無(wú)心外圓超精機(jī)總體設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

1、<p>　　無(wú)心外圓超精機(jī)總體設(shè)計(jì)</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　超精研是一個(gè)由磨料的振動(dòng)從而對(duì)工件產(chǎn)生磨削的過(guò)程。在這個(gè)過(guò)程中刀具有很高的速度，以便在接觸旋轉(zhuǎn)的工件時(shí)去除多余材料。</p><p>　　超精研通常被認(rèn)為是最終的精加工工序，或是用在對(duì)難加工材料的加工工藝中。因此，設(shè)計(jì)與工藝師盡可能使

2、用包括陶瓷，鎢和硅碳化物，軸承材料，火焰和等離子涂料，硬鉻等材料以提高加工質(zhì)量</p><p>　　無(wú)心貫穿式超精機(jī)是以貫穿方式對(duì)圓柱(圓錐）滾子表面進(jìn)行超精加工的一種機(jī)床，它不但具有高效高精度，能很好地改善工件的粗糙度、波紋度和圓度的優(yōu)點(diǎn)，而且能形成微量凸度，如果使用這種帶凸度的滾子裝配軸承就能地減少或消除滾子邊緣應(yīng)力集中，減小溫升，有利于彈性流體潤(rùn)滑從而提高軸承的使用壽命1-2倍。</p>&l

3、t;p>　　此次主要是關(guān)于無(wú)心外圓超精機(jī)的總體設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)油石振蕩部件和工件定位驅(qū)動(dòng)部件的組合確定機(jī)床配置形式、制訂影響機(jī)床總體布局和技術(shù)性能的主要部件的結(jié)構(gòu)方案。總體方案的擬定是設(shè)計(jì)組合機(jī)床最關(guān)鍵的一步。方案制定的正確與否，將直接影響機(jī)床能否達(dá)到合同要求，保證加工精度和生產(chǎn)率，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低和使用方便。</p><p>　　關(guān) 鍵 詞 ：圓柱滾子外圓超精機(jī)，總體設(shè)計(jì)，油石振蕩部件，定位，驅(qū)動(dòng)。<

4、/p><p>　　THE OVERALL DESIGN OF CENTERLESS SUPERFINISHING MACHINE FOR CYLINDRICAL ROLLER</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　Superfinishing is a process that induces a vibrato

5、ry rubbing action of the abrasive stone with respect to the workpiece.The process involves high speed oscillation of the tool,which removes material by contacting a rotating workpiece.</p><p>　　Superfinishi

6、ng is considered as the ultimate finishing process for progressive applications and exotic materials that traditionally have been considered difficult-to-machine material. Hence, it allows design and manufacturing engine

7、ers to improve quality by using materials that include ceramics,tungsten and silicon carbides,bearing materials,flame and plasma coatings,hard chrome,etc.</p><p>　　Inadvertent cross-cutting of ultra-precisio

8、n machine is way through the cylinder (Cone) roller surface Superfinishing a machine, it not only with high precision, could well improve the roughness of the workpiece, bellows and roundness of the merits of , But also

9、a trace crown, if the use of such crown with the roller bearing assembly will be able to reduce or eliminate roller edge of stress concentration, reducing the temperature rise is conducive to flexible fluid lubricating b

10、earings to improv</p><p>　　This is mainly about the ultra precision machine centerless overall design. Realize important oscillation components and parts of workpiece position drive. Determine the machine co

11、nfiguration forms, affect overall arrangement and technical performance of machine parts structure scheme. The scheme of overall design is the key step of modular machine tool. The scheme is correct or not will directly

12、influence the machine, whether to meet the requirements of machining accuracy and productivity, and </p><p>　　KEY WORDS: centerless superfinishing machine for cylindrical roller, overall design, important pa

13、rts, positioning, driving vibration</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　前 言1</b></p><p>　　第1章超精研加工技術(shù)2</p><p>　　§1.1 超精研技術(shù)概述2</p><

14、;p>　　§1.1.1 超精研加工的優(yōu)點(diǎn)3</p><p>　　§1.1.2 超精加工對(duì)滾動(dòng)軸承工作性能的影響3</p><p>　　§1.1.3 超精研加工技術(shù)3</p><p>　　§1.2 超精研加工技術(shù)原理4</p><p>　　第2章圓柱滾子外圓超精機(jī)的概述6</p&g

15、t;<p>　　§2.1 機(jī)床的主要技術(shù)要求7</p><p>　　§2.2 機(jī)床的用途7</p><p>　　§2.3 機(jī)床的主要部件結(jié)構(gòu)7</p><p>　　§2.3.1  床身結(jié)構(gòu)7</p><p>　　§2.3.2  導(dǎo)輥裝置8</p

16、><p>　　§2.3.3  振蕩機(jī)構(gòu)10</p><p>　　§2.3.4  壓力汽缸10</p><p>　　第3章圓柱滾子外圓超精機(jī)床工件定位與驅(qū)動(dòng)部件概述11</p><p>　　§3.1 工件加工原理11</p><p>　　§3.2 工件定位

17、與驅(qū)動(dòng)部件設(shè)計(jì)11</p><p>　　§3.2.1 輥形設(shè)計(jì)12</p><p>　　§3.2.2 導(dǎo)輥支架的設(shè)計(jì)13</p><p>　　§3.2.3 機(jī)床的調(diào)整15</p><p>　　§3.2.4 導(dǎo)輥的制造15</p><p>　　§3.3 工件驅(qū)動(dòng)

18、概述16</p><p>　　第4章 減速分速部件的概述17</p><p>　　§4.1傳動(dòng)裝置總體概述17</p><p>　　§4.1.1擬定傳動(dòng)方案17</p><p>　　§4.2減速分速部件箱體的概述19</p><p>　　§4.3減速器主要附件的概述

19、20</p><p>　　§4.3.1聯(lián)軸節(jié)20</p><p>　　§4.3.2花鍵軸花鍵套筒22</p><p>　　§4.3.3蝸桿軸23</p><p>　　§4.3.4軸承選用24</p><p>　　第5章 油石振蕩部件的概述24</p>&

20、lt;p>　　§ 5.1油石振蕩部件設(shè)計(jì)的概述25</p><p>　　§ 5.2調(diào)整結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)25</p><p><b>　　結(jié) 論27</b></p><p>　　參 考 文 獻(xiàn)28</p><p><b>　　致　謝29</b></p>&l

21、t;p><b>　　前 言</b></p><p>　　作為整個(gè)工業(yè)基礎(chǔ)的機(jī)械制造業(yè)，正在朝著高精度、高效率、智能化和柔性化的方向發(fā)展。磨削、超精研加工（簡(jiǎn)稱“磨超加工”）往往是機(jī)械產(chǎn)品的終極加工環(huán)節(jié)，其機(jī)械加工的好壞直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量和性能。作為機(jī)械工業(yè)基礎(chǔ)件之一軸承的生產(chǎn)中，套圈的磨超加工是決定套圈零件乃至整個(gè)軸承精度的主要環(huán)節(jié)，其中滾動(dòng)表面的磨超加工，則又是影響軸承壽命以及軸

22、承減振降噪的主要環(huán)節(jié)。因此，歷來(lái)磨超加工都是軸承制造技術(shù)領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)和核心技術(shù)。  本機(jī)床是具有高效高精度的機(jī)床，具有能很好改善工件的粗糙度波紋度和圓度的特點(diǎn)。當(dāng)機(jī)床換上圓柱導(dǎo)輥后，還能超精研加工直徑Φ5~120mm以內(nèi)的圓錐形外圓表面，機(jī)床可實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)循環(huán)，它廣泛應(yīng)用于軸承、機(jī)車、摩托車、液壓泵油嘴和液壓件等行業(yè)。</p><p>　　就我個(gè)人而言，我希望通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)自己未來(lái)從事的工作

23、進(jìn)行一次適應(yīng)性的訓(xùn)練，從中鍛煉自己分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，為今后工作中的實(shí)地工作打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。因此，它在我們四年大學(xué)生活中占有舉足輕重的地位。</p><p>　　由于能力所限，設(shè)計(jì)尚有許多不足之處，懇請(qǐng)各位老師給與指正。</p><p><b>　　超精研加工技術(shù)</b></p><p>　　§1.1 超精研技術(shù)概述<

24、/p><p>　　作為整個(gè)工業(yè)基礎(chǔ)的機(jī)械制造業(yè)，正在朝著高精度、高效率、智能化和柔性化的方向發(fā)展。磨削超精研加工（簡(jiǎn)稱“磨超加工”）往往是機(jī)械產(chǎn)品的終極加工環(huán)節(jié)，其機(jī)械加工的精度直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量和性能。作為機(jī)械工業(yè)基礎(chǔ)件之一的軸承的生產(chǎn)中，套圈的磨超加工是決定套圈零件乃至整個(gè)軸承精度的主要環(huán)節(jié)，其中滾動(dòng)體表面的磨超加工，則又是影響軸承壽命以及軸承減振降噪的主要環(huán)節(jié)。因此，歷來(lái)磨超加工都是軸承制造技術(shù)領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)

25、和核心技術(shù)。 </p><p>　　國(guó)外軸承工業(yè)，60年代已形成一個(gè)穩(wěn)定的套圈磨超加工工藝流程及基本方法，即：雙端面磨削——無(wú)心外圓磨削——滾道切入無(wú)心磨削——滾道超精研加工。除了結(jié)構(gòu)特殊的軸承，需要附加若干工序外，大量生產(chǎn)的套圈均是按這一流程加工的。幾十年來(lái)，工藝流程未出現(xiàn)根本性的變化，但是這并不意味著軸承制造技術(shù)沒(méi)有發(fā)展。簡(jiǎn)要地說(shuō)，60年代只是建立和發(fā)展“雙端面——無(wú)心外圓——切入磨——超精研”這一

26、工藝流程，并相應(yīng)誕生了成系列的切入無(wú)心磨床和超精研機(jī)床，零件加工精度達(dá)到3～5um，單件加工時(shí)間13～18s（中小型尺寸）。70年代則主要是以應(yīng)用60m/s高速磨削、控制力磨削技術(shù)及控制力磨床大量采用，以集成電路為特征的電子控制技術(shù)的數(shù)字控制技術(shù)被大量采用，從而提高了磨床及工藝的穩(wěn)定性，零件加工精度達(dá)到1～3um，零件加工時(shí)間10～12s。80年代以來(lái)，工藝及設(shè)備的加工精度已不是問(wèn)題，主要發(fā)展方向是在穩(wěn)定質(zhì)量的前提下，追求更高的效率，調(diào)

27、整更方便以及制造系統(tǒng)的數(shù)控化和自動(dòng)化。</p><p>　　超精研加工方法是從30年代中期開(kāi)始發(fā)展起來(lái)的，其創(chuàng)立就是針對(duì)軸承滾動(dòng)體表面加工的，它是一種精密的、經(jīng)濟(jì)的加工工藝，隨著機(jī)械加工零件精密度及表面質(zhì)量要求的不斷提高，超精研加工得到愈來(lái)愈廣泛的應(yīng)用。在我們軸承制造的光整加工（拋光、砂布帶研磨、超精磨和超精研）中占據(jù)重要地位。  超精研加工，簡(jiǎn)稱“超精加工”，一般是指在良好的潤(rùn)滑條件下，被加工

28、工件按一定的速度旋轉(zhuǎn)，油石按一定的壓力彈性地壓工件加工表面上，并在垂直于工件旋轉(zhuǎn)方向按一定規(guī)律作往復(fù)振蕩運(yùn)動(dòng)的一種能夠自動(dòng)完結(jié)的光整加工方法。 </p><p>　　超精研工整個(gè)過(guò)程包括獨(dú)立的區(qū)分明顯的三個(gè)階段：修整、恒定切削、磨光（也有分為：切削階段或自銳階段、半切削階段、光整階段）。并且整個(gè)過(guò)程在基本工藝參數(shù)（如切削速度、油石壓力和硬度、振蕩頻率、磨料種類、工件材料以及潤(rùn)滑冷卻液等）不變的條件下自動(dòng)

29、完結(jié)。</p><p>　　§1.1.1 超精研加工的優(yōu)點(diǎn)</p><p>　?。?）能有效的減小圓形偏差（主要是波紋度）。 </p><p>　　（2）能有效地改善母線的直線性或加工成所需要的凸度形狀。 </p><p>　?。?）能去除磨削變質(zhì)層，降低表面粗糙度值。 </p><

30、p>　?。?）能使表面具有殘余的壓應(yīng)力。 </p><p>　?。?）能夠在加工表面形成紋理均勻細(xì)膩的、較理想的交叉紋路。 </p><p>　　（6）能使工作接觸支承面積增大。</p><p>　　§1.1.2 超精加工對(duì)滾動(dòng)軸承工作性能的影響 </p><p>　?。?） 提高軸承的

31、旋轉(zhuǎn)精度，減低軸承的振動(dòng)和噪聲。 （2） 提高軸承的承載能力。 （3） 提高軸承的潤(rùn)滑效果，減小磨損。 （4） 減小軸承工作時(shí)的發(fā)熱。 </p><p>　　§1.1.3 超精研加工技術(shù) </p><p>　　1.  油石制造技術(shù)  它決定油石的使用性能，是超精研技術(shù)

32、存在的前提，使用上要求：油石切削性能要好，損耗要慢，又要有足夠的強(qiáng)度。 其中，陶瓷結(jié)合CBN超精油石，能夠保持連續(xù)不變的高切削率，同時(shí)磨損量非常小，臨界壓力高，可大大提高工件加工的整體質(zhì)量和統(tǒng)一性。金剛石超精油石，能夠獲得最高的切削率，最小的磨損率和最佳的表面精研效果。立方體碳化硅油石，類似于金剛石立方體氮化硼，切削力和加工質(zhì)量?jī)H次于前兩者，比一般的碳化硅高。 2. 超精加工工藝技術(shù) 

33、超精加工工藝上將整個(gè)超精研過(guò)程分為粗超和精超二個(gè)階段。粗超階段中油石磨料比較鋒利，油石壓力較高，工件轉(zhuǎn)速較低，擺頭頻率較高，因而切削能力強(qiáng)，是去除工件加工量的主要階段。精超階段中油石磨料相對(duì)鈍化，油石壓力較低，工件轉(zhuǎn)速較高，擺頭頻率較低，因而切削能力減弱，對(duì)工件表面的拋光作用加強(qiáng)，大大降低表面粗糙度值。 </p><p>　　其中，一序二段法，一序二步法，油石自動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)，油石自動(dòng)供給技術(shù)，粗、精超油石

34、自動(dòng)變換技術(shù)和高頻小振蕩加低頻大往復(fù)技術(shù)等都在國(guó)內(nèi)或國(guó)外設(shè)備上有所應(yīng)用。 3. 工件定位技術(shù)  目前滾道超精研機(jī)常用的工件定位方式有下列幾種：端面滾輪機(jī)械壓緊式無(wú)心夾緊，液壓定心端面滾輪機(jī)械壓緊式夾緊，雙滾輪驅(qū)動(dòng)端面壓緊式無(wú)心夾緊。 4. 潤(rùn)滑冷卻技術(shù)  超精加工時(shí)潤(rùn)滑液主要三個(gè)作用：沖洗冷卻，潤(rùn)滑，形成吸附油膜。 </p><p

35、>　　超精加工對(duì)潤(rùn)滑冷卻的要求：適當(dāng)?shù)恼扯?，防銹功能，揮發(fā)性小，重復(fù)使用。 </p><p>　　超精加工對(duì)潤(rùn)滑冷卻液的過(guò)濾精度有嚴(yán)格的要求，因此必須有高精度的過(guò)濾裝置來(lái)保證。 </p><p>　　§1.2 超精研加工技術(shù)原理</p><p>　　超精加工最重要的是選擇油石，油石選擇的準(zhǔn)確與否對(duì)于加工質(zhì)量、生產(chǎn)效率和降低成本都有

36、很大的影響。油石選擇不合適，即使其他條件如何好，也不能得到良好的結(jié)果。超精加工發(fā)展的歷史表明了這一事實(shí)，初期由于油石質(zhì)量不穩(wěn)定，而使超精加工中停，走回頭路，把油石超精機(jī)改為紗布超精機(jī)，美國(guó)和蘇聯(lián)都經(jīng)歷了這一過(guò)程。</p><p>　　超精加工為一低速、低溫、低壓的微量磨削過(guò)程。油石在工作中不進(jìn)行修復(fù)，而要在循環(huán)加工中保持其加工特性，既要有切削作用，又要有摩擦、跑和等光整加工的性能。這就要求油石質(zhì)量均勻、穩(wěn)定和具有

37、良好的自銳性，才能在短時(shí)間內(nèi)，切除較多的留量，獲得高精度和高光潔度的表面。</p><p>　　所謂超精研加工就是將油石放在平面、圓柱面、球面和其他加工表面上，施加低壓并作短促的振動(dòng)，在較低的加工速度和加上適應(yīng)粘度的潤(rùn)滑油或?qū)Ｓ玫某幸后w條件下所進(jìn)行的光整加工。油石以一定壓力作用于工件加工表面上，超精研加工的過(guò)程是從切削作用逐漸轉(zhuǎn)化為光整作用的過(guò)程。加工開(kāi)始時(shí)，凸峰接觸，接觸面積小，單位面積上的壓力大，加工表面

38、與油石切削面間不能形成完整的潤(rùn)滑油膜，在磨粒的切削方向不斷變化下，磨粒極易破碎或脫落，從而使油石保持或形成銳利的切削刃，此階段主要是切削作用；隨著工件加工表面粗糙度的逐漸改善，高凸峰頂不斷地被剪除。油石磨料切削刃逐漸鈍化，油石與工件的接觸面積不斷增大，單位面積上的壓力逐漸減小，潤(rùn)滑油膜逐漸形成，油石對(duì)工件的切削作用逐漸減弱，并過(guò)渡至超精研加工的光整階段，直至加工表面與油石切削面間全部形成潤(rùn)滑油膜，油石與工件加工表面無(wú)直接接觸，超精研加工

39、過(guò)程（油）將從頭開(kāi)始，這樣就可連續(xù)加工下去，形成切削過(guò)程的自動(dòng)循環(huán)。 1</p><p>　　從上述超精研加工過(guò)程分析可以看出，超精研加工在其基本工業(yè)參數(shù)（即：工件轉(zhuǎn)速、振蕩頻率和幅度、油石的種類和壓力以及切削液等）不變的條件下，它是一個(gè)可以自動(dòng)完結(jié)的切削過(guò)程。</p><p>　　下面介紹無(wú)心超精加工原理：</p>

40、<p>　　無(wú)心超精加工原理如圖1-1所示，用兩根圓柱形導(dǎo)輥支承工件，在工件上方布置若干塊油石，兩導(dǎo)輥軸線在鉛垂平面內(nèi)反向傾斜±λ角，工件在中間截面的支承角為γ0，兩導(dǎo)輥中心距為2A，工件中心高度為h0，工作時(shí)兩導(dǎo)輥同時(shí)以轉(zhuǎn)速n同方向轉(zhuǎn)動(dòng)，工件反轉(zhuǎn)，曲面導(dǎo)輥對(duì)工件的軸向分力迫使工件做直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，進(jìn)給速度ν，完成無(wú)心貫穿式超精研加工。振動(dòng)部分迫使油石以一定的壓力壓向工件，并沿工件軸線方向作高頻小振幅振動(dòng)，以達(dá)到切除

41、余量的目的。</p><p>　　在工件超精加工過(guò)程，工件旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、油石的振蕩運(yùn)動(dòng)和油石的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)組成了超精研的運(yùn)動(dòng)過(guò)程。油石靠近工件，對(duì)工件進(jìn)行微量的磨削，又在工作中保持加工特性，而不進(jìn)行修復(fù)，保證了工件的加工精度和表面質(zhì)量。</p><p>　　圖1-1 無(wú)心貫穿式超精加工原理</p><p>　　圓柱滾子外圓超精機(jī)的概述</p><p&g

42、t;　　§2.1 機(jī)床的主要技術(shù)要求</p><p>　　工件的定位夾緊方案正確。工件驅(qū)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)應(yīng)滿足機(jī)床以下要求： 加工范圍：直徑8—50mm，長(zhǎng)度8—100mm; 加工質(zhì)量： 去除表面變質(zhì)層，Ra達(dá)0.064—0.1μm（加工前Ra0.2μm），不破壞加工前的圓度。</p><p>　　工件驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)方案合理，工件定位驅(qū)動(dòng)部件機(jī)械結(jié)構(gòu)合理，設(shè)計(jì)圖紙量不少于3張零號(hào)

43、圖（折合），圖面表達(dá)正確。</p><p>　　§2.2 機(jī)床的用途</p><p>　　本機(jī)床是以貫穿方式對(duì)圓柱表面進(jìn)行超精加工的一種機(jī)床，他不但具有高效高精度，又能很好地改善工件的粗糙度、波紋度和圓度的優(yōu)點(diǎn)，而且能形成微量凸度，如果使用這種凸度的滾子裝配軸承就能較明顯地減少或消除滾子邊緣應(yīng)力集中減小溫升，有利于彈性流體潤(rùn)滑，從而提高軸承的使用壽命1-2倍。</p>

44、<p>　　當(dāng)機(jī)床換上加工直母線的導(dǎo)輥后，還能超精加工直徑Φ6-Φ120以內(nèi)的圓柱形小軸以及套圈外徑，機(jī)床可實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)化循環(huán)。</p><p>　　§2.3 機(jī)床的主要部件結(jié)構(gòu)</p><p>　　§2.3.1  床身結(jié)構(gòu)</p><p>　　床身是一個(gè)長(zhǎng)方體的箱式結(jié)構(gòu)具有足夠的剛性，床身內(nèi)左側(cè)安裝有驅(qū)動(dòng)導(dǎo)輥的4Kw交流電

45、機(jī)，由電機(jī)驅(qū)動(dòng)床面上的減速箱體來(lái)拖動(dòng)導(dǎo)輥旋轉(zhuǎn)。</p><p>　　床身內(nèi)右側(cè)為配電板和床身上方左后側(cè)安裝變頻器控制箱。</p><p>　　床身內(nèi)中部及后部是氣動(dòng)系統(tǒng)裝置。</p><p>　　床身上面裝有導(dǎo)輥裝置和振蕩裝置壓力汽缸緊固在振蕩頭的燕尾導(dǎo)軌上。</p><p>　　床身上面的左側(cè)裝有減速箱體。</p><p

46、>　　床身正前面是按鈕板。</p><p>　　床身后面是過(guò)濾和冷卻裝置。</p><p>　　§2.3.2  導(dǎo)輥裝置</p><p>　　本機(jī)床導(dǎo)輪支撐在帶預(yù)加負(fù)荷的C級(jí)向心推力軸承上，以保證良好的剛性和運(yùn)動(dòng)精度，前后移動(dòng)靠在床身上的矩形導(dǎo)軌，導(dǎo)輥喉截面對(duì)中靠后導(dǎo)輥支板的軸向移動(dòng)，導(dǎo)輥的平行靠前導(dǎo)輥支板的旋轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)。</p>

47、<p>　　導(dǎo)輥部件是該裝備的主軸部件，它完成工件的定位和驅(qū)動(dòng)，其工作性能對(duì)加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率有著重要影響。各種裝備的主軸的工作狀況雖各有不同，它們所需要的轉(zhuǎn)速變化范圍和承受的載荷等也相差很大，但是對(duì)其有個(gè)共同的要求，就是主軸在其工作載荷下，應(yīng)能長(zhǎng)期保持所需穩(wěn)定的工作精度，以保持工件的加工精度和表面質(zhì)量。</p><p>　　對(duì)主軸部件的基本要求：旋轉(zhuǎn)精度好，剛度要高，抗振性要強(qiáng)，溫升要小，耐磨性要

48、好。</p><p>　　1. 主軸組件的旋轉(zhuǎn)精度是指機(jī)床在空載低速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在主軸前端定位面上測(cè)得的徑向圓跳動(dòng)、端面圓跳到和軸向竄動(dòng)值的大小。主軸組件的旋轉(zhuǎn)精度直接受軸承精度和間隙的影響，同時(shí)也和與軸承相配合零件（箱體、主軸本身）的精度及軸承安裝、調(diào)整等因素有關(guān)。運(yùn)動(dòng)精度還取決于主軸轉(zhuǎn)速、軸承組合設(shè)計(jì)和軸承的性能以及主軸組件的平衡等。</p><p>　　2. 主軸組件的剛度是指在外加載荷

49、作用下抵抗變形的能力。通常是指在主軸工作端部作用一個(gè)靜態(tài)力F（或扭矩Mn）時(shí)，F(xiàn)與主軸在F作用方向上所產(chǎn)生的變形y之比，如圖2-1所示，即</p><p><b>　　K=F/y</b></p><p>　　式中K為剛度，單位為N/μm。</p><p>　　影響主軸組件剛度的主要因素是主軸的結(jié)構(gòu)型式以及尺寸，軸承的類型、配置及預(yù)緊，傳動(dòng)件的布

50、置方式以及主軸組件的制造與裝配質(zhì)量等。</p><p>　　圖2-1 主軸組件的剛度</p><p>　　3. 主軸組件的抗振性是指機(jī)器工作時(shí)主軸組件抵抗振動(dòng)、保持主軸平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)的能力。主軸組件的振動(dòng)會(huì)影響工件的表面質(zhì)量、刀具的耐用度和主軸軸承的壽命，還會(huì)產(chǎn)生噪聲而影響工作環(huán)境。 </p><p>　　4. 主軸組

51、件的熱變形是指機(jī)器工作時(shí)，因各相對(duì)運(yùn)動(dòng)處的摩擦和受力不均等耗損而發(fā)熱造成的溫差，使主軸組件在形狀和位置上產(chǎn)生畸變。熱變形可在主軸組件運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間后因發(fā)熱而造成的各部分位置變化來(lái)度量，也可以用溫升近似表示。影響主軸組件溫升和熱變形的主要因素是軸承的類型、配置方式及預(yù)緊力的大小以及潤(rùn)滑方式和散熱條件等。</p><p>　　5. 主軸組件的耐磨性是指長(zhǎng)期保持其原始制造精度的能力，即精度的保持性。因此，主軸組件的各滑動(dòng)

52、表面（包括主軸端部定位面、錐孔與滑動(dòng)軸承配合的軸頸表面，軸向移動(dòng)的主軸組件的導(dǎo)向表面等）都必須具有很高的硬度，以及保持其耐磨性。影響耐磨性的主要因素為主軸、軸承的材料與熱處理，軸承（或襯套）類型及潤(rùn)滑方式等。</p><p>　　由于各類機(jī)械裝備的工藝特點(diǎn)的不同，主軸組件所傳遞的轉(zhuǎn)速、承受的工作載荷等工作條件各異，故對(duì)主軸組件的要求也各有側(cè)重，決不能強(qiáng)求一律。</p><p>　　

53、7;2.3.3  振蕩機(jī)構(gòu)</p><p>　　本機(jī)床的振蕩機(jī)構(gòu)采用無(wú)極變頻的振蕩方式，它由交流電機(jī)通過(guò)同步帶驅(qū)動(dòng)偏心套從而使固連在振蕩板上的振蕩頭振蕩，最后達(dá)到油石振蕩的目的。</p><p>　　§2.3.4  壓力汽缸</p><p>　　壓力汽缸安裝在振蕩頭上的燕尾導(dǎo)軌上，當(dāng)接通壓縮空氣后，壓力汽缸的活塞桿能上下移動(dòng)，當(dāng)活塞桿向

54、下移動(dòng)時(shí)，夾在活塞桿上的油石壓向工件表面，并保持一定的壓力，在加工過(guò)程中它能自動(dòng)地實(shí)現(xiàn)切入進(jìn)給，設(shè)置在壓力汽缸上方的閥桿可以控制壓力汽缸的活塞桿上下移動(dòng)，當(dāng)油石斷裂或油石過(guò)短而使活塞桿下移時(shí)，和活塞桿固連在一起的撞塊頂死擋鐵而免使油石夾子接觸工件或?qū)л仭?lt;/p><p>　　圓柱滾子外圓超精機(jī)床工件定位與驅(qū)動(dòng)部件概述</p><p>　　§3.1 工件加工原理</p>

55、<p>　　機(jī)床首先要滿足貫穿式超精研工藝的要求，同時(shí)滾子中心在導(dǎo)輥上的運(yùn)動(dòng)軌跡必須符合特定型的設(shè)計(jì)軌跡要求。兩導(dǎo)輥既要使?jié)L子高精度定位又要使?jié)L子中心按設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)軌跡運(yùn)動(dòng)。滾子在導(dǎo)輥上運(yùn)動(dòng)時(shí)，其中心線始終與其中心運(yùn)動(dòng)軌跡相切，油石在其運(yùn)動(dòng)軌跡切線方向作高頻振蕩，使?jié)L子在其包絡(luò)切削中形成所設(shè)計(jì)的滾子型。</p><p>　　機(jī)床主運(yùn)動(dòng)為兩導(dǎo)輥同向等速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，使?jié)L子在其上貫穿通過(guò)，機(jī)床切削運(yùn)動(dòng)為兩塊振蕩

56、板反向等速直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，振蕩板上裝有油石加氣壓缸來(lái)對(duì)滾子進(jìn)行切削加工。</p><p>　　§3.2 工件定位與驅(qū)動(dòng)部件設(shè)計(jì)</p><p>　　定位系統(tǒng)主要有定位支承，輔助支承和一些限位元件組成。定位支承是指在加工過(guò)程中維持被加工零件有一定位置的元件。輔助支承是僅用作增加被加工零件在加工過(guò)程中的剛度及穩(wěn)定性的一種活動(dòng)式支承元件。</p><p>　　由于

57、定位元件直接與別加工零件接觸，因此其尺寸結(jié)構(gòu)精度和布置都直接影響被加工零件的精度。為避免廢品以及經(jīng)常修理定位元件的麻煩，設(shè)計(jì)時(shí)必須注意以下的問(wèn)題：</p><p>　　(1) 合理布置定位元件，力求使其組成最大的定位支承平面。提高剛性，減少定位支承系統(tǒng)的變形。</p><p>　　(2) 提高定位系統(tǒng)的精度及其耐磨性，以便長(zhǎng)期保持夾具的定位精度。</p><p>　

58、　(3) 可靠的排除定位支承部位的切屑。</p><p>　　工件定位的任務(wù)就是根據(jù)加工要求限制工件的全部或部分自由度。</p><p>　　任何未定位的工件在空間直角坐標(biāo)系中都具有六個(gè)自由度，它在空間的位置是任意的，將未定位工件放在空間直角坐標(biāo)系中，工件可以沿x、y、z軸有不同的位置，稱作工件沿x、y、z軸的移動(dòng)自由度；也可以繞x、y、z軸有不同的位置，稱作工件繞x、y、z軸的轉(zhuǎn)動(dòng)自由度

59、。</p><p>　　在實(shí)際工作過(guò)程中，一個(gè)定位元件可以體現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)支承點(diǎn)。具體情況要視定位元件的具體工作方式及其與工件接觸范圍的大小而論。</p><p>　　機(jī)床由以下部分組成：床身部分、導(dǎo)輥部分、振蕩部分、油石氣缸部分、減速器部分、冷卻部分、氣動(dòng)控制系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)等。其核心部分為導(dǎo)輥部件和振蕩部件。由于機(jī)床工件定位與部分驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是保證機(jī)床加工精度最重要的部分，因此我重點(diǎn)介紹導(dǎo)

60、輥部件，導(dǎo)輥部件是該裝備的主軸部件，它完成工件的定位和驅(qū)動(dòng)，其工作性能對(duì)加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率有著重要影響。設(shè)計(jì)好導(dǎo)輥部件，機(jī)床工件定位部件也基本完成。</p><p>　　用貫穿式無(wú)心超精加工方法對(duì)圓柱滾子外圓表面進(jìn)行超精加工，是一種理想的終加工方法，國(guó)內(nèi)也已經(jīng)研制了數(shù)種型號(hào)的超精機(jī)床，送料導(dǎo)輥是這類超精機(jī)的關(guān)鍵部件之一，輥形設(shè)計(jì)的好壞直接影響到超精加工質(zhì)量。</p><p>　　無(wú)心外圓超

61、精機(jī)床是用兩根曲面形導(dǎo)輥支承工件，這兩根導(dǎo)輥對(duì)工件的支承相當(dāng)于V形塊對(duì)工件的定位，限制工件4個(gè)自由度，在工件加工時(shí)，另外2個(gè)自由度是不必限制的，工件在導(dǎo)輥上一個(gè)挨一個(gè)，也可以起到輔助定位的作用。兩根導(dǎo)輥支承工件，在工件上布置若干油石，兩導(dǎo)輥軸線在鉛垂平面內(nèi)反向傾斜若干角。工作時(shí)，兩導(dǎo)輥同時(shí)以一定轉(zhuǎn)速同方向轉(zhuǎn)動(dòng)，工件反轉(zhuǎn)，曲面導(dǎo)輥對(duì)工件的軸向分力迫使工件以一定的進(jìn)給速度做直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，完成無(wú)心貫穿式超精研加工。</p>&l

62、t;p>　　§3.2.1 輥形設(shè)計(jì)</p><p>　　對(duì)于圓柱度，直線度有嚴(yán)格要求的工件來(lái)說(shuō)，設(shè)計(jì)導(dǎo)輥時(shí)應(yīng)該考慮工作時(shí)導(dǎo)輥應(yīng)為油石壓力和自重等因素產(chǎn)生的微量變形。</p><p>　　§3.2.2 導(dǎo)輥支架的設(shè)計(jì)</p><p>　　導(dǎo)輥支架是是機(jī)床的支承件，支承件是設(shè)備的基礎(chǔ)構(gòu)件，這些件一般都比較大，所以也稱大件。它有以下功用：<

63、/p><p>　　支承和安裝機(jī)器各部分零部件，并承受各種靜態(tài)力及動(dòng)態(tài)力。</p><p>　　保證各零部件之間的相對(duì)位置精度和運(yùn)動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)精度。</p><p>　　用作電氣箱或液壓油、潤(rùn)滑油、切削夜的存儲(chǔ)器。</p><p>　　獨(dú)立完成某些功能，如貨架、托架、工作臺(tái)等。</p><p>　　支承件的材料主要為鑄鐵和鋼

64、。它的設(shè)計(jì)有以下基本要求：</p><p>　　應(yīng)具有足夠的靜態(tài)剛度和較高的動(dòng)態(tài)剛度。</p><p>　　應(yīng)具有較好的動(dòng)態(tài)特性。這包括大的位移阻抗和阻尼；與其他部件相配合，使整機(jī)的各階固有頻率不致與激振頻率相重合而產(chǎn)生共振；不會(huì)發(fā)生薄壁振動(dòng)而產(chǎn)生噪聲等。</p><p>　　支承件應(yīng)設(shè)計(jì)得使整個(gè)裝備的熱變形較小。</p><p>　　應(yīng)該排

65、屑暢通，吊運(yùn)安全，并具有良好的工藝性以便于制造和裝配。</p><p>　　輥型的設(shè)計(jì)直接影響工件的加工質(zhì)量，導(dǎo)輥支架的設(shè)計(jì)與布置與工件的定位緊密相關(guān)，可以影響導(dǎo)輥的定位精度，進(jìn)而影響工件的加工精度和表面質(zhì)量。導(dǎo)輥支架分為前導(dǎo)輥支架和后導(dǎo)輥支架，前后導(dǎo)輥支架大致相同，略有差別：后導(dǎo)輥支架在底座上沒(méi)有定位銷定位，依靠橢圓形螺釘和底座的鍵定位（參照?qǐng)D3-1）；前導(dǎo)輥支架底座有定位銷，可以前后略微變動(dòng)以調(diào)整導(dǎo)輥位置，因

66、此底座沒(méi)有鍵定位，橢圓形螺釘方向旋轉(zhuǎn)90°，以達(dá)到定位的要求。前后移動(dòng)靠在床身上的矩形導(dǎo)軌，導(dǎo)輥喉截面對(duì)中靠后導(dǎo)輥支板的軸向移動(dòng)，導(dǎo)輥的平行對(duì)正導(dǎo)輥支板的旋轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　支承件的結(jié)構(gòu)形狀十分復(fù)雜，受力條件也很復(fù)雜，難以進(jìn)行符合實(shí)際情況的簡(jiǎn)化理論計(jì)算。因此，設(shè)計(jì)首先根據(jù)其使用要求進(jìn)行受力分析，其次根據(jù)所受的力和其他要求，并參考現(xiàn)有設(shè)備的同類型件，初步?jīng)Q定其形狀和尺寸。對(duì)重要支承件，在初步

67、選定其形狀與尺寸后，可用有限元法，借助計(jì)算機(jī)進(jìn)行驗(yàn)算或模型試驗(yàn)，求得其靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性，并據(jù)此對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行修改或?qū)讉€(gè)方案進(jìn)行對(duì)比，選擇最佳方案。</p><p>　　支承件的性能對(duì)整個(gè)設(shè)備的性能影響較大，支承件的重量占總重量的80％以上。因此，在設(shè)計(jì)支承件時(shí)，應(yīng)使支承件能滿足它的基本要求，并在這個(gè)前提下盡量節(jié)約材料。支承件變形一般包括三個(gè)部分:自身變形、局部變形和接觸變形。因此支承件的剛度包括三個(gè)方面：</p

68、><p>　　1. 支承件的自身剛度 主要指支承件自身變形。抵抗本身變形的能力稱為支承件的自身剛度。支承件的自身剛度主要應(yīng)考慮彎曲剛度和扭轉(zhuǎn)剛度。</p><p>　　2. 支承件的局部剛度 支承件上與其他零件或地基相連部分的剛度稱為局部剛度。局部變形發(fā)生在載荷集中的地方，局部剛度主要取決于受載部位的結(jié)構(gòu)和尺寸。</p><p>　　3. 支承件的接觸剛度 抵抗連

69、接處變形的能力稱為接觸剛度。兩個(gè)平面接觸，由于兩個(gè)平面都不是理想的平面，而有一定的宏觀不平度，因而接觸面積只是名義接觸面積的一部分。</p><p>　　因此，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，必須綜合地考慮上述三種引起變形的因素，一方面采取措施提高支撐件本身的剛度，另一方面設(shè)法提高連接處的接觸剛度和局部剛度。</p><p>　　圖3-1 前導(dǎo)輥支架</p><p>　　&#

70、167;3.2.3 機(jī)床的調(diào)整</p><p>　　工件在超精時(shí)，應(yīng)使兩導(dǎo)輥軸線的水平投影平行，工件與導(dǎo)輥的接觸角等于設(shè)計(jì)角度，油石的寬度中心通過(guò)工件中心，油石的長(zhǎng)度中心位于導(dǎo)輥凸峰最高點(diǎn)。</p><p>　　§3.2.4 導(dǎo)輥的制造</p><p>　　導(dǎo)輥材料一般選取Cr12MoV、GCr15SiMn和GCr15。軸承行業(yè)多采用Cr15SiMn和GC

71、r15。其加工工藝流程為：下料-粗車-球化退火-粗車-調(diào)質(zhì)-半精車-高溫回火-精車-軟磨-工頻或中頻淬火-穩(wěn)定處理-精磨-超精研。導(dǎo)輥的加工實(shí)際輥型與理論設(shè)計(jì)輥型之間的誤差，是衡量導(dǎo)輥設(shè)計(jì)和制造成功與否的最主要標(biāo)志。誤差越小，那么設(shè)計(jì)制造的水品及質(zhì)量越高，加工滾子的凸型越能達(dá)到要求。因此，導(dǎo)輥的檢測(cè)方法既可以直接對(duì)導(dǎo)輥檢測(cè)也可以對(duì)導(dǎo)輥裝機(jī)加工的滾子檢測(cè)。前者可在三坐標(biāo)儀上測(cè)試，記錄對(duì)應(yīng)點(diǎn)坐標(biāo)值與導(dǎo)輥輥型設(shè)計(jì)圖樣對(duì)照；后者可在形狀測(cè)量?jī)x上

72、測(cè)試，記錄對(duì)應(yīng)點(diǎn)坐標(biāo)值與滾子產(chǎn)品圖樣對(duì)照。 </p><p>　　圖3-2 導(dǎo)輥部件</p><p>　　1、4、6——固定螺母 2——調(diào)節(jié)絲杠 3——絲杠螺母</p><p>　　5——方頭螺釘 7——調(diào)節(jié)螺釘</p><p>　　§3.3 工件驅(qū)動(dòng)概述</p><p>　　機(jī)床主運(yùn)動(dòng)由床身內(nèi)

73、部的交流電動(dòng)機(jī)通過(guò)V帶傳遞給減速器，再由速比為1:10的蝸桿減速器驅(qū)動(dòng)雙萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)，并由雙萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)的輸出端連接一對(duì)斜齒輪，由斜齒輪驅(qū)動(dòng)兩導(dǎo)輥?zhàn)鞯人傩D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。這里的任務(wù)主要是設(shè)計(jì)由斜齒輪驅(qū)動(dòng)兩導(dǎo)輥?zhàn)鞯人傩D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，以保證工件的加工精度和表面質(zhì)量。</p><p>　　工件的驅(qū)動(dòng)部件采用的是兩根導(dǎo)輥，并且傾斜一定的角度。這里有另一種驅(qū)動(dòng)方式，采用無(wú)心磨床的驅(qū)動(dòng)方式，用一根來(lái)驅(qū)動(dòng)工件，由實(shí)際和分析證明，這種驅(qū)動(dòng)方式是不

74、合適的，它達(dá)不到工件所要求的加工精度。由于機(jī)床內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，才用2根在鉛垂平面內(nèi)傾斜的導(dǎo)輥對(duì)工件支承，通過(guò)交流電動(dòng)機(jī)把運(yùn)動(dòng)由減速器到雙萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)、主軸箱內(nèi)斜齒輪傳遞給導(dǎo)輥兩導(dǎo)輥以一定的轉(zhuǎn)速作同方向轉(zhuǎn)動(dòng)，工件反轉(zhuǎn)，導(dǎo)輥對(duì)工件的軸向分力迫使工件做軸向僅給運(yùn)動(dòng)，完成無(wú)心貫穿式超精加工。這樣不僅可以增大驅(qū)動(dòng)力，而且可以保證工件的加工質(zhì)量。</p><p>　　如圖3-3所示，導(dǎo)輥的運(yùn)動(dòng)是由雙萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)的輸出端連接一對(duì)

75、斜齒輪，斜齒輪傳動(dòng)通過(guò)軸把運(yùn)動(dòng)傳遞給導(dǎo)輥。斜齒輪與直齒輪相比，傳動(dòng)平穩(wěn)性好，承載能力高，斜齒輪驅(qū)動(dòng)兩導(dǎo)輥?zhàn)鞯人傩D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，有利于提高工件的加工精度和表面質(zhì)量。</p><p>　　圖3-3 驅(qū)動(dòng)部件</p><p>　　第4章 減速分速部件的概述</p><p>　　§4.1傳動(dòng)裝置總體概述</p><p>　　傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)的任

76、務(wù)是擬定傳動(dòng)方案、選擇電動(dòng)機(jī)、確定總體傳動(dòng)比以及計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)，為各級(jí)傳動(dòng)零件設(shè)計(jì)、裝備圖設(shè)計(jì)做準(zhǔn)備。</p><p>　　§4.1.1擬定傳動(dòng)方案</p><p>　　1、機(jī)器通常由原動(dòng)機(jī)、轉(zhuǎn)動(dòng)裝置和工作機(jī)等三部分組成。傳動(dòng)裝置位于原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)之間，用來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，并可用以改變轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的大小或改變運(yùn)動(dòng)形式，以適應(yīng)工作機(jī)功能要求。傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)對(duì)整臺(tái)機(jī)床的性

77、能、尺寸、重量和成本都有很打的影響，因此應(yīng)當(dāng)合理地?cái)M定傳動(dòng)方案。</p><p>　　本減速器是為所設(shè)計(jì)的外圓超精機(jī)配備的專用減速器，具有一定的特殊性，本減速器主要要滿足兩個(gè)要求。（1）兩動(dòng)力軸能夠等速同向轉(zhuǎn)動(dòng)，且傳動(dòng)平穩(wěn)可靠，（2）因?qū)л佪S線與工作臺(tái)裝配時(shí)形成一個(gè)小的夾角，且導(dǎo)輥需要調(diào)整，中心線的位置不定，要求減速分速部件與導(dǎo)輥的連接軸能夠在軸線方向轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度。根據(jù)以上兩個(gè)要求初步擬定傳動(dòng)方案，運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖（圖

78、4-1）表示如下：</p><p><b>　　a</b></p><p><b>　　b</b></p><p><b>　?。?lt;/b></p><p><b>　　圖4-1</b></p><p>　　2、傳動(dòng)方案的比較選定&l

79、t;/p><p>　　一個(gè)好的傳動(dòng)方案，除了首先應(yīng)滿足機(jī)器的功能要求外，還應(yīng)當(dāng)工作可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸緊湊、傳動(dòng)效率高、成本低廉以及使用維護(hù)方便。要滿足這些要求是困難的。在擬定傳動(dòng)方案和對(duì)多種傳動(dòng)方案進(jìn)行比較時(shí)，應(yīng)根據(jù)機(jī)器的具體情況綜合考慮，選擇能保證主要要求的較合理的傳動(dòng)方案。</p><p>　　現(xiàn)以上圖中種傳動(dòng)方案進(jìn)行分析。方案a傳動(dòng)效率高、維護(hù)方便、環(huán)境適應(yīng)性好，但尺寸較大傳動(dòng)精度不高

80、。方案b能夠滿足要求，但寬度尺寸大，帶的壽命短，而且不宜在惡劣環(huán)境工作。方案c結(jié)構(gòu)緊湊、環(huán)境適應(yīng)性好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳動(dòng)效率低，傳動(dòng)穩(wěn)定可靠，但制造成本比較高。以上分析整理于表中，如下所示：</p><p><b>　　表4-1</b></p><p>　　本機(jī)床導(dǎo)輥減速較低，要求傳動(dòng)穩(wěn)定可靠，傳動(dòng)精度較高，比較可知，方案c結(jié)構(gòu)緊湊，傳動(dòng)比大，傳動(dòng)穩(wěn)定可靠，雖然不適宜長(zhǎng)時(shí)

81、間工作，但只要保證良好的潤(rùn)滑，可更好的滿足使用要求，因此采用方案c。</p><p>　　§4.2減速分速部件箱體的概述</p><p>　　箱體按其結(jié)構(gòu)形狀不同分為剖分式和整體式；按制造方式的不同有鑄造箱體和焊接箱體。減速器箱體大多采用剖分式結(jié)構(gòu)，但考慮到所選的傳動(dòng)方案采用渦輪蝸桿傳動(dòng)，結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，裝配零件少，為減輕箱體重量，減少機(jī)體加工量，故選用整體式結(jié)構(gòu)。</p>

82、;<p>　　本箱體采用HT200制造，經(jīng)過(guò)鑄造成形。鑄造時(shí)要嚴(yán)格保證蝸桿軸線與兩渦輪安裝軸線之間的位置關(guān)系及位置精度。</p><p>　　如圖4-2為減速分速部件箱體圖。 </p><p>　　圖4-2 減速器箱體圖</p><p>　　§4.3減速器主要附件的概述</p><p><b>　　&

83、#167;4.3.1聯(lián)軸節(jié)</b></p><p>　　前面說(shuō)過(guò)，該減速分速部件的功率輸出端與工件運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)部件導(dǎo)輥相連，因在加工不同外圓工件或在檢修的過(guò)程中需對(duì)導(dǎo)輥重新進(jìn)行調(diào)整以及導(dǎo)輥安裝時(shí)本身就與工作臺(tái)形成一個(gè)夾角（導(dǎo)輥安裝情況如圖4-3所示）</p><p>　　圖4-3 導(dǎo)輥裝配圖</p><p>　　根據(jù)以上裝配情況，要求動(dòng)力輸出的軸能夠繞其軸

84、線相對(duì)運(yùn)動(dòng)一個(gè)角度，為滿足這個(gè)要求，在這里使用了兩個(gè)雙萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)。</p><p>　　萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)的零件圖及原理圖如下（圖4-4）：</p><p><b>　　聯(lián)軸節(jié)零件圖</b></p><p><b>　　萬(wàn)向鉸原理圖</b></p><p><b>　　圖4-4</b>

85、</p><p>　　萬(wàn)向聯(lián)軸節(jié)既能傳遞兩平行軸和不平行軸間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，而且在兩軸夾角發(fā)生變化時(shí)，仍能正常工作，因此，它在工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。</p><p>　　圖4-5是聯(lián)軸節(jié)在本機(jī)床中的應(yīng)用，它的應(yīng)用成功的解決了導(dǎo)輥軸線不斷變化的難題。即使導(dǎo)輥需要調(diào)整，兩軸線不斷變化，只要在允許的變動(dòng)范圍內(nèi)，仍能保證正常的貫穿式加工。</p><p>　　圖4-5 萬(wàn)

86、向鉸運(yùn)用簡(jiǎn)圖</p><p>　　§4.3.2花鍵軸花鍵套筒</p><p>　　花鍵軸花鍵套筒的作用：由減速分速部件整體裝配圖可以看出，減速器箱體整體固連在床身上，導(dǎo)輥根據(jù)不同加工情況要做少許調(diào)整，花鍵軸花鍵套筒的配合使軸整體上在軸向上可以有一定量的活動(dòng)量，滿足導(dǎo)輥調(diào)整的要求.花鍵軸花鍵套裝配圖如圖4-6：</p><p>　　圖4-6 花鍵軸花鍵套筒

87、圖</p><p><b>　　§4.3.3蝸桿軸</b></p><p><b>　　1、蝸桿軸零件圖</b></p><p>　　本機(jī)床選用蝸桿渦輪傳動(dòng)，蝸桿軸零件圖如下（圖4-7）：</p><p><b>　　圖4-7 蝸桿軸</b></p>

88、<p><b>　　2、軸的校核</b></p><p>　　本機(jī)床多采用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)，軸的強(qiáng)度剛度一般都能夠滿足，這里只用扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度校核該軸的強(qiáng)度，留較大裕量。</p><p><b>　　軸的強(qiáng)度校核</b></p><p>　　式中：—扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，Mpa；</p><p>　　T—軸所受的

89、扭矩，N.mm；</p><p>　　—軸的抗扭截面系數(shù)，mm3</p><p>　　n—軸的轉(zhuǎn)速，r/min；</p><p>　　P—軸傳遞的功率，kW；</p><p>　　d—計(jì)算截面處的切應(yīng)力；</p><p>　　—許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，Mpa，見(jiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)表15-3</p><p>　　由

90、上式可得軸的直徑：</p><p>　　式中，，查機(jī)械設(shè)計(jì)15-3可得A0=100，則</p><p><b>　　滿足設(shè)計(jì)要求.</b></p><p>　　§4.3.4軸承選用</p><p>　　在該減速器中軸主要傳遞轉(zhuǎn)矩，軸承要承受較大的徑向力，這里選用深溝球軸承，軸承的選用情況列表如表4-2：<

91、;/p><p><b>　　表4-2</b></p><p>　　第5章 油石振蕩部件的概述</p><p>　　§ 5.1油石振蕩部件設(shè)計(jì)的概述</p><p><b>　　擬定傳動(dòng)方案</b></p><p>　　本方案采用以下傳動(dòng)形式：采用Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)利

92、用同步齒形帶將動(dòng)力傳遞到偏心軸，偏心軸帶動(dòng)偏心套共同做高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，通過(guò)偏心套驅(qū)動(dòng)兩牽引塊，從而帶動(dòng)兩塊振蕩板及以上的油石加壓氣缸作反向等變速直線運(yùn)動(dòng)。</p><p><b>　　2.選擇電動(dòng)機(jī)</b></p><p>　　工業(yè)上一般采用三相交流電源，無(wú)特殊要求一般應(yīng)選三相交流異步電動(dòng)機(jī)。最常用的電動(dòng)機(jī)是Y系列籠型三相異步交流電動(dòng)機(jī)。其效率高、工作可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維

93、護(hù)方便、價(jià)格低，適用于不易燃、不易爆，無(wú)腐蝕性氣體和無(wú)特殊要求的場(chǎng)合。由于啟動(dòng)性能較好，也適用于某些要求較高啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩的機(jī)械。</p><p>　　根據(jù)本次設(shè)計(jì)的要求，選用的電動(dòng)機(jī)型號(hào)為：Y90L-2。</p><p>　　3.偏心軸的選擇設(shè)計(jì)</p><p>　　本部件設(shè)計(jì)是利用偏心軸的單向運(yùn)動(dòng)使油石作高頻振蕩。如果用單偏心軸的運(yùn)動(dòng)和彈簧的回復(fù)作用來(lái)實(shí)現(xiàn)的話，結(jié)構(gòu)不

94、太穩(wěn)定，由于彈簧性能的影響，回復(fù)作用不能一直工作在最佳的狀態(tài)，而且，加工不同的工件其振蕩振幅可能不同，這就需要有調(diào)節(jié)振幅大小的結(jié)構(gòu)，而這些單單利用偏心軸實(shí)現(xiàn)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不構(gòu)的。因此基于設(shè)計(jì)要求，采用雙偏心軸和兩個(gè)偏心套的附加作用就能很好的彌補(bǔ)了單偏心軸的不足，并實(shí)現(xiàn)兩振蕩塊的反向同步運(yùn)動(dòng)。利用偏心軸和偏心套的不同偏心方向來(lái)調(diào)節(jié)振蕩振幅的大小。</p><p>　　§ 5.2調(diào)整結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)</p>

95、<p>　　振蕩部件主要結(jié)構(gòu)如圖5-1所示。機(jī)床切削運(yùn)動(dòng)由交流電動(dòng)機(jī)通過(guò)同步齒形帶傳遞給雙偏心軸，再由雙偏心軸通過(guò)兩偏心套驅(qū)動(dòng)兩牽引塊，從而帶動(dòng)兩振動(dòng)板以及其上的油石加壓氣缸作反向等變速直線運(yùn)動(dòng)。</p><p><b>　　圖 5-1震蕩機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　1—螺母 2—偏心軸 3—滾動(dòng)導(dǎo)軌 4—座體 5—固定螺母&

96、lt;/p><p>　　6—旋轉(zhuǎn)盤 7—振蕩滑梁 8—振蕩底座 9—方頭螺釘</p><p>　　為滿足超精研加工工藝的要求，本機(jī)床振蕩部件可方便實(shí)現(xiàn)如下調(diào)整：</p><p>　　1）要求油石中心線和滾子中心線在同一垂直面上。如有夾角，在水平面上松開(kāi)振蕩底座8上兩個(gè)固定螺釘，調(diào)節(jié)兩方頭螺釘9即可；若不對(duì)中，松開(kāi)圖1所示的兩底座4個(gè)固定螺母1，調(diào)節(jié)絲桿

97、螺母3即可。</p><p>　　2）要求油石中心線與滾子中心線平行。如不平行，松開(kāi)圖1所示的件6上4個(gè)固定螺母5，使件6相對(duì)件7轉(zhuǎn)動(dòng)即可。</p><p>　　3）要求油石振幅無(wú)級(jí)可調(diào)，可松開(kāi)螺母1，調(diào)節(jié)偏心軸2使偏心軸和偏心套可以相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)即可。 </p><p><b>　　結(jié) 論</b></p><p>

98、;　　通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我對(duì)過(guò)去所學(xué)知識(shí)得到了進(jìn)一步的鞏固和加深，并大大增強(qiáng)了對(duì)所學(xué)知識(shí)綜合運(yùn)用的能力和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。更重要的是，通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我與別人深入交流，既鍛煉了自己，又養(yǎng)成了與人協(xié)作的良好習(xí)慣。在設(shè)計(jì)中對(duì)復(fù)雜部分的設(shè)計(jì)鍛煉了我嚴(yán)密的思維和清晰的邏輯。翻閱大量工具書(shū)和機(jī)床相關(guān)資料，讓我對(duì)機(jī)床的設(shè)計(jì)有了一種比較清晰的設(shè)計(jì)思路和設(shè)計(jì)方法，在頭腦中建立了一套設(shè)計(jì)的思想和框架。</p><p>　　通過(guò)

99、上述分析、設(shè)計(jì)和各方面的考慮，我認(rèn)為本超精機(jī)床在實(shí)用性、安全性和強(qiáng)度方面能滿足要求。能正常地進(jìn)行裝卸、定位、夾緊等加工過(guò)程，且能進(jìn)行持續(xù)的加工，并保證加工精度。機(jī)床中的易損件及在工作中經(jīng)常摩擦的零部件利用螺釘聯(lián)接，這樣可以達(dá)到裝卸方便及便于更換的目的，從而大大提高了機(jī)床的使用壽命。</p><p>　　當(dāng)然，相對(duì)于當(dāng)今高速發(fā)展的機(jī)床，本機(jī)床也有一定局限性，它的自動(dòng)化程度還不是很高，加工精度與國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的超精機(jī)床還

100、有一定的差距，但它完全可以滿足工件的加工要求，達(dá)到工件的加工精度，適合中小企業(yè)和自動(dòng)化程度不太高的企業(yè)使用。</p><p>　　在發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的過(guò)程中，不斷的積累經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)，同時(shí)也感受到設(shè)計(jì)的甘與苦，不僅增強(qiáng)了成功的信心，而且增強(qiáng)了戰(zhàn)勝困難的勇氣。我想，經(jīng)過(guò)這樣的過(guò)程，我們一定能慢慢成長(zhǎng)起來(lái)，我們一定能適應(yīng)我們以后的工作，我們一定能達(dá)到更大的收獲。</p><p><b>

101、;　　參 考 文 獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì).《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》(第三冊(cè)).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.8 </p><p>　　[2] 機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫組.《機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)》（第一版）.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1978.12 </p><p>　　[3] 夏新濤等.《滾動(dòng)軸承制造工藝學(xué)》 .北京：機(jī)械工業(yè)出

102、版社，2007.1 </p><p>　　[4] 頓涌泉等.《滾動(dòng)軸承制造裝備 》.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006.4</p><p>　　[6]孟少農(nóng). 機(jī)械加工工藝手冊(cè)2 [M]．北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1992，9</p><p>　　[7]

103、沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)，大連鐵道學(xué)院，吉林工學(xué)院. 組合機(jī)床設(shè)計(jì)[M]．上海:上?？萍技夹g(shù)出版社，1985，9</p><p>　　[8]吳宗澤. 機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)[M]．北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2000，6</p><p>　　[9]張玉琴.生產(chǎn)實(shí)習(xí)指南[M]．陜西人民教育出版社，1991</p><p>　　[10]龔定安，高化等主編.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)手冊(cè)第二版[M]．上海科學(xué)

104、技術(shù)出版社，1988</p><p>　　[11]濮良貴，紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì)第七版[M]．高等教育出版社，2001</p><p>　　[12]孫桓，陳作模. 機(jī)械原理第六版[M]．高等教育出版社，2001</p><p>　　[13]朱東梅，胥北瀾. 畫法幾何及機(jī)械制圖第五版[M]．高等教育出版社，2000</p><p>　　[14]王昆，

105、何小柏，汪信遠(yuǎn). 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)[M]．北京：高等教育出版社，1995</p><p>　　[15]曾志新，呂明.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)第二版[M]．武漢：武漢理工大學(xué)出版社，2001</p><p><b>　　致　謝</b></p><p>　　為期3個(gè)多月的畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)結(jié)束，當(dāng)中遇到不少的麻煩和問(wèn)題，但同時(shí)也得到了許多老師、同學(xué)不少的幫助。&

106、lt;/p><p>　　其中首先要感謝的是本次設(shè)計(jì)的指導(dǎo)老師高作斌老師，感謝他們?cè)诎倜χ谐槌鰰r(shí)間細(xì)心的指導(dǎo)我們。每次向他們請(qǐng)教時(shí)，總是放下手頭的工作，先幫我們解決設(shè)計(jì)中遇到的問(wèn)題，不厭其煩地講解。</p><p>　　還有要感謝在設(shè)計(jì)過(guò)程中幫助過(guò)我的各位同學(xué)，尤其是本組同學(xué)，在遇到不懂的問(wèn)題時(shí)，他們總是毫無(wú)保留地把他們所知道的告訴我，盡量讓我搞明白。</p><p>