電解仿形外圓磨床的設(shè)計(jì)

1、課題名稱：電解仿形外圓磨床的設(shè)計(jì)系別：機(jī)械工程系專業(yè)：機(jī)械制造工藝及設(shè)備班級：機(jī)制98-3導(dǎo)師：周利平姓名：張代軍日期：2002-05目錄目錄 1摘要2第一章緒論3第二章電解磨削的基本原理和特點(diǎn) 6第三章總體方案設(shè)計(jì)8§ 3 1細(xì)長軸加工方法的特點(diǎn) 8§ 3 2 電解磨的實(shí)現(xiàn)方式 8§ 3 3 總體方案設(shè)計(jì) 9第四章設(shè)計(jì)計(jì)算13§ 4 1砂輪架的設(shè)計(jì)13§ 4 2仿形機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)25第五章設(shè)計(jì)說明 29§ 5 1 潤滑和密封29§ 5 2使用、維修和保養(yǎng)30第六章設(shè)計(jì)評價(jià)30第七章設(shè)計(jì)總結(jié)31致謝 32參考文獻(xiàn) 33摘要：“頂

2、頭”是無縫鋼管軋制設(shè)備的關(guān)鍵部件，屬于高硬材 料、變徑截面的細(xì)長零件。該零件的磨削加工在普通機(jī)床上 很難達(dá)到設(shè)計(jì)要求。本機(jī)床采用電解仿形外圓磨配合拉伸裝 夾方式，能很好地滿足這一要求。關(guān)鍵詞：特種加工、高硬材料、變徑截面、細(xì)長零件、電解、仿 形、外圓磨、拉伸裝夾。Abstract:Fixture vertex,which is the key part of non-seam steel pipe manufacture 'quipment that is in use of grating,attributes to high stiff ness materialsong and

3、slim workpiece that diameter sect ion is cha ngeable.The grinding process ing is not easy to attach the ideal design requirment on ordinary machine tools. That an improved fixture which can exert tensile forces on it works in electro-chemical grinding could resolve the machi ning requirme nt very we

4、ll.Key Word:special processing、high stiffness materials、changeable section、long and slim workpiece、electro-chemistry、imitation shape grinding extern surface improved fixture.第一章 緒論近年來，無縫鋼管在各行各業(yè)使用空前廣泛。大大小小的各類無縫鋼管生產(chǎn)廠紛紛建成投產(chǎn)。隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速 發(fā)展，現(xiàn)代化建設(shè)步伐的急劇加快，對無縫鋼管的質(zhì)量要求 也越來越高。為了生產(chǎn)品質(zhì)更好的更具競爭力的產(chǎn)品，不少廠家不惜投入巨資改造生產(chǎn)設(shè)備，引

5、進(jìn)生產(chǎn)線2弭謝走囲射mr圖1 1長城協(xié)和鋼管有限公司引進(jìn)的 KPW25和KPW75冷軋 管機(jī)，是軋制不銹鋼無縫鋼管的進(jìn)口設(shè)備， 所需零件一一“頂 頭”為易損件，且需求量大。但該零件非常特殊，既是難切 削的高硬材料，又是低剛度的細(xì)長桿件，還是難以控制的變 徑截面（圖1-1為各規(guī)格中制造難度最大的零件圖），故加 工難度非常大。目前國內(nèi)尚無成熟的加工方法，用普通機(jī)床 加工，不但廢品率高，而且很難達(dá)到設(shè)計(jì)要求。長期以來， 一直以每根800美元左右的高價(jià)進(jìn)口。為此，廠方向我們提 出此課題，并要求以高精度高價(jià)位和低精度低價(jià)位，兩個(gè)檔 次方向開發(fā)產(chǎn)品設(shè)備，以滿足不同層次客戶對產(chǎn)品的要求。 經(jīng)過研究對比，鑒于

6、該零件的特殊性，課題組擬定采用電解 磨削加工，高檔次設(shè)備采用數(shù)控方式實(shí)現(xiàn)；而低價(jià)位設(shè)備采 用機(jī)械仿形方式設(shè)計(jì)。我參加了后者的部分設(shè)計(jì)，已取得階 段成果。畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)四年來的最后一次設(shè)計(jì)，在我的腦海中， 它的地位特別重要和特殊。因?yàn)椋瓿僧厴I(yè)設(shè)計(jì)，就得綜 合運(yùn)用大學(xué)四年及以前所學(xué)知識，它是對以往所學(xué)知識和能 力的檢驗(yàn)。它標(biāo)志著自己思想的成熟，標(biāo)志著自己將由一個(gè) 學(xué)生轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)受過高等教育的學(xué)生，標(biāo)志著自己即將跨出 校門，去面對一個(gè)五彩繽紛的極具挑戰(zhàn)性的嶄新世界！走上工作崗位，邁向社會，對我們來說一切都是新的， 而且肯定有著不少困難，卻讓人欲退不能，唯一的選擇就是 前進(jìn)，面對！因此，在這畢業(yè)前

7、夕，想得最多的就是如何去 面對！在校時(shí)間已極為有限，為了利用在校時(shí)間多學(xué)一些知識， 拓寬自己的視野，學(xué)會面對新事物，同時(shí)，為了強(qiáng)化自己的 工程意識，進(jìn)行工程訓(xùn)練，提高工程實(shí)踐能力，培養(yǎng)自己綜 合運(yùn)用多學(xué)科的理論、知識和技能，解決具有一定復(fù)雜程度 的工程實(shí)際問題的能力，讓自己樹立正確的設(shè)計(jì)思想和掌握 現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法，培養(yǎng)自己嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)禁求實(shí)的 工作作風(fēng)，培養(yǎng)優(yōu)良的思維品質(zhì)，培養(yǎng)自己勇于實(shí)踐、用于 探索和開拓創(chuàng)新的精神。本設(shè)計(jì)說明書共分為八章，電解仿形磨床的原理和設(shè)計(jì)以 及相關(guān)知識作了較全面的描述，充分反應(yīng)了畢業(yè)設(shè)計(jì)的全過 程和內(nèi)容。其各章節(jié)依此為：第一章“緒論，概要介紹本課 題的產(chǎn)生背

8、景，現(xiàn)狀及未來；第二章“闡述了電解磨削的原 理及實(shí)現(xiàn)方式；第三章較詳細(xì)地闡述了該機(jī)床砂輪架及其組 件的設(shè)計(jì)；第四章詳細(xì)對電解仿形外圓磨床的砂輪架、仿形 機(jī)構(gòu)和橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算；第五章為設(shè)計(jì)說明；第 六章對整個(gè)設(shè)計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)作了詳細(xì)分析和評價(jià)；第七章作出 設(shè)計(jì)總結(jié)。但本說明書只是本畢業(yè)設(shè)計(jì)的一部分，它和所繪 的模具結(jié)構(gòu)圖和零件圖一起才完整地構(gòu)成本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。整個(gè)設(shè)所有的圖紙均使用CAXA華正電子圖版繪制，由 于涉及經(jīng)費(fèi)限制，有些圖紙沒能打印出來，但已刻錄在本組 資料光盤上，如有疑問請參閱光盤數(shù)據(jù)。因時(shí)間有限，所以如是已單獨(dú)繪出的裝配圖或零件圖， 在說明書中就不再附后了。第二章電解磨削的基本

9、原理和特點(diǎn)電解磨削屬于電化學(xué)機(jī)械加工的范疇。電解加工具有較 高的生產(chǎn)率，但加工精度不易控制。電解磨削是由電解腐蝕 作用和機(jī)械磨削作用相結(jié)合進(jìn)行加工的，比電解加工具有較 好的加工精度和表面粗糙度，比機(jī)械磨削有較高的生產(chǎn)率。如圖2-1所示，被加工工件（硬質(zhì)合金）接直流電源的 陽極，電解砂輪接陰極，工件以一定壓力直接壓在砂輪面上。 加工區(qū)域中送入電解液，在電解和機(jī)械磨削的雙重作用下， 硬質(zhì)合金很快被加工，并能達(dá)到磨削精度。"-Mrd7電梯 2-Ifr 3-電林圖2- 1t-nJ-X4電板聞紐電緘圖2-2圖2-2所示為電解磨削加工過程原理圖，圖中 1為磨 料沙粒，2為導(dǎo)電砂輪的結(jié)合劑，3為被

10、加工工件，4為電解 產(chǎn)物邙陽極薄膜），間歇中被電解液5充滿。電流從工件3通 過電解液5而流向砂輪，形成通路，于是工件表面的金屬在 電流和電解液的作用下發(fā)生電解作用 （電化學(xué)腐蝕），被氧化 成為一層極薄的氧化物或氫化物薄膜 4。但剛形成的陽極薄 膜迅速被導(dǎo)電砂輪中的磨料刮除，在陽極表面上又露出新的 金屬表面并被繼續(xù)電解。這樣，由電解作用和刮除薄膜的磨削作用交替進(jìn)行， 使 工件連續(xù)地被加工，直至達(dá)到一定的尺寸精度和表面粗糙度。第三章總體方案設(shè)計(jì)§ 3-1細(xì)長軸加工方法的特點(diǎn)細(xì)長軸剛性差，對于切削力、振動和切削溫度十分敏感。 根據(jù)細(xì)長軸的特性，加工時(shí)必須增強(qiáng)工件剛性，常規(guī)工藝加 工細(xì)長軸一

11、直很困難。目前加工細(xì)長軸，普遍存在著質(zhì)量差、生產(chǎn)效率低的問 題，即使采用限制切削用量的措施，也會產(chǎn)生彎曲變形和振 動，難于獲得所要求的幾何形狀精度。如果采用根刀架、中 心架，增加工件的支承，提高工件的剛性，也難于加工出較 高的精度和所要求的表面粗糙度。在加工過程中，工件吸收 熱量而伸長，會加劇工件的彎曲變形，故加工細(xì)長軸時(shí)，生 產(chǎn)效率低、質(zhì)量差，其原因也在于此。在本課題所研究的加 工對象中，因?yàn)槭亲兘孛孑S，更不可能米用根刀架、中心架。因此，近年出現(xiàn)了一種新的拉伸裝夾方法。它是在不影 響切削加工的前提下，是細(xì)長軸預(yù)先受到軸向拉力的作用。 這樣，余架的軸向拉力替代了軸向壓力，切削力弱視圖是細(xì) 長軸

12、彎曲，則必須先克服軸向拉力，因此大大提高了細(xì)長軸 的抗彎剛度和抗振性。同時(shí)，由切削熱產(chǎn)生的軸向膨脹伸長， 被拉夾頭內(nèi)部相應(yīng)的結(jié)構(gòu)所抵消或因和拉伸變形量所抵消。這說明在細(xì)長軸車削中，軸向拉夾法比軸向壓夾法優(yōu)越。 若同時(shí)用其他行之有效的的工藝措施，可提高細(xì)長軸的加工 精度和生產(chǎn)率。所以，本設(shè)計(jì)我們采用拉加方式。§ 3-2 電解磨的實(shí)現(xiàn)方式本設(shè)計(jì)中，考慮到被加工工件是變徑截面，采用的是仿 形電解磨削。所以只能選擇圓弧輪廓砂輪，故其和工件相當(dāng) 于點(diǎn)觸。如果仍然以砂輪作導(dǎo)電輪，則電解效果很不好。經(jīng) 篩選比較，發(fā)現(xiàn)采用單獨(dú)的金屬電極效果要好得多。其原理 和前述一樣，只是形式稍有不同，圖 3.2-

13、 1所示。§ 3-3 總體方案設(shè)計(jì)一、方案擬定經(jīng)分析和比較，本課題所設(shè)計(jì)的機(jī)床有兩種總體布局方 案比較合理。方案一：仿照車床布局（如圖3.3 1所示）；圖 3.3 1方案二：仿照磨床布局（如圖3.3 2所示）。、方案比較和論證1）方案一仿照車床形式的布局，最大優(yōu)點(diǎn)是刀架移動，而工件不 縱向移動，整體軸向和徑向尺寸小，占用空間少。其次 是，這種方案加工過程中移動部件質(zhì)量小，功率消耗小， 比較經(jīng)濟(jì)。但也正是因?yàn)樗膬?yōu)點(diǎn)，使得加工過程中移 動砂輪的道軌不可能做得太長，而且砂輪架體積和重量 都必須受到限制，這使得砂輪架的穩(wěn)定性比較差，在橫 向方向的位置精度不易保證，從而導(dǎo)致加工精度降低。(O

14、 CD Q圖 3.3 22）方案二仿磨床形式的布局，加工過程中工作臺和砂輪架都 作相對運(yùn)動。工作臺移動和砂輪移動的導(dǎo)軌都比較長， 它的導(dǎo)向性能較方案一要好得多，穩(wěn)定性比較好，所以, 加工精度能得到保證。但是，它的體積相對方案一要大， 而且消耗功率較大。三、結(jié)論機(jī)床總體布局，是解決機(jī)床各部件間的相對運(yùn)動和相 對位置的關(guān)系，并使機(jī)床具有一個(gè)協(xié)調(diào)完美的造型。工藝 分析和形狀、尺寸和重量，在很大程度上左右著機(jī)床的布 局型式。工藝要求決定了機(jī)床所需的運(yùn)動。 每個(gè)運(yùn)動均由 相應(yīng)的執(zhí)行部件來完成，通過傳動解決各部件之間的相對 運(yùn)動關(guān)系。機(jī)床的布局受多方面的影響，李如機(jī)床的性能、 操作、觀察和調(diào)整，排屑和防護(hù)

15、。機(jī)床總體布局的設(shè)計(jì)是 帶有全局性的一個(gè)重要問題，它對機(jī)床的部件設(shè)計(jì)，制造 和使用都有較大影響。機(jī)床的運(yùn)動由工藝要求而定，然而，工藝要求所確定 的僅是相對運(yùn)動。運(yùn)動的分配還和其它因素有關(guān)。 決定部 件運(yùn)動關(guān)系的因素之一是坯料的形式。機(jī)床運(yùn)動的分配， 還應(yīng)考慮占地面積的大小和工件的重量。 這里，所要加工 的工件重量不大，所以縱向進(jìn)給由工件完成比較好。以上幾個(gè)方面看兩種方案，各有優(yōu)缺點(diǎn)。如果單從經(jīng) 濟(jì)的角度講方案一顯然比較好，但從精度角度講方案二又 有它的優(yōu)勢。因?yàn)?，它的造型為T字形，重量分布均勻。 這樣加工時(shí)砂輪架在對稱平穩(wěn)的后床身導(dǎo)軌上運(yùn)動，而方 案一則不然，它的砂輪架在床身導(dǎo)軌一側(cè)，使整個(gè)機(jī)

16、床結(jié) 構(gòu)不穩(wěn)定。而且砂輪架的道軌很短，這更導(dǎo)致了它的精度 及穩(wěn)定性下降。而這些正是方案二的優(yōu)勢所在，加之它的 加工精度方面較前者好，故本設(shè)計(jì)擬定采用方案二，即仿 照磨床形式布局。第四章設(shè)計(jì)計(jì)算§ 4 1砂輪架的設(shè)計(jì)一、電機(jī)選擇查手冊實(shí)用機(jī)床設(shè)計(jì)（參考文獻(xiàn)1）第1244頁表 4.41，結(jié)合本設(shè)計(jì)實(shí)際用途，考慮到電解磨削的切削功 率較小。故選用丫801-2型電機(jī)。其主要性能參數(shù)為：額定功率P=0.75KW;同步轉(zhuǎn)速 nd=3000r/min;極對數(shù)2P;額定轉(zhuǎn)速n = 2830n/min;二、砂輪直徑的初選由于砂輪的直徑直，接影響砂輪軸和工作臺及工件中心 線的位置關(guān)系，從而限制箱體的設(shè)計(jì)

17、空間如果直徑選擇 太小，會導(dǎo)致后續(xù)設(shè)計(jì)相互干涉無法進(jìn)行所以砂輪直徑 的選擇必須首先確定.考慮到本設(shè)計(jì)為變軸徑仿形加工，所以砂輪不能選擇方形，這里暫按弧形砂輪設(shè)計(jì)，初選直徑為=200mm.查10選 GB2485-84 200 76.2 25三、砂輪轉(zhuǎn)速計(jì)算由資料查得磨削加工的線速度為1000 60這里我們?nèi)砂=35m/s計(jì)算有:D砂D砂200 3.14四、主軸直徑初選查金屬機(jī)床（參考文獻(xiàn)2）按扭轉(zhuǎn)剛度估算主軸 的直徑有：d -kA 4式中 K鍵槽系數(shù)；A根據(jù)許用扭轉(zhuǎn)角定的系數(shù)；P電動機(jī)額定功率（KW）；從電動機(jī)到所計(jì)算的軸的傳動效率;nj軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速（r/m）.查2表15- 1有：K=1 ;

18、A = 110; P=0.75kw; n j =3342r/m查2表7-2有：=0.96故有：d -1 1103342參考2表10-6初選主軸前軸頸直徑為:d1 =40mm后軸頸直徑：五、主軸前后軸頸軸承初選由于后續(xù)計(jì)算主跨距是需要估算軸端懸伸長度，這跟 軸承和砂輪以及帶輪的軸向尺寸相關(guān)，所以這里首先初選 軸承。從主軸軸的工作條件出發(fā)，考慮主軸在加工過程中不能 沿軸向竄動，所以必須要使所選軸承能夠限制主軸的軸向自 由度。由于本設(shè)計(jì)的仿形實(shí)現(xiàn)方式是工作臺移動，因此移動 過程中頭架、尾架和砂輪架的外壁不允許發(fā)生運(yùn)動干涉。這 就使得在選擇軸承時(shí)應(yīng)考慮徑向尺寸小的類型，出于以上考 慮這里選擇角接觸球軸

19、承。因?yàn)殡娊饽サ那邢髁^小，所以 按經(jīng)驗(yàn)我們初選輕系列。查1第830頁選擇前軸頸軸承：GB/T292-94 7008C主要參數(shù) d=40mm,D=68mm,B=15mm后軸頸軸承：GB/T292-94 7007C主要參數(shù) d=35mm,D=62mm,B=14mm圖 4.1 1(a)圖 4.1-1(b)如圖4.1 1a和b所示，由于考慮采用內(nèi)螺母定位，故軸 承外圈到箱體內(nèi)壁的距離和箱體壁的厚度之和至少在30mm左右，這樣，軸心線到箱體外壁的距離為68/2+30=64mm，所以，外壁到工件中心線的距離約為 200/2-64=36mm，這給尾 架的設(shè)計(jì)帶來了很大的限制，如考慮安全距離1015mm，那

20、么尾架最大直徑約為45mm,因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)采用拉伸夾緊尾架，45mm的直徑是無法實(shí)現(xiàn)的.因此，必須調(diào)整砂輪尺寸，如果砂輪直徑為250mm則尾 架最大直徑可擴(kuò)大至90mm,比較合理.所以選直徑為=250mm.查10選 GB2485-84 250 76.2 25所以有V砂乂 10006035 "000汽 60n 砂=2674r/minD砂250 3.14,"一c0.96 7.75 一d -1 110 414mmV 2674參考2表10 6初選主軸前軸頸直徑為：d1 =40mm后軸頸直徑：d 2 = d1 0.8= 32mm六、砂輪座軸向尺寸估算由于砂輪厚度B二25mm,所以參考實(shí)驗(yàn)

21、室現(xiàn)場萬能外圓 磨床的設(shè)計(jì)尺寸，本機(jī)床取砂輪座軸向尺寸為 B左=40mm.七、帶傳動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)1傳動比計(jì)算2830=1.0626742、選擇帶型查參考文獻(xiàn)門第522頁圖3.2-2,因?yàn)镻=0.75kw, n機(jī)=2830,所以選擇SPZ窄V帶。3、帶輪的設(shè)計(jì)1) 由于電動機(jī)主軸直徑為 D = 19.6mm,所以查參 考文獻(xiàn)1第529頁，表3.2- 11選d1 = 63mm；d2= 71mm。則實(shí)際傳動比為d2 Id1=耳=1.1363此時(shí)門砂=n機(jī)/ I = 2511r/min二 33.34 m/sD砂n砂兀252513.14砂 100060100060因?yàn)?0m/s<V砂<35m/

22、s，所以合理.2) 確定中心距a按9中的公式有0.7(D1 D2) ： a0 ： 2(D1 D2)即 0.7(63+71)v a。<2(63+71)93< a0 <268由于電動機(jī)參數(shù) AB = 165mm,按經(jīng)驗(yàn)取砂輪軸心線至 砂輪軸箱體后壁距離約為140mm,考慮帶傳動間隙調(diào)整空間, 可取a0 = AB / 2+140+調(diào)整范圍:260mm則V帶基準(zhǔn)長度為Ld :- 2 a。(D1 D2) (D2 一 D1)24x a0=2 2603 14T(63 71)2(71 -63)4 260=730.5mm在9表8-3選標(biāo)準(zhǔn)Ld = 710mm由9式8-21得a : a02607

23、10 730.52=250mm3) V帶根數(shù)的確定 按參考文獻(xiàn)9 8-22式有Pea(P°：P°)K Kl:180 2 - 60a=179.33K -.考慮包角不同時(shí)的影響系數(shù)，查9表89得其值為：1;.-：Po計(jì)入傳動比的影響時(shí)，單根V帶額定功率的增量，查9表8 9得其值為：0.1 ;Pea計(jì)算功率，其中Pea = KaP，查】9表87,按一天一班計(jì)算得K a = 1.1，則有Pea = 1.1 0.75 =0.825kw;Kl考慮帶的長度不同時(shí)的影響系數(shù)，查9 表8 9得其值為：0.88;Po單根V帶的基本額定功率，查9表8 9得其值為：3.26 kwo所以0.825z

24、 二(3.26 0.10) 1 0.88=0.28 根取z = 14)帶輪的尺寸確定a) 帶輪寬度B =(z-1)e 2f查9表 8 12 有 e = 12mm; f = 8mmB =(1 -1) 122 8=16mmb）基準(zhǔn)線上槽深hamin二2.0mmc）基準(zhǔn)線下槽深hamin = 9.0mmd）最小輪厚min = 5.5mme）外徑 Dw = D 2haDw 砂=712 2= 75mmDw 砂=632 2=67mmf）基準(zhǔn)節(jié)寬bp = 8.5mmg）輪槽角,二38七、主軸跨距設(shè)計(jì)1、設(shè)計(jì)原則主軸的跨距（前、后軸承之間的距離），對于主軸組件的 性能，有相當(dāng)大的影響。參考文獻(xiàn)2圖10-23給

25、出了主軸的計(jì)算簡圖.假設(shè)軸承為剛性支座，主軸為彈性體，貝U主軸在前端受 力F后的撓度為有Fa33EIFa33EI如果假設(shè)主軸為剛體，支承為彈性體，考慮到支承的變形不 大，近似地可認(rèn)為支承受力后作線性變形。如前后支承的反 力為Ra和Rb，剛度分別為Ka和Kb，則前后支承的變形: a和；B分別為Ka"KbaBY所以a2 2a甘1=6a 1+?+ 6氣l丿主軸端部的總撓度為3、 Fa6=5 + 5 v vs v z3EI 0 丿Ka此1噲丿a2 2a:/F與l/a的關(guān)系曲線見2圖10-23 d.顯然存在一個(gè)最佳的1 /a值.這時(shí)/F最小，也就是主軸組件的綜合剛度最大。如果a為已定，則存在著

26、一個(gè)最佳跨距l(xiāng)a，通常圖 4.1-2這里我們?nèi)? =3計(jì)算（如圖4.1-2所示）a2、主軸砂輪端懸伸長度的確定 按經(jīng)驗(yàn)公式有B左+廠+ 2B軸承+ i-»aTB端蓋.丁，B安全間隙通常可取近似值B端蓋二15; B安全間隙=15有ar40 15152 2=65mm4、帶輪端懸伸長度的確定 按經(jīng)驗(yàn)公式有B輪丄d丄2 B軸承丄Da2B端蓋B安全間隙2 2通常可取近似值B端蓋二15; B安全間隙=15有a2=26 15 口2 215=53mm5、跨距計(jì)算因?yàn)閍1 > a2，所以以a1計(jì)算穩(wěn)定性更好，即la =3 65 = 195mm八、導(dǎo)軌設(shè)計(jì)1、設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)在導(dǎo)軌副中導(dǎo)軌的加工精度要求比

27、較高，所以需要進(jìn)行 磨削和淬火等加工工藝。如果將導(dǎo)軌和砂輪軸箱體做在一起 則會使導(dǎo)軌的加工難度增加。所以這里將它們分開設(shè)計(jì)。即 砂輪軸箱體和電動機(jī)分別和導(dǎo)軌以螺紋連接（參見設(shè)計(jì)圖紙 第4張砂輪架裝配圖）。2、具體設(shè)計(jì)直線運(yùn)動滑動導(dǎo)軌截面形狀主要有三角形、矩形、燕尾 形和圓形，并可互相組合。支承導(dǎo)軌為凸形不易積存較大的 切屑，但也不宜存留潤滑油。因此，使用和不易防護(hù)，速度 較低的進(jìn)給運(yùn)動導(dǎo)軌。支承導(dǎo)軌為凹形易積留潤滑油。其中，三角形和矩形導(dǎo)軌組合，兼有導(dǎo)向性好、制造方 便和剛度高的優(yōu)點(diǎn)而使用廣泛。所以本設(shè)計(jì)采用這種組合方 式。3、尺寸設(shè)計(jì)1）矩形導(dǎo)軌查參考文獻(xiàn)1第1084頁，表3.17-6初選H

28、=20mm;B=50mm。2）三角形導(dǎo)軌查參考文獻(xiàn)1第1083頁，表 3.17-5,選B=50mm; ： - 90 ;b 6mm。3）導(dǎo)軌跨距參考1導(dǎo)軌相關(guān)部分可取導(dǎo)軌間距為170mm, （此部分具體尺寸參見設(shè)計(jì)圖紙第 3張導(dǎo)軌板零件 圖）。§ 4-2仿形機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)思路這里設(shè)計(jì)的是機(jī)械仿形，所以可以選擇靠模仿形的方式。 由于我們設(shè)計(jì)的機(jī)床是仿磨床形式，所以靠模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)在砂 輪架和縱向工作臺之間比較好。二、傳動的實(shí)現(xiàn)因?yàn)橐紤]到仿形運(yùn)動和橫向進(jìn)給運(yùn)動的干涉問題，所 以必須要使砂輪架在仿形過程中橫向進(jìn)給傳動要能夠順利進(jìn) 行，又要使進(jìn)給過程中仿形機(jī)制不被破壞。所以，采用如圖 4.2

29、-1所示的傳動方式實(shí)現(xiàn)。三、零件設(shè)計(jì)圖 4.2 11、支板支板及相關(guān)部件的設(shè)計(jì)見相關(guān)裝配圖（參見設(shè)計(jì)圖紙第 5張）。2、導(dǎo)輪由于導(dǎo)輪工作時(shí)需要沿靠模槽滑動，所以選用軸承比較好，查1選 GB/T276-94,d=6mm;D=19mm。3、軸承從上面設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)出發(fā)，支板和絲桿的聯(lián)系只能采用軸承，并且要能傳遞軸向力的軸承。這里選用60角接觸球軸承。查手冊1表 3-7-39,選擇 7603025TVP,d=20mm;B=15mm。4、靠模板靠模板的具體尺寸設(shè)計(jì)見相關(guān)裝配圖（參見設(shè)計(jì)圖紙第 5張）。§ 2-3橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)一、 設(shè)計(jì)思路本部分設(shè)計(jì)要完成的主要功能是，使砂輪架能通過手動 的方

30、式橫向移動，并且有快和慢兩種進(jìn)給速度以及刻度讀數(shù) 盤。由于此部分和萬能外圓磨床的傳動機(jī)制和傳動力相當(dāng)， 所以這里借鑒萬能外圓磨床的相關(guān)設(shè)計(jì)（參見5第164頁 1-25-12）。一、傳動萬案此部分的傳動方案如圖4.2 2所示?；蛞娫O(shè)計(jì)圖紙第5 張。三、零件設(shè)計(jì)1、軸按經(jīng)驗(yàn)取傳動軸的最小直徑為 20m m,具體尺寸參見設(shè)計(jì) 圖紙第5張。2、齒輪設(shè)計(jì)由于本次設(shè)計(jì)時(shí)間比較短，所以沒有充足的時(shí)間進(jìn)行齒輪 的設(shè)計(jì)計(jì)算，故這里按萬能外圓磨床的數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)有e組傳動副：m = 1，乙=28，z = 50;55X2c 組傳動副：m = 1.5,乙=50, Z2 = 50;b 組傳動副：m = 1.5,乙=20, z

31、 = 80;a組傳動副：這一組的齒數(shù)和須由絲桿I和軸U的中心距確定，由結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)果為I耱=107所以按m = 2設(shè)計(jì)有，乙=52, Z2=55;3、中心距(ZaiZa2)ma2=107mm=75mm第五章設(shè)計(jì)說明§ 5- 1潤滑和密封潤滑的作用是降低摩擦，降低溫升，并和密封裝置在一 起，保護(hù)軸承不受外物的侵入和防止腐蝕。潤滑劑和潤滑方 式?jīng)Q定于軸承的類型、速度和工作負(fù)荷。如果選擇的合適， 可以降低軸承的工作溫度和延長使用期限。由于本機(jī)床砂輪架均為角接觸球軸承，工作線速度不是特別高dmn = 50 2674 >1 106 mm r / min。所以可以采用油潤滑，空氣冷卻的方式。

32、滾動軸承需要的油量是很少的，約 每分鐘1 5滴。油量增加，則因攪拌作用，溫升反而高。油 量再增加，則冷卻作用逐漸超過了攪拌作用，溫升下降，但 C0 能耗卻加大了。油的粘度可選用12 30mm /s/40 C （即cSt）。而頭架根據(jù)設(shè)計(jì)要求采用脂潤滑.主軸組件密封的作用，對于油潤滑的主軸組件，主要是 防止油外漏和灰塵屑末和冷卻液進(jìn)入。對于脂潤滑的主軸組 件，由于脂不會外漏，所以主要是防止外物進(jìn)入。這些在本 設(shè)計(jì)中都有體現(xiàn)。§ 5-2使用、維修和保養(yǎng)1、加工時(shí)必須蓋上防護(hù)罩，防止電解液飛濺，以免造成 事故。2、每天停機(jī)后應(yīng)清潔工作臺和其它部件，防止電解液腐 蝕機(jī)床部件。3、電解液可針對

33、加工實(shí)際設(shè)計(jì)配方，以達(dá)到更好的電解 效果，以保證加工質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率。4、定期檢查絕緣部件，以免發(fā)生短路現(xiàn)象。第六章設(shè)計(jì)評價(jià)本設(shè)計(jì)采用電解磨削，它主要是電解作用，加工高硬材 料比普通的金剛石砂輪磨削的加工效率要高3- 5倍。因?yàn)樯拜啿⒉恢饕悄ハ鹘饘?，磨削力和磨削熱都很小，不會產(chǎn)生 磨削毛刺、裂紋、燒傷現(xiàn)象。電解磨削時(shí)砂輪的磨損量不超 過硬質(zhì)合金切除量的 50100%，和普通砂輪磨削相比較， 電解磨削所用的金剛石砂輪的消耗速度僅為它們的1/51/10，可顯著降低成本。第七章設(shè)計(jì)總結(jié)畢業(yè)設(shè)計(jì)是本科生在校學(xué)習(xí)的最后一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，是 一個(gè)綜合性的教學(xué)環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)工程師的重要教學(xué)階段。畢 業(yè)設(shè)計(jì)是對

34、大學(xué)四年來所學(xué)知識的運(yùn)用和檢驗(yàn)， 通過該設(shè)計(jì), 將所學(xué)知識靈活運(yùn)用，貫通起來，并進(jìn)而培養(yǎng)設(shè)計(jì)、計(jì)算、 分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)科學(xué)研究能力和綜合運(yùn)用 計(jì)算機(jī)繪圖、撰寫論文的能力，總結(jié)、歸納、獲得正確合理 結(jié)論和表述技術(shù)問題的能力以及開拓創(chuàng)新能力。由于我所選的課題對自己來說是一個(gè)較陌生的課題，因 此，在設(shè)計(jì)之初感到有些茫然，不知如何下手，從何作起。 我們的指導(dǎo)老師大概明白我們的心理，首先告訴我們，要我 們不要怕，要敢于去接觸新東西，去學(xué)新東西。然后，他叫 我們先去借一些相關(guān)的書來看。再后來就按照他的指導(dǎo)一步 步的走下去，逐漸在我們心中有了底，我們腦海中有了一些 眉目，心中原有的恐懼也逐漸消失了。從設(shè)計(jì)開始到現(xiàn)在，兩個(gè)月過去了，這次意義