第三章机床主要部件设计.ppt

* * 机械制造装备设计 第 三 章 机床主要部件设计 第三章 机床主要部件设计 第三节 导轨设计 第四节 滚珠丝杠螺母副机构 ◆ 移置导轨 可调整部件之间的相对位置，在机床中没有相对运动。如：卧式车床的尾座导轨。 第三节 导轨设计 一、导轨的功用和分类 1.功用：承受载荷和导向。承受安装在导轨上的运动部件及工件的质量和切削力，引导运动部件沿一定的轨迹运动。 ◆ 主运动导轨 用于刨床、拉床、插齿机的主运动导轨。 ◆ 进给运动导轨 用于机床的进给系统中。 （1）按运动性质分为 2.分类及应用 第三节 导轨设计 （2）按摩擦性质分为 滑动导轨、滚动导轨。 静压滑动导轨 液体摩擦，导轨间有压力油膜层，靠液压系统提供压力油膜。用于高精度机床进给导轨。 动压滑动导轨 液体摩擦，动压油膜的形成是利用滑移速度带动润滑油从大间隙处向狭窄处流动形成的。 适用于主运动导轨。 普通滑动导轨 混合摩擦，导轨间有一定动压效应，速度较低，导轨面处于接触状态。用于大多数普通机床。 滚动导轨 导轨面之间装有滚动元件（钢球），靠钢球的滚动摩擦引导部件运动。广泛用于数控、精密和高精度机床。 第三节 导轨设计 （3）按结构形式分为 开式导轨、闭式导轨 。 开式导轨 是利用部件质量和载荷，使导轨副在全长上始终保持接触的导轨。 开式导轨不能承受较大颠覆力矩。用于大型机床的水平导轨。 闭式导轨能保持导轨副始终接触，故能承受较大的颠覆力矩。 如图，压板和床身导轨下底面 a 组成的辅助导轨。 闭式导轨 是在开式导轨上增加辅助导轨而构成。 第三节 导轨设计 二、滑动导轨结构设计 1.导轨的截面形状选择 要使动导轨严格按规定的轨迹运动，必须限制五个自由度。因导轨的摩擦面宽度较小，故导轨可视为 窄定位板。 两个窄支承平面 a、b 构成一个定位面，限制 3 个自由度 窄支承平面 c 限制 2 个自由度 ① 双矩形导轨 导轨制造容易，刚度和承载能力大，安装调整方便。但侧导向需用镶条调整间隙补偿导轨面的磨损。广泛用于普通精度的中型车床、组合机床、升降台铣床、数控机床等。 第三节 导轨设计 ② 三角形和矩形导轨的组合 导轨的导向性好，制造方便、刚度高。广泛用于车床、磨床、龙门铣床、龙门刨、滚齿机、坐标镗床的床身导轨。 对于三角形导轨，减小其顶角α，导轨的导向性能提高，但承载能力下降。 一般机床取α= 900，重型机床取α≥900，精密机床和滚齿机取α 900。 第三节 导轨设计 ③ 双三角形导轨 这种导轨不需要镶条调整间隙，接触刚度好，导向性和精度保持性好。但工艺性差，加工、检验和维修不方便，只能配加工。 多用于精密机床，如丝杠车床、导轨磨床、齿轮磨床等。 ④ 燕尾形和矩形导轨的组合 这组导轨调整方便，承载力矩大。广泛用在机床的横梁、立柱、摇臂导轨中。 第三节 导轨设计 第三节 导轨设计 ⑤ 双燕尾形导轨 是一种不用辅助导轨副的闭式导轨。导轨高度小，可承受颠覆力矩。 燕尾导轨是过定位，必须用镶条调整摩擦面的间隙。由于结构原因，此导轨刚度差，加工、检验、维修不方便。 用于受力小，结构层数多，间隙调整方便处，如牛头刨床滑枕导轨、卧式车床的刀架导轨等。 第三节 导轨设计 2.导轨间隙的调整 （1）辅助导轨间隙调整 采用压板 调整辅助导轨面间隙，承受颠覆力矩。 图a ：通过精磨或刮削压板厚度调整间隙。 图b：通过改变垫片层数和垫片厚度调整间隙。 图c：通过压板和导轨间的平镶条调节间隙。 第三节 导轨设计 （2）矩形导轨和燕尾导轨的间隙调整 图a、图b：平镶条较薄，全长只由几个螺钉调整间隙，镶条在几个点上受力，因此镶条易变形，刚度较低。 图c：间隙调整后，再拧紧紧固螺栓。平镶条调整方便。 采用镶条来调整矩形导轨和燕尾导轨的侧面间隙。镶条应装在导轨受力较小的一侧，以提高刚度。 ① 平镶条调整间隙 第三节 导轨设计 ② 斜镶条调整间隙 调整方式：将动导轨的一面做成与镶条斜