《支撐件與導軌設計》ppt課件

1、機床支撐件與導軌設計主要內容n支撐件與導軌的功用與根本設計要求n支撐件靜態(tài)特性與構造設計n導軌失效方式及分類n普通滑動導軌與滾動導軌構造特點n導軌間隙調整方法支撐件與導軌的功用n支撐件功用支撐件功用n導軌副功用導軌副功用n導軌起著導向和支承的作用。導軌起著導向和支承的作用。n銜接方式銜接方式n做成一體做成一體n裝配、鑲嵌或粘接裝配、鑲嵌或粘接 機床的支承件主要指床身、立柱、橫梁、底座等根底件，其主要作用是支承安裝在上面的零部件，并保證各零部件之間正確的相互位置關系和相對運動軌跡。任務時接受重力，切削力、摩擦力、夾緊力等。導軌起著導向和支承的作用。支撐件與導軌的性能要求n支撐件性能要求n支撐件剛

2、度n支撐件的抗振性n支撐件的熱穩(wěn)定性n其他要求 n支撐件設計特點n以切削力為主n以挪動件重力和熱應力為主n重力和切削力同時思索支承件的性能要求及其改善措施1. 支承件的剛度 支承件剛度是指支承件在恒定載荷和交變載荷作用下抵抗變形的才干。前者稱為靜剛度，后者稱為動剛度。影響支承件剛度的要素是支承件的受力形狀、支承件的資料和支承件的構造等要素。提高支承件的剛度的方法有： 1改善支承件的受力形狀。 2采用高剛性的資料。 3采用合理的構造加大接觸剛度，如圖2.56所示。 4采用平衡和預變形的方法。圖2.56 肋條方式a口字型 b縱橫肋條 c三角形 d交叉型 e蜂窩型 f米字型 g井字型abcdefg提

3、高支撐件本身剛度提高支撐件本身剛度正確選擇支撐件的截面尺寸正確選擇支撐件的截面尺寸合理布置肋板合理布置肋板合理開窗加蓋合理開窗加蓋提高支撐件銜接剛度和部分剛度提高支撐件銜接剛度和部分剛度支撐件肋條的布置支撐件肋條的布置合理選擇支撐件壁厚合理選擇支撐件壁厚2. 支承件的抗振性 支承件的抗振性是指其抵抗受迫振動和自激振動的才干。提高支承件抗振性的措施有： 1采用高阻尼資料，提高抗振性。 2采用高阻尼部件。如液壓導軌，提高抗振才干。 3改善支承件的支承條件，如采用消振墊，加固地基， 移開振源，提高抗振才干。 4振源與支承件分開。如把電動機、傳動安裝單獨放置。 5提高支承件的靜剛度，就可提高動剛度。3

4、. 支承件的熱變形改善支承件熱變形的措施有： 1在機床構造方面，采用熱對稱構造。 2在機床上采取熱平衡措施。 3在機床上采取控制溫升的措施。 4采用熱位移補償，預測熱變形規(guī)律，建立數(shù)學模型存入計算機中進展實時補償。4. 其他要求 n 支承件設計時還應便于排屑，吊運平安，合理安頓液壓、電器部件，并具有良好的工藝性等。 床身 床身是整個機床的根底支承件，普通用來放置導軌、主軸箱等重要部件。1 床身的整體構造 數(shù)控車床的床身構造 如左圖所示。 中小型車床床身構造 如右圖所示 當任務臺在溜板上挪動時，由于床身導軌跨距較窄，致使任務臺在橫溜板上挪動到達行程的兩端時容易出現(xiàn)翹曲，影響加工精度。為了防止任務

5、臺翹曲，有些立式床身增設了輔助導軌來保證挪動部件的剛性，如圖2.59所示。a有翹曲景象 b有輔助導軌圖2.59 帶輔助導軌的床身1主軸箱 2工件 3任務臺 4溜板 5床身2床身的截面外形n床身中常用的幾種截面肋板布置如圖2.61所示。 aV形肋 b對角 c斜方肋圖2.61 床身截面肋板布置3床身箱體封砂構造 如圖2.62所示a舊構造 b新構造圖2.62 鑄造床身的封砂構造立柱n1. 臥式機床的立柱構造 臥式數(shù)控機床的立柱通常采用雙立柱框架構造方式，主軸箱裝在雙立柱的中間，可沿立柱導軌上下運動，如圖2.63所示。圖2.63 雙立柱構造 臥式機床采用雙立柱構造的優(yōu)點是：剛性好，熱對稱性好，穩(wěn)定性好

6、。 雙立柱構造的缺陷是：制造工藝性差，裝配、調試不方便。 n圖2.64所示為臥式加工中心立柱的橫向截面外形。 圖2.64 雙立柱截面2. 立式機床的立柱構造 如圖2.65所示。 a斜方雙層壁肋板 b對角線交叉肋板 c井字形肋板圖2.65 單立柱構造導軌的性能要求及其分類n在一對導軌中，與支承件連成一體固定不動的導軌，稱為支承導軌，與運動部件連成一體的導軌稱為動導軌。導軌的精度和性能對數(shù)控機床的加工精度、承載才干、運用壽命，同時對伺服系統(tǒng)的性能都有著很大的影響。因此，在數(shù)控機床上對導軌有如下要求：n 導向精度高 n 良好的耐磨性 n 足夠的剛度 n 具有低速運動的平穩(wěn)性 n 工藝性好 導軌副分類

7、n按運動軌跡分類n直線運動n圓周運動n按摩擦性質分類n滑動導軌n滾動導軌n按任務性質分類n主運動導軌n進給運動導軌n移置導軌n卸荷導軌n按構造方式分n開式導軌n閉式導軌滑動導軌n 滑動導軌具有構造簡單、制造方便、接觸剛度大的優(yōu)點。塑料導軌與其它導軌相比有以下特點：摩擦系數(shù)小，且動、靜摩擦系數(shù)相差很小，能防止低速爬行景象；化學穩(wěn)定性、抗振性好；耐磨性好，且具有良好的自光滑性；構造和工藝簡單，本錢低，維護修繕方便等。n失效方式n磨損n疲勞和壓潰1貼塑導軌 n 如以下圖所示，貼塑導軌是在動導軌上粘接上一層塑料導軌軟帶，通常與支承導軌上的鑄鐵導軌或淬硬鋼導軌相配運用。塑料導軌軟帶是由聚四氟乙烯為基體，

8、參與合金粉和硫化物等多種填充劑制成的復合資料。 1床身 2任務臺 3下壓板 4導軌軟帶 5貼有導軌軟帶的槽條2 涂塑導軌 n 涂塑導軌是在動導軌和支承導軌之間采用涂塑或注塑的方法制成塑料導軌。涂塑的資料是環(huán)氧型耐磨涂層，以環(huán)氧樹脂和二硫化鉬為基體，參與增塑劑，混合成液狀或膏狀為一組份和以固化劑為另一組份的雙組份塑料涂層。當導軌間隙調整好后，將二組資料按比例混合好，注涂于動導軌涂層面上，固化成塑料導軌面。3金屬導軌 塑料導軌常用在導軌副的動導軌上，與其相配的金屬導軌有鑄鐵和鑲鋼兩種，組成鑄鐵塑料導軌副或鑲鋼塑料導軌副。 鑄鐵導軌 鑲鋼導軌 有色金屬資料導軌 4滑動導軌的構造及其組合方式 滑動導軌

9、的常見截面外形，如下圖。5滑動導軌的間隙調整 n 壓板調整法 如圖2.48所示。 鑲條調整法 na、平鑲條 如圖2.49所示。 a矩形導軌 b燕尾槽導軌 c平導軌圖2.49 平鑲條1調理螺釘 2平鑲條 3緊固螺釘b、斜鑲條 如圖2.50所示。 圖2.50 斜鑲條1、3、5、6調理螺釘 2、4、7斜鑲條3. 滾動導軌n 滾動導軌摩擦系數(shù)小，動、靜摩擦系數(shù)相接近，且不受運動速度變化的影響，因此運動輕便靈敏，所需驅動功率小；摩擦發(fā)熱少，磨損小，光滑容易，精度堅持性好；低速運動平穩(wěn)性好，不易出現(xiàn)爬行景象，挪動精度和定位精度高；可經(jīng)過預緊提高其剛度。數(shù)控機床常用的滾動導軌有兩種：n 滾動導軌塊n 直線滾動導軌1滾動導軌塊 如圖2.51所示。圖2.51 滾動導軌塊1固定螺釘 2導軌塊 3動導軌體 4滾動體 5支承導軌 6、7帶反回檔槽板2直線滾動導軌 如圖2.52所示。圖2.52 直線滾動導軌a直線滾動導軌橫截面構造圖 b縱向構造圖 c橫向表示圖 d受力圖1滾珠 2回珠孔 3、9密封墊片 4端面擋板 5滾