母的传动形式在主轴中的传动方式下图和图即反映出滚珠丝杆与滑动丝杆传动效率以及滚珠丝杆传动中传动效率与摩擦系数导程角的关系。图传动效率关系图结构形式根据滚珠丝杆传动原理,选择滚珠循环方式为为螺旋槽式。由于滚珠丝杆为螺母传递。所以需进行轴向间隙消除,常用的间隙调整和加预紧力方法有垫片式调整螺纹式间隙调整差齿调整间隙。精度和表面光洁度的选择目前,滚珠丝杆副的精度标准及应用范围我们可以从下表中得到表精度等级精度等级应用范围代号名称普通级普通机床标准级般数控机床精密级精密数控机床超精级精密数控机床等根据电火花机床机床标准,我们选择级精度。滚珠丝杆副各零部件选材及其热处理方式,参考机床设计手册二,滚珠丝杆材料为或,热处理及硬度为或滚珠螺母材料为,硬度为内循环用反向器,材料为,热处理及硬度为离子氮化外循环用反向器材料为,。综合上述,根据最大电极重量以及上述等因数,选择直径为的丝杆为电火花成型机床主轴传动丝杆,又根据滚珠丝杆副的公称轴径与基本导程的组合,滚珠丝杆可以选择导程为。从机床设计手册二中我们可以选出相应的型号为的滚珠丝杆。滚珠丝杆的计算校核根据滚珠丝杆的选择方法我们可以通过校核额定动载荷或者静载荷强度来确定。根据额定动载荷计算公式又计算当量转速丝杆预期工作转速计算丝杆所需的额定载荷综合上公式计算得满足强度要求。由于滚珠杆的摩擦系数小,不能自锁,具有逆向传动功能。在用于传动垂直移动时,必须防止传动中止后,由于主轴的自重而产生逆向传动,由部件重力使滚珠丝杆产生逆转的力矩为其中为重力,为导程,逆传动效率,般可认为与正向传动效率相等。由上可知,要防止中断后逆转,只需增加个大于或等于的反向力矩即可。这里我们采用的方法是直接选用不能逆传动的步进电动机。螺母的选择根据滚珠丝杆的参数,选择相应的螺母。螺母示意图如下图有滚珠丝杆的端轴径选择型号为单列向心球轴承对。外配有相应轴承座和轴承盖及直径为的压紧圆螺母。图滚珠丝杆螺母副滚珠丝杆副的润滑为了使滚珠丝杆充分发挥机能,所以在其工作状态下必须润滑,其润滑方式主要有两种润滑脂润滑脂的给脂两般是螺母内空间容积的。般滚珠丝杆副在出厂时已经在螺母内加注锂基润滑脂。润滑油润滑油的给量标准如下表所示表润滑油的给量标准轴承直线导轨设计根据主轴的运动要求摩擦阻力低,运动平稳。起动摩擦力小,随动性能好。寿命长,机械能耗小和精度高以及高刚度,变形小等因数。综上所述,电火花成型机床主轴上我们选择了双型直线滚动导轨。它由两根具有型滚道的导轨,滚子保持架,滚子等组成。同时,滚动导轨具有摩擦系数小,动静摩擦的系数很接近等特点。因此,运动轻便灵活,运动所需功率小,摩擦发热小,磨损小,精度保持性好,低速运动平稳性好,移动精度和定位精度都高,而切其润滑简单,直线排列的圆珠滚子在经过精密磨削的型滚道上往复运动,可承受各个方向的载荷,实现高精度,平稳的直线运动。其结构如下图所示图图滚动导轨滚动导轨的材料滚动导轨最常用的材料是硬度为的淬硬钢,以及硬度为的铸铁,如。淬硬钢导轨具有承载能力高和耐磨等优点,但制造困难成本较高。它主要适用于载荷高动载和冲击载荷大需要预紧和防护比较困难的场合。而铸铁导轨适用于中小载荷又无动载荷,不需要预紧,以及采用镶装结果困难的情况。根据主轴运动情况,我们选择铸铁为材料的滚动导轨。技术要求因为导轨面和滚动体的制造误差,直接影响机床的加工精度和各滚动体上载荷的分布。对于电火花成型机床,设计导轨要求导轨的不直度小于微米,导轨的不平行度在两导轨面间般为微米,滚动体的直径差要求小于微米。滚动导轨的预紧不预紧的导轨跟混合摩擦滑动导轨相比,刚度约低。通常我们预紧的办法般有两种采用过盈配合,般过盈量为微米。采用调整元件,即使用调整斜镶条和调节螺钉进行预紧。这里,我们采用前面种方法,即在装配是采用过盈配合。选择型导轨型号图滚动导轨尺寸表导轨参数参数型号额定荷载综上选择型号为直线导轨。下面对进行寿命时间计算额定寿命寿命时间年满足机床要求。导轨的润滑和防护为了减少摩擦,提高机械效率减少磨损,延长寿命降低温度,改善工作条件和防止生锈。都必须对导轨进行润滑。此处导轨润滑方式我们采取压力油强制润滑。润滑油可选择号或号机械油。导轨的防护我们采取主轴外罩上外罩,使导轨处于封闭状态下,隔绝各种硬粒进入导轨工作面而产生磨损。四工作台设计根据设计任务书要求工作台面积长宽为工作台型槽数条,工作台中央基准型槽宽。工作台用以安装工件,根据电火花成型机床设计要求,工作台为移动工作台,因此,则有组导轨。移动工作台的形状有三种箱形升降台式,如下图所示图箱形升降台式矩形工作台,如铣床刨床磨床等。其结构如下图所示图矩形工作台圆形工作台,如立式车床,齿轮加工机床等,起结构如下图所示图圆形工作台从上面知识了解及电火花机床对工作台的要求,我们设计电火花成型机床工作台与十字滑座配合,可以进行左右行程移动。为了提高刚度,特别是提该局部刚度,工作抬内部我们设计了隔板和筋。又因为矩形和圆形工作台的刚度主要由它们的高度决定,所以我们在设计工作台尺寸时还需要注意到工作台的高度与其宽度之比,根据机床设计手册二,这个比值大约为,较窄的工作台取大值。所会碰到各种不同类型的电极,我们上面已经介绍过多种不同的电极夹头,可以根据不同的电极类型采取相应的方法装夹。图电极夹头电极装夹时应注意的几点为电极与夹具接触面应该保持清洁,接触良好,并保持滑动部位灵活。在紧固时,要注意电极的变形,不要用力过大,特别对小型电极,要防止弯曲,螺钉的松紧应该以牢固为准,不能用力过大或过小。电极体积较大时,要考虑电极夹具的强度和位置,防止由于安装不牢,在加工过程中产生松动等等给加工带来麻烦。工具电极的调整校正和定位找正调整校正是使工具电极轴心线严格与工作台面垂直定位找正是使电极在,方向与工件有正确位置。调整在校正之前,般在电极装夹完后,首先调整电极的角度和轴心线,使其大概垂直于工作台面或被加工件,然后进行电极的校正工作。校正的工具主要是角尺和百分表等。常用以下几种校正和找正方法当电极直壁面较长时,可以用精密角尺对光校正或百分表校正。可按照电极或者电极的上固定板端面作为辅助基准校正电极,这时使用百分表检验电极与工作台面的平行度。对没有直壁面的电极,在校正时是比较困难的,只有采用精基准小电流放电打印法,使电极与工作四周火花放电均匀,以完成校正和找正工作。七机床润滑系统我们可以借鉴型和型精密电火花成型机床机械传动部分润滑点以及方式。分为手动和油泵自动润滑两种方式,设计电火花成型机床工作台导轨及滚动丝杆,十字滑座导轨和滚动丝杆,主轴滚珠丝杆及直线导轨等传动部件的润滑。手动润滑系统为了机械精密度与寿命,在机床操作前我们还需进行下面如图所示的各处润滑。图手动润滑系统主油管分流器入口传动箱左供油管传动箱右供油管主轴供油管床身底座油管滑座下导轨左油管滑座下导轨左油管滑座下导轨左油管滑座下导轨左油管油路清洗孔已阻塞滑座下导轨右油管滑座上导轨左油管滑座上导轨右油管滑座下导轨右油管向滚动丝杆供油管向滚动丝杆供油管表润滑零部件明细表序号材料名称数量铸铝手动油泵钼油管锁嘴直通塑胶塑胶油管铸铝五通分油器钼油管锁嘴直通钼节油阀号钼节油阀号钼节油阀号钼油管锁嘴直通塑胶塑胶油管钼节油阀号钼节油阀号钼节油阀号钼节油阀号铜铜塞铸铝通分油器铜油管锁嘴直通铜节油阀号铜节油阀号铜节油阀号铜节油阀号铜节油阀号铝铝管铜油管锁嘴直通铁锁紧螺丝铝铝管铁锁紧螺丝八工作液循环装置结构工作液循环装置结构由电火花成型机床外观图可知,工作台上方装有工作油槽,其尺寸长宽高分别为。整个机床床身下面部分为工作液循环装置,包括电机,离心泵等等设备。工作液循环装置改组原理为采用离心泵,由电机直接带动,吸上工作液经纸芯过滤后,供给工作液槽,冲油抽油补油由转阀调节液体压力由间板装置。根据型电火花成型机床工作液循环原理。我们设计了电火花成型机床工作液循环原理图如下图图中电动机液泵粗过滤器溢流阀静过滤器精过滤器可调节流阀快速上油分配器液面控制阀快速泄油阀分配器的四个位置分别为冲油抽油补油和关闭。图为工作液槽图,通过调节进油开关及冲吸油压力调节阀来改变油压压力。为了保证加工过程的安全进行,加工时共组液面必须比加工工件表面高出定的高度。因而在工作液油槽上装有液面高度控制器,随着不同高度的加工工件调节手柄的高度,液面控制器和温度控制器装在手柄下面的连接板上。当液面升到定位置时,液面控制器接通,此时才能进行放电工作。当加工中液面降低时,液面控制器断开,电柜报警,停止加工。当加工中工作液油温升高到摄食度时,温度控制器断开,电柜报警,停止加工。图工作液循环原理图图工作液槽图进油开关及冲吸油压力调节阀放油手柄调节液面高度手柄吸油开关冲油开关吸油嘴冲油嘴真空表压力表考虑到工作液系统的清理与维修,而工作液箱容积大,又是丰沉於地面,因此,泵及有关管道等,分别采用软硬管固装于顶板上,需要维修时,将顶板吊出即可,无需将箱中大量工作油液抽干,且清理箱底也十分方便。参考文献文怀兴,夏田编著数控机床设计实践指南北京化学工业出版社,董玉红等主编数控技术北京高等教育出版社,夏田主编数控加工中心设北京化学工业出版社,文怀兴,夏田编著数控机床系统设计北京化学工业出版社,文怀兴主编数控铣床设计北京化学工业出版社,张耀满主编数控机床机械结构与设计沈阳东北大学出版社,电火花成形机参数第部分单立柱机床十字工作台型和固定工作台型,电火花成形机精度检验第部分单立柱机床十字工作台型和固定工作台型,邓星钟主编机电传动控制第三版武汉华中科技大学出版社,秦曾煌主编电工学下册电子技术第五版北京高等教育出版社,吴宗泽主编机械设计师手册上册下册北京机械工业出版社,魏俊民,周砚江主编机电体化系统设计北京中国纺织出版社,薛栋梁编著单片机原理与应用北京中国水利水电出版社,杨恢先,黄辉先等编著单片机原理及应用长沙国防科技大学出版社,中国培训工程委员会编电路设计培训班珠海珠海出版社,何永然,唐增宝,刘安俊主编机械设计课程设计第二版武汉华中科学大学出版社,周良德,朱泗芳等编著现代工程图学长沙湖南科学技术出版社,谢铁邦,李柱,席宏卓主编互换性与技术测量武汉武汉科技大学出版社,濮良贵,纪名刚主编机械设计北京高等教育出版社,Сверхтвердыематериалы谢辞本次毕业设计历时三个多月,时间之长任务之重查找资料之多,算是大学四年来的首遇。通过这次设计,作为名马上就要毕业的大学生,我很有体会。首先是重新温习了大学四年所学的几乎全部课程。我的课题是电火花机床的结构设计。它不但要涉及到
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