X502數(shù)控銑床機(jī)械部分的設(shè)計(jì).doc

第三章 x502型銑床機(jī)械部分的改裝設(shè)計(jì)x502型銑床機(jī)械部分的改裝設(shè)計(jì)在工作臺縱向進(jìn)給手柄軸上安裝圓錐銷型聯(lián)軸器，使工作臺縱向進(jìn)給手柄軸與步進(jìn)電機(jī)聯(lián)在一起。用微機(jī)數(shù)控系統(tǒng)控制縱向進(jìn)給運(yùn)動。加工時將離合器脫開使原來的機(jī)床進(jìn)給運(yùn)動停止工作。一、步進(jìn)電機(jī)的選擇步進(jìn)電機(jī)又稱脈沖電機(jī)。它是將脈沖信號轉(zhuǎn)換成機(jī)械角位移的執(zhí)行元件。其特點(diǎn)是輸入一個電脈沖就轉(zhuǎn)動一步，即每當(dāng)電動機(jī)繞組接受一個電脈沖，轉(zhuǎn)子就轉(zhuǎn)過相應(yīng)的一個步矩角。轉(zhuǎn)子角位移的大小及轉(zhuǎn)速分別與輸入的電脈沖數(shù)及其頻率成正比，并在時間上與輸入脈沖同步，只要控制輸入電脈沖的數(shù)量、頻率以及電動機(jī)繞組通電相序即可獲得所需的轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)向，很容易用微機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)字控制。1 步進(jìn)電機(jī)的特點(diǎn)：1）步進(jìn)電動機(jī)的工作狀態(tài)不易受各種干擾因素的影響，只要在它們的大小未引起步進(jìn)電動機(jī)產(chǎn)生“丟步”現(xiàn)象之前，就不影響其正常工作；2）步進(jìn)電動機(jī)的步距角有誤差，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過一定步數(shù)以后也會出現(xiàn)累積誤差，但轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過一轉(zhuǎn)以后，其累積誤差為“零”，不會長期累積；3）控制性能好，在起動、停止、反轉(zhuǎn)時不易“丟步”。因此，步進(jìn)電動機(jī)被廣泛應(yīng)用于開環(huán)結(jié)構(gòu)的機(jī)電一體化系統(tǒng)，使系統(tǒng)簡化，并可靠地獲得較高的位置精度。2 脈沖當(dāng)量p，步距角b和降速比的選擇脈沖當(dāng)量p，步距角b，絲杠螺距t和降速比i之間的關(guān)系為：p=bt /360i一般數(shù)控機(jī)床的脈沖當(dāng)量p取為0.01mm/step, 步距角b=1.5/step,t=6mm, 則減速比i為i=bt/360p=1.56/3600.01=2.53 銑刀銑削力的估算銑削力是由刀具的材料，銑削工件的材料，切削用量等許多因素決定的。設(shè)計(jì)機(jī)床是從計(jì)算銑削力開始估算電動機(jī)的功率的。對于現(xiàn)有的機(jī)床的改裝設(shè)計(jì)，可以從已知機(jī)床的電動機(jī)的功率和主軸上傳動的功率反推出工作臺進(jìn)給時的銑削力。該機(jī)床的主傳動和進(jìn)給傳動均采用一個電動機(jī)。進(jìn)給傳動的功率較小，可以在主傳動上乘以一個系數(shù)k。有機(jī)床設(shè)計(jì)手冊查得銑床的k為0.85。主傳動功率包括切屑功率nc,空載功率nm0.附加功率nmc三部分，即n=nc+ nm0+nme。空載功率nm0是當(dāng)機(jī)床無切削負(fù)載時主傳動系統(tǒng)空載所消耗的功率，對于一般輕載高速的中，小型機(jī)床，可達(dá)總功率的50，現(xiàn)取nm0=0.5n。附加功率nmc是指有了切削載荷后所增加的傳動件的摩擦功率，它直接與載荷的大小有關(guān)?？梢杂孟率接?jì)算，nmc=（1-）nc，所以總功率為：n=nc+0.5n+（1-）nc，則 nc=0.5n/(2-)在進(jìn)給傳動中的切削功率為：nct=(k0.5n)/(2-)主軸上傳動功率為1.45kw，電機(jī)功率為2.2kw，則=1.45/2.2=0.66， nct=0.850.52.2/（2-0.66）=0.698（kw） 切削時在主軸上的扭矩為 mn=974000 nct/n (n.cm)主軸上轉(zhuǎn)速有8種，現(xiàn)用n=47.5r/min代入，則主軸上的最大扭矩為:mn=97400nct/n ( 現(xiàn)用n=47.5r/min) mn=9740000.698/47.5=14313（n.cm）銑刀的最大直徑為32mm,主切削力fc=14313/3.2=4473n。銑削加工時主切削力fc與銑削進(jìn)給抗力fs之間的比值由機(jī)床設(shè)計(jì)手冊查的：fs/fc=1.01.2，取fs/fc=1，則fs=4473n，垂直分力與fc的比值為0.750.8，取fz/fc=0.75，則：fz=0.754473=3355（n）4 步進(jìn)電動機(jī)功率的的估算（1）步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)軸上啟動力矩的計(jì)算步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)軸上啟動力矩的計(jì)算的公式為 tq= (n.cm) 式中： q 脈沖當(dāng)量(mm/step)；fs- 銑削進(jìn)給抗力（n）；fz 垂直分力（n）；g- 工作臺及工件夾具的總重量（n）；取=0.6，=0.2，g=1500n，則 tq=347(n.cm)（2） 確定步進(jìn)電機(jī)的最高工作頻率由步進(jìn)電機(jī)的最高工作頻率的公式查的其中=0.03（m/s） n=750(r/min) =3000(hz) （3）步進(jìn)電機(jī)的選擇由步進(jìn)電機(jī)的性能參數(shù)圖表中查得：tq/tjm=0.866,步進(jìn)電機(jī)的最大靜轉(zhuǎn)矩tjm= tq/0.866=401 (n.cm)經(jīng)過計(jì)算的兩個方向即縱向和橫向的步進(jìn)電機(jī)均選用110bf004步進(jìn)電機(jī)步進(jìn)電機(jī)的主要性能參數(shù)如下：（表3-1）相數(shù) 步距角 電壓 相電流 最大轉(zhuǎn)矩 空載啟動頻率空載運(yùn)行頻率3 0.75 30v 4 4.9n/m 3000步/s 7000步/s電感 電阻 分配方式 外形尺寸 重量 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量56.5 0.72 3相6拍 110110 5.5 34.3 表3-1 步進(jìn)電機(jī)的主要性能參數(shù)由以上圖可知電動機(jī)的轉(zhuǎn)速為375轉(zhuǎn)/分 5 步進(jìn)電機(jī)的控制 步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行特性跟配套使用的驅(qū)動電路有關(guān)。驅(qū)動電源由脈沖分配器，功率放大器組成。驅(qū)動電源是將變頻信號源送來的脈沖信號及方向信號按要求的配電方式自動的循環(huán)更給電動機(jī)各相繞組，以驅(qū)動電動機(jī)的轉(zhuǎn)子正反向旋轉(zhuǎn)。變頻信號源是可提更從幾赫茲到幾十萬赫茲的頻率信號連續(xù)可調(diào)的脈沖信號發(fā)生器。因此，只要控制輸入電脈沖的數(shù)量和頻率就可以精確控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)角和速度。下面簡單介紹一下它的控制元件：（1） 環(huán)形脈沖分配器步進(jìn)電機(jī)的各項(xiàng)繞組必須按一定的順序通電才能正常工作，這種使電機(jī)的通電順序按一定規(guī)律變化的部分稱為環(huán)形脈沖分配器。它的主要功能是將數(shù)控裝置送來的一串指令脈沖，按步進(jìn)電機(jī)所要求的通電順序分配給步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動電源的各相輸入端，以控制勵磁繞組的通斷，實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行及換向。當(dāng)步進(jìn)電機(jī)在一個方向上連續(xù)運(yùn)行時，其各相通、斷的脈沖分配是一個循環(huán)。環(huán)形分配器的輸出不僅是周期性的，又是可逆的。 環(huán)形分配的功能可由硬件或軟件的方法來實(shí)現(xiàn)，分別稱為硬件環(huán)形分配器和軟件環(huán)形分配器。它實(shí)現(xiàn)環(huán)形脈沖分配的方法有三種：1）用計(jì)算機(jī)軟件，利用查表或計(jì)算的方法來進(jìn)行脈沖的環(huán)形分配，我們采用的是三相六拍的分配狀態(tài)，可將狀態(tài)代碼01h，03h，02h，06h，04h，05h列入程序數(shù)據(jù)表中，通過軟件可順序在數(shù)據(jù)表中提取數(shù)據(jù)并通過輸出接口輸出即可。通過正相順序讀取和反向順序讀取可控制電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)。通過控制讀取一次的時間間隔可控制電動機(jī)的轉(zhuǎn)速。2）用小規(guī)模集成電路搭接而成的三相六拍環(huán)形脈沖分配器。這種方式靈活性很大，可搭接任意向任意通電順序的環(huán)形分配器，同時在工作時不占用計(jì)算機(jī)的工作時間。 3）采用專用的環(huán)形脈沖分配器件 （2）功率放大器從計(jì)算機(jī)輸出口或從環(huán)形分配器輸出的信號脈沖電流一般只有幾毫安，不能直接驅(qū)動步進(jìn)電動，必須采用功率放大器將脈沖電流進(jìn)行放大，使其增大到幾至十幾倍，從而驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。功率放大電路的作用就是對從環(huán)形分配器輸出的信號進(jìn)行功率放大并送至步進(jìn)電機(jī)的各相繞組。功率放大電路的控制方式很多，最早采用單電壓驅(qū)動電路，后來出現(xiàn)了高低電壓切換驅(qū)動電路、恒流斬波電路、調(diào)頻調(diào)壓和細(xì)分電路等。所采用的功率半導(dǎo)體元件可以是大功率晶體管gtr，也可以是功率場效應(yīng)晶體管mosfet或可關(guān)斷晶閘管gto。二、滾珠絲杠的選擇常用的機(jī)械傳動部件有螺旋傳動，齒輪傳動，同步帶等，其主要功能是傳遞轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中由于使數(shù)控機(jī)床的改裝，精度要求較高，我們采用螺旋傳動，即采用滾珠絲杠傳動。滾珠絲杠是數(shù)控機(jī)床伺服驅(qū)動的重要部件之一，它的優(yōu)點(diǎn)是摩擦系數(shù)小，傳動精度高。下面我們將詳細(xì)介紹一下滾珠絲杠傳動的知識。1 滾珠絲杠副的組成部分及其特點(diǎn)滾珠絲杠副是由絲杠、螺母、滾珠等零件組成的機(jī)械元件，其作用是將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運(yùn)動或?qū)⒅本€運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動，它是傳統(tǒng)滑動絲杠的進(jìn)一步延伸發(fā)展。這一發(fā)展的深刻意義如同滾動軸承對滑動軸承所帶來得改變一樣。滾珠絲杠副因優(yōu)良的摩擦特性使其廣泛的運(yùn)用于各種工業(yè)設(shè)備、精密儀器、精密數(shù)控機(jī)床。尤其是近年來，滾珠絲杠副作為數(shù)控機(jī)床直線驅(qū)動執(zhí)行單元，在機(jī)床行業(yè)得到廣泛運(yùn)用，極大的推動了機(jī)床行業(yè)的數(shù)控化發(fā)展。這些都取決于其具有以下幾個方面的優(yōu)良特性： (1) 傳動效率高 在滾珠絲杠副中，自由滾動的滾珠將力與運(yùn)動在絲杠與螺母之間傳遞。這一傳動方式取代了傳統(tǒng)螺紋絲杠副的絲杠與螺母間直接作用方式，因而以極小滾動摩擦代替了傳統(tǒng)絲杠的滑動摩擦。使?jié)L珠絲杠副傳動效率達(dá)到90%以上，整個傳動副的驅(qū)動力矩減少至滑動絲杠的1/3左右，發(fā)熱率也因此得以大幅降低。 (2 ) 定位精度高 滾珠絲杠副發(fā)熱率低，溫升小以及在加工過程中對絲杠采取預(yù)拉伸并預(yù)緊消除軸向間隙等措施，使絲杠副具有高的定位精度和重復(fù)定位精度。 (3) 傳動可逆性 滾珠絲杠副沒有滑動絲杠粘滯摩擦，消除了在傳動過程中可能出現(xiàn)的爬行現(xiàn)象，滾珠絲杠副能夠?qū)崿F(xiàn)兩種傳動方式將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動或?qū)⒅本€運(yùn)動轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動并傳遞動力 (4) 使用壽命長 由于對絲杠滾道形狀的準(zhǔn)確性、表面硬度、材料的選擇等方面加以嚴(yán)格控制，滾珠絲杠副的實(shí)際壽命遠(yuǎn)高于滑動絲杠。 (5) 同步性能好 由于滾珠絲杠副運(yùn)轉(zhuǎn)順滑、消除軸向間隙以及制造的一致性，采用多套滾珠絲杠副方案驅(qū)動同一裝置或多個相同部件時，可獲得很好的同步工作。2滾珠絲杠副的工作原理螺桿和螺母的螺紋滾道間置有滾動體，當(dāng)螺桿或螺母轉(zhuǎn)動時，滾動體在螺紋滾道內(nèi)滾動，使螺桿和螺母作相對運(yùn)動時為滾動摩擦，提高傳動的效率和傳動的精度。滾動螺旋傳動的滾動體有球和滾子兩大類，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)我們使用的是應(yīng)用最廣泛的以球?yàn)闈L動體的滾珠絲杠副，隨著機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展，滾珠絲杠的使用的范圍越來越廣泛，目前，我國有十幾家專業(yè)工廠按國家標(biāo)準(zhǔn)gb/t17587-1998，專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)jb/t3162.4-1993及jb/t9893-1999來組織生產(chǎn)。我們不必自行設(shè)計(jì)，可以根據(jù)使用的工況來選擇某種結(jié)構(gòu)類型的滾珠絲杠，再根據(jù)載荷，轉(zhuǎn)速等條件來選擇。3 滾珠絲杠的計(jì)算與選擇(1) 最大動負(fù)荷q的計(jì)算q=（n）查表取1.3，取1.0。對于燕尾形導(dǎo)軌的機(jī)床 f=k(n) 其中：-x方向上的切削力（n）；-y方向上的切削力（n）；g-工作臺總重量（n）. k=1.4，選用滾動導(dǎo)軌=0.02，=0，在傳動過程中不考慮，g=0n,所以 f=0.02x450=9（n） l= 查表t=15000h n=625() 按最大速度0.025計(jì)算 l=562.5 q=97(n) 查表=20mm, (2)滾珠絲杠螺母副幾何參數(shù)（見表3-2）滾珠絲杠螺母副幾何參數(shù)計(jì)算（表3-2）(3)傳動效率計(jì)算 =0.96 名稱 符號 計(jì)算公式和結(jié)果公稱直徑 d0 25mm螺距p 5mm接觸角 45螺紋滾道鋼球直徑dw 3.175mm螺紋滾道 法面半徑 r r=0.52dw=1.651mm偏心距 e e=(r- dw/2)sin=0.0449螺紋升角 =arctgt/d0=433螺桿外徑 d1 d1= d0-(0.20.25) dw=19.302mm 螺桿 螺桿內(nèi)徑 d2 d2= d0+2e-2r=16.79mm 螺桿接觸直徑 d3 d3= d0- dwcos=17.76mm 螺母 螺母螺紋外經(jīng) d1 d1= d0-2e+2r=23.21mm 螺母內(nèi)徑 d2 d2= d0+(0.20.255 ) dw=20.7mm 表3-2滾珠絲杠螺母副幾何參數(shù)計(jì)算(4)剛度驗(yàn)算 = p=9(n) =0.5(cm) e=20.6x() a=3.14x=2.213 =0.099x (cm) e-鋼的彈性模量 a-絲杠的最小截面積 絲杠受扭矩作用而引起的導(dǎo)程變化量，因扭矩很小，此項(xiàng)可以忽略。 導(dǎo)程變化總誤差 =0.198 () 查表e級允許誤差15，滿足要求。 （5）穩(wěn)定性驗(yàn)算 = （n） e=21x () j=0.39 () =65918 (n) =73244 滾珠絲杠三維造型圖：1）絲杠的三維圖（圖3-1）圖3-1絲杠的三維圖絲杠的平面圖（圖3-1-1）圖3-1-1絲杠的平面圖2）螺母的三維造型見圖3-2 圖3-2 螺母的三維造型圖三、導(dǎo)軌副的選擇1 直線運(yùn)動導(dǎo)軌的類型 直線運(yùn)動導(dǎo)軌界面的基本形狀主要有三角形，矩形，燕尾形和圓形。直線運(yùn)動導(dǎo)軌常由兩條組合而成。下面具體介紹一下他們的具體情況：三角形導(dǎo)軌：該導(dǎo)軌磨損后能自動補(bǔ)償，故導(dǎo)向精度高。矩形導(dǎo)軌：優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，制造、檢驗(yàn)和修理方便；導(dǎo)軌面較寬，承載力較大，剛度高，故應(yīng)用廣泛。但它的導(dǎo)向精度沒有三角形導(dǎo)軌高；導(dǎo)軌間隙需用壓板或鑲條調(diào)整，且磨損后需重新調(diào)整。燕尾形導(dǎo)軌：燕尾形導(dǎo)軌的調(diào)整及夾緊較簡便，用一根鑲條可調(diào)節(jié)各面的間隙，且高度小，結(jié)構(gòu)緊湊；但制造檢驗(yàn)不方便，摩擦力較大，剛度較差。用于運(yùn)動速度不高，受力不大，高度尺寸受限制的場合。圓形導(dǎo)軌：制造方便，外圓采用磨削，內(nèi)孔珩磨可達(dá)精密的配合，但磨損后不能調(diào)整間隙。2 直線導(dǎo)軌的要求當(dāng)運(yùn)動件沿著承導(dǎo)件作直線運(yùn)動時，承導(dǎo)件上的導(dǎo)軌起支承和導(dǎo)向的作用，即支承運(yùn)動件和保證運(yùn)動件在外力（載荷及運(yùn)動件本身的重量）的作用下，沿給定的方向進(jìn)行直線運(yùn)動。對導(dǎo)軌的要求如下：1）定的導(dǎo)向精度。導(dǎo)向精度是指運(yùn)動件沿導(dǎo)軌移動的直線性，以及它與有關(guān)基面間的相互位置的準(zhǔn)確性。2）運(yùn)動輕便平穩(wěn)。工作時，應(yīng)輕便省力，速度均勻，低速時應(yīng)無爬行現(xiàn)象。3）良好的耐磨性。導(dǎo)軌的耐磨性是指導(dǎo)軌長期使用后，能保持一定的使用精度。4）足夠的剛度。運(yùn)動件所受的外力，是由導(dǎo)軌面承受的，故導(dǎo)軌應(yīng)有足夠的接觸剛度。5）溫度變化影響小。應(yīng)保證導(dǎo)軌在工作溫度變化的條件下，仍能正常工作。6）結(jié)構(gòu)工藝性好。在保證導(dǎo)軌其它要求的前提下，應(yīng)使導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)簡單，便于加工、測量、裝配和調(diào)整、降低成本。不同設(shè)備的導(dǎo)軌，必須作具體分析，對其提出相應(yīng)的設(shè)計(jì)要求。必須指出，上述點(diǎn)要求是相互影響的。3 導(dǎo)軌的選用1)橫向傳動及導(dǎo)軌副 橫向?qū)к壐睘榫匦螌?dǎo)軌副,導(dǎo)軌通過高頻淬火與粘貼塑料導(dǎo)軌板相配合,具有耐磨、防止爬行、摩擦系數(shù)小等優(yōu)點(diǎn)。橫向傳動是通過步進(jìn)電機(jī)和彈性套柱銷聯(lián)軸器把滾珠絲杠副傳動連接在一起的，帶動工作臺來運(yùn)轉(zhuǎn)的。圖3-3 矩形導(dǎo)軌的尺寸圖注：1括號內(nèi)的尺寸盡可能不用。 2 b為斜鑲條小端厚度。表3-3 矩形導(dǎo)軌的尺寸表2)縱向傳動及導(dǎo)軌副縱向?qū)к壐睘檠辔残螌?dǎo)軌副,導(dǎo)軌通過高頻淬火與粘貼塑料導(dǎo)軌板相配合,具有耐磨、防止爬行、摩擦系數(shù)小等優(yōu)點(diǎn)。橫向傳動是通過步進(jìn)電機(jī)和彈性套柱銷聯(lián)軸器把滾珠絲杠副傳動連接在一起的，帶動工作臺來運(yùn)轉(zhuǎn)的。燕尾形導(dǎo)軌的尺寸如下圖（圖3-4）圖3-4 燕尾形導(dǎo)軌的尺寸圖注： 1）b為斜鑲條小端厚度，滑做及鑲條斜度k為1：50；1：100，鑲條法向斜度-垂直于55方向的斜度k：0.82：50；0.82：100。 2） a1=a+b， b=a+1.4h， b1=a1+1.4h1 f=a+2d/2(1+cot)=a+2.921d圖3-4 燕尾形導(dǎo)軌的尺寸圖下面列出了燕尾形導(dǎo)軌的尺寸表（表3-5），僅列出了我們需要的型號：表3-5 燕尾形導(dǎo)軌的尺寸表四、聯(lián)軸器的選用 1 聯(lián)軸器選擇原則 1） 轉(zhuǎn)矩t：t，選剛性聯(lián)軸器、無彈性元件的撓性聯(lián)軸器或有彈性元件的撓性聯(lián)軸器； t有沖擊振動，選有彈性元件的撓性聯(lián)軸器； 2） 轉(zhuǎn)速n：n，非金屬彈性元件的撓性聯(lián)軸器；3） 對中性：對中性好選剛性聯(lián)軸器，需補(bǔ)償時選撓性聯(lián)軸器；4） 裝拆：考慮裝拆方便，選可直接徑向移動的聯(lián)軸器；5） 環(huán)境：若在高溫下工作，不可選有非金屬元件的聯(lián)軸6） 成本：同等條件下，盡量選擇價格低，維護(hù)簡單的聯(lián)軸器； 2 聯(lián)軸器的選用1） 聯(lián)軸器計(jì)算扭矩 的計(jì)算公式：tca = kat =ka9550pw/n =3.47(n.m) 1.3 =4.511n.m式中： tca計(jì)算轉(zhuǎn)矩，nm；t公稱轉(zhuǎn)矩，nm；ka工作情況系數(shù)；pw理論（名義）工作功率，kw；n工作轉(zhuǎn)速，r/mm；所以：tca =4.511n.m2) 確定聯(lián)軸器型號 tca由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊知，為了隔離振動與沖擊，我們采用彈性套柱銷聯(lián)軸器tl1。其具體的平面圖如下圖所示（圖3-5）：圖3-5 彈性套柱銷聯(lián)軸器五、滾動軸承的選擇滾動軸承是廣泛運(yùn)用的機(jī)械支承。其功能是在保證軸承有足夠壽命的條件下，用以支承軸及軸上的零件，并與機(jī)座作相對旋轉(zhuǎn)、擺動等運(yùn)動，使轉(zhuǎn)動副之間的摩擦盡量降低，以獲得較高傳動效率。常用的滾動軸承已制定了國家標(biāo)準(zhǔn)，它是利用滾動摩擦原理設(shè)計(jì)而成，由專業(yè)化工廠成批生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)件。在機(jī)械設(shè)計(jì)中只需根據(jù)工作條件選用合適的滾動軸承類型和型號進(jìn)行組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。1滾動軸承的工作特點(diǎn)與滑動軸承相比，滾動軸承具有下列優(yōu)點(diǎn)： （）應(yīng)用設(shè)計(jì)簡單，產(chǎn)品已標(biāo)準(zhǔn)化，并由專業(yè)生產(chǎn)廠家進(jìn)行大批量生產(chǎn)，具有優(yōu)良的互換性和通用性。 （）起動摩擦力矩低，摩擦阻力小，功率損耗小，起動容易，滾動軸承效率（0.980.99）比混合潤滑軸承高。 （）負(fù)荷、轉(zhuǎn)速和工作溫度的適應(yīng)范圍寬，工況條件的少量變化對軸承性能影響不大。 （）大多數(shù)類型的軸承能同時承受徑向和軸向載荷，軸向尺寸較小。 （）易于潤滑、維護(hù)及保養(yǎng)。滾動軸承也有下列缺點(diǎn)： （1）大多數(shù)滾動軸承徑向尺寸較大。 （2）在高速、重載荷條件下工作時，壽命短。 （3）振動及噪音較大。2 滾動軸承的設(shè)計(jì) 1）滾動軸承類型的選擇按軸承用于承受的外載荷不同來分類，滾動軸承可以概括的分為向心軸承、摧力軸承和向心摧力軸承三大類。向心軸承主要承受徑向載荷，摧力軸承只能承受軸向載荷。向心摧力軸承同時承受徑向載荷和軸向載荷。在本次設(shè)計(jì)中主要選用角接觸球軸承，可以同時承受徑向載荷及軸向載荷。也可以單獨(dú)承受軸向載荷，能在較高轉(zhuǎn)速下正常工作，且接觸角大的，承受軸向載荷的能力也高。 下圖為滾動軸承的壽命與載荷的關(guān)系曲線（圖3-6）：圖3-6滾動軸承的壽命與載荷的關(guān)系曲線其曲線方程為：l10=(c/p)其中 p為當(dāng)量動載荷，n；l10為基本額定壽命，常以106r為單位（當(dāng)壽命為一百萬轉(zhuǎn)時，l10=1）；為壽命指數(shù)，對于球軸承=3，對于滾子軸承=10/3以小時數(shù)表示的軸承壽命lh為:lh=(106/60n) (c/p) 如果載荷p和轉(zhuǎn)速n為已知，預(yù)期計(jì)算壽命又已取定，則所需軸承應(yīng)具有的基本額定動載荷c為：c=p在較高溫度下工作的軸承，應(yīng)該采用經(jīng)過較高溫度回火處理的高溫軸承，則c=由手冊查得的基本額定動載荷c是以l10 =1、可靠度為90%為依據(jù)的。由此可得當(dāng)軸承的當(dāng)量動載荷為p時以轉(zhuǎn)速為單位的基本額定壽命l10為c1= pl10若已知軸承的當(dāng)量動載荷p和預(yù)期使用壽命lh ，則可按下式求得相應(yīng)的計(jì)算額定動載荷c，它與所選用軸承型號的c值必須滿足下式要求六 、夾具的選擇1.夾具的特點(diǎn)：機(jī)床夾具是在切削加工中，用以準(zhǔn)確地確定工件位置，并將其牢固地夾緊的工藝裝備。它的主要作用是：可靠地保證工件的加工精度，提高加工效率，減輕勞動強(qiáng)度，充分發(fā)揮和擴(kuò)大機(jī)床的工藝性能。因此，機(jī)床夾具在機(jī)械制造中占有重要的地位，是保證產(chǎn)品質(zhì)量和提高勞動