资源描述
购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 轴类零件加工误差分析及检测装置设计说明书 目 录 摘要 .一章绪论 .接触式测量及光电传感器的应用 .类零件加工误差分析及检测装置的设计思路 .二章传动机构和测量平台的设计 .的选择 . 10 轮选择计算与校核 .步带轮选择 .进电机选取与计算 .三章光电传感器的选择 .列测量头的选取 .量轴的应用 . 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 第四章主轴数控车削加工工艺及编程设计 .五章 轴类零件加工工艺设计 .轴零件的工艺分析 .件的尺寸标注分析 .件的几何要素分析 .件 的技术要求分析 .毛坯的确定 .刀具材料的选择 .常用的车刀的选用 .圆、端面车刀的选用 .要加工程序清单 .谢 .考文献 60 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 摘要 轴类零件加工误差分析及检测装置 采用精密机械、光栅、微型计算机等技术，为满足汽车、摩托车发动机 轴、汽车前后桥刹车轴等检测要求而特殊设计制造的新型测量 装置 ，可测量轴的桃形型而误差、桃形对定位键槽的相位角误差、桃形间相位角误差、轴径的径向跳动及速度、加速度等测量项目。 装置 采用通用微机系统进行测量循环控制、测量数据采集处理以及测量误差评值和测量结果输出。最大轴测量长度可达 。 非接触式测量是指不接触被测物体的前提下进行精准测量。其测量精度可以达到 m， 非接触式测量 装置 利用 集变焦镜下样品的影像 ,再配合 移动平台及自动变焦镜，运用影像分析原理，通过计算机处理影像信号，对科研生产零件进行 精密的几何数据的测量，并可进行 值的分析 。 关键词： 轴；测量装置；非接触；光电传感器 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 to of to of of of a of up .5 is of be m CD YZ of on of of 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 第 1 章 绪 论 引言 轴类零件加工误差分析及检测装置 采用精密机械、光栅、微型计算机等技术，为满足汽车、摩托车发动机 轴类零件 、汽车前后桥刹车轴等检测要求而特殊设计制造的新型测量 装置 ，可测量轴 类零件 的桃形型而误差、桃形对定位键槽的相位角误差、桃形间相位角误差、轴径的径向跳动 和圆度 及 轴 的速度、加速度等测量项目。 装置 采用通用微机系统进行测量循环控制、测量数据采集处理以及测量误差评值和测量结果输出。最大轴 类零件的 测量长度可达 。 轴类零件加工误差分析及检测装置的技术特点 普通接触性 轴类零件测量装置的技术特点如下： 1、机械主机采用被测 轴类零件 立式安装结构形式，整机由圆数控转台、垂直、径向数控导轨三个坐标轴及测头系统、机座、立柱等几部分组成： 2、采用圆向、径向及轴向光栅定位，以通用型微机进行测量控制、数据采集和误差处理。三个坐标轴均采用电机驱动； 3、全自动测量循环，轴 类零件 一次安装后，自动完成测量过程，并自动进行误差评值和输出测量结果； 4、通用测量软件：配备相应键槽等定位装置，一台 装置 满足多种轴 类零件的 检测的要求； 5、测量 装置 同时满足多种 轴类零件 的测量； 6、测量 装置 的测头部分可换（圆测头、直线测头、刀口测头及店测头）； 7、对 轴类零件 按实际键槽（或定位孔等）设计定位校正卡具 。 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 接触式测量和光电检测的技术特点 非接触式测量是指不接触被测物体的前提下进行精准测量。其测量精度可以达到 置 利用 集变焦镜下样品的影像 ,再配合 移动平台及自动变焦镜，运用影像分析原理，通过计算机处理影像信号，对科研生产零件进行精密的几何数据的测量，并可进行 值的分析。 目前常见的非接触测量有 光学测量，红外线测量，超声波测量，电磁感应测量，视觉成 像测量等等都是非接触式测量。 针对轴类零件的非接触式测量，则广泛采用光电传感器来测量，此类传感器应用于测量装置而用，在精密度上和准确性上很大的保证。 光电检测方法具有精度高、反应快、非接触等优点，而且可测参数多， 传感器 的结构简单，形式灵活多样，因此 ,光电式传感器 在检测和控制中应用非常广泛。 光电传感器是各种光电检测系统中实现光电转换的关键元件，它是把光 信号 （红外、可见及紫外光辐射）转变成为电信号的器件。 检测距离长 如果在对射型中保留 10m 以上的检测距离等，便能实现其他检测手段（磁性、超声波等） 无法离检测。 对检测物体的限制少 由于以检测物体引起的遮光和反射为检测原理，所以不象 接近传感器等将检测物体限定 在金属，它可对玻璃 木材 响应时间短 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 光本身为高速，并且传感器的电路都由电子零件构成，所以不包含机械性工作时间，响应时间非常短。 分辨率高 能通过高级设计技术使投光光束集中在小光点，或通过构成特殊的受光 光学系统 ，来实现高分辨率。也可进行微小物体的检测和高精度的位置检测。 可实 现非接触的检测 可以无须机械性地接触检测物体实现检测，因此不会对检测物体和传感器造成损伤。因此，传感器能长期使用。 可实现颜色判别 通过检测物体形成的光的反射率和吸收率根据被投光的光线波长和检测物体的颜色组合 而有所差异。利用这种性质，可对检测物体的颜色进行检测。 便于调整 在投射可视光的类型中，投光光束是眼睛可见的，便于对检测物体的位置进行调整。 类零件加工误差分析及检测装置的内容 整个轴类零件固定在上下顶锥上面，由于轴类零件的表面是曲线面，此非接触性轴类零件 加工误差分析及检测装置就是用来测量轴类零件表面的圆度和圆跳动公差值。 本测量 装置 在测量时， 轴类零件 的参数是变化的，这样就引起了 轴的外径不同 ，所以在本测量系统中，在测量不同的 轴类零件 时，机械装置应根据情况适当调整。 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 当直径变化 时 ，可以通过步进电机来调整本系统工作台的位置，使光电传感器测头 能在正确位置测量。还要调整激光测头的位置，来适应轴类零件的直径的 变化。在本系统中测量 轴类零件 时，本系统中设计了采用对射型传感器，一个测量头负责发出红外光，一个测量头负责接收光源。 电传感器的选择 本测量系 统采用的是光穿透型光电传感器，这里我们采用的是基恩士的 列： 列产品特性 列产品是一款高速、高精度的数字测微计，无需接触目标物即可对其尺寸进行测量。该系列用途广泛，可应用于联机测量和脱机测量。每秒 2400 次的高速采样可以确保达到两倍于普通型号的采样速度。这样就可以对挤压制品进行连续测量以及对运动工件进行联机测量。重复精度为 保两倍于普通型号的重复精度，从而为高精度产品的制造提供了有力的支持。连接两个 测量头进行双渠道同步测量结合使用两个测量头可对两个目标物进行同步测量。利用阈值更改功能对透明目标物进行稳定的检测 理器支持阈值更改功能，这样就可以对透明目标物进行稳定的检测。 量原则 高亮度 色 射光能够通过专用的散射模组和准直装置镜头变成均匀的平行光，并照射到测量范围内的目标物上。然后目标物的影像即通过远心光学系统显示在 高速线性 上。高速线性 ) 的输出入射信号将由控制器中的 数字边缘检 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 测 ) 处理器和 行 处理。因此，目标物的尺寸规格就可以被显示和输出。 类零件圆度和圆跳动测量方法 类零件圆度测量方法 圆度公差带是在同一正截面上，半径差为公差值 t 的两同心圆之间的区域。 例如，被测圆柱面任一正截面的圆周必须位于半径差为公差值 两同心圆之间 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 用光电传感器测量示意 如下： 传感器发射器发出红外线光透过轴类零件，接收器接收发出的光源，在此时光源经过轴类零件的表面，得出此时轴类零件的轴径，轴径除以二便得半径值；轴类零件再旋转到另一位置时，又测出此时的轴径，便得出此处位置的半径值，依次下去当轴类零件转一周后，我们测量出轴类零件表面的多处半径值，得出的这些半径值上下波动在一定范围内，这样就得出轴类零件的圆度值。比如测量的几处半径值分别是 ，测得 被测量的轴类零件该处圆度为 类零件圆跳动度测量方法 圆跳动公差，指的是径向圆跳动，公差带是在垂直于基准轴线的任一测量平面内半径差为公差值 t，且圆心在基准轴线上的两个同心圆之光电传感器 发射器、 光电传感器 接收器 轴 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 间的区域，当被测要素围绕公共基准线 A B(公共基准轴线 )旋转一周时，在任一测量平面内的径向圆跳动量均不得大于 光电传感器测量方法如下： 轴类零件两端靠图示两个箭头位置的两个顶尖定位，这样便确定测量此处的圆跳动的基准轴线为轴类零件的整个中心轴线，同样轴类零件绕着基准线转动一周，传感器按测量圆度的原理一样，分别测量出转动一周时多处的轴径值，即可得半径值，最大半径值和最小半径值的差即为该处段的圆跳动公差值。 轴类零件加工误差分析及检测装置机械系统总体方案 械系统分析 光电传感器 发射器 光电传感器 接收器 轴类零件 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 在深入了解测量 装置 的性质和特点，掌握 轴类零件加工误差分析及检测装置 的工作原理，提出系统的可行性分 析。对非接触 轴类零件 参数化测量 装置 有多种形式，本装置 采用 侧装光电传感器的，光电传感器可以在 样整个两侧测量装置可以 X， 动同步轮 驱动 滚珠丝杠副 ， 轴类零件表面采用光投射型传感器，装在轴类零件的两侧。 械系统总体方案和布局 1、 测量 装置 总体布局的基本要求有以下几点： （ 1）首先必须满足如加工范围、工作精度、生产率和经济性等各种要求。确保实现既定工艺方法所要求的被测 轴类零件 和 光电传 感器 的相对位置与相对运动。 （ 2）在经济、合理的条件下，尽量采用 简单 的传动链，以简化机构，提高传动精度和传动效率。结构简单，合理可靠，便于测量和装配，便于防护和维修；体积小，重量轻，节约原材料，降低制造成本。在满足总体布局的基本要求的基础上，还应当考虑影响 轴类零件 测量 装置 布局的基本因素。 2、 测量 装置 基本布局形式 采用以下方案，如下图： 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 接触圆柱直齿轮测量装置的系统构成 1、主轴传动装置 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 主轴传动装置为轴类零件转动装置，由转动电机带动齿轮传动主轴，轴类零件靠上下 顶尖定位固定住。 2、测量装置 齿轮啮合 转动电机 轴类零件 主轴 下顶尖 上顶尖 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 两侧测量装置均采用步进电机带动滚珠丝杆上下移动，传感器的左右移动靠步进电机带动同步轮机构，整个测量装置装在直线导轨 +滑块机构上，实现精确移动和定位。 第 2 章 机械系统的设计 步进电机 直线导轨+滑块 同步带轮机构 步进电机同步带轮机构 对射型光电传感器 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 步进电机的选用 量装置步进电机的选用 1、 各参数 设定 滑块 工作重量台 w=60N 工作台上最大承受重量为 200N 滑块 与导轨贴塑板间摩擦系数 m =块 进给速1V=1 1000 毫米 /分 滚珠丝杆导程 米 滚珠丝杆节圆直径（名义直径）0d=12 毫米 丝杆总长1L=320 毫米 定位精度 米 2、 确定步进电动机的型号 （ 1）脉冲当量的选择 ， 脉冲当量：一个指令脉冲使步进电动机驱动拖动的移动距离 =p（输入一个指令脉冲工作台移动 米） 7。 初选之相步进电动机的步距角 当三相六拍运行时，步距角 =其每转的脉冲数 S=600 p/r 步进电动机与滚珠丝杆间的传动比 i 为 1 （ 2）等效负载转矩的计算 7 1、 空载时的摩擦转矩 2LF 2LF 0 1 7 0 0 52 3 0 创创 ?= 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 2、 测量 装置 工作时的转矩 2L SG T 得 2L SG T = 电动机的最大静转矩为（ 3） 等效转动惯量计算 1、 滚珠丝杆的转动惯量 4032、 滑块 的运动惯量 得 算到电动机轴上的总转动惯量 += 得 4） 初选步进电动机型号 ， 根据 电动机总转动惯量5电动机的最大静扭距 查表 选用两个 85步进电机。 表 量装置步进 电机参数 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 型号 主要技术数据 外形尺寸（ 重量 (N) 步距角)( 最大静转矩)( 最高空载启动频率 （ s） 相数 电压 (V) 电流 (A) 外径 长度 轴径 85 00 3 60 5 97 12 35 量装置及上顶针 步进电机的选用 1、 各参数 设定 滑块 工作重量台 w=90N 工作台上最大承受重量为 400N 滑块 与导轨贴塑板间摩擦系数 m =块 进给速1V=1 1000 毫米 /分 滚珠丝杆导程 米 滚珠丝杆节圆直径（名义直径）0d=12 毫米 丝杆总长1L=1000 毫米 定位精度 米 2、 确定步进 电动机的型号 3、 （ 1）脉冲当量的选择 ， 脉冲当量：一个指令脉冲使步进电动机驱动拖动的移动距离 =p（输入一个指令脉冲工作台移动 米） 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 7。 初选之相步进电动机的步距角 当三相六拍运行时，步距角 =每转的脉冲数 S=4600 p/r 步进电动机与滚珠丝杆间的传动比 i 为 1 （ 2）等效负载转矩的计算 7 1、 空载时的摩擦转矩 2LF 2LF 0 1 7 0 0 52 3 0 创创 ?=、 测量 装置 工作时的转矩 2L SG T 得 2L SG T = 电动机的最大静转矩为（ 3） 等效转动惯量计算 1、 滚珠丝杆的转动 惯量 4032、 滑块 的运动惯量 2()W g p= 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 得 算到电动机轴上的总转动惯量 += 得 4） 初选步进电动机型号 ， 根据 电动机总转动惯量步选定电动型号为 110应式步进电动机。该电动机的最大静扭距 表 Y 轴步进 电机参数 型号 主要技术数据 外形尺寸（ 重量 (N) 步距角)( 最大静转矩)( 最高空载启动频率 （ s） 相数 电压 (V) 电流 (A) 外径 长度 轴径 110 00 3 60 10 126 16 50 轴步进电机的选择 1、 设计 参数 主轴最大承受重量为 200N； 被测 轴类零件 直径为 d=65度 365动两个齿轮的直径分别为 222 和 123度均为 30位精度 米 ； 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 被测量 轴类零件 的转动惯量 432g D p+g=动齿轮 1 的惯量为 J=1/8动齿轮 2 的惯量为 J=1/8. 55 的转动惯量为 得电机的转动惯量为 初步选定电动型号为110应式步进电动机。 查表选用 110步进电机。 表 轴 电机参数 型号 主要技术数据 外形尺寸（ 重量 N 步距角 )( 最大静转 矩)( 最高空载启动频率 （ s） 相数 电压 (V) 电流 (A) 外径 长度 轴径 1102 480 3 60 10 150 20 70 轮选择计算与校核 轮的选择 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 1）选择小齿轮材料为 45（调质），硬度为 280齿轮材料为 45钢（调质），硬度为 240者材料硬度差为 40 2） 精度等级选用 7级精度； 3）小齿轮齿数 41，大齿轮齿数 74的 ； 4） 齿轮模数都为 3的直齿轮 齿面接触强度设计 因为低速级的载荷大于高速级的载荷，所以通过低速级的数据进行计算 1） 确定公式内的各计算数值 （ 1） 试选 2）选取区域系数 （ 3）选取尺宽系数 d 1 （ 4）查得 1 2 1 2 （ 5）查得材料的弹性影响系数 （ 6）按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限 600齿轮的解除疲劳强度极限 550 （ 7）计算应力循环次数 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 6060 192 1（ 2 8 300 5） 102 107 （ 8） 查得接触疲劳寿命系数 （ 9） 计算接触疲劳许用应力 取失效概率为 1，安全系数 S 1，由得 H1 600570 H2 550539 H H1 H2/2 齿轮的校核 m=3,1,4, 两齿轮材料均选用 45,表面淬火， 4855 查得： M P 5011702 预期齿轮寿命 5 年，每天工作 12 小时，工作载荷轻微冲击，则 818216 0 6 0 * 1 * 5 2 0 * ( 5 * 3 0 0 * 1 2 ) 5 . 6 1 6 * 1 0/ 2 . 7 2 1 6 * 1 0N a n i 查机械设计基础图，得： Y (1)验算齿面接触疲劳强度 载荷系数，取 K= 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 查得： M 接触应力为 ： 232212 1 . 5 5 . 5 6 4 7 1 0 3 . 0 61 8 9 . 8 2 . 5 0 . 8 8 1 7 2 . 0 7 92 4 7 8 2 . 0 6H E Zb d a i i i i (2)验算齿根弯曲疲劳强度 取 K=表： Y 用弯曲应力 ： m Y 弯曲疲劳强度的最小安全系数，取 F 则： 1 3 5 0 0 . 9 2 2 5 7 . 61 . 2 5F M P a 2 3 5 0 0 . 9 8 2 7 4 . 41 . 2 5F M P a 1 1 11 2212000 2 0 0 0 1 . 5 5 . 5 6 4 7 2 . 6 8 1 . 5 62 4 3 2 61 2 . 4 2 8F a S Y Yb m a 2221112 . 4 6 1 . 6 8 1 2 . 4 2 8 1 2 . 2 8 52 . 6 8 1 . 5 6F a S a S P 由上述计算可知，均满足要求 。 的设计 轴的设计 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 轴是组成精密机械的重要零件之一。一切作为回转运动的零件，都必须在轴上才能传递运动和动力。在本课题所使用的轴，承受的负荷比较小，尺寸也比较小，制造精度高，要求材料具有足够高的机械强度和良好的加工性能。因此，选用材料 40处理为对轴进行调质处理 。 由于主轴转动电机轴径为 20接的联轴器与输入轴的轴径也为 20动的齿轮中间孔即为 20间端轴径为 25 此输入轴大致图形如下： 输出轴段的轴直接连接下顶尖顶住轴类零 件，可以将下顶尖连同输出轴作为一个整体的输出轴，由于传动齿轮的中间孔为 30齿轮连接的轴径为 30下顶尖连接段的轴径为 20间段为 25入轴的大致图形如下： 轴的校核 和轴承的选择 1、 轴的较核 一般而言，轴的强度是否满足要求只需对危险截面进行校核即可， 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 而轴的危险截面多发生在当量弯矩最大或当量弯矩较大且轴的直径较小处。根据轴的结构尺寸和当量弯矩图可知，截面与电机连接处弯矩最大 , 且截面尺寸也非最大 , 属于危险截面；校核公式 6： 122 -( ) + 3 ( )（ K 1 = K ，圆角处的有效应力集中系数， K 1= K ， 32 d ( )Z=3 2 2b t d 32p d ( )Z= 1 6 2b t d 上式中， p 轴在截面的抗弯和抗截面模数； M、 T 轴在计算截面上的抗弯和抗扭截面系数； K 、 K 有效应力集中系数； 1- 疲劳极限； s 许用安全系数； 表面粗糙度系数； 表面状态系数； 、 绝对尺寸影响系数。 D 轴径； b 键的宽度。查机械设计手册得： s= 1- 为 275N/ T 为 m ； K = 1 =K = = t= = 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 32p d ( )Z= 1 6 2b t d 323 . 1 4 1 1 6 1 . 8 (1 1 1 . 8 )1 6 2 1 1创 =2 d ( )Z=3 2 2b t d 323 . 1 4 1 1 6 1 . 8 (1 1 1 . 8 )3 2 2 1 1创 =tl = = =sl = = =6。 S=2227578400(1 . 0 7 6 ) 3 ( 0 . 8 5 8 )1 2 5 3 . 6 3 6 0 5 . 4M? 创=S 符合安全系数 2、 轴承的选择和校核 由于输入轴端和输出端轴径均为 20工作时为轻度冲击，正常工作温度，预期寿命为 5000h，所选择的轴承为 6004， 查手册可知道 轴承 6004 的基本额定负载 本额定负载荷 a/e=表可知道 e=径向力 错误 !未找到引用源。 ；转速 错误 !未找到引用源。 ；基本额定动载荷 错误 !未找到引用源。 ；基本额定静载荷 错误 !未找到引用源。 ；极限转速 错误 !未找到引用源。 ；寿命系数错误 !未找到引用源。 。 查表可得判断系数 错误 !未找到引用源。 ；轴向载荷系数 错误 !未找到引用源。 ,错误 !未找到引用源。 ；载荷系数 错误 !未找到引用源。 ； 当量动载荷 错误 !未找到引用源。 轴承寿命 错误 !未找到引用源。 。 轴承寿命要求合格。 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 轨的选择 导轨主要根据导轨副之间的摩擦情况，导轨分为： （ 1）滑动导轨 两导轨之间为滑动摩擦。结构简单，制造方便，刚度好，抗振性高，是机床上最广泛采用的。 特点 ： 导向精度高，不会出现间隙，能自动补偿磨损。一般选取三角形顶角 =90, 重型机械采用大顶角 =110 120 。当水平力大于垂直力， V 形导轨两侧受力不均匀时，采用不对称 V 形导轨。直线导轨和圆导轨均可采用 承载能力大，制造方便。必须留有侧向间隙。不能补偿磨损。用镶条调整时，会降低导向精度。 需注意导轨的保护。直线导轨和圆导轨均可采用 尺寸紧凑，适用于要求高度小导轨层数多的场合。可构成闭式导轨。用一根镶条可以调整各面的间隙。刚度比平面导轨小。制造简单，弯曲刚度小，主要用于受轴向载荷的导轨。适用于同时作直线和旋转运动的场合 。 （ 2）滚动导轨 滚动直线导轨副是由导轨、滑块、钢球、返向器、保持架、密封端盖及 挡板等组成。当导轨与滑块作相对运动时，钢球就沿着导轨上的经过淬硬和精密磨削加工而成的四条滚道滚动，在滑块端部钢球又通过返向装置（返向器）进入返向孔后再 进入滚道，钢球就这样周而复始地进行滚动运动。返向器两端装有防尘密封端盖，可有效地防止灰尘、屑末进入滑块内部 。 特点 ： 滚动直线导轨副是在滑块与导轨之间放入适当的钢球，使滑块与导轨之间的滑动摩擦变为滚动摩擦，大大降低二者之间的运动摩擦 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 阻力，从而获得： 动、静摩擦力之差很小，随动性极好，即驱动信号与机械动作滞后的时间间隔极短，有益于提高数控系统的响应速度和灵敏度 。 驱动功率大幅度下降，只相当于普通机械的十分之一。与 擦阻力可下降约 40倍。 适应高速直线运动，其瞬时速度比滑动导轨提高约 10 倍。能实现高定位精度和重复定位精度。 能实现无间隙运动，提高机械系统的运动刚度。 成对使用导轨副时，具有 “ 误差均化效应 ” ，从而降低基础件（导轨安装面）的加工精度要求，降低基础件的机械制造成本与难度。导轨副滚道截面采用合理比值的圆弧沟槽，接触应力小，承接能力及刚度比平面与钢球点接触时大大提高，滚动摩擦力比双圆弧滚道有明显降低。 导轨采用表面硬化处理 ，使导轨具有良好的可校性；心部保持良好的机械性能。简化了机械结构的设计和制造。 轨的确定 查机械设计手册 3第二版选取直线滚动导轨副系列，又根据机床设计要求的特点，本设计初步选择 : (1)直线滚动导轨副选取四方向等载荷型（ 其特点是：垂直向上向下和左右水平额定载荷是等同的，额定载荷比较大，刚度高。 (2)尺寸规格初选 45，其结构形式选择 。 (3)每根导轨上的滑块数为 2。 (6)查出全自动轴承磨床推荐的精度等级为 3。 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 (7)导轨的材料为 初步确定直线滚动导轨的型号为 3 选择用南京工艺设备制造厂的滚动直线导轨如图 1 杆的确定选择与计算 定滚珠丝杠副的导程 因 同步皮带轮直径相等，皮带轮 与丝杠直联， i=1 由表 1查得 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 m/000r/入得， 于计算出的 此 确定当量转速与当量载荷 （ 1） 各种切削方式下，丝杠转速 由表 1查得 8 代入得 100 33 167 n 4 =1333 （ 2）各种切削方式下，丝杠轴向载荷 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 由表 1查得 已知 3000N 5000N 代入得 （ 3）当量转速 由表 1查得 代入得 267r/ 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 （ 3）当量载荷 代入得 380N 期额定动载荷 （ 1） 按预期工作时间估算 按表 9查得：轻微冲击取 表 7查得： 1 3取 按表 8查得：可靠性 97%取 知： 0000 小时代入得 7899N （ 2）拟采用预紧滚珠丝杠副，按最大负载 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 按表 10查得：中预载取 入得 取以上两种结果的最大值 7899N 定允许的最小螺纹底径 （ 1） 估算丝杠允许的最大轴向变形量 （ 1/3 1/4）重复定位精度 （ 1/4 1/5）定位精度 : 最大轴向变形量 m 已知：重复定位精度 10m, 定位精度 25m =3 =6 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 取两种结果的小值 =3m (2）估算最小螺纹底径 丝杠要求预拉伸，取两端固定的支承形式 (程 +（ 10 14） 已知：行程为 10003000N ,0=入得 00N 确定滚珠丝杠副的规格代号 （ 1）选内循环浮动式法兰，直筒双螺母型垫片预形式 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 （ 2） 由计算出的 在样本中取相应规格的滚珠丝杠副 h=8a=30700 7899 定滚珠丝杠副预紧力 其中 程补偿值与与拉伸力 （ 1） 行程补偿值 式中： 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 =（ 2 4） (2) 预拉伸力 代入得 珠丝杠副工作图设计 (1) 丝杠螺纹长度 u+2由表二查得余程 0 绘制工作图 （ 2）两固定支承距离 样本查出螺母安装联接尺寸 丝杠全长 L 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 （ 3）行程起点离固定支承距离 工作图得 90 000 L=1000 0 得 20 N/ m 刚度验算及精度选择 （ 1） = = N/ m = N/ m 已知 000 N ， =0=1000 N ： 静摩擦力 N 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 ：静摩擦系数 ：正压力 N （ 2）验算传动系统刚度 传动系统刚度 N 已知反向差值或重复定位精度为 10 22 160 （ 3）传动系统刚度变化引起的定位误差 =1.7 m （ 4）确定精度 ：任意 300 定位精度 - 定位精度为 20 m/300 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 14.3 m 丝杠精度取为 3级 2 m 5) 确定滚珠丝杠副的规格代号 已确定的型号： 称直径： 12 导程： 3 螺纹长度： 900 丝杠全长： 1000 级精度 1290 验算临界压缩载荷 N 丝杠所受最大轴向载荷 不用验算。 算临界转速 nc=f 10 购买设计文档后加 费领取图纸 购买设计文档后加 费领取图纸 n
展开阅读全文