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机床导轨面结构与精密制造工艺的设计说明

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. .word版本. 理工大学

毕 业 设 计

题 目：机床导轨面结构与精密制造 工艺设计 院、 系： 机械动力工程学院 姓 名： 洋 指导教师： 彬 系 主 任： 彬 .

.word版本. 2011年06月24日 .

.word版本. 机床导轨面结构与精密制造工艺设计 摘 要 在机床的生产制造中，特别是对于大型及超大型数控机床，由于其体形庞大，而且需具备超重的载荷能力及重切削负荷能力，采取多条导轨来防止重载荷下工作台的变形，并且可减小超重加工件对导轨的压强。此时如果采用普通润滑导轨，其摩擦力相对较大，特别是导轨的静、动摩擦力变化会直接影响到加工质量及精度的控制，难以达到数控的技术要求。因此，采用静压导轨是机床制造中一种常见的设计形式。 由于具有高刚度、高精度、低磨损等技术优势，静压导轨被广泛应用于数控机床领域。静压导轨的刚度、承载能力及其工作性能直接影响机床的加工精度，确保导轨的精度始终处于最优先对于考虑的因素。在工作过程中，导轨的精度随承载力的变化而变化，有时甚至超出了规定承载的围，这不仅减少了导轨的寿命，同时也降低了数控机床的加工精度和加工围。因此，有必要对现有的静压导轨进行改进，并采用相应的控制方案来提高液体静压导 轨的刚度和承载能力。 论文中第一部分主要研究所研究课题的现状，发展趋势，以及目前以研究的水平，初步确立研究的方向和研究方法。 论文中第二部分分析了导轨的功用和分类，根据实际情况选着其适用导轨。确定设计的理论基础，为下步设计做基础铺垫。 论文中第三部分为本次设计的结构分析，先通过分析静压导轨结构和优缺点及静压导轨在重型机床上的应用和承载能力为导轨制造工艺设计做铺垫。 论文中第四部分为导轨制造工艺设计过程，可通过机床导轨的热处理，导轨结合面表面精度加工及长导轨的分段加工及其自然调平来完成导轨制造工艺设计过程。

关键词：静压导轨;承载能力；热处理；高频表面淬火 .

.word版本. Slide surface structure with precision tools to make the process design

Abstract In the machine manufacturing, especially for large and super large nc machine tools, because its bold, and to have the overweight load capacity and heavy cutting load ability, take DuoTiao guide to prevent the heavy load of the deformation, and can reduce the pressure of the guide to overweight product. If this time using common lubrication guide rail, the friction is opposite bigger, especially the guide rail static and dynamic friction change will directly affect the processing quality and precision of the control, it is difficult to meet the numerical control technology requirements. Therefore, the static pressure guide is a kind of common machine tools design form. Because of the high rigidity, high precision, low wear technology advantage, static pressure guide has been widely used in the field numerical control machine. The stiffness of the static pressure guide rail, carrying capacity, and work capability directly influence the machining precision of the machine tool, to ensure the accuracy of guide rail is always in the most preferred to consider the factors. In the process of operation, the accuracy of the bearing capacity of guide rail with changes, sometimes even beyond the scope of the regulations, . .word版本. the bearing not only reduced the guide life, while also reduces the machining precision of the numerical control machine tools and machining scope. Therefore, it is necessary to improve the existing static pressure guide rail, the corresponding control scheme to improve the stiffness of the guide rail liquid static pressure and load capacity. In the paper the first part of the present situation of the research institute, development trend, and are currently in the level of the research, the research direction and establish preliminary research methods.

The second part of the paper analyzed the function of the guide rail and classification, according to the actual situation of the applicable to pick the guide. Sure the design theory of basis, for the next step design do basic books.

The third part of the paper to the design of the structure analysis, first through the analysis of the advantages and disadvantages of static pressure guide rail structure and static pressure guide in the application of the heavy machine tools and carrying capacity for guide rail manufacturing process or design.

In the paper the fourth part for guide rail manufacturing process design process, but through the machine slideway heat treatment, surface precision guide joint surface processing and long guide section processing and its natural levelling to complete guide rail manufacturing process design process. . .word版本. Keywords： static pressure guide ; carrying capacity ; heat treatment ; high frequency hardening

目 录 摘要 ........................................................... I Abstract ...................................................... II 第1章 绪论 .................................................... 1 1.1 课题背景 ................................................. 1 1.2 课题研究目的和意义 ....................................... 1 1.3 国外机床导轨研究发展现状 ................................. 2 1.4 课题研究的主要容和方法 ................................... 3 第2章 机床导轨的选用 .......................................... 4 2.1 导轨的功用和分类 ......................................... 4 2.2 滑动导轨、静压导轨与滚动导轨的特点和经济性 ............... 4 2.2.1 滑动导轨 ............................................. 4 2.2.2 滚动导轨 ............................................. 5 2.2.3 静压导轨 ............................................. 5 2.3 导轨耐磨性 ............................................... 6 2.3.1 导轨材料的选择 ....................................... 6 2.3.2 铸铁导轨工作面淬火处理 ............................... 6

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半圆导轨轴-概述说明以及解释

半圆导轨轴-概述说明以及解释

半圆导轨轴-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容：半圆导轨轴作为一种重要的机械零件，在工业领域中起着至关重要的作用。

它具有独特的结构和特点，广泛应用于各个领域。

半圆导轨轴是一种结构简单、稳定可靠的零件，由金属材料制成，具有一定的硬度和耐磨性。

它的形状如同一个半圆，把轴心作为圆心，半径为轴的半径。

半圆导轨轴通常配合滚动体使用，通过相互之间的滚动摩擦，实现工作效果。

半圆导轨轴具有承载能力强、导向性好等优点。

由于其特殊的半圆形结构，能够承受较大的径向载荷和轴向载荷，同时具有很好的导向性能，可保证机械设备在运行过程中的稳定性和准确性。

半圆导轨轴广泛应用于许多领域，尤其是在机械制造、自动化生产、精密工艺等领域中发挥着重要的作用。

在数控机床、工业机器人、激光设备等高精度的设备中，半圆导轨轴能够提供良好的支撑和导向功能，使机械设备的运行更加平稳、精准。

本文将对半圆导轨轴的定义、结构与特点以及应用领域进行详细介绍和阐述。

通过对半圆导轨轴的研究和分析，总结出其优势和不足，并对其未来的发展提出展望。

希望通过这篇文章，能够更好地了解和认识半圆导轨轴，为相关领域的工程师和研究人员提供有益的参考和借鉴。

1.2文章结构文章结构是指文章整体组织的框架和安排方式，它决定了读者对文章内容的理解和吸收方式。

本文的文章结构包括引言、正文和结论三个部分。

引言部分旨在引入和概述本文要讨论的主题——半圆导轨轴。

通过提供概述、文章结构以及目的来引导读者对该主题有一个初步的认识。

正文部分是本文的核心，包括半圆导轨轴的定义、结构与特点，以及其应用领域。

在定义部分，我们将详细介绍半圆导轨轴的含义和作用，使读者充分了解它的概念与功能。

在结构与特点部分，我们将对半圆导轨轴的构造和独特特性进行详细描述，从而使读者对其技术特点有更深入的了解。

最后，在应用领域部分，我们将介绍半圆导轨轴在不同领域中的具体应用情况，包括但不限于工业制造、交通运输和机械设备等方面。

滑动导轨气压浮动结构设计

滑动导轨气压浮动结构设计


增大， 这给 机床 带来 诸 多不 利影 响 ： 对相 关 零部 件 的刚度 和 强 度提
出更高 要求 ， 致相 关零 部件 尺 寸增 大 ； 导 当零 部 件之 间 产生 摩擦 而 且 逐渐 加剧 时 ， 会导 致相 关 的零 部件 由于受 热而 发 生变 形 ， 致加 导 工 精度 受到 影 响； 当零部 件 的磨 损程 度 增加 时 ， 导 致零 部 件 的使 会 用 寿命 受 到影 响 而 降低 ； 当机 床 使 用 效率 受 到 外 界 因素 影 响 降低 时 则会 导致 耗 能的增 加 。 因此 本文 依据 静压 轴 承 的原 理设 计 了一种 滑 动 导轨 气压 浮 动 结构， 以减 小移 动部件 与 导轨 的接 触 面压 力 ， 从而 减 小移 动 中 的摩 擦 阻力 。
减 压 效果 ， 驱动 负载 过大 而 停机 ， 至发 生事 故 。 使 甚 因此 ， 要对 气 压
浮 动 系统进 行 特别 设 计 。
我 们 也应 认识 到 ， 静压 导轨 和动 压 导轨 还存 在 着结 构 复杂 的特 点 ，
同时 具有 需要 使用 润滑 油 等诸 多条 件 的 限制 。
船
图 １ 工 作 台和 滑 台结 构 示 意 图 及 工 作 台底 面 示 意 图
２ 滑 动导 轨气 压 浮动 结构 的 设计 ［ ｓ 。］
在 移动 工 作 台 ２的底 面 上 加 工有 沟槽 ３ 与 沟槽 ３相连 通 的 和
， 减 机 床 的导 轨部 件是 决 定机 床性 能 的关 键 部件 之 一 ，而其 支 承 气 孔 ４ 气 孔 ４通过 气 管 接头 和 气管 ５与减 压 阀相 接 ， 压 阀通 过 气 管 与气 动装 置 （ 可为 气 泵 ） 接 ， 气 管上 或 减 压 阀上 安 装有 气 相 在 元 件 空气 静压 轴承 的性 能 则直 接 影响 导轨 部件 的 性 能 ＿ 。 型机 ４ 大 ］ 如 床 运动 部件 相 对较 重 ， 滑动 导轨 摩擦 力 较 大 ， 所 需驱 动 力也 随之 压表 ， 图 ２所 示 。 故
小型精密复杂零件的加工工艺设计

小型精密复杂零件的加工工艺设计


例 ，对其加工 工艺进行 设计 ，为小型精密复杂类零件的工艺设计提供参考 。 关键词 ：小型精密复杂零件 ；加工工艺
中图分类号 ：Ｔ Ｈ１ ６ ２ ． １ 文献标识码 ：Ｂ 文章编 号：１ ０ ０ １— ３ ８ ８ １（ ２ ０ １ ３ ）２ ２— ０ ３ ３—２
Ｐｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｆ ｏ ｒ Ｓ ｍａ ｌ ｌ Ｐｒ ｅ ｃ ｉ ｓ ｉ ｏ ｎ Ｃｏ ｍｐ ｌ ｅ ｘ Ｐａ ｒ ｔ ｓ
行加工 工艺设计 。
序 卜 。 经过分析 ，该零件很难实现整体加工 ，加工工艺 的设计 思路是 ：将零 件均分 为 ６部分 ，分别加工 ６个
分体零件 ，加工工序相对简化 。加工 的难点是需控制 配合处 的精度 ，在分体加工 的基础上进行 拼接 ，实 现 整体 内、外圆柱面加工和尺寸修复 ，保证 整体 的尺寸
小 型精 密 复杂 零 件 的加 工 工 艺设 计
徐 汇 音
（ 苏州 大学 ，江 苏 苏州 ２ １ ５ １ ３ １ ）
摘要 ：机械加工 中，小型精 密复杂零 件的加工 ，对 尺寸精度 、粗糙度 、形 位公差及特 种技术 条件等 要求十分严 格 。如
何合理地设计加工 工艺 ，正确处理好各 面 、孔 和槽 的相互 关 系，保 证加 工质量 十分 关键 。现以精 密数码 产 品中的零 件为
现。
下料 、铣 削粗 加 工 ，去 除大余 量
１ 零件 的 结构及 材料 分析
图１ 所 示 为 一精 密 数码 产 品 中 的零 件 （ １ ／ ６剖 面 的 立体 图 ） ， 由于 该 零 件 内 壁 结构 复 杂 ，纵 向有 导轨 、横 向开槽 等 ，很难 实 现整 体 加 工 ；材 料 是 冷 作 模 具 钢 Ｄ Ｃ ５ ３ ，应 用于通 用及 精密模 具领域 ，在 高 温 （ ５ ２ ０～ ５ ３ ０ 图 １ 工件的立体图 ℃ ）回火后可达 Ｈ Ｒ Ｃ ６ ０— ６ ３ ，硬度 高 ，强 度和耐磨性 较好 ，韧性在冷作模 具钢中较为突 出，很少 出现裂纹 和开裂 ，大大 提高了使用寿命 ；线切割加工后的残余 应力较 小 ，线 切割加 工后的裂纹和变形得到抑制 ；切 削性 和研 磨 性较 优 ，可增 加零 件 寿命 和减 少 加工 工
浅析数控机床自动化设计与制造

浅析数控机床自动化设计与制造

浅析数控机床自动化设计与制造于石林摘㊀要：机床加工的程度和进展是国家加工能力和现代化的重要标志之一㊂机床自诞生以来经历了主要的开发过程：普通机床和数控机床㊂数控机床的加工精度远远高于普通机床㊂因此，数字机床是最重要的机械生产设备㊂关键词：自动化设计；数控机床；制造；分析一㊁数控机床的优点与缺点（一）数控机床的优点一是适用于零件性强，能够加工复杂形状的零件表面㊂在同一数控机床中，只需修改加工工艺即可适应不同类型和尺寸的零件的自动加工，从而极大地方便了在复杂结构中生产个别零件㊁少量零件和测试新产品，特别是对于精密复杂面（如螺旋曲面）㊂二是处理精度高，处理质量稳定㊂目前，数控机床控制的刀具和工作台的最小运动量（当量脉冲）一般可达０．０００１ｍｍ，数控系统自动补偿传动链中的逆间隙和螺距误差，使数控机床获得较高的加工精度㊂此外，制造精度因此，与零件批大小相同，产品合规率高，处理质量稳定㊂三是高生产效率㊂由于数控机床的结构是刚性的，因此可以用较大的切削参数进行强切削，主轴转速和进给率的变化比普通机床大㊂因此，可以在加工过程中选择最佳切削参数，提高数控机床的切削效率，节省加工时间㊂数控机床的效率是普通机床的２ ３倍㊂四是经济效益良好㊂当数控机床用于生产个别零件和小批量零件时，可节省标识时间，缩短调整㊁加工和检验时间，并节省直接生产成本；它还可以节省设计和制造刀具的成本㊂机床加工精度高，质量稳定，废物率低，生产成本进一步降低㊂此外，数控机床也可以制造多功能机床，因此，尽管数控机床成本较高，但仍可获得良好的经济效益㊂五是高度自动化㊂机床的深度自动化可以大大减小劳动强度和操作员数量，同时促进现代管理和先进制造系统的发展㊂（二）数控机床的基本特征㊂在整个制造过程中必须全封闭防护，以减少或防止某些危险事件㊂在操作过程中，加工中心主要通过主轴与进给轴的相互联动来完成，连杆轴数量相对较多㊂但是，可以根据不同的程序来调整不同的轴，以获得精确的加工操作㊂应用多刀片自动切换系统和工作台同时处理，确保系统同时支持多刀片自动切换㊂只需在刀具库中配置适当的刀具并完成相应的编程即可㊂（三）数控机床的缺点㊂数控机床的主要缺点如下：价格高，设备首次投入大；操作和维护人员的高技术要求；加工复杂形状的零件时工作量大㊂二㊁数控加工中心的组成（一）基础元件主要特征是机床㊁工作台和夹具，它们构成机床的基本结构，并在机床加工过程中承受动态和静态载荷㊂因此，满足高强度加工要求很重要㊂这些零件通常通过铸造实现㊂（二）主轴组件一般来说，数控加工中心的主轴部件由许多不同的部件组成，如电机㊁主轴箱㊁轴承等，主轴本身属于加工中心的动力输出部件，在加工中心中起着特别重要的作用㊂主轴的所有动作和指令都由数控系统控制㊂因此，加工中心的制造精度是通过控制主轴回转的精度和精度来实现的㊂（三）数字控制系统数控系统是系统运行和过程控制的关键㊂它主要由数字控制系统组成，如数字控制设备㊁面板㊁伺服驱动系统等㊂通过协调信息和参数输入㊁数据处理㊁插补运算等㊂（四）刀系统自动更换如果在加工过程中需要定制和替换刀具，数控程序可以发出一个刀具切换命令㊂该命令将从刀具库中移除刀具，并根据该命令完成刀具切换㊂这是通过换刀系统完成的㊂旋转台㊁刀库是系统的基本组件㊂（五）辅助装置是加工中心的辅助部分㊂虽然他没有直接参与产品的制造，但他可以提高加工的准确性和效率，包括排屑处理㊁润滑㊁渡压对制造过程特别重要的检验系统㊂三㊁车床自动化设计加工车床自动设计是车床设计和优化，旨在实现特定的处理目标㊂自动化是通过手动编程和命令驱动的系统和平台实现的㊂车床自动化系统由服务系统㊁数字控制设备和车床主体组成㊂为了最大限度地提高自动化过程的效率和效力，需要密切协调不同的系统㊂（一）数控车床的主体一是主轴㊂是影响加工精度的重要因素㊂作业效能和速度参数对决定制造效率至关重要㊂主轴转速的自动化程度和转速变化精度是影响机器自动化的重要因素㊂变频调速柜自动运行㊂机械通信目前正在逐步更换，自动调整在很大程度上是自主的，需要更高程度的流程自动化㊂二是导轨㊂导轨负责指导和控制加工运动㊂这对机床刀具运动的精度和机床刀具加工的精度至关重要㊂机器中使用的大多数滑动导轨都是金属，而一些专业的车床可以用塑料装配导轨㊂新导轨坚固耐用，耐腐蚀㊂最重要的是容易润滑，摩擦系数低㊂（二）数字控制和伺服系统数控和普通车床最大的区别在于存在数字控制和伺服系统㊂车床检测装置还可监控和测试整个加工过程，数控装置发挥全系统调配功能，伺服系统应与数控机床协调执行㊂一是数字控制装置㊂在制造过程中，数控设备的重要功能是接收和处理数控系统的信息㊂二是伺服系统㊂普通车床使用机床伺服电动驱动机床完成加工作业的机构，称为伺服机构㊂在数控系统中，脉冲信号主要由操作电路产生，驱动电路由该信号控制㊂伺服系统可在机器的生产和控制中发挥重要作用，它是一种数控工具，可为电路㊁元件或其他设备提供特定指令，以实现精确的移位㊂四㊁结语通常，数字车床提高了产品生产率，降低了劳动生产率，大大提高了零件精度，为开发新产品节省了大量人员和设备，近年来提高了电子产品的竞争力，并在我国数字机械的生产和质量方面取得了显著进展㊂我国数控机床可跨越多个领域㊂现在可以说数控机床技术已经到达了最快的开发阶段㊂但是，中国技术还需要进一步改进，自动化程度较低，这一方面未来取得进一步进展㊂参考文献：［１］高涛．数控机床机械结构设计和制造技术新动态探讨［Ｊ］．湖北农机化，２０１９（１０）：１７．［２］李涛．ＰＬＣ在数控机床中的自动化控制应用［Ｊ］．农家参谋，２０１８（１３）：２１９．作者简介：于石林，山崎马扎克机床（辽宁）有限公司㊂２４１。