第11、12章 支承件、导轨.ppt

金属切削机床 第十一章 支 承 件 第一节 支承件应满足的要求 第二节 支承件的静力分析 第三节 支承件的静刚度及其形状的选择原则 第四节 支承件的动态特性 第五节 支承件的动态特性 金属切削机床 什么是支承件? 机床的基础构件，也称“大件”，包括：床身、立柱、横梁、摇臂、底座、刀架、工作台、升降台、箱体等。 支承件占机床总重量的80%以上。 第一节 支承件应满足的要求 对支承件的要求： 1. 足够的静刚度、较高的刚度-重量比； 2. 较好的动态特性；动刚度、阻尼、固有频率、共振 3. 较好的热变形特性； 4. 排屑通畅，良好的工艺性。 金属切削机床 第二节 支承件的静力分析 机床根据其所受载荷分类： 中小型机床：载荷以切削力为主，工件、移动部件的 重量忽略不计； 精密、高精度机床：载荷以移动部件的重力、热应力 为主，切削力忽略不计； 大型机床：同时考虑切削力、工件及移动部件的重力 支撑件根据其形状分类： 梁类件：立柱、横梁、摇臂、滑枕等； 板类件：工作台、底座等； 箱型件：箱体等 金属切削机床 摇臂钻受力分析 金属切削机床 第三节 支承件的静刚度及其形状的选择原则 支撑件的静刚度 1. 自身刚度 取决于支撑件的材料、形状、尺寸及筋板的布置 弯曲、扭转变形为主，拉压变形为辅； 2. 局部刚度 局部变形发生在载荷集中处 3. 接触刚度 金属切削机床 自身刚度、局部刚度对接触刚度的影响 金属切削机床 刚度的折算 金属切削机床 三. 支承件的形状选择原则 四. 隔板 五. 窗孔 六. 提高局部刚度 七. 提高接触刚度 金属切削机床 八. 材料和时效处理 铸铁 HT150、HT200 钢 A3(Q235A)、A5(相当35-40钢) 人工时效、自然时效、振动时效 预应力钢筋混凝土、人造花岗岩 九. 工艺性 金属切削机床 第五节 支承件的热变形特性 切削热、电动机、液压系统、机械摩擦 （轴承、齿轮、导轨） 提高支承件热变形特性的措施： 减少发热； 隔热与散热； 均热； 使热变形对精度的影响最小 金属切削机床 金属切削机床 第十二章 导 轨 第一节 导轨的功用、分类、应满足的要求 第二节 导轨的材料、结构 第三节 滑动导轨的验算 第四节 各种导轨设计的特点 第五节 直线运动滚动导轨 第六节 导轨的润滑和防护 提高耐磨性的措施 金属切削机床 第一节 导轨的功用、分类、应满足的要求 一. 导轨的功用和分类 导向，承载; 动导轨，支承导轨 主运动导轨，进给运动导轨，移置导轨 ； 滑动导轨（动压导轨、静压导轨、普通导轨） 滚动导轨； 开式导轨，闭式导轨 二. 导轨应满足的要求 1. 导向精度 几何精度---A向精度，B向精度， C向精度 接触精度 2. 精度保持性 3. 低速运动平稳性----无爬行现象 4. 结构简单、工艺性好 金属切削机床 第二节 导轨的材料、结构 一. 导轨的材料 1. 铸铁 灰铸铁（HT200） 精度保持性低；用于移置导轨等 孕育铸铁（HT300） 强度、硬度及耐磨性较高 耐磨铸铁 高磷铸铁（比孕育铸铁耐磨性高1倍） 磷铜钛铸铁、钒钛铸铁（高1.5~2倍， 用于坐标镗、螺纹磨等精密机床） 淬硬至45~55HRC，抗磨料磨损、粘着磨损、划伤 火焰加热淬火（淬硬层深、变形大）； 中频（淬硬2~3mm）、高频淬火 金属切削机床 2. 钢 1）合金工具钢： 9Mn2V、CrWMn 轴承钢： GCr15 HRC≥60 2）高碳工具钢： T8A、T10A等， HRC≥58 3）中碳钢：45钢、40Cr等， HRC≥48 4）低碳钢：20Cr等，渗碳淬硬， HRC≥60 5）氮化钢：38CrMoAlA，渗氮淬