距離，它們都可以從動力部件的聯系尺寸中查的（見“組合機床通用部件圖冊”）；l2為動力頭支承凸臺端面都滑座端面加工完了時的距離，它由動力頭支承凸臺端面到滑座端面的最小尺寸的動力頭的向前備量組成，并具有一定的調節(jié)范圍（在75~85毫米）。 當算出L值后，還必須檢查尺寸a是否合適。當機床無冷卻液時，a=10~15毫米，有冷卻液時，a=70~100毫米。當L值不能滿足夾具底座寬度A及尺寸a的需要時，應改變工件端面到主軸箱端面在加工終了時的距離尺寸L1，或者改變l2，以便獲得合適的中間底座的長度。 在確定中間底座高度尺寸時，應考慮鐵屑的儲存及排除，電氣接線盒的安排，以及冷卻液的儲存，其容量應不小于3~5分鐘冷卻泵的流量，對于加工鑄鐵件的機床，為了使冷卻液有足夠的沉淀時間，容量還應大一些，有時取10~15分鐘冷卻泵的時間。 當裝料高度取850毫米時，床身和中間底座之間結合面的高度，無論哪一型號的床身都是統一的，定為40毫米，所以中間底座的高度一般總是大于540毫米。 4、主軸箱輪廓尺寸的確定 標準主軸箱的厚度由主軸箱體、前蓋和后蓋三層尺寸構成。主軸箱體厚為180毫米。前蓋有兩種尺寸，臥式厚為55毫米；立式厚為70毫米。后蓋厚有90毫米和50毫米兩種尺寸，通常采用90毫米的后蓋。因此，主軸箱總厚度臥式主軸箱通常為325毫米；立式主軸箱通常為340毫米。 在確定主軸箱的輪廓尺寸時，應力求小巧緊湊，節(jié)省金屬。當主軸箱上的多數主軸是群聚狀態(tài)分布，而只有邊緣上少數主軸離群分散時，則可按群居主軸的分布確定主軸箱的尺寸；邊緣上的少數主軸，可采用附加小箱體的方案，以便縮小整個主軸箱的外形尺寸。 在機床聯系尺寸圖上應標明工件、夾具及動力頭的中心線之間的關系。特別當工件上加工部位對于工件中心線不對稱時，動力部件對于夾具和中間底座也就不對稱，這時應注明動力頭中心線相對夾具中心線的偏移距離。 機床聯系尺寸圖繪制后，在進行機床各部件的具體設計過程中，可能發(fā)現某些尺寸定得不合理，甚至不能實現，則可按需要返回來修改聯系尺寸圖，加以調整。這時機床聯系尺寸圖就成了調整各部件相互之間正確尺寸聯系的依據。機床聯系尺寸圖，主要應針對各部件之間的聯系尺寸進行標注，各部件只畫出必要的輪廓形狀即可，盡量減少不必要的線條和尺寸。 第五章 液壓滑臺的設計 5.1 液壓滑臺系統概述 5.1.1 液壓滑臺的結構 組合機床動力滑臺是組合機床實現進給運動的通用部件。根據被加工零件的工藝要求，可以在滑臺上安裝動力箱、多軸箱、銑削頭、鏜孔車端面頭等各種部件，以完成對工件的銑削、車端面攻絲等工序。 滑臺可以安裝在側底座、傾斜式底座、立柱及其它支承件部件上，用來組成臥式、傾斜式、立式等各種形式的組合機床。 液壓滑臺由兩部分組成：液壓滑臺部分和液壓傳動裝置部分。液壓滑臺主要包括滑臺、滑座、液壓缸以及控制擋鐵等。油缸固定在滑座上，活塞桿則固定在滑臺下面。當壓力油進入油缸的前腔或后腔時，便可實現滑臺沿滑座的導軌向前或向后移動。液壓傳動裝置部分主要包括液壓泵、油箱、閥以及管路等。 （1）液壓缸的安裝形式 采用活塞桿推滑臺體移動、液壓缸套裝在滑座尾部的結構形式。這種安裝形式的主要優(yōu)點是：在維修液壓缸或更換易損件時拆卸比較方便，只要擰下活塞桿前端的螺母，擰下后端法蘭盤處的螺釘，就可以將油缸從滑座體后端拉出。另外，活塞桿在滑座體內所占空間比較小，在滑座體的結構設計上，采用活塞桿移動，可以提高滑座體的剛性。 （2）導軌的形式 滑臺有兩種導軌形式。一種是雙矩形導軌，采用兩根導軌的外側面來導向，用斜鑲條從前后兩端來調整導軌的間隙，用平壓板壓緊。這種導軌制造工藝簡單，導向剛度好，使用于各種用途。 另一種是一山一矩組合形導軌，山形導軌的位置，從滑臺前面（有死擋鐵的一端）看，布置在右邊，這樣在正常切削受力后，滑臺體的力壓向山形導軌面，以提高導向精度。依靠山形導軌的兩斜面導向，導軌磨損后，滑臺體的對中性好，導向精度比較高，使用于剛性主軸的精加工。 （3）控制擋鐵形式 液壓滑臺的控制方式主要有兩種，一種是純電氣開關控制；另一種是電氣開關和液壓行程調速閥聯合控制，即快速進給轉換為工作進給用液壓行程閥實現，其它轉換用電氣開關實現。 純電氣開關控制，在快進轉換成工進時，常因開關失靈造成刀具和機床的損害。電氣和液壓行程調速閥聯合控制，在液壓閥臺快進中，裝在閥臺體上的擋鐵壓下行程調速閥，使壓力油通過節(jié)流閥，滑臺立即由快進轉換為工作進給。在工作進給中，液壓擋鐵始終壓在行程調速閥的滾子上。當工進完畢，安裝在滑臺體另一側的電氣擋鐵壓下行程開關，發(fā)出滑臺快退訊號；也可以使滑臺體頂在滑座前端的死擋鐵上，液壓系統油壓升高，壓力繼電器發(fā)出訊號，使滑臺快退。但是，如果滑臺體和刀具等碰到阻礙，滑臺還未達到終點位置，壓力繼電器就會發(fā)出誤發(fā)訊號，造成誤動作，所以需要壓力繼電器和終點行程開關同時發(fā)出訊號，電磁換向閥才換向，使液壓系統油路改變，滑臺快速后退。電氣擋鐵壓下原位開關，滑臺在原位停止。這種聯合控制裝置的特點是：動作平穩(wěn)，快進轉工進時，轉換可靠；轉換精度高，一般在1mm以內。由于行程調速閥直接安裝在滑座上，壓力油通過節(jié)流閥只需經過很短的管路就進入液壓缸，泄漏比較少。 （4）液壓缸上不加緩沖裝置 組合機床在正常使用過程中，滑臺往往不退回到最后位置，有時只需刀具退出工件，一般情況下滑臺都留有后備量，供更換刀具時用。如果每次工作循環(huán)都退回到最后位置，會增加機床輔助時間。因此，現在的液壓滑臺液壓缸不在帶緩沖裝置。 5.1.2 液壓滑臺系統的特點 （1）滑臺的主要負載是切削力、摩擦力和啟動、制動過程的慣性力，最大負荷一般<10kN。為保證運動平穩(wěn)性和工作可靠性，一般都采取中低壓系統，壓力在6MPa以下。液壓系統的流量是根據滑臺快速進退的速度確定的，一般<100L/min。 （2）通常滑臺快進與快退的速度大致相等，因此多采用差動連接的單出桿液壓缸。 （3）為解決工進與快進、快退對流量需求差別較大的矛盾，提高系統效率，除采用差動缸外，通常采用限壓式變量泵、高低壓雙泵或單定量泵加蓄能器的供油方式。 （4）各工況速度換接多采用行程控制，如行程閥，或電器行程開關與電磁閥組合方式。 5.1.3 滑臺對液壓系統的要求 （1）能在變負載或在斷續(xù)負載下工作，能保證滑臺的進給速度特 別是最低進給速度（一般約為5mm/min）穩(wěn)定，以保證加工精度。 （2）能承受規(guī)定的最大載荷，并具有較大的工進調速范圍（通常為（5～900）mm/min），以適應不同工序的工藝需求。 （3）能實現快速進退及各進給速度間的平穩(wěn)換接。 （4）對于多個滑臺同時工作的系統，應防止各液壓執(zhí)行元件的壓力、流量相互影響引起動作上的干擾。 （5）合理利用能量，提高系統效率，減少發(fā)熱。合理解決工進速度與快速進退速度差值，造成流量值較大的矛盾。 5.1.4 液壓滑臺主要技術性能確定 滑臺的主參數——滑臺臺面的寬度。 滑臺臺面寬度是滑臺系列的主參數。相鄰滑臺規(guī)格的公比采用R10系列，公比為1.25。下面表 5—1為液壓滑臺的主要技術性能： 　　表5—1液壓滑臺主要技術性能 滑臺型 號 臺面寬 （mm） 臺面長 （mm） 行程 （mm） 最大進給力kn 液壓缸d 液壓泵q mm/min 快行程v m/min 活塞桿d HY20 200 400 250 6.3 50/35 12 12.5 HY25 250 500 250 10 63/45 16 10 HY32 320 630 250 16 80/55 20 8.4 HY40 400 800 400 25 100/70 25 6.5 HY50 500 1000 400 40 125/90 32 5 HY63 630 1250 400 63 160/110 40 4.2 因為所設計的動力頭的功率為2..2KW，由液壓滑臺配套表可以選用所需要的液壓滑臺型號為HY32A 。“A”為雙矩形導軌。 5.2 導軌的選擇 5.2.1 導軌的功用和分類 導軌的功用是導向和承載。即保證運動部件在外力作用下，能淮確地沿著一定的方向運動。在導軌剮中，運動的導軌叫做動導軌，不動的導軌叫做支承導軌。動導軌相對于支承導軌通常只有一個自由度，即直線運動或回轉運動。 1.導軌可按下列性質分類： (1)按運動性質可分為主運動導軌、進給運動導軌和移置導軌。移置導軌只用于調整部件之間的相對位置，在加工時沒有相對運動。例如車床昆座用的導軌。 (2)按摩擦性質可分為滑動導軌和滾動導軌?；瑒訉к壈磧蓪к壝鎲柕哪Σ翣顟B(tài)又可分為混合摩擦導軌、邊界摩擦導軌、液體動壓導軌和液體靜壓導軌。滾動導軌按其滾動體不同又可分為滾珠導軌，滾柱導軌和滾針導軌。 (3)按受力情況可分為開式導軌和閉式導軌。如圖4—1所示，在部件自重和外載荷作用下，導軌面c和d在導軌全長上始終可以貼合的稱為開式導軌。在受較大的傾覆力矩時，如圖，部件的自重不能伎主導軌面e、f始終貼合，就必須增加壓板1和2．形成輔助導軌面g和h，稱為閉式導軌。 圖5—1 開式導軌與閉式導軌 2、導軌應滿足的基本要求 機床導軌的質量在一定程度上決定了機床的加工精度，工作能力和使用壽命，因此必須滿足下列基本要求： （1)導向精度 導軌在空載和在切伊陳件下運動時，都應具有足夠的導向精度 軌運動軌跡的準確度。影響導向精度的主要因素有導軌的幾何精度、導軌的接觸精度、導軌及其支承件的自身剛度及熱變形等。 〔2)精度保持性 為了能長期保持導向精度、對導軌提出了剛度和耐磨件的要求。若剛度不足，則直接影響部件之間的相對位置精度和導軌的導向精度，使導軌面上的壓強分布不均，加劇導軌的磨損。所以剛度是導軌工作質量的另—個重要指標。導軌的耐磨性是決定導向精度能否長期保持的關鍵，是衡量機床質量的重要指標。導軌耐磨性與導軌材料、導軌受的摩擦性質、導軌受力情況及兩導執(zhí)相對運動速度有關。 (3)低速運動平穩(wěn)性 即應保證在作低速運動或微量位移時不出現不平穩(wěn)現象。進給運動時的不平穩(wěn)將使加工表面粗糙度增大；定位運動時的不平穩(wěn)，將降低定位精度。低速運動的平穩(wěn)性與導軌的結構和潤滑，動、靜摩擦系數的差值，以及傳動動導軌運動的傳動系統的剛度等有關。 （4）結構工藝性 在可能的情況下，應盡量使導軌結構簡單，便于制造和維護。對于刮研導軌，應盡量減少刮研量；對于鑲裝導軌，應做到更換容易。 3、導軌的磨損形式 滑動導軌磨損的基本形式是磨粒磨損和咬合磨損。這兩種磨損常同時發(fā)生，它們既相互聯系，又相互影響。磨粒磨損往往是咬合磨損的起因，咬合磨損反過來又會加劇磨粒磨損，只是有時其中一種磨損可能起主要作用。滾動導軌則主要是疲勞磨損。 (1)磨粒磨損 磨粒主要是指存在于導軌面之間的微小硬粒．如切屑、塵粒和導軌自身磨損后的殘余產物等。這些微小硬粒在有—定的壓強作用并做相對運動的導軌面之間起著切刮或刻劃導軌面的作用，使導軌面產生機械劃傷或磨損溝痕。磨粒磨損與導軌間的相對滑動速度及導軌面比壓成正比。這種磨損是不可避免的，只能采取某些措施，努力減少這種磨損。 (2)咬合磨損 咬臺磨損又稱咬焊。它是指相對運動的兩個表固互相咬合，并在表面產生撕裂的現象。這是由于導軌面相互運動時，導軌表面覆蓋的一層氧化膜因摩擦發(fā)熱而受到破壞，裸露的金屬表面因分子問的相互吸引、滲透，使接觸點粘結而發(fā)生咬焊，隨著接觸面的相對運動，咬焊點被拉開，如此反復多次，就產生撕裂性破壞。嚴重的咬合磨損將使兩個導軌面無法相對運動。因此，這種磨損是不允許發(fā)生的。 （3)疲勞磨損和壓演現象 滾動導軌疲勞磨損主要是因為導軌表面受滾動體局部應力作用而產生彈性變形，當滾動體離開后，變形得到恢復，這種現象連續(xù)發(fā)生，達到一定循環(huán)次數后，就使導軌表層產生疲勞點蝕現象，這就是滾動導軌的疲勞磨損。如果局部應力過大而使表層產生凹坑狀的塑性變形，這就是壓潰現象，這種破壞是不允許發(fā)生的。 5.2.2 滑動導軌 滑動導軌足最常見的導軌，其他類型的導軌部是在滑動導軌的基礎上逐步發(fā)展起來的，由于滑動導軌結構簡，有良好的工藝性，剛度利精度易于保證，所以在—般機床上仍然得到廣泛的應用。 1.導軌的材料和熱處理 （1）對導軌材料的要求和搭配 對導軌材料的主要要術是耐磨件好、工藝件好、成本低。常用的導軌材料有鑄鐵、鋼、有色金屬和塑料．其中以鑄鐵應用最為廣泛。 為了提高耐磨性．動導軌和支承導軌應盡量采用不同的材料，如果選用相同的材料，也一定要采取不同的熱處理方式以使其具有不同的硬度。 在直線運動導軌中，長導軌(通常是支承導軌)要用耐磨性較好和硬度較高的材料制造。這是因為支承導軌各處使用機會難以均等，且修復困難，而動導軌總是全長接觸，且動導軌短，磨損后易于維修；長導軌不易防護等原因：在回轉運動導軌中，一般均是將較軟的材料用于動導軌：因為花盤或圓工作臺導軌比底座加工方便些，磨損后易于在機床上加工，可減少修理的工作量。 表5-2導軌材料的搭配 序號 1 2 3 4 5 6 相對壽命 1 2-3 >2 4-5 動導軌 鑄鐵 鑄鐵 鑄鐵 淬硬鑄鐵 有色金屬 塑料 支撐導軌 鑄鐵 淬硬鑄鐵 淬硬鋼 淬硬鋼 鑄鐵 鑄鐵 導軌常用材料搭配見表5—2。除鑄鐵外，其余導軌都是鑲裝的。 （2）鑄鐵 鑄鐵是一種成本低，有良好減振性和耐磨性，易于鑄造和切削加工的金屬材料。導軌常用的鑄鐵有灰鑄鐵、孕育鑄鐵和耐磨鑄鐵等。 灰鑄鐵府用最多的牌號是HT200。在較好的潤滑與防護條件下，具有一定的耐磨性。適用于需手工刮研的導軌；潤滑和防護條件好、輕載荷的機床導軌；不經常工