机床主要部件设计_1PPT培训课件.ppt

“守纪律、讲规矩”党课--做合格的共产党员课件《废弃电器电子产品回收处理管理条例》配套政策研究PPT培训课件《基因控制生物的性状》第2课时课件 * 机械制造装备设计 第 三 章 机床主要部件设计 第二节 支承件设计 一、支承件的基本要求 四、提高支承件静刚度的措施 二、支承件的受力分析方式 三、支承件的截面形状设计原则 五、支承件的材料 功用：支承件相互连接构成机床基础，支承机床工作部件，承受载荷，保证机床各部件的相对运动。 第二节 支承件设计 机床的支承件包括： 床身 立柱 底座 工作台 摇臂 横梁 升降台 箱体 珩磨机 接触刚度 指支承件的结合面在外载作用下抵抗接触变形的能力。如导轨面产生接触变形。 第二节 支承件设计 一、支承件的基本要求 1.具有足够静刚度和较高固有频率 整体刚度（自身刚度） 指机床床身承受载荷抵抗整体弯曲、扭转变形的能力。整体刚度与支承件材料以及截面形状、尺寸等参数有关。 局部刚度 指支承件载荷集中的局部结构处抵抗变形的能力。如 导轨承受载荷产生局部变形。 如卧式车床床身与导轨间的静刚度关系 第二节 支承件设计 底座安装立柱部位的局部刚度 摇臂靠近立柱处的局部刚度 主轴轴承孔处局部刚度 导轨的局部刚度 第二节 支承件设计 ◆ 当接触压强很小时，结合面存在表面精度误差，结合面只有几个高点接触，实际接触面积很小，接触变形大，接触刚度低。 ◆ 当接触压强较大时，结合面上的高点产生变形，接触面积扩大，故接触刚度较高。接触刚度随接触压强的增加而增大。 ◆ 结合面间有相对运动的接触刚度小于固定接触的接触刚度。 小结 接触刚度取决于接合面的表面粗糙度和平面度、结合面的大小，材料硬度，接触面的压强等。 接触刚度 用结合面的平均压强 p与变形量δ之比表示。其特性 是： 第二节 支承件设计 固有频率 用刚度与质量之比表示，即 ◆ 重点理解：当激振力频率ω 接近固有频率ω0时，支承件将产生共振。 设计时应要求：ωo1.3ω ◆设计要点：在满足刚度的前提下，尽量减小支承件的质量 m，提高固有频率ωo。 2.良好的动态特性 支承件有较高静刚度、固有频率、还应有 较大阻尼，薄壁面积应小于400mm×400mm，避免薄壁振动。 3.结构合理 通过失效处理，能充分消除内应力，形状稳定。 4.排屑畅通，工艺性好，成本低，吊运安装方便。 第二节 支承件设计 机床支承件要承受切削力、零部件重量、传动力等载荷。 支承件所承受的载荷不同，设计时分析其受力方式不同。 1.中小型机床 支承件受力分析以切削力为主。 2.精密和高精度机床 支承部件载荷以移动部件的质量和热应力为主。如：双柱立式坐标镗床的横梁，受力分析考虑主轴箱位于横梁中部时，横梁的弯曲和扭转变形。 3.大型机床 支承件受力分析应考虑工件重力，移动部件重力和切削力等。 二、支承件的受力分析方式 双立柱坐标镗床 第二节 支承件设计 三、支承件的截面形状设计原则 支承件变形主要是弯扭变形。且抗弯刚度和抗扭刚度随支承件的截面惯性矩增大而增大。设计原则： ◆ 截面积一定时，空心截面比实心截面的惯性矩大，满足工艺要求时，应尽量减小壁厚，提高抗弯刚度。 ◆ 承受一个方向弯矩的支承件，当高度方向为受弯方向时，截面形状应为矩形。 ◆ 承受弯扭作用的支承件，截面形状应为方形。 ◆ 承受纯转矩的支承件，截面形状应为圆环形。 ◆ 不封闭截面刚度远小于封闭截面刚度，尽量将支承件制成封闭形状。 ◆ 截面不能封闭的支承件，应采取补偿刚度措施。 第二节 支承件设计 四、提高支承件静刚度的措施 ◆ 从抗弯刚度、铸造工艺、支承件功用综合考虑，支承件截面不能完全封闭，存在刚度损失。 ◆ 导轨与床身的过渡连接处存在局部刚度损失。 ◆ 箱体轴承孔处存在刚度损失。 为什么要进行刚度补偿？ 第二节 支承件设计 如图：纵向隔板应布置在弯曲平面内，即隔板的高度方向与作用力F 的方向一致。 支承件内增加纵向隔板能提高抗弯刚度。 1.隔板和加强肋 （1）隔板 是连接外壁间的内壁。作用是将局部载荷传递给其它壁板，使整个支承件较均匀地承受载荷。 纵向隔板 第二节 支承件设计 无横向隔板时，相对抗扭刚度很低