機(jī)械畢業(yè)設(shè)計（論文）三軸數(shù)控平面水射流切割機(jī)床設(shè)計（全套圖紙三維）

1、目 錄 摘要 .i abstract .ii 1 前言.1 1.1 設(shè)計的目的、意義 .1 1.2 設(shè)計的任務(wù)和內(nèi)容.1 1.3 畢業(yè)設(shè)計認(rèn)識 .2 2 總體方案設(shè)計.4 2.1 增壓系統(tǒng)的設(shè)計步驟與設(shè)計要求 .4 2.2 增壓系統(tǒng).4 2.3 電機(jī)的選擇.8 2.4 傳動設(shè)計 .12 2.5 增壓系統(tǒng)設(shè)計及計算 .18 2.6 液壓元件的選擇 .27 2.7 管路的設(shè)計.30 3 增壓系統(tǒng)性能的驗算.33 3.1 增壓系統(tǒng)壓力損失.33 3.2 增壓系統(tǒng)的發(fā)熱升溫計算.34 4 超高壓力下的密封.36 5 增壓系統(tǒng)安裝、調(diào)試與維護(hù) .38 5.1 增壓系統(tǒng)的安裝要求.38 5.2 增壓系統(tǒng)的

2、調(diào)試.38 參考文獻(xiàn) .39 總結(jié)與體會 .40 致 謝 詞 .41 附圖 .42 摘要摘要 高速水射流特種加工是利用具有很高動能的高速水射流束來沖蝕材料，從而 實現(xiàn)材料切削。水射流特種加工以無與倫比的適應(yīng)性、多樣性和環(huán)保性去擴(kuò)充火 焰、激光、等離子體、電火花（線切割）或傳統(tǒng)機(jī)械加工所達(dá)不到的能力，對于 現(xiàn)代機(jī)械加工具有重要的現(xiàn)實意義。 本次畢業(yè)設(shè)計利用超高壓水射流技術(shù)，配合機(jī)床設(shè)計原則，設(shè)計了水射流 （water jet，wj）切割機(jī)床，它利用超高壓泵將普通介質(zhì)水增壓至 280mpa420mpa，然后通過一個大約0.05 0.3mm的噴嘴（nozzle）以2-3倍音 速(約1000m/s)噴

3、出，從而形成高能水束即高速水射流。水射流可以用于一 般材料的切割, 如塑料、纖維、皮料、食品和木材等。為了增強(qiáng)水射流的切割能 力,一般在水中添加固體粒子, 即磨料(abrasive), 從而形成所謂磨料射流 (abrasive water jet，awj)。本次設(shè)計的主要內(nèi)容就是對awj機(jī)床進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計， 完成三維建模。 【關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞】超高壓、awj 機(jī)床、水射流切割 全套圖紙，三維加153893706 abstractabstract high speed water jet special machining cuts materials by the beam of water wit

4、h very high dynamic energy, because of its adaptation, versatility, and environmentally friendly, water jet cutting complemented and expanded the capability of flame, laser, plasma, edm/wire edm and other conventional tools. the water jet has great realistic significance to modern processing machine

5、ry. the graduation design using high pressure water jet technology, with machine design principle, design the water jet (water jet cutting machine, wj), it uses ultrahigh pressure pump will ordinary medium water 280mpa 420mpa turbocharged to, and then through a about 0.05 0.3 mm nozzle (nozzle) 3-2

6、at mach (approximately 1000m/s) jet, thus forming high-energy water beam - namely, high-speed water jet. water jet cutting can be used in materials such as plastic, fiber, leather, food and wood, etc. in order to enhance water jet cutting ability, general in water add solid particles, namely abrasiv

7、e (abrasive) to form so-called abrasive water jet (abrasive jet, awj). awj machine tool is the design of the main content. 【 keykey wordswords 】extra high pressure, awj machine tools, water jet cutting 1 1 前言前言 1.11.1 設(shè)計的目的、意義設(shè)計的目的、意義 高等院校的畢業(yè)設(shè)計教學(xué)過程是實現(xiàn)本科培養(yǎng)目標(biāo)要求的重要培養(yǎng)階段，畢 業(yè)設(shè)計是大學(xué)期間，學(xué)生畢業(yè)前的最后學(xué)習(xí)階段，是學(xué)習(xí)深化與升華的

8、重要過程， 是學(xué)生學(xué)習(xí)、研究與實踐成果的全面總結(jié)；是學(xué)生綜合素質(zhì)與工程實踐能力培養(yǎng) 效果的全面檢驗，是學(xué)生畢業(yè)及學(xué)位資格認(rèn)證的重要依據(jù)，是衡量高等學(xué)校教育 質(zhì)量和辦學(xué)效益的重要評價內(nèi)容。 本科教育當(dāng)前的培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)德、智、體全面發(fā)展的，適應(yīng)社會主義建設(shè) 需要的，具有大學(xué)本科水平的高級應(yīng)用型人才。接此目標(biāo)造就人才的業(yè)務(wù)規(guī)格應(yīng) 該是，具有較寬厚的基礎(chǔ)理論知識和基本的專業(yè)知識，有較強(qiáng)的適應(yīng)能力和解決 問題的能力，能較快勝任生產(chǎn)第一線的技術(shù)服務(wù)工作。畢業(yè)設(shè)計是完成培養(yǎng)目標(biāo)、 造就合格人才的一個重要的實踐性的教學(xué)環(huán)節(jié)。其教學(xué)目的是，培養(yǎng)學(xué)生綜合運 用所學(xué)的知識和技能，獨立解決工程技術(shù)問題的能力；進(jìn)行工

9、程技術(shù)人員所必須 具備的基本能力的初步訓(xùn)練，使學(xué)生畢業(yè)后能較快地勝任工程技術(shù)工作。具體來 講，讓學(xué)生通過實踐學(xué)習(xí)解決工程技術(shù)問題時如何綜合運用基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識， 培養(yǎng)綜合應(yīng)用知識的能力；學(xué)習(xí)怎樣查閱、運用技術(shù)資料學(xué)習(xí)怎樣在技術(shù)工作中 貫徹 有關(guān)方針、政策；學(xué)習(xí)本專業(yè)工程設(shè)計的一般程序和方法；明確什么是正的 設(shè)計思想，樹立實事求是，嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)工作態(tài)度。歸納起來有以下幾點： 一、培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力。使學(xué)生能綜合運用在校期間所獲得的理 論知識，融會貫通去解決工程技術(shù)問題。 二、使學(xué)生學(xué)會解決工程實際問題的基本方法。培養(yǎng)學(xué)生收集資料、利用資 料、使用規(guī)范、制訂設(shè)計方案和編寫技術(shù)文件等方面

10、的能力。 三、培養(yǎng)學(xué)生尊重科學(xué)、勇于創(chuàng)新、實事求是和高度負(fù)責(zé)的精神，樹立辯證 唯物論的觀點。 為達(dá)到畢業(yè)設(shè)計的目的，應(yīng)堅持生產(chǎn)與教學(xué)以教學(xué)為主，理論與實踐以實踐 為主，教師與學(xué)生以學(xué)生為主的原則，讓學(xué)生發(fā)揮主觀能動性，積極主動完成畢 業(yè)設(shè)計，充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造力，順利圓滿完成設(shè)計任務(wù)。做到思想上重視，嚴(yán) 密組織，嚴(yán)格要求，全面考核，保證質(zhì)量。 1.21.2 設(shè)計的任務(wù)和內(nèi)容設(shè)計的任務(wù)和內(nèi)容 要求：要求：本題目設(shè)計一種三軸數(shù)控水射流切割機(jī)床，利用 pmac 運動控制卡控制平臺各軸運 動。 主要參數(shù)： 1、 定位精度：0.01mm 2、 工作臺面凈尺寸 1.2x1.2 m 3、 驅(qū)動速度 0100

11、0m/min 4、 射流最高切割壓力：300mpa 5、 水噴嘴直徑：0.28mm 6、 系統(tǒng)流量：02l/min 7、 控制系統(tǒng)采用工業(yè)計算機(jī) 本設(shè)計結(jié)合科研課題，主要培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行調(diào)查研究，收集和分析文獻(xiàn)資料，進(jìn)行工程設(shè)計計 算、工程制圖、計算機(jī)輔助機(jī)械設(shè)計、技術(shù)文件編寫的能力。要求學(xué)生綜合運用所學(xué)知識， 獨立分析和解決問題，完成設(shè)計任務(wù)。 任務(wù)：任務(wù)：本次畢業(yè)設(shè)計應(yīng)完成以下工作量： 1.畢業(yè)實習(xí)，撰寫畢業(yè)實習(xí)報告； 2.文獻(xiàn)檢索，收集、查閱文獻(xiàn)資料 10 篇以上，記錄、分析整理資料。撰寫畢業(yè)設(shè)計 開題報告； 3.了解三軸水射流切割機(jī)床的功能，掌握數(shù)控機(jī)床的設(shè)計方法及步驟； 4.三軸水射流切

12、割機(jī)床總體布置和運動控制方案； 5.三軸水射流切割機(jī)床設(shè)計計算及驅(qū)動計算； 6.熟練應(yīng)用 solidworks 對三軸水射流切割機(jī)床進(jìn)行三維結(jié)構(gòu)設(shè)計； 7.應(yīng)用 solidworks 對水射流切割機(jī)床主要零部件進(jìn)行三維結(jié)構(gòu)設(shè)計； 8.三軸水射流切割機(jī)床主要零部件和裝配體工程圖（全部圖紙折合為零號圖紙不少于 三張） ； 9.畢業(yè)設(shè)計說明書一份； 10. 制作 15 分鐘左右的畢業(yè)答辯多媒體課件。 1.31.3 畢業(yè)設(shè)計認(rèn)識畢業(yè)設(shè)計認(rèn)識 作為高等工科院校教學(xué)計劃的重要組成部分，畢業(yè)設(shè)計教學(xué)過程是對我們大 學(xué)生進(jìn)行科學(xué)教育，強(qiáng)化創(chuàng)新意識和工程意識，進(jìn)行工程基本訓(xùn)練和提高工程實 踐能力的重要培養(yǎng)階段；

13、是對我們進(jìn)行綜合素質(zhì)教育，培養(yǎng)嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度、 優(yōu)良的思維品質(zhì)和嚴(yán)謹(jǐn)求實的工作作風(fēng)的重要途徑。 通過畢業(yè)設(shè)計教學(xué)過程，培養(yǎng)學(xué)生樹立正確的設(shè)計思想和現(xiàn)代設(shè)計方法，使 我們能夠綜合運用多學(xué)科的理論、知識與技能，解決具有一定復(fù)雜程度的工程實 際問題，并培養(yǎng)勇于實踐、勇于探索和開拓創(chuàng)新的精神。同時通過畢業(yè)設(shè)計教學(xué) 過程，貫徹理論與實踐相結(jié)合、教育與科研和生產(chǎn)相結(jié)合以及教育與國民經(jīng)濟(jì)建 設(shè)相結(jié)合的三個結(jié)合，實現(xiàn)畢業(yè)設(shè)計的教學(xué)、教育功能和社會功能。另外畢業(yè)設(shè) 計還是衡量高等學(xué)校教育質(zhì)量和辦學(xué)能力的綜合體現(xiàn)。 同時畢業(yè)設(shè)計也是對我們即將出身社會的大學(xué)生的一個考驗，能為以后工作 打下一定基礎(chǔ)，讓我們提前適

14、應(yīng)以后的生活工作環(huán)境，對我們來說是很好的一個 鍛煉。既能提高我們處事的能力，同時也能讓我們從整體上把握大學(xué)所學(xué)的知識。 2 2 總體方案設(shè)計總體方案設(shè)計 2.12.1 awjawj 機(jī)床結(jié)構(gòu)設(shè)計步驟與設(shè)計要求機(jī)床結(jié)構(gòu)設(shè)計步驟與設(shè)計要求 2.1.12.1.1 設(shè)計步驟設(shè)計步驟 awj機(jī)床的設(shè)計步驟并無嚴(yán)格的順序，各步驟間往往要相互穿插進(jìn)行。一般 來說，在明確設(shè)計要求之后，我是大致按如下步驟進(jìn)行: 1）確定機(jī)床的結(jié)構(gòu)形式和布置特點； 2）按照設(shè)計任務(wù)書要求，確定外觀主要尺寸； 3）制定基本方案，繪制簡單的機(jī)床結(jié)構(gòu)原理圖； 4）利用 solidworks 三維軟件進(jìn)行機(jī)床工作臺的建模； 5）選取合理

15、的傳動形式，并計算各個具體尺寸； 6）進(jìn)行機(jī)床底座和機(jī)床手臂的三維建模； 7）完成所有的裝配工作和干涉檢查； 8）生成總工程圖和繪制部分零件的工程圖； 9）編輯書寫說明書。 2.1.22.1.2 基本方案制定基本方案制定 1、awj 機(jī)床的工作原理及特點 高速水射流切割機(jī)床是采用超高壓水射流技術(shù)（超高壓增壓泵站）將水流壓 力提升到 200mpa 以上，然后通過一個大約0.05 0.3mm 的噴嘴（nozzle）以 2-3 倍音速(約 1000m/s)噴出，從而形成高能水束即高速水射流?？汕懈畈?穿透各種厚度和材質(zhì)的板材，特別是克服了熱態(tài)切割所產(chǎn)生的材料相變、化學(xué)變 化、物理變化等，由于切割加工

16、面不會產(chǎn)生明顯熱量，所以又被稱為“冷態(tài)切割” 工藝。同時為了增強(qiáng)水射流的切割能力,一般在水中添加固體粒子, 即磨料 (abrasive), 從而形成所謂磨料射流(abrasive water jet，awj)。本項目處于 國內(nèi)領(lǐng)先水平。 其特點主要表現(xiàn)如下： 1) 廣泛的適用性：從凝膠體到高硬度或高彈性材料和特殊結(jié)構(gòu)材料，任何材料 都能切割，有“萬能切割機(jī)”之譽(yù)。 2) 更高的精確性：能精確切割任何形狀的平面圖形。 3) 冷態(tài)加工無熱效應(yīng)或機(jī)械變形：避免了材料可能發(fā)生的物理、化學(xué)變化，切 口無須再處理。 4) 最小的浪費：清水切割時，切縫只有 0.3mm 左右，切割面光滑，粗糙度可達(dá) 3.2。

17、 5) 方便的組合：可輕松實現(xiàn)與微機(jī)控制的工作臺或機(jī)械手結(jié)合，形成數(shù)控加工 系統(tǒng)，滿足特殊的或復(fù)雜的平面加工要求。 6) 良好的環(huán)保：加工過程不產(chǎn)生任何污染。 2、水射流技術(shù)的應(yīng)用 水射流技術(shù)不光在水射流切割機(jī)床上得到充分的利用，在其他行業(yè)也表現(xiàn)出 巨大的優(yōu)勢。 水射流技術(shù)在切割方面的應(yīng)用：水切割應(yīng)用于造紙業(yè)、橡膠業(yè)，而加砂水刀 則可應(yīng)用于石材業(yè)、陶瓷業(yè)、航空航天業(yè)、汽車制造業(yè)、金屬加工業(yè)。尤其值得 一提的汽車制造業(yè)，隨著近幾年中國汽車業(yè)的迅猛發(fā)展，國內(nèi)外各大汽車生產(chǎn)廠 商產(chǎn)值的擴(kuò)大，車型的不斷更新，生產(chǎn)周期的縮短，對配套的汽車內(nèi)飾件（如汽 車地毯、儀表板、頂蓬等）廠家來說，早期手工加工汽車內(nèi)

18、飾件的切邊及打孔的 方法、由于效率低下、產(chǎn)品精度差、勞動強(qiáng)度大，顯然已不能滿足當(dāng)前汽車業(yè)發(fā) 展的需求。此時，與機(jī)器人相結(jié)合的的水射流設(shè)備脫穎而出。高壓水管以螺旋形 繞在機(jī)器人手臂上，利用機(jī)器人手臂和手腕可使水切割頭的噴嘴快速沿直線或弧 線運行，達(dá)到 3 維加工內(nèi)飾件的目的。 水射流技術(shù)在工業(yè)清洗方面的應(yīng)用：水射流技術(shù)可應(yīng)用于汽車業(yè)噴漆房清洗、 石化業(yè)熱交換器內(nèi)外管清洗、飛機(jī)跑道的橡膠清洗、工業(yè)上除銹防蝕工程表面處 理、航天工業(yè)引擎零件清洗、核能發(fā)電廠清除輻射污染等。近幾年，國外已有公 司通過超高壓技術(shù)，將其應(yīng)用于食品殺毒達(dá)到食品保鮮的目的，并成功打入食品 保鮮行業(yè)（如美國著名的 hemell

19、公司已使用超高壓設(shè)備進(jìn)行食品保鮮），取得 了良好的口碑。 水射流切割與激光、等離子、線切割等傳統(tǒng)的切割相比，具有如下優(yōu)勢： 切割品質(zhì)優(yōu)異：水射流是一種冷加工方式，“水刀”不磨損且半徑很小，能 加工具有銳邊輪廓的小圓弧。加工本身無熱量產(chǎn)生且加工力小，加工表面不會出 現(xiàn)熱影響區(qū)，自然切口處材料的組織結(jié)構(gòu)不發(fā)生變化，幾乎不存在機(jī)械應(yīng)力與應(yīng) 變，切割縫隙（純水切口約為 0.1mm 至 1,1mm，砂水混流切口約為 0.8mm 至 1.8mm。隨著砂刀的直徑擴(kuò)口，其切口也就越大）及切割斜邊都很?。ù蟛糠炙?看到好的切割品單側(cè)斜邊為 0.076mm 至 0.102mm 之間），無需二次加工，無裂縫、 無毛

20、邊、無浮渣，因此切割品質(zhì)優(yōu)良。 幾乎沒有材料和厚度的限制：無論是金屬類如普通鋼板、不銹鋼、銅、鈦、 鋁合金等，或是非金屬類如石材、陶瓷、玻璃、橡膠、紙張及復(fù)合材料，皆可適 用。 節(jié)約成本：水切割所產(chǎn)生橫向及縱向的作用力極小，不會產(chǎn)生熱效應(yīng)或變形 或細(xì)微的裂縫，不需二次加工，既可鉆孔亦可切割，降低了切割時間及制造成本。 清潔環(huán)保無污染：在切割過程中不產(chǎn)生弧光、灰塵及有毒氣體，操作環(huán)境整 潔，符合環(huán)保要求。 水射流技術(shù)應(yīng)用在機(jī)床上的各種優(yōu)勢普通數(shù)控機(jī)床都無法比以，水射流切割 機(jī)床也勢必是以后數(shù)控機(jī)床的發(fā)展方向。 2.1.32.1.3 awjawj 機(jī)床結(jié)構(gòu)設(shè)計要求機(jī)床結(jié)構(gòu)設(shè)計要求 1、保證機(jī)床的結(jié)

21、構(gòu)剛度 機(jī)床剛度是機(jī)床的基本技術(shù)性能之一，它反映了機(jī)床結(jié)構(gòu)抵抗變形的能力。 機(jī)床在加工過程中，承受多種外力的作用，包括運動部件和工件的自重、切削力、 驅(qū)動力等。機(jī)床的各部件在這些力的作用下將產(chǎn)生變形。這些變形都會直接或間 接地引起刀具與工件之間產(chǎn)生相對位移，破壞刀具和工件原來所占有的正確位置， 從而影響機(jī)床的加工精度 2、保證機(jī)床結(jié)構(gòu)的抗振性 數(shù)控機(jī)床在高速切削時，容易產(chǎn)生振動，輕則在被加工工件的表面留下振紋， 影響工件的表面加工質(zhì)量，重則會使得切削無法進(jìn)行。機(jī)床加工時可能產(chǎn)生兩種 形式的振動：強(qiáng)迫振動和自激振動。機(jī)床的抗振性是指抵抗這兩種振動的能力。 3、減小機(jī)床的熱變形 數(shù)控機(jī)床工作時，電

22、動機(jī)、軸承、液壓系統(tǒng)等熱源散發(fā)的熱量，通過傳導(dǎo)、 對流、輻射傳遞給機(jī)床的各個部件。由于熱源分布不均，散熱性能不同，從而產(chǎn) 生不均勻的溫度場和不均勻的熱膨脹變形，以致影響刀具與工件的正確相對位置， 影響了加工精度。 4、改善運動導(dǎo)軌副的摩擦特性 數(shù)控機(jī)床的導(dǎo)軌作為機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)，希望其高速進(jìn)給時不發(fā)生振 動，低速進(jìn)給時不出現(xiàn)爬行，靈敏度高，耐磨性好，可在重載下長期連續(xù)工作， 精度保持性好等，這些都與導(dǎo)軌副的摩擦特性有關(guān)。 2.22.2awjawj 機(jī)床中的絲桿螺母副機(jī)床中的絲桿螺母副 2.2.12.2.1 awjawj機(jī)床中的滾珠絲桿螺母副的選用機(jī)床中的滾珠絲桿螺母副的選用 滾珠絲杠螺母

23、副的傳動效率高達(dá) 8598，是普通滑動絲杠的 24 倍摩 擦損失小，壽命長；它的動、靜摩擦系數(shù)之差很小，有利于防止爬行和提高系統(tǒng) 靈敏度、定位精度；絲杠螺母預(yù)緊后，可以完全消除間隙，有助于提高定位精度 和剛度；滾珠絲杠螺母副的摩擦角小于 1，因此不能自鎖，既能將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn) 換為直線運動，也能將直線運動轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運動，可滿足一些特殊要求的傳動場 合，但當(dāng)用于立式升降運動時，則必須有制動裝置；滾珠絲杠由專門生產(chǎn)廠制造， 可直接訂購，使用方便。因此，滾珠絲杠螺母副是目前中、小型數(shù)控機(jī)床使用最 為廣泛的傳動型式。 滾珠絲杠螺母副的結(jié)構(gòu)原理 滾珠絲杠螺母副的工作原理與普通滑動絲杠螺母副基本相同，都是利用

24、螺旋 面的升角使螺旋運動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運動，不同的是普通滑動絲杠螺母副中螺母與絲 杠之間為滑動摩擦，而在滾珠絲杠螺母副中，絲杠和螺母都有半圓弧形的螺旋槽， 它們套裝在一起形成圓弧截面的螺旋滾道，滾道內(nèi)裝滿鋼珠，從而使絲杠和螺母 運動面之間變成滾動摩擦，如圖 1 所示。 圖 1 滾珠絲桿螺母副的結(jié)構(gòu) 為了構(gòu)成封閉的螺旋滾道，螺母上有滾珠的回路管道，將數(shù)圈螺旋滾道的兩 端連接起來，當(dāng)絲杠轉(zhuǎn)動時，滾珠在滾道內(nèi)即自轉(zhuǎn)又沿滾道循環(huán)轉(zhuǎn)動，從而螺母 （或絲杠）軸向移動。 根據(jù)回珠方式不同，滾珠絲杠螺母副的結(jié)構(gòu)可分為內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)兩種。內(nèi) 循環(huán)方式的滾珠在循環(huán)過程中始終與絲杠表面保持接觸。內(nèi)循環(huán)又分為不同的形 式

25、，常見的兩種就是圓柱凸鍵反向器和扁圓鑲塊反向器，如圖 2 所示為圓柱凸鍵 反向器方式的滾珠絲杠螺母副基本結(jié)構(gòu)。 圖 2 內(nèi)循環(huán)方式的滾珠絲桿螺母副結(jié)構(gòu) 在螺母的側(cè)面孔內(nèi)裝有能連通相鄰滾道的回珠器 4，當(dāng)鋼珠從 a 點走到 b 點、 c 點、d 點后，回珠器 4 引導(dǎo)鋼珠越過絲杠的螺母頂部回到相鄰滾道的 a 點，形 成一個循環(huán)回路，稱為一列。一般在一個螺母上裝有 24 個回珠器，并沿螺母 圓周均勻分布。內(nèi)循環(huán)方式的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)緊湊，返回滾道短，不易發(fā)生滾珠堵塞， 摩擦損失小，效率高。缺點是結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，制造精度要求高。 外循環(huán)方式的滾珠在循環(huán)返回時，將離開絲杠螺紋滾道。內(nèi)循環(huán)也有不同的 形式，常見的

26、有三種：端蓋式、插管式、螺旋槽式?，F(xiàn)列舉一個螺旋槽式的，其 結(jié)構(gòu)如圖 3 所示： 圖 3 螺旋槽式滾珠絲桿螺母副 在螺母體上軸向相隔若干導(dǎo)程處加工兩個與螺旋滾道相切的孔，將彎管 5 的 兩端插入孔中，形成滾珠返回通道，引導(dǎo)鋼珠構(gòu)成循環(huán)回路。外循環(huán)方式的優(yōu)點 是結(jié)構(gòu)簡單，制造容易。缺點是滾道接縫處很難做得平滑，影響滾珠滾動的平穩(wěn) 性，甚至發(fā)生卡珠，噪聲也較大。如圖 4 圖 4 外循環(huán)滾珠絲桿螺母副 綜合比較內(nèi)外循環(huán)的優(yōu)缺點，內(nèi)循環(huán)：徑向尺寸緊湊，剛性好，因其返回滾道較短，故 摩擦損失小。適用于高靈敏、高精度傳動、不宜用于重載傳動。其缺點是反向器加工困難。 外循環(huán)：外循環(huán)結(jié)構(gòu)和制造工藝簡單，使用較

27、廣泛。其缺點是滾道接縫處很難做 的平滑，影響滾珠滾動的平穩(wěn)性，甚至發(fā)生卡珠現(xiàn)象，噪聲也較大。各種絲桿螺 母副結(jié)構(gòu)類型代號如下表 3-1 所示。 各精度等級及其應(yīng)用范圍如下表 3-2 所示。 由于本次設(shè)計是水射流切割，負(fù)載不的很大故采用內(nèi)循環(huán)滾珠絲桿螺母來進(jìn) 行傳動。 2.2.22.2.2 awjawj機(jī)床中的滾珠絲桿螺母副的支撐形式機(jī)床中的滾珠絲桿螺母副的支撐形式 滾珠絲杠螺母副的支承形式與傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、剛度密切相關(guān)。合理選擇 絲杠兩端的支承形式、加大螺母座的接觸面積、保證安裝部位加工精度等都是提 高傳動系統(tǒng)剛度的重要措施。滾珠絲杠常見到支承形式有以下三種，如圖 5 所示。 圖 10a）所示

28、為一端固定、 一端自由的支承方式。這種安裝方式僅在一端裝可以承受雙向軸向載荷與徑向載 荷的軸承，并進(jìn)行預(yù)緊；另一端完全自由，不作支撐。這種支承形式結(jié)構(gòu)簡單， 圖 5 滾珠絲杠支承形 式 但承載能力較小，剛度較低，且隨著螺母位置的變化剛度變化較大。通常適用于 短絲杠或豎直安裝的絲杠。 圖 10b）所示為一端固定、一端簡支的支承方式。這種安裝方式在一端裝可 以承受雙向軸向載荷與徑向載荷的推力角接觸球軸承或滾針推力圓柱滾子軸承， 另一端裝向心球軸承，僅作徑向支撐，軸向游動。與圖 10a）方式相比，提高了 臨界轉(zhuǎn)速和抗彎強(qiáng)度，可以防止絲杠高速旋轉(zhuǎn)時的彎曲變形，其他方面與圖 10a）方式相似，但可以適用

29、于絲杠長度、行程較長的情況。 圖 10c）所示為兩端固定的支承方式。這種安裝方式是在滾珠絲杠的兩端都 裝承受雙向軸向載荷與徑向載荷的推力角接觸球軸承或滾針推力圓柱滾子軸承， 并進(jìn)行軸向預(yù)緊，有助于提高傳動剛度。這種結(jié)構(gòu)方式可實現(xiàn)絲杠的預(yù)拉伸安裝， 以補(bǔ)償絲杠熱變形對導(dǎo)程的影響，但設(shè)計時要注意提高軸承的承載能力和支承剛 度。通常用于長絲杠、高轉(zhuǎn)速、要求高精度、高剛度的場合。 綜合比較三種支撐，結(jié)合自己設(shè)計的機(jī)床的特點和需要，確定選定一端固定、 一端簡支的支承方式，即第二種支撐方式。 2.2.32.2.3 滾珠絲桿的預(yù)拉伸滾珠絲桿的預(yù)拉伸 滾珠絲杠工作時要發(fā)熱，其熱膨脹將使導(dǎo)程加大，影響定位精度。

30、為補(bǔ) 償熱膨脹，可將絲杠預(yù)拉伸，預(yù)拉伸量應(yīng)略大于熱膨脹量，發(fā)熱后熱膨脹量抵消 部分預(yù)拉伸量，使絲杠的拉應(yīng)力下降，長度卻沒有變化。需預(yù)拉伸的絲杠在制造 時，應(yīng)使其目標(biāo)行程(在常溫下螺紋部分的長度)等于公稱行程(螺紋部分的理論 長度，等于公稱導(dǎo)程乘以絲杠上螺紋圈數(shù))減去預(yù)拉伸量。拉伸后恢復(fù)公稱行程 值，減去的量稱為“行程補(bǔ)償值” 。根據(jù)預(yù)拉伸量和絲杠的尺寸，用拉伸公式可 計算出預(yù)拉力的大小。 例如有一絲杠，螺紋部分長 l1=1100mm，跨距（兩端軸承間的距離） l=1300mm，工作時絲杠溫度預(yù)計比床身溫度高t=3， 。 熱膨脹量l 為 tll 11 式中，1為線膨脹系數(shù)，鋼的 111106 所

31、以 mmtll036 . 0 311001011 6 11 預(yù)拉伸量應(yīng)略大于l。若選螺紋部分預(yù)拉伸量為 0.06mm，則溫度升 3后還 有 0.024mm 的剩余拉伸量。預(yù)拉伸力有所下降，但并未完全消失，螺紋部分長度 不變，故補(bǔ)償了熱膨脹。在向絲杠廠訂貨時，應(yīng)說明行程補(bǔ)償值為 c=-0.06mm。 裝配時應(yīng)按跨距拉伸，拉伸量為 cll1=(0.0613001100)mm=0.071mm 2.32.3awjawj 機(jī)床中的直線導(dǎo)軌機(jī)床中的直線導(dǎo)軌 2.3.12.3.1 導(dǎo)軌的作用和分類導(dǎo)軌的作用和分類 導(dǎo)軌質(zhì)量對機(jī)床剛度、加工精度和使用壽命具有很大的影響，作為機(jī)床進(jìn)給 系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)，數(shù)控機(jī)床的

32、導(dǎo)軌比普通機(jī)床的導(dǎo)軌要求更高。希望其高速進(jìn)給 時不發(fā)生振動，低速進(jìn)給時不出現(xiàn)爬行，靈敏度高，耐磨性好，可在重載下長期 連續(xù)工作，精度保持性好等。這些都與導(dǎo)軌副的摩擦特性有關(guān)，現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床采 用的導(dǎo)軌主要有塑料滑動導(dǎo)軌、滾動導(dǎo)軌和靜壓導(dǎo)軌。 塑料滑動導(dǎo)軌 塑料滑動導(dǎo)軌具有摩擦因數(shù)低，且動、靜摩擦因數(shù)差值?。粶p振性好，具有 良好的阻尼性；耐磨性好，有自潤滑作用；結(jié)構(gòu)簡單、維修方便、成本低等特點。 數(shù)控機(jī)床采用的塑料滑動導(dǎo)軌有鑄鐵-塑料滑動導(dǎo)軌和鑲鋼-塑料滑動導(dǎo)軌。塑料 滑動導(dǎo)軌常用在導(dǎo)軌副的運動導(dǎo)軌上，與之相配的金屬導(dǎo)軌采用鑄鐵或鋼質(zhì)材料。 塑料滑動導(dǎo)軌分為注塑導(dǎo)軌和貼塑導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上的塑料常用環(huán)氧

33、樹脂耐磨涂料和 聚四氟乙烯導(dǎo)軌軟帶。 滾動導(dǎo)軌 滾動導(dǎo)軌的特點是：摩擦因數(shù)小，摩擦因數(shù)一般在 0.00250.005 的范圍內(nèi)， 動、靜摩擦因數(shù)基本相同，啟動阻力小，不易產(chǎn)生沖擊，低速運動穩(wěn)定性好；定 位精度高，運動平穩(wěn)，微量移動準(zhǔn)確；磨損小，精度保持性好，壽命長；抗振性 差，對防護(hù)的要求較高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造較困難，成本較高?，F(xiàn)代數(shù)控機(jī)床常采 用的滾動導(dǎo)軌有滾動導(dǎo)軌塊和直線滾動導(dǎo)軌兩種。 靜壓導(dǎo)軌 靜壓導(dǎo)軌的導(dǎo)軌面之間處于純液體摩擦狀態(tài)，不產(chǎn)生磨損，精度保持性好， 摩擦因數(shù)低（一般為 0.0050.001） ，低速時不易產(chǎn)生爬行，承載能力大；剛性好， 承載油膜有良好的吸振作用，抗振性好；結(jié)構(gòu)復(fù)

34、雜，需配置一套專門的供油系統(tǒng)， 制造成本較高。靜壓導(dǎo)軌分為開式和閉式兩種。 2.3.22.3.2 直線導(dǎo)軌的截面形狀和不同特點直線導(dǎo)軌的截面形狀和不同特點 常用的直線運動滑動導(dǎo)軌的截面形狀有矩形、三角形、燕尾形及圓形截面。 其結(jié)構(gòu)見圖6 圖6 各個不同截面形狀的直線導(dǎo)軌 三角形導(dǎo)軌。它的導(dǎo)向性和精度保持性都高，當(dāng)導(dǎo)軌面有了磨損時會自動下 沉補(bǔ)償損量。但是，由于超定位，加工、檢驗和維修都比較困難，而且當(dāng)量摩擦 系數(shù)也高。因此，多用于精度要求較高的機(jī)床，例如絲桿車床、單柱坐標(biāo)鏜床等。 矩形導(dǎo)軌。這種導(dǎo)軌的剛度高，當(dāng)量摩擦系數(shù)比三角形導(dǎo)軌低，承載能力高， 加工、檢驗、和維修都方便，而被廣泛地采用。特

35、別是數(shù)控機(jī)床。 燕尾形導(dǎo)軌。它的高度較小，可以承受顛覆力矩，是閉式導(dǎo)軌中接觸面最少 的一種結(jié)構(gòu)。間隙調(diào)整方便。 根據(jù)支承導(dǎo)軌的凹凸?fàn)顟B(tài)，又可分為凸形和凹形兩類導(dǎo)軌。凸形需要有良好 的潤滑條件，凹形容易存油，但也容易積存切屑和塵粒，因此適用于具有良好防 護(hù)的環(huán)境 各種導(dǎo)軌的主要特點和應(yīng)用如下表3-3所示 表3-3 各導(dǎo)軌的特點和應(yīng)用 2.3.32.3.3 直線導(dǎo)軌的選擇直線導(dǎo)軌的選擇 導(dǎo)軌的選擇原則： 要求導(dǎo)軌有較大的剛度和承載能力時，用矩形導(dǎo)軌，中小型機(jī)床導(dǎo)軌采 用v形和矩形組合，而重型機(jī)床采用雙矩形導(dǎo)軌。 要求導(dǎo)向精度高的機(jī)床采用三角形導(dǎo)軌，三角形導(dǎo)軌工作面同時起承載 和導(dǎo)向作用，磨損后能自

36、動補(bǔ)償間隙，導(dǎo)向精度高。 要求結(jié)構(gòu)緊湊、高度小及調(diào)整方便的機(jī)床，用燕尾形導(dǎo)軌。 綜合考慮各種導(dǎo)軌的特點、應(yīng)用，結(jié)合自身設(shè)計的高速水射流機(jī)床的特點和需要， 最終確定選擇滑動導(dǎo)軌中的動壓導(dǎo)軌。至于導(dǎo)軌截面，選擇燕尾形直線導(dǎo)軌。其 結(jié)構(gòu)和尺寸如下圖7所示。 圖7 燕尾形導(dǎo)軌的尺寸選擇表 2.42.4步進(jìn)電機(jī)的選用步進(jìn)電機(jī)的選用 2.4.12.4.1 電機(jī)的選擇步驟電機(jī)的選擇步驟 選擇電機(jī)首先要考慮電動機(jī)的主要性能（啟動、過載、及調(diào)速等）、額定功率 大小、額定轉(zhuǎn)速及結(jié)構(gòu)形式等方面要求滿足生產(chǎn)機(jī)械的要求。在以上前提下優(yōu)先 選用結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、維護(hù)方便又價格合理的電動機(jī)?？傊姍C(jī)的選擇步驟 簡單的可以

37、表示如下圖8所示。 圖8 電機(jī)的選擇步驟框圖 2.4.22.4.2 電機(jī)類型的選擇電機(jī)類型的選擇 1、三相異步電動機(jī)的銘牌 （1）型號 例如 y112m4 y異步電動機(jī) 112中心高度（毫米） m機(jī)座類別（l 長機(jī)座、m 中機(jī)座、s 短機(jī)座） 4磁極數(shù) （2）額定功率 pn 指電動機(jī)在額定運行狀態(tài)下運行時電動機(jī)軸上輸出 的機(jī)械功率，瓦或千瓦。 （3）額定電壓 un1 指電動機(jī)在額定運行狀態(tài)下運行時定子繞組所加的 線電壓，單位為 v 或 kv。 （4）額定電流 in1 指電動機(jī)加額定電壓、輸出額定功率時，流入定子 繞組中的線電流，單位為 a。 （5）額定轉(zhuǎn)速 nn 指電動機(jī)在額定運行狀態(tài)下運行時

38、轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，單位 為 r/min. （6）額定頻率 fn 規(guī)定工頻為 50hz。 （7）額定功率因數(shù) cosjn 指電動機(jī)在額定運行狀態(tài)下運行時定子邊的 功率因數(shù)。 （8）接法 指電動機(jī)定子三相繞組與交流電源的聯(lián)接方法。 （9）防護(hù)等級 指電動機(jī)外殼防護(hù)的型式。 2、電機(jī)的型號、結(jié)構(gòu)特征及用途 三相異步電機(jī)的型號、結(jié)構(gòu)特征和用途如下表3-4所示。 表3-4 電機(jī)的選型參考表 從表中看出，不同型號的電機(jī)使用環(huán)境是不同的，結(jié)合我設(shè)計的機(jī)床所需的 電機(jī)，最終選擇小型三相異步電動機(jī)（封閉式），型號y（ip44）。查手冊y系列 （ip44） 防護(hù)型三相異步電動機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)如下表3-5所示。 表3-5 封閉

39、式三相異步電動機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù) 電動機(jī)的選擇參考上表，最終選擇y802-4. 2.52.5軸承的選用軸承的選用 2.5.12.5.1 軸承的初選軸承的初選 軸承的總類在大體上分為六種，深溝球軸承、調(diào)心球軸承、圓柱滾子軸承、 角接觸球軸承、圓錐滾子軸承、推力軸承。各自的特點是： 1、深溝球軸承。一般由內(nèi)圈、外圈、保持架和一組鋼球組成，是使用最為 簡單、廣泛、和價格較低的一種軸承。 2、調(diào)心球軸承。一般有兩列鋼球，外圈的內(nèi)滾道表面為內(nèi)球面、在內(nèi)圈軸 線與外圈軸線有較大的傾斜時仍能正常工作。 3、圓柱滾子軸承.。與深溝球軸承相比，用圓柱滾子代替鋼球，用母線滾道 代替球溝。 4、角接觸球軸承。角接觸球軸承

40、又稱為向心推力軸承，在正常工作時鋼球 與內(nèi)圈、外圈溝道接觸點的法線方向與軸線的垂直平面有一個夾角，通常稱為接 觸角，這種軸承的結(jié)構(gòu)有分離型（接觸角為 15）和不可分離型（接觸角為 15、25、40三種） ，它們的游隙是在安裝時調(diào)定的。 5、圓錐滾子軸承。為分離型結(jié)構(gòu)，其內(nèi)圈、外圈和滾動體都成錐形結(jié)構(gòu)， 若各錐面母線延長將交于軸心線的一點，可以承受很大的徑向、軸向的聯(lián)合載荷， 軸承承受載荷的能力取決于軸承內(nèi)部的接觸角，即外圈滾道角度，接觸角越大承 載能力也越大，在承受徑向載荷時會產(chǎn)生附加軸向力，在軸承計算時應(yīng)加以考慮。 應(yīng)注意，由于軸承的軸向游隙過小會使軸承溫升較高，偏大則軸承易損壞，因而 安裝

41、時的調(diào)整應(yīng)仔細(xì)，必要時可采用預(yù)過盈安裝提高支承剛度。 6、推力軸承。推力球軸承由帶有求形溝道的套圈和全套滾動體的保持架組 成，其中一個套圈安裝在軸上，稱為軸圈，另一個安裝在外殼孔內(nèi)，稱為活圈或 座圈，座圈比軸圈內(nèi)徑大 0.21.0 毫米，單向推力軸承帶有一套滾動體，雙向推 力球軸承由兩面帶球溝的中緊圈、兩只各帶一套滾動體的保持架和活圈組成，座 圈比軸圈內(nèi)徑大 530 毫米，可以承受雙向軸向力，應(yīng)注意，在運轉(zhuǎn)中，由于慣 性力作用鋼球與滾道間產(chǎn)生滑動，會使軸承溫升較高、軸承過早損壞，為防止出 現(xiàn)這種現(xiàn)象，因而安裝時必須加以最小的軸向力保證鋼球與兩球面溝接觸；雙列 推力球軸承在交變的軸向載荷下常有一

42、列鋼球處于無載荷狀態(tài)，這時不但要加以 最小的軸向力保證鋼球與兩球面溝接觸，還要仔細(xì)調(diào)整其軸向游隙，否則無載荷 狀態(tài)下鋼球會因徑向竄動而滑動，產(chǎn)生很大磨損，影響旋轉(zhuǎn)。 由于本次選用的軸承并無其他特殊要求，故選用常用的深溝球軸承。 2.5.2深溝球軸承的深溝球軸承的選擇計算選擇計算 根據(jù)深溝球軸承的各種特性，采用科學(xué)的計算方式可計算出它的使用壽命。 1、載荷及轉(zhuǎn)速特性：主要承受徑向載荷，但也用于承受徑向和軸向的聯(lián)合載荷， 其中軸向載荷不應(yīng)超過未被利用的徑向載荷的 70%；在轉(zhuǎn)速很高不宜采用推力軸 承時，本軸承可以承受雙向純軸向載荷；此時軸承所承受的軸向載荷一般不應(yīng)超 過 0.250.5c。 2、軸

43、向限位能力與對軸線歪斜的敏感性：深溝球軸承可以將軸（外殼）的兩面 軸向移動限制在軸承的軸向游隙內(nèi)，軸承的內(nèi)圈（軸）相對于外圈（外殼）的相 對位置誤差應(yīng)加以控制，兩軸線的相互傾斜角一般不宜超過 210雙列深溝球 軸承的相互傾斜角一般不宜超過 2，在這個限度內(nèi)軸承能正常工作。當(dāng)軸承游 隙增大時，傾斜角也相應(yīng)增大，并且具有角接觸球軸承的特性，可承受較大的軸 向載荷，但軸承的傾斜角愈大，軸承使用壽命也隨之有所縮短，并會出現(xiàn)較大的 運行噪音。 3、適用范圍：與外型尺寸相同的其它類軸承相比，具有摩擦力最小、允許轉(zhuǎn)速 最高的特點，適用于剛性的雙支承軸 深溝球軸承的當(dāng)量動載荷 p 和當(dāng)量靜載荷 p0： 當(dāng)量動

44、載荷：p=xfr+yfa （fa/fre） ； p=fr （fa/fre） 當(dāng)量靜載荷：p0=0.6fr+0.5fa （p0fr） ； p=fr （p0=fr） 又根據(jù)之前選的支撐方式，一端固定，一端簡支。這種方式的支撐其特性如下表 3-6 所示。 表 3-6 固定-游動支撐 軸承的選用計算按照下列步驟進(jìn)行： 1）額定動負(fù)荷的確定 滾動軸承的壽命計算公式如下： 公式中為計算軸承壽命的基本公式，每種軸承的額定動負(fù)荷 c 可由軸承樣本尺寸 表格內(nèi)查出。 在實際計算中，一般用工作小時數(shù)表示軸承的額定壽命比較方便，這時公式 為 對于滾動軸承，通常是根據(jù)結(jié)構(gòu)尺寸及負(fù)荷性質(zhì)選定一個軸承，然后校驗額 定動負(fù)

45、荷是否滿足要求。 許多機(jī)械工作中有振動和沖擊，使軸承實際承受的負(fù)荷要比計算的負(fù)荷復(fù)雜。 但這種實際負(fù)荷又很難精確求出，一般根據(jù)工作情況對計算負(fù)荷乘以經(jīng)驗系數(shù) ， 稱為負(fù)荷系數(shù)。根據(jù)負(fù)荷性質(zhì)，由表 10-5 查出。 一般軸承只能在 100 攝氏度以下使用，如需軸承在高溫下工作，需軸承廠提 出特殊要求，采用高溫軸承，軸承樣本尺寸表格中所列的額定動負(fù)荷是指一般軸 承而言。如用于高溫，軸承需降低系數(shù) ， 稱為溫度系數(shù)，即： ct=ft * c 式中：ct為高溫軸承額定動負(fù)荷； c為軸承樣本尺寸表格中所列同一型號軸承的額定動負(fù)荷。 考慮負(fù)荷系數(shù) 和溫度系數(shù) ft 后額定動負(fù)荷為： 2）當(dāng)量動負(fù)荷的確定

46、向心軸承和向心推力軸承，常常同時承受徑向負(fù)荷和軸向負(fù)荷，因此必須換 為當(dāng)量動負(fù)荷進(jìn)行計算。 當(dāng)量動負(fù)荷的計算公式： 單列向心球軸承的軸向承載能力隨其徑向游隙增大而增大，對于正常游隙， 系數(shù) x 和 y 的值可按表 10-7 來選取。 注：e 是與軸承實際接觸角有關(guān)的參數(shù)； c。是軸承的額定靜載荷； i 是軸承中滾動體的列數(shù)。 向心推力軸承的當(dāng)量動負(fù)荷計算： 向心推力球軸承和圓錐滾子軸承，在承受徑向負(fù)荷時，要產(chǎn)生內(nèi)部軸向力趨 使軸承套圈互相分離，因此，為了保證軸承正常工作，此類軸承通常是成對使用， 在計算當(dāng)量動負(fù)荷時，必須將其內(nèi)部軸向力考慮進(jìn)去，內(nèi)部軸向力與內(nèi)部軸承徑 向動負(fù)荷和接觸角有關(guān)，近似

47、計算公式如下： 2.62.6awjawj 機(jī)床的組成機(jī)床的組成 2.6.12.6.1 機(jī)床的局部結(jié)構(gòu)機(jī)床的局部結(jié)構(gòu) awj 機(jī)床和普通機(jī)床類似，但也有不同的地方。主要結(jié)構(gòu)有： 1）工作臺，包括水缸、工作臺面、擋水板以及其他部件，其結(jié)構(gòu)如下圖 9 所示： 圖 9 機(jī)床工作臺的結(jié)構(gòu) 2）機(jī)床底座，這部分主要是起支撐機(jī)床的作用。包括導(dǎo)軌和絲桿螺母副，主要 負(fù)責(zé)機(jī)床的 x 軸方向的移動；步進(jìn)電機(jī)，主要是給 x 軸方向的移動提供動力；電 機(jī)座、軸承座，主要支撐和定位絲桿，內(nèi)裝有軸承；一個外框，它主要是起保護(hù) 絲桿及導(dǎo)軌的作用，同時也能起到支撐上方的防塵蓋的作用；兩端防塵蓋，分別 安裝在絲桿螺母副的兩邊，

48、主要的作用還是就防止灰塵進(jìn)入。其抓喲結(jié)構(gòu)如圖 10 所示： 注意：圖中的防塵蓋被隱藏了，所以看起來就好像沒有，目的是方便看內(nèi)部結(jié)構(gòu)。 圖 10 機(jī)床底座的結(jié)構(gòu) 3）機(jī)床手臂，這部分包括了機(jī)床的 y 軸和 z 軸兩個方向上的所有零部件，是機(jī) 床的主要部分，也是建模比較復(fù)雜的部分，下面分不同部分介紹： 平衡體，它主要起的作用就是平衡機(jī)床兩個方向上的不同重量，使機(jī)床能夠更平 穩(wěn)的工作。其上方還有一個吊環(huán)，基本結(jié)構(gòu)如下圖 11 所示： 圖 11 機(jī)床重量平衡體 機(jī)床主臂，這部分包括和 x 軸方向連接的部分以及 y 軸方向的各個零部件，和 x 軸方向的情況相似，y 軸方向的移動同樣有絲桿螺母、導(dǎo)軌、防塵

49、蓋、保護(hù)框、 電機(jī)座、軸承座等，另外就是 z 軸方向的結(jié)構(gòu)。其主要結(jié)構(gòu)如下圖 12 所示： 圖 12 機(jī)床手臂的基本結(jié)構(gòu) 刀架部分，這部分其實在機(jī)床手臂中都已經(jīng)有所表達(dá)，但是很多結(jié)構(gòu)還不是很清 楚，故在次特別給與表示。這部分主要分為三部分：沙路部分、y 軸和 z 軸連接 部分、z 軸的運動部分。沙路部分主要就是沙箱、電機(jī)、沙子輸送通道等一系列 零件，連接部分主要就有螺母連接體、導(dǎo)軌連接體、以及固定板等等零件，z 軸 方向的運動部分大部分零件還是和 x 軸和 y 軸方向欲動的零件一樣，只是尺寸不 一樣，唯一的區(qū)別就是 z 軸方向沒有防塵蓋了，而是選擇了一些殼體將其圍起來， 但目的還是一樣都是為了

50、防止灰塵、雜質(zhì)等的進(jìn)入。大致的結(jié)構(gòu)表示如下圖 13 所示： 圖 13 刀架部分基本結(jié)構(gòu) 2.6.12.6.1 機(jī)床的整體結(jié)構(gòu)和布局機(jī)床的整體結(jié)構(gòu)和布局 通過前面對機(jī)床主要部分的選擇和計算，同時考慮機(jī)床本身的大小和特點， 最終確定機(jī)床的整體布局和結(jié)構(gòu)如圖 14 所示。 圖 14 awj 機(jī)床的結(jié)構(gòu)和布局 參考圖 14 所示的 awj 機(jī)床的外部結(jié)構(gòu)和特點，通過 solidworks 三維建模軟 件對其進(jìn)行建模，最終完成 awj 機(jī)床的總體裝配如下圖 15 所示. 圖 15 awj 機(jī)床的總裝配體 3 3 awjawj 機(jī)床的使用機(jī)床的使用 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) 1機(jī)械設(shè)計手冊聯(lián)合編寫組;機(jī)械設(shè)計手冊（上）.北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 1985 2機(jī)械設(shè)計手冊聯(lián)合編寫組;機(jī)械設(shè)計手冊（下）.北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 1985 3劉朝儒等主編;機(jī)械制圖，第五版. 高等教育出版社，2006.10 4濮良貴、紀(jì)名剛主編;機(jī)械設(shè)計，第八版.高等教育出版社，2009.