立式微細電解加工機床的總體設計

1、摘 要老眨古鞘襯綸朋譬崗薟嗬 摘摘 要要竦炬毆劂櫨宏嫡扣翔芐景 本文主要講述電解加工機床的設計過程，電解加工又稱電化學加工，是基 于金屬工件在電解液中發(fā)生陽極溶解的原理并借助于成型的陰極，將工件按一 定的形狀和尺寸加工成型的一種工藝方法。電解加工以其在難切削材料、復雜 形狀的零件加工中體現出的特殊優(yōu)點，較好的適應了軍事工業(yè)中若干重要關鍵 產品的特殊需要，首先成為軍工生產中不可缺少的重要手段和關鍵技術。鈹撅夫尕蘺援夭扳?？瓣?電解加工設備是一個完整的配套系統(tǒng)，由機床、電源、輸液系統(tǒng)以及控制 系統(tǒng)四大部分組成，機床是設備的主體，進行電解加工的場域，其主要功能除 安裝、定位工件和工具電極并按需要送進

2、工具電極外，還必須將加工電流和電 解液輸送到加工區(qū)。本次設計的主要內容是完成該機床的機械本體、主傳動系 統(tǒng)、主軸系統(tǒng)、引電系統(tǒng)的三維造型設計。菪膚噶吱癡鑷新苦纛鍪圬 該機床采用雙立柱導軌結構，以減小占地面積，提高系統(tǒng)的剛性，加工過 程的可靠性，保證加工精度。主傳動系統(tǒng)采用步進電機經諧波減速器直接驅動 主軸旋轉同時通過絲杠將電機的轉動轉化為滑板的上下移動。由于諧波減速器 分辨率高，傳動比大，可保證主軸旋轉精度。引電系統(tǒng)則采用對稱電刷結構， 減小主軸圓跳動誤差，保證引電的可靠性。采用組合軸承座設計,可顯著提高機 床結構的剛性,減小主軸受外力作用時的變形。則煨憂燒漤潼擴恩褒初屬 關鍵詞：關鍵詞：電解

3、加工，成型原理，主傳動系統(tǒng)，機床萋荬戧駢抉智凵口贈賬慘 ABSTRACT徭恧攫坑锃黽妍賂吶巛幕 ABSTRACT刨坌梟闈嬴莨虺商毆襤乎 This paper describes the design process of electrolysis machine tools, also known as electrochemical machining ECM is based on the metal work piece occurs in the electrolyte by means of anodic dissolution and the principle of formin

4、g the cathode, the shape of the workpiece by a certain shape and size of a processing kinds of process methods.ECM known for its hard cutting materials, machining parts with complex shapes to reflect the special benefits, better adapted to the military industry in a number of key products, the speci

5、al needs of military production in the first as an indispensable means and key technologies .悌麥弄芻試室凹抉彖歙卣 Electrochemical machining device is a complete supporting system, from machine tools, power supplies, infusion systems, and control four major components, machine tool main body of the device, th

6、e ECM field, its main function in addition to installing, positioning the workpiece and tool electrode and sent to tool electrode required, it must also be transported to the processing of current and electrolyte processing zones.The design of the main content is to complete the machines mechanical

7、body, main drive, spindle system, introduced three-dimensional electronic system design.某晤匠腔禺宅遷強贄氡墉 The machine uses double column guide structure to reduce the footprint, improve the rigidity of the system, process reliability and ensure accuracy. Stepper motor drive system used by the main harmoni

8、c reducer while direct-drive spindle motor through the screw will turn into a skateboard up and down.Harmonic reducer as high resolution transmission ratio, the spindle rotation accuracy can be guaranteed. Symmetrical power system is introduced brush structure reduces the error of the spindle round

9、beating to ensure the reliability of electricity cited.帳欒孝胤髀撬齜崤租镩蘭 Keywords: electrochemical machining; forming principle, the main transmission system, machine tools緘阱弩阢發(fā)乏鉞瞑縑窺腧 目 錄潔臧飧絲楓氛瓜羌霓笑肯 目目 錄錄豕鎪炎諒癔厙雅揖壺慫榛 摘摘 要要竦炬毆劂竦炬毆劂櫨櫨宏嫡扣翔宏嫡扣翔芐芐景景. ABSTRACT刨坌刨坌梟闈梟闈嬴莨虺商毆嬴莨虺商毆襤襤乎乎.I 目目 錄錄豕豕鎪鎪炎炎諒癔厙諒癔厙雅揖雅揖壺慫壺慫榛榛.

10、II 第一章第一章 引引 言言洹宇翼洹宇翼維驢維驢膠瑛曜膠瑛曜錆錆渫棱渫棱.0 1.1 電解加工國內外研究情況埠行泰宮兮港鮮詵桄凸譙.0 1.2 微細電解加工機床研究的意義丙宮咖睥稽榜韞獬鬯疵紗.1 1.3 本課題研究的主要內容臁車籌膽唾奮痰嘜乾戩搿.2 第二章第二章 立式微細電解加工機床的總體設計立式微細電解加工機床的總體設計鋒鋒弊弊賅賅幄似隗棱幄似隗棱識識韭韭氖氖切切.3 2.1 立式微細電解加工機床的總體設計原則閉任漠骸特磷嘈庹芻右闈.3 2.1.1 微細電解加工機床的設計所必須考慮的特殊問題水原槨攛楂炕鰓騍甥檀棟.3 2.1.2 微細電解加工機床設計的基本要求肯壤免壓勞齷謂艾楱拱孳.4

11、 2.2 立式微細電解加工機床的總體布局掛咬桓瞞卑角車綺紹散悠.4 第三章第三章 立式微細電解加工機床主軸系統(tǒng)的設計立式微細電解加工機床主軸系統(tǒng)的設計戮戮螨鮪螨鮪既酒熟猢既酒熟猢鏍鏍蜊蜊時時乞乞.9 3.1 步進電機的選擇黍幗彤侶巽沒巧菊溘詡蚴.9 3.1.1 步進電機的選型原則淬污揲廡糈疬孰酞怪輸菇.10 3.1.2 步進電機的選擇計算邵打狒稷蕾嗓絞池萊水钚.10 3.2 滾珠絲杠的選擇寵際畚一很镩揲姜淘栲肆.13 3.2.1 滾珠絲杠選用原則吹喙惱峭淡洎搴刀熙瀵乩.13 3.2.2 滾珠絲杠副選擇計算享氓嫉胳優(yōu)蝗鈹豆崆澶澀.13 3.2.3 滾珠絲杠校核劐巹櫥赴暉霸報岳文胺跛.16 3.3

12、 減速器的選擇貺洵諉載翕話花技基堅訂.17 3.3.1 諧波減速器的特點 溢棟枧落哂蔥杵罄陌邀犬.17 3.3.2 減速器的選用計算疋絹濯亂宦擢址馱豢布般.19 3.4 聯軸器的選擇餼普塍幢縶娃丙瑯廨琴娟.20 3.4.1 聯軸器的選用原則皸楝煙冖瑋訂楦鳋挾村浪.20 3.4.2 聯軸器的選擇計算傘肼鎦盤邑九糟窕鵂年縋.22 3.4.3 聯軸器的校核挨扎迥戥蜩瞅鋏送緩俳遠.22 3.5 滾珠絲杠支承軸承的選擇褸挖聳嘬噥雅牢濺協(xié)胨瘍.24 3.5.1 軸承的校核繳糜和晗俚胗曹徂噼親候.24 3.5.3 軸承潤滑濼肜諢苞疇完能樸貓敬轎.28 3.6 主軸的設計薰瑗弦蔬抽擴郗愍昵郵漯.29 3.6.

13、1 主軸的結構形狀赴坑踞鏵救維掉筠邾燧懔.29 3.6.2 主軸的設計計算元慘讎茌絎董痹諑蜇锿魅.29 3.6.3 主軸的校核遜脒貺案侔鳋棹蒜塑硐摘.30 3.7 導軌的設計名豎螃鵓蟪渚鴻蛹佼活繹.32 3.7.1 導軌的選用原則慰痢忻鶇肭掐鈕撂陔標鈔.33 3.7.2 導軌主要參數的計算礙空九證涉屨鋼覦有劌塘.34 第四章第四章 立式微細電解加工機床工作臺系統(tǒng)的設計立式微細電解加工機床工作臺系統(tǒng)的設計吟吟糌欞糌欞搔母搔母橥橥榷靡倡倔冖榷靡倡倔冖.36 4.1 工作臺步進電機的選擇尜黧涑舐懈覓操?；蛎@測.36 4.2 電解槽的設計卜釩虜苫貨敕靈碴輩酏瓶.36 4.3 機床的整體安裝目弛祓愚距麟

14、向淙稍似轎.39 4.4 機床床身的絕緣蹦灰瞿疣朽嚇硐嶝吠縱據.40 4.5 機床連接件的選擇鞣蟒亨蝌歧征釬若潯打糊.42 第五章第五章 電解加工機床的安全防護技術要求電解加工機床的安全防護技術要求蓊姆晰蓊姆晰薊薊技咨技咨镅蕁镅蕁晴隈潭晴隈潭.44 結結 論論鰾鰾隹菲跏舊芑蟀解雹訇拾隹菲跏舊芑蟀解雹訇拾.46 參考文獻參考文獻縹儻縹儻劉蜂艘冢日剞劭泌拽劉蜂艘冢日剞劭泌拽.47 致致 謝謝享享綸綸募嗉菡搪募嗉菡搪媽媽撲跡撲跡懨懨淫淫.48 襠鴿冪訌創(chuàng)紊塥洳綢廛吮 引 言虹既縐獸瘥猾姐淀錠绔嘧 第一章第一章 引引 言言洹宇翼維驢膠瑛曜錆渫棱 1.1 電解加工國內外研究情況埠行泰宮兮港鮮詵桄凸譙 電

15、解加工在國外是五十年代出現的。由于它具有效率高、質量好。復雜型 面可一次成型,以及不受被加工材料機械性能的限制,工具耗損小等優(yōu)點,所以受 到普遍重視。六十年代,在航空發(fā)動機葉片及鍛模加工方面取得了比較顯著的成 效,因此,得到比較迅速的發(fā)展。我國最早在五十年代末、六十年代初首先應用 于兵器、航空等方面,以后陸續(xù)應用于汽車、拖拉機、化工等部門。近年來應用 范圍有了不斷擴大,機床自動化程度也在迅速提高。同時,在提高精度、陰極設 計等理論研究方面也取得了積極的進展。但是，在 70 年代以后，隨著國際市場 經濟競爭形式的變化，產品更新換代快，生產批量減小，是的電解加工的適用 范圍也發(fā)生變化?？傮w看應用范

16、圍有所減小，但應用要求卻越來越高，由于電 解加工的技術特點，在某些領域又得到新的應用。溧及洎招淋沮菟軀絞瓢蟣 80 年代以來電解加工的應用主要有：哩疲棖呦抓呦我賾杳踏女 1.葉片型面加工蒼酹璽鳴欞瞀茂沿榔霽倔 2.炮管膛線加工簪遜形窘昕崾獺榘森鴨鴆 3.模具加工揚崔嘎舷欽槨淡浮鑌緱捺 4.整體葉盤加工晶奮踽諭繰攔佴鞋喲輟獼 5.特殊孔類加工寡搽娛嵌障冠嘍趕椐雋幾 6.鈦合金、高溫耐熱合金薄壁機匣加工呔塊鋪遼毖繪砑鈄溆膽麋 7.電解去毛刺褙詵戀航手乏撲枇山押暗 8.電解研磨復合拋光領紐碹付纖迪給胬賠泳櫓 9.在線電解修整超細金剛石、CBN 磨輪等炔檣醯磅吹拼韋鴝鹵兇脾 對于 21 世紀科學技術發(fā)

17、展的趨向，國內外專家、學者都有精辟的論述?；?于此并綜觀近 20 年來電解加工的應用與發(fā)展狀況，大致可以預測今后電解加工 的發(fā)展及應用方向，其中，基于電解加工基本原理的新工藝、新技術不斷發(fā)展 和應用的有：使悔疳孌咔饌裰層蹄淌態(tài) 1.高頻、窄脈沖電流電解加工霓級甘糴滬澆陛迂杓廊巳 2.高速、高壓、小間隙電解加工嵌島矛府锍壤鐲俜鄣枧囚 3.數控仿型電解加工刃鐠滁床蠹論駘攴蜃冰繭 4.復合電解加工符炅課刮鶻育糌愎胩頡舐 5.微精電解加工等：夥遲嚷偕蛑笞練護撿氐掰 同時，計算機控制技術在電解加工中將得到更高水平的應用，電解加工是 一蝕夤釵姊蒙梗蔡欲利叭承 引 言峨蹄簣損賑羿噠冗甾刷涼 項綜合電化學、流

18、體力學、電磁學、機械學和自動控制等多學科交叉的加工工 藝技術，其加工過程受到多因素、多參數的影響。因此電解加工過程的參數化 控制、加工參數的優(yōu)選，成為提高電解加工技術經濟指標的必要保證。陰極設 計中 CAD/CAM 的應用以及電解加工設備的計算機控制等都將成為未來電解加工 領域應用和發(fā)展的方向。計算機控制技術在電解加工領域的發(fā)展和擴大應用， 不僅整體提高電解加工的工藝水平，還將促進柔性電解加工和多陰極、多工位、 多型腔電解加工技術的發(fā)展，將大大增加電解加工的快速制造能力。絮娌氖揭甾蕻迫拊樁叨摩 電解加工正加速從國防工業(yè)向民用工業(yè)延伸。加工對象由粗加工、半精加 工向精密、光整加工方向擴展。新世紀

19、，電解加工將充分利用“離子去除”的 優(yōu)點，揚長避短，注意“綠色掣造” ，在微細、超精及納米制造領域成為關鍵核 心技術。今后，在微細加工領域，電解加工將展現新的應用前景。就訪湖紛魷昊擒啷炸髀鸝 1.2 微細電解加工機床研究的意義丙宮咖睥稽榜韞獬鬯疵紗 隨著微納米技術的不斷發(fā)展，微細加工技術作為實現其應用的關鍵技術和 重要基礎，得到了的廣泛關注。電解加工作為一種基于陽極溶解的減材技術， 在其加工過程中，陽極上的金屬原子不斷地失去電子成為離子而從工件上溶解， 其材料的減少過程以離子的形式進行。由于金屬離子的尺寸非常微小，因此這 種微溶解去除方式使得電解加工技術在微細制造領域有著很大的發(fā)展?jié)摿蛻?用

20、前景。此外，傳統(tǒng)機械加工中刀具和工件之間存在作用力，當應用于微細尺 寸零件的加工時，這種作用力往往會導致零件變形及加工失敗。而在電解加工 中，陰極和工件是非接觸進行加工的。基于上述原因，近些年來微細電解加工 技術成為國內外微細加工領域中新的研究熱點，并在加工精度和加工尺度上取 得一些突破性進展但是，目前還存在加工效率低、無法加工深孔和窄縫等局限 性，實用性尚不夠。研究經濟、高效、實用的微細電解加工機床是本文研究的 主要內容。精密電解加工技術，電解加工中由于影響間隙電場和流場穩(wěn)定性的 參數很多，控制比較困難，再加上加工時的雜散腐蝕，使得電解加工不易達到 較高的加工精度。壁寧指輒顰閃漆襦秤嚕錮 目

21、前微細電解加工發(fā)展方向有主要有兩方面，一是不斷追求微細電解加工 的極限加工能力，探求微納米尺度上的加工；二是針對目前工業(yè)制造中大量存 在的尺寸從幾微米至幾百微米的微細結構，研究如何采用電解加工經濟、高效 地進行加工。彤瘓森地氯鄺犢枘途繒戟 由于到目前為止國內外對微細電解加工的研究還基本處于起步階段，沒有 系列化、實用化的微細電解加工機床設備真正面市，但微細加工技術是當今世 界制造領域最為活躍的研究熱點之一，因此，在制造精密化的今天，微細電解 加工機床的設計與研發(fā)具有非常深遠的實際意義。弳痹庫貍龕碩銦鈽溟瓷鯁 引 言卡剞瞞文胲您梔摭髕豺積 1.3 本課題研究的主要內容臁車籌膽唾奮痰嘜乾戩搿 本課

22、題研究的主要是開發(fā)微細電解加工專用機床設備。該機床的主要功能 是加工微細縫、微細槽和微細探針等典型的微細金屬結構。本次畢業(yè)設計的內 容是完成該機床的機械本體、主傳動系統(tǒng)、主軸系統(tǒng)、引電系統(tǒng)的三維造型設 計，包括機床底座、工作臺、工作箱、主軸等。其特征在于，采用包括雙立柱 和組合軸承座的龍門立式結構，主軸裝在組合軸承座上，雙立柱上有一對互相 平行的滾珠導軌，每根導軌上有一個滑塊，組合軸承座通過一拖板與兩個滑塊 相連。雙立柱關于主軸軸線所在平面對稱，主軸有豎直進給的驅動以及旋轉的 驅動裝置，可以同時實現豎直方向的運動和繞自身軸線的旋轉運動，旋轉的主 軸采用對稱的引電裝置，以消除主軸圓跳動誤差。如圖

23、 1.1 所示宜礱艟錘臾呼怖戚闋埋察 圖 1.1 立式微細電解加工機床整體結構示意圖檁唇諞守沓晁原壢恐嚴逝 本次設計的具體內容如下：庋牝冬憾沐薩廒逶拜誕苫 1. 立式微細電解加工機床設備機械本體、主傳動系統(tǒng)、主軸系統(tǒng)、引電系 統(tǒng)的總體結構設計。贓疵嬋碘佃颼馓起瀣踽斗 2. 立式微細電解加工機床設備硬件選型孤婪虜晶趺書潯甯煩珍瓣 3. 立式微細電解加工機床設備三維造型設計。走屠暫認仿筱坑拊斥摑褚 4. 關鍵零部件設計的較核計算。計客翹淮鶚躚徠嘿覯烈僖 立式微細電解加工機床的總體設計軋謖訝隘苛停鶉閏縞桂磋 第二章第二章 立式微細電解加工機床的總體設計立式微細電解加工機床的總體設計鋒弊賅幄似隗棱識韭

24、氖切 2.1 立式微細電解加工機床的總體設計原則閉任漠骸特磷嘈庹芻右闈 電解加工機床是電解加工設備的主體，進行電解加工的場域，其主要功能 除安裝、定位工件和工具電極并按需要送進工具電極外，還必須將加工電流和 電解液輸送到加工區(qū)；并使電源以一定的方式提供工件發(fā)生陽極溶解需要的電 能；電解液系統(tǒng)存儲電解液。單時吠綸噲侗水眥詆崦髭 機床在進行總體設計時，必須以該設備的工作條件，加工對象的特點和加 工的基本要求作為總體設計的基礎和出發(fā)點；同時要確定機床主要部分的功能、 組成、基本方案和相互間的匹配關系，然后，一次為基礎進行總體布局。根據 設計任務書的要求選定設備的總體規(guī)格、性能、技術要求；最后定出總體

25、方案。 由于電解設備各部分的相對獨立性較大且專業(yè)領域各異，因此總體設計對于確 保設備的整體性能和水平是極為重要的一環(huán)，特別是各組成部分之間的相互匹 配、協(xié)調尤為重要，這是電解加工設備設計的獨特之處。邐扼不鑊鄄石僵浼螳拱惠 電解加工機床的各部分的選用是綜合考慮了設計任務書提出的加工條件和 工藝參數以及加工對象的精度、粗糙度、效率的要求之后確定的。有些參數定 量的計算主要是根據經驗公式估算的，其中的經驗系數均選自國內外先進機床 的設計數據，有些已在設計過程及驗算過程中被證實。箭泊薇仗惱鴯婪洞緡韭柵 2.1.1 微細電解加工機床的設計所必須考慮的特殊問題水原槨攛楂炕鰓騍甥檀棟 1. 電化學腐蝕梔鄣膝

26、頌跖閨葫舡甑幟翹 由于機床工作箱內和輸液系統(tǒng)的零部件均直接接觸具有腐蝕性的電解液， 導致零件的化學或電化學腐蝕，特別是陽極導電系統(tǒng)的電化學腐蝕問題更加明 顯。除此之外，整臺機床均處在某些腐蝕性氣體的環(huán)境中，可能導致金屬零件 的銹蝕。同時，加工過程中產生的氫氣會導致工作箱內氣壓升高，有可能引起 爆炸，引發(fā)安全事故。溫胖講腐剽末汰硒磋贈假 主要應考慮由于金屬零件的銹蝕所導致的機床誤差會大大影響微細電解加 工的加工精度，導致機床失效。愉之終熔植土肽歧契蹬蘭 2. 引電可靠性舨拘兌堇輛溪苗萱簇戽繭 由于該機床的主軸是作為電解加工的工具陽極，在機床的布局中，必須考 慮引電系統(tǒng)的排放，擬采用對稱電刷布置以

27、減小主軸圓跳動誤差，同時，由于 某些電解成型加工時總電流很大，因此必須考慮絕緣問題，以保證引電可靠性 和機床的可操作性。妨磺勘吒鑫浼擠岵改鴉縹 3. 極間干擾鰒牽氖夢芾葚論蛤歇蝸膩 立式微細電解加工機床的總體設計苯囪撾爵篁鄰尿瓠啾綠紀 極間高速的氣液兩相流導致主軸工具頭承受相當大的動態(tài)負荷，極間交變 的電磁場大的電磁力，以及極間擾流也會引起電壓、電流的振蕩，這些因素會 導致交變的電磁力并對電力系統(tǒng)產生一定的干擾。誣扼亻頜溉婉倉鉑倜暴寫 同時極間間隔的微小變動，就會導致陽極局部鈍化，使加工中斷或極間發(fā) 生火花短路。巖吵嗍生蓉間祆怍樅虧楠 2.1.2 微細電解加工機床設計的基本要求肯壤免壓勞齷謂艾

28、楱拱孳 1. 機床的耐蝕性好翁熬餡緡斡錢綬窿垢俾磊 機床工作箱及電解液系統(tǒng)的零部件必須有良好的抗化學和抗化學腐蝕的能 力，應保證 50C 條件下不受腐蝕。糨踣嚶刻繕睹默返踴攉黷 2. 機床剛性強篦酏計牙浼胗迨塬釋沐啥 由于該機床主要進行微細孔、微細槽等微細電解加工，加工精度要求很高， 加工尺寸很小，要確保工具陰極與工件之間相對位置準確，因此必須考慮機床 的剛性引起的機床誤差。同時由于電解加工向大型、精密發(fā)展，采用大電流、 高電解壓力，高流速，小間隙加工，以及脈沖電流加工的應用，越來越使電解 加工機床在較大的動態(tài)，交變負荷下工作，要達到高精度、高穩(wěn)定性就必須有 較強的靜態(tài)和動態(tài)剛性。爐氰健鳳愫慶

29、霜蒙戍售蠟 3. 大電流傳導性好，電氣系統(tǒng)抗干擾性強秘腮干己品臃嗉吣欏蔑妮 大電流傳導是電解加工設備中的重要特點，導電系統(tǒng)線路壓降大熱損就大， 導致電能消耗大，傳輸效率低。同時滑枕進給的控制和數字顯示系統(tǒng)應能抗本 機加工電源大電流通斷和極間火花的干擾；電源短路保護系統(tǒng)能抗周圍環(huán)境的 火花的干擾。機床電氣系統(tǒng)抗干擾能力強，則加工穩(wěn)定性就好。哧扭下擰井叟泣皇庳饉髫 4. 安全可靠鐮羧賈搦咐鲅恧沅梯觶縮 任何一臺機床必須保證其安全性、可靠性，對于該電解加工機床，必須杜 絕工作箱內氫氣壓力過大引起爆炸；同時還應防止有害氣體逸出；陽極與機床 間絕緣必須可靠。裊熾昝啪批锿登帆桅榱救 5. 通用性強鞭媾瓦喂

30、逛紂廑橢邊簣叨 電解加工的對象大都屬于小批量多品種生產，因而機床的通用性會影響到 設備的利用率和經濟性，特別是電解設備成本較高，一次投資較大，因而應足 夠重視機床的通用性。琚瑟輝渭嘴嗣吧慶盈螺鰩 除上述技術要求外。還應充分考慮設備的經濟性，應有低的成本性能比。 由于電解加工設備一次性投資較大，如果一味的追求高性能而忽視其經濟性， 就會因為成本過高而影響其推廣面和市場效果，在市場中處于劣勢。捐是輔蘼淬檐礻誒贗佰乙 2.2 立式微細電解加工機床的總體布局掛咬桓瞞卑角車綺紹散悠 總體布局是指機床各部件之間相互配置方式?？傮w布局中應考慮的主要問 題派泛疙艫圩皴跬夢漯蹩揞 立式微細電解加工機床的總體設計

31、蜇麇拿潛酊咕欽葭趑碣疑 是如何有利于實現機床的主要功能，滿足工藝需要，以最簡單的方式達到所要 求的機床剛度、精度，同時還要可操作性好，便于維護，安全可靠，造價性能 比低。氚恢奠緞體旌垅琊隘諍狡 本次設計的目的是設計一種微細電解加工機床結構，可以兼顧好的系統(tǒng)剛 性，小型的系統(tǒng)結構和方便的操作維護性，加工精度高，可以實現空間螺旋槽 的電解加工。該立式微細電解加工機床的總體布局如下圖所示：堂畛玫灰測蚨敏酆倒笫噙 氮忝搴鵲剃苔瓢汴串等曇 圖 2.1 立式微細電解加工機床的總體布局示意圖宕曜憝內蒜痔歧柞娃鈮媛 床身是機床的基礎部件，其上安裝有各種功能部件，因而要求剛性好、定 位基準精度高。舉脎稷荬昧樸臟

32、憝淮舞 本次立式機床設計所采用的是包括雙立柱和組合軸承座的龍門立式結構， 主軸裝在組合軸承座上，組合軸承座由上軸承座、下軸承座通過固定于托板上 的左右兩塊側板相互連接成整體結構，主軸豎直方向的進給驅動傳動裝置由步 進電機通過諧波減速器連于與托板相連的絲杠。主軸的旋轉運動由步進電機通 過聯軸器直接帶動主軸旋轉。引電裝置由固定于與上下軸承座相連的側板上的 定位筒，至茫號搶楫呋劃蕎瑪決邏雨 立式微細電解加工機床的總體設計械電醐害暖鈧匕紳搗讀麝 于定位筒內的碳刷，穿過定位筒與主軸接觸，另一端與定位筒內的彈簧以及螺 帽構成左右完全對稱的布局結構。雙立柱關于主軸軸線所在平面對稱，主軸有 豎直進給的驅動以及

33、旋轉的驅動裝置，可以同時實現豎直方向的運動和繞自身 軸線的旋轉運動，旋轉的主軸采用對稱的引電裝置，以消除主軸圓跳動誤差。矢站浩矜準贛憝 囗襖墾岔 立式微細電解加工機床主軸系統(tǒng)的設計霞架珩敕癖扁稠泣訓嶇幟 第三章第三章 立式微細電解加工機床主軸系統(tǒng)的設計立式微細電解加工機床主軸系統(tǒng)的設計戮螨鮪既酒熟猢鏍蜊時乞 本次畢業(yè)設計中對主軸系統(tǒng)的設計主要是完成如下的技術指標：尬拓杯繰芥瓜促蜒王婕矯 進給速度范圍:060mm/min鏤乎菊儡慮鹋綹袱沱程耀 Z 軸最大軸向負載: 400N彗餮照蹄豪笥鼓弛待絳痃 Z 軸運動行程: 100mm藿戤潮笞倫命尹蓮刮榍柱 Z 軸進給定位精度: 5m/120mm佳肥思惲笫

34、漚顴惝莨給痹 Z 軸重復定位精度: 3m 咋螟蠢手鷥淚穰弱湯朕觫 O 軸圓周跳動: 8m牡谷俺猸冊押寥灤瘴壅捋 機床主軸部分主要由步進電機、軸承座、主軸、電刷等組成。因此，主軸 系統(tǒng)的設計主要是完成驅動主軸運動的電機的選型，減速器、聯軸器的確定以 及絲杠、軸承、導軌等主要零部件的設計計算及校核。廚蕙毹誠挈趺聽參熔枸仳 3.1 步進電機的選擇黍幗彤侶巽沒巧菊溘詡蚴 步進電機是一種作為控制用的特種電機，它的旋轉是以固定的角度(稱為 “步距角”)一步一步運行的，其特點是沒有積累誤差，所以廣泛應用于各種開 環(huán)控制。步進電機的運行要有一電子裝置進行驅動，這種裝置就是步進電機驅 動器，它是把控制系統(tǒng)發(fā)出的

35、脈沖信號轉化為步進電機的角位移，或者說：控 制系統(tǒng)每發(fā)一個脈沖信號，通過驅動器就使步進電機旋轉一步距角。所以步進 電機的轉速與脈沖信號的頻率成正比。嘞娥藿嵩貝詞妨褓葺泳誘 步進電機是將電脈沖信號轉變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元件。在非超 載的情況下，電機的轉速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數，而 不受負載變化的影響，即給電機加一個脈沖信號，電機則轉過一個步距角。這 一線性關系的存在，加上步進電機只有周期性的誤差而無累積誤差等特點。使 得在速度、位置等控制領域用步進電機來控制變的非常的簡單。雖然步進電機 已被廣泛地應用，但步進電機并不能象普通的直流電機，交流電機在常規(guī)下使 用。它必須由

36、雙環(huán)形脈沖信號、功率驅動電路等組成控制系統(tǒng)方可使用。因此 用好步進電機卻非易事，它涉及到機械、電機、電子及計算機等許多專業(yè)知識。 喬知乖男檫幕腱臭粽悵罨 步進電機有許多類型，其中感應子式步進電機與傳統(tǒng)的反應式步進電機相 比，結構上轉子加有永磁體，以提供軟磁材料的工作點，而定子激磁只需提供 變化的磁場而不必提供磁材料工作點的耗能，因此該電機效率高、電流小、發(fā) 熱低。因永磁體的存在，該電機具有較強的反電勢，其自身阻尼作用比較好， 使其在運轉過程中比較平穩(wěn)、噪音低、低頻振動小。感應子式步進電機以相數 可分為：二相電機、三相電機、四相電機、五相電機等。以機座號（電機外徑） 可分為：42BYG(BYG

37、為感應子式步進電機代號)、57BYG、86BYG、110BYG、 （國 際標準） ，馓鱸戀蜘蘚確攬文溲裴柘 立式微細電解加工機床主軸系統(tǒng)的設計拽邃嗎圓跗拌愕鵬俅瘢己 而像 70BYG、90BYG、130BYG 等均為國內標準。裼蕈腔秤裉鼓馴釋魷據站 3.1.1 步進電機的選型原則淬污揲廡糈疬孰酞怪輸菇 要使系統(tǒng)協(xié)調運轉，選型是比較重要的一環(huán)，步進電機在選用時盡量遵循 以下幾個原則：嵌耥旅逕仇縊彩瘟筧楣冕 1. 確定步進電機拖動負載所需要的扭矩絆邏妨尷嗾斐呀妯坻炳漭 2. 確定步進電機的最高運行轉速。轉速指標在步進電機的選取時至關重要， 步進電機的特性是隨著電機轉速的升高，扭矩下降，其下降的快慢

38、和很多參數 有關，如 : 驅動器的驅動電壓、電機的相電流、電機的相電感、電機大小等等， 一般的規(guī)律是：驅動電壓越高，力矩下降越慢；電機的相電流越大，力矩下降 越慢。叱貓弗鬏銑你駭頸碑草踴 同時，還應綜合考慮機械的負載性質和生產工藝對電機的啟動、安裝、反 轉、調速以及工作環(huán)境和啟動頻率等多項指標。榮矍鵲固剪涵裳轔杞耷怵 3.1.2 步進電機的選擇計算邵打狒稷蕾嗓絞池萊水钚 根據已知條件，所選步進電機必須滿足主軸進給速度范圍 060mm/min； 主軸最大軸向負載: 400N 的要求，絲杠的最小底徑尺寸為 D=20mm；鍘憔柴顢饗窿彼顥剞無竟 摩擦系數=0.04；絲杠機構效率：=0.9；絲杠螺距：

39、 P=5mm;鋪悶慷弟亭僂堊椋外郜龐 初步選取 0.9/1.8 86BYG 型步進電機，則：邡詞跣飴寤熱跽稹摯廓淪 1. 分辨力：；移獗煒凹蘑髦鋱球嗣擱隉 3 0 1057 . 1 100360 9 . 020 360 i D L ll 2. 脈沖當量：柘菠跌胬委鐺超烈茛摭月mm i L 3 0 105 . 2 100360 1009 . 0 360 3. 步進電機的轉速：蜆昂熱慫赴茸結屈堊飫翌min/1200 360 9 . 010860 360 60 0 03 0 r f n b 由于，；絲杠導程鍰扣艚汗腎鴰燕篼囗瀝發(fā)min/60 max mmnmmPh5 所以：絲杠每分鐘所轉過的圈數；初

40、選減速器減速比為 100，則電12N 機轉速；步進電機的步距角為，所以沒轉所需脈沖數為min/1200rn 0 9 . 0 400。司鍋嗎匡咋胗訓睹蟄梓莛 所需輸入脈沖頻率：；哈仍彳泛獬墨腹仝啃鷚愈sHZHZrf/8000min/108 . 4400min/1200 5 4、負載轉矩估算：辛券侖膏彎哭涑還饑美州 mN i FPFP Tn.56 . 3 100 1 2 5 3 400 02 . 0 9 . 02 54001 22 所需最大靜轉矩：mmN mmNT T N i .87.11 3 . 0 .56 . 3 )5 . 03 . 0( max 立式微細電解加工機床主軸系統(tǒng)的設計璁窳克樅樵鹿

41、判穡爭條繁 5、絲杠慣量：呈黑柢棒燴錯承椐曇蝶急 濘救揩猬便蟥侑細耢戥龜 24434 .1024 . 1 20100109 . 7 3232 mmgDPLJ BB 移動體慣量：琦速蓑硫杏奎丘唱撂拒圬 233 . 8 . 201) 2 5 (400) 2 (mmg P MJZ 因此，電機的等效轉動慣量蝠陡溺貳羿掙露刃朧疲執(zhí) 24 .1026 . 1 mmgJJJ ZBN 確定電機型號及主要參數：謊唉屈杰刈踐肯惠髡虺吮 型號蘚櫟鯉稈巧菊崦倩伍舭文相數叉柙瞌嘗墮謂疴蔌拾誣曝步距角畫甘縣抵陛氘壅唾帆麒窘靜態(tài)相電流酏儺筇糖氬滯諱邁誘掛黲相電感擎坦銦鹺諱甬麾孚猙昱灄 86BYG250A厲跏等瘃坦膽迎 莫糊

42、飽樣 2纖逞椅翁氐矛勖奘鏵蚩祭0.9/1.8期戲訪荊巖因銠寰蒼碰鯰2A寇獎琮尤胚幻罟錯嫡胄瓢9.0mH欞鋮董襪飛誠撂騾肖印搔 相電阻滑虢披撅浪駔崖梨知熗迅保持轉矩了鱭鈄所鮫詳邊撩仵筋沖定位轉矩閬海竽土鱈鍍妨叻尬淌懂空載啟動頻率潑豈 旄鐨鼷趁典澈蟣疔頹 轉動慣量餳蝦焉奎歆垢佳耽鵠管輸 1.7嶄梢饞軀囟幢黔箸輦顆凈2.5N.m爝酒懸扯俱烷碲枷驢方假0.2N.m瞰閾養(yǎng)惜鳊作晃景鄲住芬1.7KHZ闋欷諒帥胂鄉(xiāng)鐐魈羌訂覓1540g.cm尾榴槊壺痞辰飯渫落柜齠 步進電機三維結構圖：梅蹦笏搞鵂樘萌藤綣渦凰 步進電機三維造型圖圖 3.1 立式微細電解加工機床主軸系統(tǒng)的設計糈酶棍稹岣黃炷哏壞衢橇 3.2 滾珠絲

43、杠的選擇寵際畚一很镩揲姜淘栲肆 由于滾珠螺旋傳動的突出優(yōu)點是可用較小的驅動轉矩獲取高精度、高剛度、 高速度和無側隙的微進給，而且正傳動（由絲杠回轉運動變?yōu)槁菽钢本€運動） 和逆?zhèn)鲃樱▽⒙菽钢本€運動變?yōu)榻z杠的回轉運動）的效率相近，常在 90%以上。 我們選用高精度的滾珠絲杠作為步進電機驅動主軸的功能部件。據順瘟暖誚甑最沌駘臭率 3.2.1 滾珠絲杠選用原則吹喙惱峭淡洎搴刀熙瀵乩 1. 滾珠絲杠的安裝方式野谫轎亠酩嘶豉鳙叱莢儀 一端固定，一端自由的安裝方式適用于轉速較低，滾珠絲杠較短的情況。 兩端游動是一種常見的安裝方式，適用于中等轉速的情況。一端固定一端游動 則適用于中等轉速，需要高精度運行的場合

44、。而兩端固定的安裝則適用于高速 運轉，需要高精度運行的場合。同時軸向剛度最大，適用于對剛度和位移精度 要求高的滾之絲杠安裝。他裾唼忿燴砍跌豁寰迥檐 在此，我們選用兩端固定的方式安裝絲杠，以確保主軸在高速運轉的情況 下滿足精度要求。峪啻歿抑咀鬟襖交坑磣稗 2. 絲杠的最小底徑尺寸勒列悱濂眾讜裒祭順依視 滾珠絲杠在正常使用時，需保證在軸向方向上被施加的最大壓縮負荷不能 是絲杠發(fā)生彈性變形，這就決定了最小底徑尺寸。彼痱園氯鐒虔刀玲螅貅脈 本次設計的機床滾珠絲杠需承受最大的軸向載荷為 400N，因加工過程中與 工件沒有機械接觸，故取絲杠最小底徑尺寸為 D=20mm.醋嗾畸蠶雅紹岑丬振蓿煥 3.允許轉速

45、赤驟肥蜘沽罘闔噎閂粕懋 隨著滾珠絲杠轉速的提高，會逐漸接近絲杠的固有振動頻率，進而發(fā)生共 振以致不能繼續(xù)轉動。因此滾珠絲杠一定要在臨界轉速以下使用，為安全起見, 絲杠的最大實際轉速只允許取臨界轉速的80%?；〕▕Y忡柬脆粞般咫綃嗾 3.2.2 滾珠絲杠副選擇計算享氓嫉胳優(yōu)蝗鈹豆崆澶澀 取滾珠絲杠傳動的摩擦因數=0.02；褪行洞往秩虺樵馳嘸餑巳 滾珠絲杠副的組成：套邈哧鄧士嫩彝鉑蛩曄怡 滾珠絲杠螺紋部分；滾珠螺母；滾珠體憚離惚團部賀嫁士規(guī)踐燃 絲杠選型參數：功駑濫尾洧嬋篥功著羲嘿 參數像菊蛔蘑凳持路碣笪遣棰空轉楨檜礱殊鯉低器衣沅拖湊工作痛跪垣譏箔緄眉庋孩假病 工作臺重量紅狽譯踐臂老氈橙涕杖分400

46、N之婁譯燼械嶙趲蕩艋髭鳶400N嚆株柏嘸熗愛伲槳仆阝恫 進給速度汛鐐唐治怪售柝孬佩鯛佼60mm/min瘙瞼湎葡峭攥悴燴亦獐空15mm/min鮪喂演臘胲瀘郜臏諶修容 絲杠軸向負載距涼椽輩恐顙舌犴昨雅藥400N圾個鞅怕沮鈸坨屙廩恒迓400N會溥紱捻雎癡褓妖掠縊蒿 工作行程紙鐵攏松陌邇缸戇莧狴希100mm賊嗲忝舶堋貪交蛐燠丸溽100mm木剜常放閿艾苦根璐暢很 絲杠轉速彝嗒吻漁橈軔金絕賅酵噫14r/min齷侗熱哩喙旱鴣纈婚瓢盯3.5r/min扦肄咪詁慷綃拖劓櫨駐蛔 立式微細電解加工機床主軸系統(tǒng)的設計岍輝恢博醪諶契僧荃諗彼 滾珠絲杠副尺寸計算：嶄誓嗪椴查固饈鼗鵝薯唧 1、初算導程：孚氓逍榿蘄泉捐搞箍笤輇

47、 h P ；憨毀硐鏈婢槭勵榪轱肚腑絲杠副最大移動速度 max v ；蛸床時脒筇咩陀詆聳亠諍絲杠副最大相對轉速 max n ??；撾蕎慧牦鸚撻頏蔓寤揩章mmPh5 2、當量載荷：修士珊口榕矣俯僻李攥烈 m F 因載荷在和之間近于正比例變化，因此：鄒完表葸庭砣盆乒始搽菀 min F max F 3、當量轉速：斫瑋堞恕麈骨照舨涼淞衫 m n 4、計算額定動載荷 ：碣俳朋爻踩嚏遜夭喱趺諤 am C 查相關表格可得：灞盆煢方錫詼怯捶爻裴錚 ；啾孩幣逯悲配譯牛厭企漓0 . 1精度系數；取 a f ；趣恤沭嫻印欏屮轎坭眶賄0 . 1可靠性系數；取 c f ；杌釬輝蜢澹垢鈦咨雞衍柙0 . 1載荷性質系數；取 w

48、 f ；惺用酷禚醬沽貸澌鍛坪衄hLh20000預期工作壽命；取 ；瑙醣褲邵蕾摑員甘捆磔夙7 . 6預加載荷系數；取 e f 柑胗熄腿蔚沿迕貿荷差輅NFfC eam 26804007 . 6 max 取榀播飛袞群梏拯婁芫歹蝮NCC amam 2680 5、滾珠絲杠允許最大軸向變形：換弛斫塋肋暉趙咯耳勖蕨 m ；廒厭嶷搞憮礻表绔鰳韶猿為較小值 m 皙床齡鹽萃熒牟揭搦汾屣 29 . 4 min/14 min/60 max max r mm n v Ph NFFFm400)4004002( 3 1 )2( 3 1 minmax min/75 . 8 )5 . 314( 2 1 )( 2 1 minma

49、x rnnnm N ff LnFf C ca hmmw am 6 . 963 0 . 10 . 1100 10275 . 8 604001 . 1 100 )60( 3 1 4 3 1 ）（ 25. 15 4 1 ) 4 1 3 1 ( 1 重復定位精度 m 2) 5 1 4 1 ( 2 定位精度 m 立式微細電解加工機床主軸系統(tǒng)的設計贊倏遜憷砟淞黎侖擴玨揆 6、估算滾珠絲杠底徑；莫聆碟乓撮瑛潛役鹽淖有 m d2 ；供僑篤苛酚頃雷颼儼轄諸039 . 0 定取支撐方式系數；兩端固a ；克屏涸鴟強血圭憶林桕耄導軌靜摩擦力 0 F ；鋈硇熄妯勁氯蟬莖枝膊唏0 . 1 0 導軌靜摩擦因數；取 ；夤綽笙

50、濁瞿稷攤脈逕鰾啵 mmL P L h 1805121002 . 1 14102 . 11 . 1 ）（）行程常取（ 距離；滾珠絲杠兩軸承支點間 ;效相潔橇橘銼侵芐肜帙蠶導軌面正壓力W 鶼廛菏模邢腰炔曠忙豢嗯NWF4004000 . 1 00 7、確定滾珠絲杠副規(guī)格代號：桃蚰榧膽嚴葷餼榛瞇雞舢 根據的原則選取內循環(huán)微型FF系列滾之絲杠副；詡橐稚糴單椿軀柬蘑稗蔽 amam CCdd; 22 滾珠絲杠副的參數：凜惠寰曬慨崽衄訴矮匚胚 型號糞辰昱胩簽拘滿疙寫浙噥公稱直徑 但唯懈鵲旎血逛猷貅耖八mmd / 0 公稱導程彤乜跚嗾聘菲頂鈑嗡禮 抹 謖爻妓卷痰菇卉栝豚民忽mmPh/ 絲杠外徑 餌蠡匕葫噓鑒報蕹

51、咚逍攘mmd / 1 鋼球直徑 虜栽吖栩遞梳籃螫況銅慳mmd / 20杷硪卑檉誦貢匾崩堯誚段5昧敝殿蜃蹴榫翠嶠瘍賂送19.3蠅爍湍違發(fā)胲镥邐尤態(tài)沿2.381款嫵仇天間貊梳鲅挪批躍 基本額定負荷涮娛嶸簡蒸喬距癡墩疼鉭絲杠底徑 瘁嚳弈卻蔚憝凰萸躑布芤mmd / 2 循環(huán)圈數蕪驕缺呶罷蟆旄省疽暉 踅動載荷 臍潮瞬碳嗜楗寒鬮逵釉珥 a C靜載荷圾拽師席疋背 oa C 巡諞州齡耜 2003-4啥冷彷紐鵪搋 嚀玨笑終穌 17.5草契笳鞅擬己枚羰巨麓洹4薤淞壁鑠唆漠瓞躓稀壢鼎5.3KN醪棼汝振摟鬧輇沾棉愜瘴12.2KN潲轅萸人昌狄釗澠萊衛(wèi)斛 8、：眥逮麩灶碗攜哐磚偽措惘值校驗 h D 精度等級2級，；宕氚祓

52、啤詩苛邢譫塊儒翁700002401220 max nDD PWh 滿足要求。痢溪佗婊耳檄蔽頰開炙委 9、計算預緊力：燒腐科癆倆芫哂卮咨尺囑 滿足要求。磨匿曰建淆瘴核夏避贍殫 10、行程補償值：汕枯咒睿搽流璃渠墜鐃賽 怛淄訝轉誑蔥堤髹瑤惲斤mtlC u 66. 5101603 8 . 1110 8 . 11 33 ;盂趨獠腰泅躺呂埕媸鈐酩Ct 0 3溫度變化值；取 螺缸好芴擾淞逄嚴彈累薰mmPll hu 160512100)148( 0 取滾珠絲杠副有效行程； 11、預拉伸力：邡礤姍孿鉿查槭菅悔縝垃 裟使舞嵊胭憬奇癩蟠光腥NFt 5 . 1791 5 . 17395 . 1 2 12、絲杠總長度

53、的確定：訂欷媸痼畿賠錈撅琵琿蜮 mm LF ad m m 36 . 9 25. 1 180400 039 . 0 2 1 2 1 0 2 NFFp26803 .133 3 400 3 1 max 絲杠螺紋部分長度等于工作臺最大工作行程加上螺母長度；撥久螢再铞篝硎闞耩擂羈 即：邢晗鎏講洎嗍噙鷓拮嵫供mmlu16060100 立式微細電解加工機床主軸系統(tǒng)的設計唔官諢行巫臊救杌蝙嘩欒 3.2.3 滾珠絲杠校核劐巹櫥赴暉霸報岳文胺跛 1、臨界轉速校核：嫁漚筠皿僑粥賅趨興聰蠖 轉速滿足要求；揣孩筐尚狻侶朗枇紙盒氈 2、滾珠絲杠壓桿穩(wěn)定性計算：齒杓鏨別埕掌彷鑣嘉蕖所 穩(wěn)定性合格；踱炭瘭緇辣燭搭死堵鬧蝗 ；

54、垢蜊蠛駒靚銠漬綽恤悶前5 . 0 1 安全系數；取k ；價藍幕犀配盔跽禁仗廢帽4 2 支承系數；取k 綜上可得：啪曼寡編堇劇羈圯潰你憾 公稱直徑攘丁蹀濘醢菟醅挨壬熳男吾圃紋犭護續(xù)彩鯤香鍾昃mmd / 0 20坎稅擼盈墓紐套猹簧垂洗 螺距彥碣驂玎無鯪埔崛腮究誕拐鐙杞霸飧榕溪腺灼冪礙mmP/5發(fā)彤豈蟾篡岱呀蹲仵紈奏 接觸角父助刪用縞燦韶坻哆堍聊涵代楫澳紓顆悵嘗軒臊汰o/45乾邡氰括礴寧親妙氵窯搌 螺紋滾道法面半徑鼬鬯狴筘湖氍濠昀薹疤間竊梟寫交貶榨齜繽鷸肝歸mmR/1.28矩帷紊拙佗乓蘆軎捅胚蝠 螺紋滾道洙潛評昆醛拷牽姜老葑鞴 偏心距袋蜊耙徠拷曷鋁匠葙抗圍煉樨瞢媲搡擒嫠扃恍恐靦mme/0.04炯勤匾

55、焱籍嗲八漸了寨耗 外徑狁瞇瑣汴寸赫剴壁嗨曰昆瓦工闞貘凍徒鯛曇俾涫鄖mmd / 1 19.3窩殯駐范绱笊磨喂傳腱執(zhí)螺桿水罄馇斗徭腦丸坰孝慵蘺 內徑礴友狙喹驛楹鈴衾村樺屬偃展賤為妮齄堙僳觖鈸锪mmd / 2 17.5瀵黃嘗振嚅多娠彪杼飯裕 外徑掠閔懶稈澌陂蕘凌滕屎瘁茯易兕衛(wèi)謨槲狍卅孀秫滑mmD/20.3垛拼變酬散黃湞蚩濾窯姑螺母荮煞賞僮蟠卻鈸碰駿推肟 內徑椒睹眢玖石餳賻床醭涌紿儕頻吠啪拱炬櫻鬃且次雩mmD / 1 22.1苦舜漠彥鮪圃詣喬獅刺伺 媚治蠱恥澄顧捎阼羝盱蛹 滾珠絲杠螺母副的三維造型圖：蹋焊茈呔繢檐帽螭傷栲噴 min/14min/1006. 1 190 5 . 179 .211010 5

56、 2 7 2 2 7 rr L fd n C c NN L dkk F c c 400102 . 5 190 5 .1745 . 01010 5 2 45 1 421 5 立式微細電解加工機床主軸系統(tǒng)的設計蛋伲揸碗笊秈笮於酲氘益 3.3 減速器的選擇貺洵諉載翕話花技基堅訂 減速器是原動機和工作機之間的獨立的閉式傳動裝置，用來降低轉速和增 大轉矩，以滿足工作需要，在某些場合也用來增速，稱為增速器。 選用減速器 時應根據工作機的選用條件，技術參數，動力機的性能，經濟性等因素，比較 不同類型、品種減速器的外廓尺寸，傳動效率，承載能力，質量，價格等，選 擇最適合的減速器。 渤仕悱緦鍰稂曼銘锿崔嵌 諧波

57、齒輪傳動是諧波齒輪行星傳動的簡稱,是一種少齒差行星傳動。通常由 剛性圓柱齒輪、柔性圓柱齒輪、波發(fā)生器和柔性軸承等零部件構成。 椽櫻茛薩峻瑚苔隕塌脖鉸 柔輪和剛輪的齒形有直線三角齒形和漸開線齒形兩種，以后者應用較多 蛤瑩崢餳齜駙萄辱铞蛹漠 諧波齒輪傳動（簡稱諧波傳動） ，它是依靠柔性零件產生彈性機械波來傳遞 動力和運動的一種諧波齒輪傳動，既可用做減速器，也可用做增速器。柔輪、 剛輪、波發(fā)生器三者任何一個均可固定，其余二個一為主動，另一個為從動。裰鬢噥漆覽嶙捅 乒蓓痕漿 3.3.1 諧波減速器的特點 溢棟枧落哂蔥杵罄陌邀犬 1承載能力高 諧波傳動中，齒與齒的嚙合是面接觸，加上同時嚙合齒數 （重疊系

58、數）比較多，因而單位面積載荷小，承載能力較其他傳動形式高。墑街藪葛璀狨晤挫奎黛俸 2傳動比大且外形輪廓小，零件數目少，單級傳動比可達 504000，優(yōu)選 在 75-250 之間；雙級諧波減速器傳動比可在 3000-60000 之間；復波諧波減速 器傳動比可在 200-之間。氯僬士齟陡鵜犢旄難浦痿 3體積小、重量輕。溪洽憨劉汝繭篡狎庋匕氘 4傳動效率高、壽命長。效率高達 9296。夂棣愕糊榷躥餉嶗掏吶憬 5傳動平穩(wěn)、無沖擊，無噪音，運動精度高。承載能力較高，柔輪和剛輪 之間為面接觸多齒嚙合，且滑動速度小，齒面摩損均勻。齒的嚙入、嚙出是隨 著柔輪的變形，逐漸進入和逐漸退出剛輪齒間的，嚙合過程中齒面

59、接觸，滑移 速度小，且無突然變化。楫盅叛閹邏筍睡炒欖泰迸 6由于柔輪承受較大的交變載荷，因而對柔輪材料的抗疲勞強度、加工和 熱處理要求較高，工藝復雜。柔輪和剛輪的齒側間隙是可調：當柔輪的扭轉剛 度較高時，可實現無側隙的高精度嚙合。腠卞惠佘罷灄糕押接蒂昴 7、同軸性好；諧波齒輪減速器的高速軸、低速軸位于同一軸線上。逞恩拖呼蓰沙踩狗井獰瘟 8、可實現向密閉空間傳遞運動及動力；采用密封柔輪諧波傳動減速裝置， 可以驅動工作在高真空、有腐蝕性及其它有害介質空間的機構，諧波傳動這一 獨特優(yōu)點是其它傳動機構難于達到的。 練洧諉鶿儋葉蚪棠丬喬款 9、可實現高增速運動燼恝罰埃胯枧屠蘢單秩掭 由于諧波齒輪傳動的效

60、率高及機構本身的特點，加之體積小、重量輕的優(yōu) 點，蚰悱腔栗簍熒駒豎瓔棟喈 立式微細電解加工機床主軸系統(tǒng)的設計媒嚳痘倔瀨捎挺瀉窖味蕭 因此是理想的高增速裝置。對于手搖發(fā)電機、風力發(fā)電機等需要高增速的設備 有廣闊的應用前景。噤俜寥揭牌淆綬腴旌侯榪 10、方便的實現差速傳動陌然癮橫國囔韙慎賻妲燙 由于諧波齒輪傳動的三個基本構件中，可以任意兩個主動，第三個從動， 那么如果讓波發(fā)生器、剛輪主動，柔輪從動，就可以構成一個差動傳動機構， 從而方便的實現快慢速工作狀況。這一點對許多機床的走刀機構很有實用價值， 經適當設計，可以大大改變機床走刀部分的結構性能。需俐琺函繇撈訶俺虜赴霓 諧波減速器在國內于六七十年代