气缸体专用平面磨床毕业设计

气缸体专用平面磨床毕业设计内容摘要：

横向进给机构 交流伺服电机 联轴器 滚珠丝杆 砂轮架 压力卸荷导轨 压力油 卸去 60% ~ 75%压力 V?平导轨 ? 100*90*500? 砂轮架行程 ? 373?l mm 横 砂轮修整器 伺服电机 丝杆 修整器 直线滚动导轨 主轴直径 D50mm,采用液体动压轴承 16r/min 修整速度 ?1/ 3 ~ 1/ 5? V?砂 修整器直径 ? 70 ~ 120 f f 故 ? 12 ~19 /?V m s 线 修整器行程为 160mm 液压系统 ①修整器。 ②尾架。 ③量仪 (两个 )。 ④润滑油。 ⑤床身导轨。 ⑥砂轮架卸 荷导轨。 ⑦丝杆。 ⑧直线滚动导轨。 ⑨间歇。 电气部分 SIMENS 810G,控制五坐标轴 ,砂轮架主轴。 机床保护系统 ①静压供油系统 压力继电器 压差发讯器 液压控制器 电路延时 ②尾架伸缩油缸静压供油系统 : 设置自动循环电路 , 可手动 , 也可用于脚踏。 当工件旋转时 ,由于互锁装置 ,使起无效。 ③油箱液压控制 ④数控系统 (在各坐标轴 )自诊断与保护功能 如 :电池电压低 程序错误 ⑤各坐标轴由行程开关控制最大位移量 ⑥安全防护罩 (砂轮罩 ,机床前罩 )全封闭式 ⑦导轨面保护 Ⅰ 工作台导轨 :不锈钢可伸缩防护罩 Ⅱ 砂轮架 导轨 :一前部 :翻板式护罩 +橡皮 (防水 )。 二后罩 :钢罩。 Ⅲ 修整器导轨 :折叠式 第 4 章 部件设计 (砂轮架 ) 砂轮架设计的基本要求 砂轮架是磨床上用来带动砂轮作高速旋转的关键部件 , 主要由传动部件和主 轴轴承部分组成 ,主轴与轴承是砂轮架的主要组成部分 ,因此对砂轮架设计提出 的基本要求也是针对主轴轴承部分的。 砂轮架设计应满足以下几点基本要求 [1] : ,旋转稳定。 ,发热低 ,不漏油。 ,调整维修方便。 主轴旋转精度及其提高措施 , 它直接影响工 件的表面粗糙度和表面缺陷。 一般端面平面磨床砂轮架允许的径向和轴向跳动允 许误差取 5?m~10?m。 (1)选择合适的主轴轴承 :动静压轴承。 (2)提高主轴的加工精度。 (3)正确选择主轴轴向止推方式 :液体静压推力轴承。 主轴轴承系统的刚性 主轴轴承系统的刚性是指在磨削力或传动力作用下 , 主轴轴承抵抗变形的能 力。 通常以主轴前端的挠度来度量。 过低的 刚性会降低磨削生产率、加工精度和 工件表面的粗糙度 ,引起直波形和螺旋线缺陷。 砂轮架主轴初步设计 1. 砂轮架主轴的强度校核 进行轴的强度校核时 ,应根据轴的具体受载及应力情况采取相应的计算方 法 , 并恰当地选取其许用应力。 对砂轮架主轴来说 , 由于采用了卸荷皮带轮装置 , 砂轮架主轴主要承受扭矩 ,应该按照扭转强度计算 ,且在选取许用应力时应该选 取较小值。 砂轮架主轴材料采用 42MnVB,并进行淬火 ,故选取许用应力为 40MP。 轴的扭转强度条件为 [ ]? 6? 3? 10? ? P? n? T T? T? T? W d t t ()? T t ??扭转切应力 (单位为 MP)? T??? 轴所受扭矩 (单位为 N mm?g )? T?W??? 轴的扭转截面系数 (单位为 ? 3?mm?)? p?? 轴传递的功率 (单位为 KW)? n?? 轴的转速 (单位为 r/mm)? d??? 计算界面处的直径 (单位为 mm)? [ ]?T t ?? 许用扭转应力 (单位为 r/mm) 由上式可得轴的直径为 ? 6? 3?3? 10? [ ]?T? P? d? n t g ()? 6? 3? 3? 10 15? 40 600 g? mm 由上述计算可以得知砂轮架最小直径为 ,考虑到砂轮架的刚度等因 素 ,取主轴的最小直径为 60mm。 砂轮架主轴的尺寸如图 41 所示。 图 砂轮架主轴尺寸示意图 主轴刚度校核 因为是阶梯轴 ,所以用当量直径法作近似计算当量直径为 : 4? 4? 1? v? n? i? i? i? L? d? l? d () L140+640+20+32+10932mm? 4? 4 4 4 4? 932? 140 640 20 100? 60 120 140 108? v?d + + + 允许挠度 [y] * 计算主轴前端挠度值 ? 2? ? 3? Pa l a? Y? EI + 主轴 [1] ()? P??载荷 (单位为公斤 )(150/)? l?? 轴两端的跨距 (单位为厘米 )()? a?? 悬伸长度 (单位为厘米 )()? E?? 材料的弹性模数 (单位为公斤 /平方厘米 )(?10?)? I??? 截面惯性矩 (平方厘米 )? 2? 5? 150 ? 3 10 ? Y 主轴 又因为 [y],即 Y?主轴 [y],由上述校核可以得知 ,主轴 刚度符合要求。 一般存在一个使主轴前端挠度最小 , 即刚性最好的支承跨距 L。 由经验得知 , L为 (3~6)D时 ,主轴前端挠度最小 ,D120mm,L为 360~720mm,取 L 为 640mm。 动静压轴承 静压轴承是利用外部油源产生承载能力的油膜轴承 , 动静压混合轴承是一种 既综合了液体动压和静压轴承的优点 ,又克服了两着缺点的新型多油楔油膜轴 承。 它利用静压轴承的节流原理 ,使压力油腔中产生足够大的静压轴承载力 ,从 而克服了液体动压轴承启动和停止时出现的干摩擦造成主轴与轴承磨损现象 , 提 高了主轴和轴承的使用寿命及精度保持性。 轴承油腔大多采用浅腔结构 ,在主轴 启动后 ,依靠浅腔阶梯效应形成的动压承载力和静压承载力叠加 ,大大地提高了 主轴承载能力 ,而多腔 对置结构又极大地增加了主轴刚度。 高压油膜的均化作用 和良好的抗振性能 ,保证了主轴具有很高旋转精度和运转平稳性。 它的优点如下 : ,应用范围广。 动静压轴承在零件转速到很高的范围内 的各种相对速度下都能承载 ,而且载荷范围大 ,其承载能力取决于供油压力 ,轴 承轴颈结构和相对大小。 ,阻尼大 ,抗振性好。 ,磨损小 .由于总有一层油膜将相对运动表面隔开 ,因此摩擦阻 力小 ,磨损小 ,能长期保持很高的运动精度 ,寿命长 .且对轴承轴颈材料要求也 较低。 精度高 .动静压轴承中静压油膜具有良好的纠正轴和轴向跳动。 .在万一供油受阻或切断时 ,可利用轴承中动压效应来承载。 .由于动压效应 ,使轴承转速越高承载能力越大 ,同时轴承还 能承受方向不断变化的动载及瞬时过载。 .由于动静压轴承高速下主要靠动压承载 ,故这时供油压力可 相对较小 ,轴承可设计成较小轴颈 ,轴承结构简单 ,制造精度和材料要求不高。 动静压轴承需要一套供油系统 ,润滑油要经过严格过滤以保持清洁。 目前广 泛应用的是定压供油系统。 一定压力的压力油 ,经节流器流入两相对运动体间的 油腔 ,通过油腔压力来平衡外载荷。 在定压供油系统中 ,节流器是关键部分 ,它 起着限制流入油腔流量的阻尼作用 ,使油腔压力仅随外载荷的变化而变化。 静压 轴承常用的固定节流器有毛细管和小孔节流器两种。 本次设计选用毛细管节流 器。 动静压轴承广泛用于高速精密设备中 .目前 ,在改造旧精密磨削设备方面 , 用得较多的是北京中航设备改造厂的 WMB 型表面节流液体动静压混合轴承。 砂轮架主轴的轴向定位采用轴向止推静压轴承。 轴向止推轴承由两个相对的 环形油腔构成。 轴上具有台肩以形成承 载面。 轴承的间隙通过修磨调整垫圈的厚 度来保证。 传动装置设计 为了提高主轴的旋转精度 ,皮带轮不直接装在主轴上 ,而是装在单独的支架 上 ,并用花键套带动主轴旋转 ,即采用卸荷皮带轮的方案 ,如图 42 所示。 这 个方案的优点是减少了主轴的变形 ,同时还提高了承载能力。 图 卸荷皮带轮 ? N N N + 切 电 空 ? ? 102? Z?P V + 砂 (~)+ 通过以上计算 ,取 N?电 15kw,选择 Y100L?4型电动机。