（毕业设计全套）数控火焰切割机的设计（打包下载）

矩形导轨需要在垂直和水平两个方向上调整间隙。

在垂直方向上，般采用下压板调整它的低面间隙，其方法有刮研或配磨下压板的结合面用螺钉调整镶条位置改变垫片的片数或厚度在水平方向上，常用平镶条或斜镶条调整它的侧面间隙。

夹紧装置有些导轨如非水平放置的导轨在移动之后要求将它的位置固定，因而要用专用的锁夹紧装置。

常用的锁紧方式有机械锁紧和液压锁紧。

提高耐磨性措施导轨的使用寿命取决于导轨的结构材料制造质量热处理方法，以及使用与维护。

提高导轨的耐磨性，使其在较长的时间内保持定的导向精度，就能延长设备的使用寿命。

提高导轨耐磨性的措施有选择合理的比压单位面积上的压力成为比压，即公斤厘米式中作用在导轨上的力公斤导轨的支承面积厘米由上式可知，要减小导轨的比压，应减轻运动部件的重量和增大导轨支承面的面积。

减小两导轨面之间的中心距，可以减小外形尺寸和减轻运动部件的重量。

但减小中心距受到结构尺寸的限制，同时中心距太小，将导致运动不稳定。

降低导轨比压的另办法，是采用卸荷装置，即在导轨载荷的相反方向，增加弹簧或液压作用力，以抵消导轨所承受的部分载荷。

选择合适材料目前常采用的导轨材料有以下几种铸铁导轨与承导件或运动件铸成体，其材料常用灰口铸铁。

它具有成本低，工艺性好，热稳定性高等优点。

在润滑和防护良好的情况下，具有定的耐磨性。

常用的是，硬度以较为合适。

适当增加铸铁中含碳量和含磷量，减少含硅量，可提高导轨的耐磨性。

若灰口铸铁不能满足耐磨性要求，可使用耐磨铸铁，如高磷铸铁，硬度为，耐磨性能比灰口铸铁高倍左右。

若加入定量的铜和钛，成为磷铜钛铸铁，其耐磨性比灰口铸铁高两倍左右。

但高磷系铸铁的脆性和铸造应力较大，易产生裂纹，应采用适当的铸造工艺。

此外，还可使用低合金铸铁及稀土铸铁。

钢要求较高的或焊接机架上的导轨，常用淬火的合金钢制造。

淬硬的钢导轨的耐磨性比普通灰铸铁高倍。

常用的有钢渗碳淬火和高频淬火。

钢导轨镶接的方法有螺钉连接，应使螺钉不受剪切为避免导轨上有孔孔内积存赃物而加速磨损，般采用倒装螺钉。

结构上不便于从下面伸入螺钉固定时，可采用下图所示的方法。

螺钉固紧后，将六角头磨平，使导轨上的螺钉孔和螺钉头之间没有间隙。

用环氧树脂胶接，胶接面之间的间隙不超过.毫米。

胶粘导轨具有定的胶接刚度和强度，尚有定的抗冲击性能，工艺简单，成本较低。

塑料用聚四氟乙烯为基材，添加不同的填充剂作为导轨材料。

它具有耐磨抗振以及动静摩擦系数低.，可消除低速爬行现象，在实际应用中取得良好的效果。

热处理为提高铸铁导轨的耐磨性，常对导轨表面进行淬火处理。

表面淬火方法有火焰淬火高频淬火和电接触淬火。

润滑和防护润滑油能使导轨间形成层极薄的油膜，阻止或减少导轨面直接接触，减小摩擦和磨损，以延长导轨的使用寿命。

同时，对低速运动，润滑可以防止爬行对高速运动，可减少摩擦热，减少热变形。

导轨润滑的方式有浇杯油杯手动油泵和自动润滑等。

导轨的防护装置用来防止切削灰尘等赃物落到导轨表面，以免使导轨擦伤生锈和过早的磨损。

为此，在运动导轨端部安装刮板采用各种式样的防护罩，使导轨不外露等办法。

结构尺寸的验算校核温度变化对导轨间隙的影响导轨在温度变化较大的环境中工作，应在选定精度和配合后，作导轨间隙验算。

为了保证工作时不致卡住，导轨的最小间隙应大于或等于零，即导轨的最小间隙用下式计算式中工作温度制造时温度包容件在时的最小尺寸被包容件在时的最大尺寸包容件材料的线膨胀系数被包容件材料的线膨胀系数为保证导向精度，导轨的最大间隙应小于或等于允许值，即导轨的最大间隙用下式计算式中包容件在时的最大尺寸被包容件在时的最小尺寸不自锁条件和导轨间隙计算当初定导轨的结构形式和尺寸后，应注意作用力的方向和作用点的位置，力求使导轨的倾斜力矩小，否则使导轨的摩擦力增大，磨损加快，从而降低导轨的灵活性和导向精度，甚至回使导轨卡住。

其验算公式见下表。

综上所述，纵向导轨采用矩形导轨。

材料选用塑料铸铁，采用压板调整的方式进行调整。

.滚动导轨在承导件和运动件之间放入些滚动体滚珠滚柱或滚针，使相配的两个导轨面不直接接触的导轨，称为滚动导轨。

滚动导轨的特点是摩擦阻力小，运动轻便灵活磨损小，能长期保持精度动静摩擦系数差别小，低速时不易出现爬行现象，故运动均匀平稳。

因此，滚动导轨在要求微量移动和精确定位的设备上，获得日益广泛的运用。

滚动导轨的缺点是导轨面和滚动体是点接触或线接触，抗振性差，接触应力大，故对导轨的表面硬度要求高对导轨的形状精度和滚动体的尺寸精度要求高。

结构形式滚珠导轨平截面的滚珠导轨双形截面的滚珠导轨和圆形截面滚珠导轨。

由于滚珠和导轨面是点接触，故运动轻便，但刚度低，承载能力小。

常用于运动件重量载荷不大的场合。

滚柱滚针导轨滚柱导轨中的滚柱与导轨面是线接触，故它的承载能力和刚度比滚珠导轨大，耐磨性较好，灵活性稍差。

柱对导轨的不平度较敏感，容易产生侧向偏移和滑动，而使导轨的阻力增加，磨损加快，精度降低。

滚柱的直径越大，对导轨的不平度越为敏感。

当结构尺寸受限制时，可采用直径较小的滚柱，这种导轨称为滚针导轨。

滚柱导轨支承为标准部件，具有安装润滑简单，调整防护容易等优点。

其结构如下图所示。

由于滚柱在封闭的滚道内滚动，故可用于行程很大的导轨上。

滚柱导轨可采用标准的滚动轴承，装在偏心轴上以便于调整。

其偏心量般取毫米。

滚动导轨设计的般问题结构形式的选择滚动导轨按其结构特点，分为开式和闭式两种。

开式滚动导轨用于外加载荷作用在两条导轨中间，依靠运动件本身重量即可保持导轨良好接触的场合。

闭式导轨则相反。

滚珠导轨的灵活性最好，结构简单，制造容易，但承载能力小，刚度低，常用于精度要求高运动灵活轻载的场合。

滚柱针导轨刚度大，承载能力强，但对位置精度要求高。

滚动导轨采用标准滚动轴承，结构简单，制造容易，润滑方便。

宜用于中等精度的场合。

为了增加滚动导轨的承载能力，可施预加载荷。

这时刚度大，且没有间隙，精度相应提高，但阻尼比无预加载荷时大，制造复杂，成本高。

故多用于精密导轨。

选择长度般应在满足导轨运动行程的前提下，尽可能使导轨的长度短些。

为防止滚动体在行程的极端位置时脱落，运动件的长度应为式中运动件或承导件的长度，计算时取较短者的长度毫米支承点的距离毫米在极端位置时的余量如下图。

采用循环式的滚动导轨支承时，运动件的行程长度不受限制。

滚动体尺寸和数目滚动体直径大，承载能力大，摩擦阻力小。

对于滚珠导轨，滚珠直径增大，刚度增高滚柱导轨的刚度与滚柱直径无关。

因此，如果不受结构的限制，应有限选用尺寸较大的滚动体。

滚针导轨的摩擦阻力较大，且滚针可能产生滑动。

所以尽可能不采用滚针导轨特别是滚针直径小于毫米时。

当滚动体的数目增加时，导轨的承载能力和刚度也增加。

但滚动体的数目不宜太多，过多会增加载荷在滚动体上分布的不均匀性，刚度反而下降。

若滚动体数目太少，制造误差将会显著地影响运动件的导向精度。

般在个滚动带归上，滚动体的数目最少为个。

经验表明运动部件的重量，使滚柱单位长度上的载荷公斤厘米时对于滚珠导轨，在每个滚珠上的载荷为公斤时，为滚珠直径，毫米，载荷的分布比较均匀。

在滚柱导轨中，增加滚柱的长度，可减小接触应力和增大刚度，但载荷分布的不均匀性也增大。

对于钢制摸削导轨，滚柱导轨和直径之比.，对于铸铁导轨，可增大些滚柱直径般不小于毫米，滚针直径不小于毫米。

试验证明随着过盈量的增加，导轨的刚度开始急剧增加，达到定程度后，再增加过盈量，刚度不会显著提高。

牵引力随着过盈量增加而增大，但在定限度内变化不大，过盈量超过定值后，则急剧增加。

因此，合理的过盈量应使导轨刚度较好而牵引力不大。

技术要求导轨的质量取决于它的制造精度和安装精度，设计时应根据使用要求，制定出滚动导轨的若干技术条件，下列项目和数据可供参考两导轨面间的不平度般为微米导轨不直度般为微米，精密的小于微米。

滚动体的直径差，对于般的导轨，全部滚动体的直径差不大于微米，每组滚动体的直径差不大于微米对于精密导轨，全部滚动体的直径差不大于微米，每组滚动体的直径差不大于.微米滚柱的锥度在滚柱长度范围内，大小端直径差小于.微米表面光洁度通常应刮研在厘米内，其接触斑点为个点，精密的取上限，般的取下限。

故横向和垂直方向选用滚动导轨。

材料为合金工具钢。

第五章机床的维护数控机床机械部分的维护与保养主要包括机床主轴部件进给传动机构导轨等的维护与保养。

此机床则主要考虑进给传动机构和导轨的维护与保养。

进给传动机构的机电部件主要有伺服电动机及检测元件滚珠丝杠螺母副丝杠轴承运动部件。

这里主要对滚珠丝杠螺母副的维护与保养问题加以说明。

滚珠丝杠螺母副轴向的间隙的调整滚珠丝杠螺母副除了对本身单方向的进给运动精度有要求外，对轴向间隙也有严格的要求，以保证反向传动精度。

因此，在操作使用中要注意由于丝杠螺母副的磨损而导致的轴向间隙采用调整方法加以消除。

双螺母垫片式消隙，如图所示此种形式结构简单可靠刚度好，应用最为广泛，在双螺母间加垫片的形式可由专业生产厂根据用户要求事先调整好预紧力，使用时装卸非常方便。

利用个螺母上的外螺纹，通过圆螺母调整两个螺母的相对轴向位置实现预紧，调整好后用另个圆螺母锁紧，这种结构调整方便，且可在使用过程中，随时调整，但预紧力大小不能准确控制。

在两个螺母的凸缘上各制有圆柱外齿轮，分别与固紧在套筒两端的内齿圈相啮合，其齿数分别为，并相差个齿。

调整时，先取下内齿圈，让两个螺母相对于套筒同方向都转动个齿，然后再插入内齿圈，则两个螺母便产生相对角位移，其轴向位移量为式中为齿轮的齿数，为滚珠丝杠的导程。

滚珠丝杠螺母副的密封与润滑的日常检查滚珠丝杠螺母副的密封与润滑的日常检查是我们在操作使用中要注意的问题。

对于丝杠螺母的密封，就是要注意检查密封圈和防护套，以防止灰尘和杂质进入滚珠丝杠螺母副。

对于丝杠螺母的润滑，如果采用油脂，则定期润滑如果使用润滑油时则要注意经常通过注油孔注油。

机床导轨的维护与保养机床导轨的维护与保养主要是导轨的润滑和导轨的防护。

导轨润滑的目的是减少摩擦阻力和摩擦磨损，以避免低速爬行和降低高温时的温升。

因此导轨的润滑很重要。

对于滑动导轨，采用润滑油润滑而滚动导轨，则润滑油或者润滑脂均可。

数控机床常用的润滑油的牌号有。

导轨的油润滑般采用自动润滑，我们在操作使用中要注意检查自动润滑系统中的分流阀，如果它发生故障则会造成导轨不能自动润滑。

此外，必须做到每天检查导轨润滑油箱油量，如果油量不够，则应及时添加润滑油同时要注意检查润滑油泵是否能够定时启动和停止，并且要注意检查定时启动时是否能够提供润滑油。

导轨的防护在操作使用中要注意防止切屑磨粒或者切削液散落在导轨面上，否则会引起导轨的磨损加剧擦伤和锈蚀。

为此，要注意导轨防护装置的日常检查，以保证导轨的防护。

结论历时个学期的毕业设计将近尾声，在导师王军老师的指导和同学们的热情帮助下，我顺利完成了设计任务，为我的大学生活画上了圆满的笔。

在设计的过程中，我对自动机械有了更深入的认识，通过对以前所学知识的运用，巩固了专业知识还有通过这次设计了解了般设计的程序。

我对龙门数控火焰切割机设计的认识如下.数控特种加工是将来机械加工发展的主要方向，所以这次设计我感觉很有意义。

.设计中的传动装置主要是用滚珠丝杠螺母副之所以才用这种方式是经过详细的考虑而得出的，其优点也十分适合作为此类机床的首选。

.火焰切割切削力可以忽略不计，所以在设计计算时工作台和工件的重量就成为了考虑的重点。

再合理的选用导轨，计算摩擦力。

由此来确定丝杠和电机的参数及其型号。

.支承件的选用，看是否要考虑到轴向力选择合理的轴承来满足设计的要求。

.机床的维护十分重要，影响到机床的寿命和能否进行正常