总结考试重要考点【最新经典版】.pdf

2012 年 机械制造装备设计各章概念考试重要考点 最新 经典版 1 人类社会需求的产品可划分为两大类 机械类产品 非机械类产品 2 机械类产品可分为三类 1 生活机械类产品 汽车 飞机 轮船 枪支等 2 机械设备 食品机械 机械制造装备 机床 3 机械制造业是生产机械类产品 包括生活类机械产品 机械设备 机械制造装 备 的产业 4 机械制造装备是制造业的基础 机械制造业直接为生活类机械产品制造业 机 械设备制造业及机械装备制造业本身提供机械制造装备 机械设备制造业又为非 机械制造业提供生产设备 机械制造装备几乎与整个制造业都有关系 5 市场竞争的要素 时间要素 质量要素 成本要素 服务要素 6 机械制造装备适应市场竞争的对策 1 创新开发机械制造装备时 若无确定 的应用对象群 应综合考虑既要提高其柔性 又要提高其生产率 若有确定的应 用对象群 可根据对象群的特点 或者以提高制造的柔性为主 但又不降低其出 生率 或者以提高生产率为主 但又不降低其柔性 2 在开发或者选择使用机 械制造装备时 应综合考虑提高装备的柔性 生产率 自动化程度 企业的投资 能力以及企业的生产批量 7 机械制造生产过程应包括毛坯生产 加工生产 装配生产三部分生产活动 8 机械制造生产活动的基本功能 加工功能 物流功能 测控功能 9 机械制造生产模式及其特点 1 单机生产模式 加工装备柔性好 自动化程 度低 总生产率低 质量一致性差 制造装备资金投入少 适合单件小批量生产 2 大规模生产模式 属于刚性系统生产模式 自动化程度高 生产率高 质量 一致性好 制造装备资金投入大 适合大批量生产 3 柔性制造系统模式 装 备制造柔性好 自动化程度高 生产率一般 质量一致性好 一次性资金投入大 适合生产批量 4 可重构制造系统 柔性高 自动化程度高 生产率介于柔性 制造系统和刚性生产系统之间 质量一致性好 一次性资金投入大 适合生产批 量 10 机械制造装备的柔性 机械制造装备的功能具有柔性 例如 一台机床具备 多台机床的功能 适应对象的能力 11 制造装备的时间柔性 当企业的产品更新时 可以经过制造装备重组重构 以适应新的产品加工 从时间上看 今天在柔性制造系统中使用的装备 两三年 后产品变了 该装备经过重组重构后 还可以在新的柔性制造系统中使用 12 制造装备的空间柔性 制造装备可以同时适应多种零件的加工 从占地空间 上看 一个柔性制造系统相当于制造系统的功能 13 制造装备的柔性与生产率是相互矛盾的 装备的功能强 柔性好 其生产率 一般不高 反之 生产率很高 14 机械制造装备的组成 及各自的功能 常用类型 1 加工装备 加工功能 机床 夹具和清洗机等 2 物流装备 搬运功能 搬运装置 上下料装置和交换 装置等 3 测控装备 测量及控制功能 检测装置 监视装置和控制装置等 15 机械制造装备设计的基本要求 1 功能 指机床适应不同生产要求的能力 2 性能 机械制造装备功能的强弱 决定了它的作业功能 而作业的质量则主 要取决于机械制造装备性能的高低 A 刚度 机械系统抵抗变形的能力 刚度 影响它的工作精度和生产率 也指在指加工过程中 切削力的作用下 抵抗刀具 相对于工件在影响加工精度方向变形的能力 其大小是变形方向上 单位变形所 能承受的最大载荷 通常用下式表示刚度 k F y k 刚度 N um F 载荷 N y 在载荷作用下产生的变形 um 刚度包括静态刚度 一般情况下所说的刚度 动态刚度和热态刚度 静载荷 不随时间变化或变化极为缓慢的载荷 静刚度 抵抗静载荷引起变形的能力 动载荷 随时间变化的载荷 动态刚度 抵抗交变 的动载荷引起变形的能力 是抗振性的一部分 热态刚度 抵抗温度变化引起变 形的能力 B 振动 抗振动能力指其在交变载荷作用下抵抗变形的能力 振动 会降低其工作精度 影响生产率并加速损坏 而且会产生噪声 影响机床振动的 主要原因有 机床的刚度 如构件的材料选择 截面形状 尺寸 筋板分布 接触表面 的预紧力 表面粗糙度 加工方法 几何尺寸等 机床的阻尼特性 提高阻尼是减少振动的有效方法 机床结构的阻尼包括构件材料的内阻尼和部 件结合部的阻尼 结合部阻尼往往占总阻尼的 70 90 左右 应从设计和工艺 上提高结合部的刚度和阻尼 机床系统固有频率 若激振频率远离固有频率 将不出现 共振 在设计阶段通过分析计算预测所设计机床的各阶固有频率是很 必要的 C 热变形 会破坏装备的几何精度 加速运动件的磨损 甚至会影响 正常运转 D 精度 观测结果 计算值或估计值与真值之间的接近程度 分为 普通精度级 精密级和超精密级 在设计阶段主要从整机的精度分配 元件及材 料选择等方面来提高其精度 a 几何精度 机械制造装备空载条件下 在不运动 或运动速度较低时各主要部件的形状 相互位置和相对运动的精确程度 是评价 机械制造装备质量的基本标准 它主要决定于结构设计 制造和装配质量 主要 分为 直线度 平行度 平面度 垂直度 回转轴的径向和轴向振摆 同轴度 分度精度及丝杠螺距精度等 b 回转精度 主轴误差运动的范围 影响因素为结 构设计及制造等方面 c 传动精度 是指传动系统各末端执行件之间运动的协 调性与均匀性 主要影响因素是传动系统的设计 传动元件的制造和装配精度 d 定位精度 是指机械制造装备的定位部件达到规定的位置的精度 对数控装备 而言 是指实际运动到达的位置与指令位置一致的程度 定位精度直接影响工作 精度 影响因素有装备构件伺服控制系统的精度 刚度以及其动态特性等都会影 响数控装备的定位精度 e 重复定位精度 是指机械制造装备运动部件在相同的 条件下 用相同的方法重复定位时位置的一致程度 影响因素为传动机构的反向 间隙 f 工作精度 机械制造装备的作业精度 工作精度是各种因素综合影响的 结果 包括装备的精度 刚度 热变形等 g 精度保持性 在规定的工作期间内 保持机械制造装备所要求的精度 主要影响因素有结构设计 工艺 材料 热处 理 润滑 防护 使用条件等 E 噪声 物体振动是产生声音的来源 F 低速 运动平稳性 爬行 当运动部件低速运动时 主动件匀速运动 被动件往往出现 明显的速度不均匀的跳跃式运动 即时走时停或者时快时慢的现象 爬行影响其 定位精度和工作精度 产生爬行现象的主要原因是摩擦面上摩擦系数的变化和传 动机构的刚度不足 防止爬行 设计有低速运动工况的部件时 应减少静 动摩 擦系数之差 提高传动机构刚度和降低移动件的质量等 3 结构工艺性 4 标 准化 5 柔性与可重组能力 6 物流系统的可接近性 是指加工装备 检测装 备与物流装备之间进行物料 工件 刀具 夹具 切削及检测等 交接的方便程 度 7 生产率和自动化 8 成本 应在尽可能保证产品性能要求的前提下 提 高其性能价格比 9 生产周期 10 可靠性 是指产品在规定条件下和规定时 间内完成规定任务的能力 11 造型设计 12 安全与环保 应避免和减少环境 污染 如噪声 有毒物质 化学性有害气体及水质污染等 16 机械制造装备设计的内容 产品规划 方案设计 技术设计和施工设计等四 个方面 17 设计任务书内容 产品的用途描述 设计所需要的全部重要数据 总体布局 和结构特征 应满足的要求 条件和限制等 设计任务书是产品设计 评价和决 策的依据 18 如何制定设计任务书 明确设计任务 在市场调查的基础上进行可行性分析 进而确定产品设计的主要要求和设计参数 19 方案设计内容 包括运动原理方案设计 传动原理方案设计 结构原理方案 设计 20 设计过程的迭代内容 1 产品规划 2 方案设计 3 满意 不满意再重新方案设 计 4 技术设计 5 满意 不满意再重新技术设计 6 施工设计 21 机械制造装备与其他工业装备相比 应特别强调满足的要求 1 加工精度方 面的要求 2 强度 刚度和抗震性方面的要求 3 加工稳定性方面的要求 4 耐 用度方面的要求 5 技术方面的要求 22 机械制造装备设计的设计类型 1 创新设计 2 变型设计 3 组合设计 本 质区别 创新设计 一般需要较长的设计开发周期 投入较大的研制开发工作量 变型设计 变型设计不是孤立无序的设计 而是在创新设计的基础上进行的 模 块化设计 对一定范围内不同性能 不同规格的产品进行功能分析 划分一系列 的功能模块 而后组合而成的 23 创新设计及意义 创新设计是指采用新技术 新原理和非常规方法进行设计 它使得设计产品的整体或局部是前所未有的或前所未知的 意义 面对日益激烈 的市场竞争 创新设计是增强机械产品竞争力的根本途径 产品创新设计将成为 抢占市场的决定性因素 只有创新设计才能产生真正具有市场竞争力的创新产 品 同时 创新设计作为设计的本质 它既是面向产品全生命周期的设计 又是 面向市场 面向用户的设计 24 模块化变型设计方法的优点 1 有利于产品快速响应市场 2 有利于产品 的更新换代和产品的开发 3 有利于提高产品质量 4 有利于降低产品成本 5 便于装配和维修 缺点 模块划分问题是一个难度非常大的设计寻有问题 25 位姿 是指其末端执行器在指定坐标系中的位置和姿态 26 作业功能位姿 作业位姿 用作业功能的要求来描述 运动功能位姿 运动 位姿 用坐标运动类型机械制造坐标的运动功能来描述 27 机械制造装备的运动学方程 功能矩阵方程 Tw TmTw是机械制造装备的作 业功能矩阵 表示作业功能所要求的末端执行器之间的位置和姿态关系 可以用 齐次坐标变换矩阵来描述 Tm是机械制造装备的运动功能矩阵 含义是用机械制 造装备的运动功能去实现它的作业功能要求 求解运动原理方案就是求运动学方 程的解 即寻找能够满足功能要求的运动原理方案 28 试错法是纯粹经验的学习方法与判断方法 分析法是对设计成果的周密分析 判断其正确 合理性的判断方法 29 创成式设计法和分析式设计法求解运动原理方案 相同点 作业功能矩阵 Tw 的确定方法相同 都是根据末端执行器作业的位置和姿态的功能要求来确定 不 同点 运动功能矩阵 Tm的确定方法不同 创成式设计法是采用理论创成的方法 设置方案 用解析的方法求解方案 求解的难度大 尤其是结构原理解的求解难 度非常大 而分析式设计法是经验提出或构思出某种方案 是先有方案 再用解 析的方法验证方案 求解方法对设计人员知识依赖性大 且不一定能够求出所有 可能的原理解 但可以分析方案的可行性及进行方案比较 30 机床的基本工作原理 通过刀具与工件之间的相对运动 由刀具切除工件上 多余的金属材料 使工件具有要求的尺寸和精度的几何形状 31 机器人的基本工作原理 通过操作机上各运动构件的运动 自动地实现手部 作业的动作功能及技术要求 在基本功能及基本工作原理上 工业机器人与机床 的相同点 二者的末端执行器都有位姿变化要求 如机床在加工过程中 刀具相 对工件有位姿变化要求 机器人的手部在作业过程中相对作业对象也有位姿变化 要求 二者都是通过坐标运动来实现末端执行器的位置变化要求的 二者的不同 点 机床以直角坐标形式运动为主 而机器人以关节形式运动为主 机床对刚度 精度要求很高 其灵活性相对较低 而机器人对灵活性要求很高 其刚度 精度 相对较低 32 自动导航物流小车的基本工作原理 车体 末端执行器 上装载货物 通过 车轮相对地面运动 蓄电池提供动力 导航及控制装置保证小车沿要求的路径安 全自动地行驶 将货物运送到作业站点 自动导航物流小车是通过车轮回转运动 及转向来实现末端执行器车体的位姿变化要求的 33 工件几何表面的形成原理 任何一个表面都可以看成是一条曲线 或直线 沿着另一条曲线 或直线 运动的轨迹 这两条曲线 或直线 称为该表面的发 生线 前者称为母线 后者称为导线 工件加工表面的发生线是通过刀具切削刃 与工件接触并产生相对运动而形成的 34 发生线的形成方法 a 轨迹法 描述法 b 成形法 仿形法 c 相切法 旋切 法 d 展成法 滚切法 35 几何齐次坐标变换矩阵 描述静止状态下坐标系之间的位姿关系的齐次坐标 变换矩阵 36 运动齐次坐标变换矩阵 描述运动前后坐标系之间的位姿关系的齐次坐标变 换矩阵 37 机床坐标系的确定方法 1 机床基准坐标系的选取 2 基准状态的选取 3 运动轴的坐标系的选取 4 基准状态下局部坐标系的选取 38 机器人坐标系的确定方法 1 坐标系按右手定则确定 2 确定基准状态 3 关节轴线及位置选取 4 基准状态下关节坐标系的确定 39 自动导航物流小车坐标系的确定方法 参考坐标系 固定在大地上 是描述 车辆运动路径的基准 40 机床的运动学方程 功能基矩阵方程 tT p Tt p其中 tT p是机床的作业功能矩 阵 是根据机床的作业功能 用几何齐次坐标变换矩阵表示的机床一个末端执行 器工作台坐标系与机床另一个末端执行器主轴的机械接口坐标系的位姿关系 是 Tw Tm的作业功能矩阵Tw在机床运动学中的具体描述 Tt p是根据机床的运动功能 用运动齐次坐标变换矩阵表示的机床一个末端执行器工作台坐标系与机床另一 个末端执行器主轴机械接口坐标系的位置关系 它描述了机床两个末端执行器工 作台和主轴之间的相对运动 是 Tw Tm的运动功能矩阵 Tm在机床运动学中的具体 描述 41 机床运动原理方案的判断 采用分析式设计法求解运动原理方案 判断标准 既能满足加工作业要求 运动轴的设置有无冗余 42 用机器人的基本运动方案设置其他运动方案 推理设置 采用运动功能等效 排列顺序互换等方法还可以推理设置其他各种运动原理方案 43 机床设计应满足的基本要求 1 工艺范围 指机床适应不同生产要求的能力 也可称之为机床的加工功能 它直接影响到机床结构的复杂程度 设计制造成本 加工效率和自动化程度 2 柔性 指其适应加工对象变化的能力 市场经济的 发展 对机床及其组成的生产线要求越来越高 以适应越来越快的产品更新换代 速度 3 与物流系统的可接近性 指机床与物流系统之间进行物料 工件 刀 具 切屑等 流动的方便程度 4 刚度 指加工过程中 在切削力的作用下 抵抗道具相对于工件在影响加工精度方向变形的能力 它直接影响机床的加工精 度和生产率 5 精度 要保证能加工出一定精度的工件 作为工作母机的机床 必须具有更高的精度要求 6 噪声 噪声损坏人的听觉器官和生理功能 是一 种环境污染 应设法降低 7 生产率 通常是指单位时间内机床所能加工的工 件数量 提高生产率 可降低工件的加工成本 8 自动化 指在无人工干预的 情况下 按规定的动作要求 通过机械 电子或计算机的控制 自动完成全部或 部分的加工 机床自动化程度越高 加工精度稳定性越好 还可有效降低工人劳 动强度 便于一个工人看管多台机床 大大提高劳动生产率 9 成本 是衡量 产品市场竞争力的重要指标 应尽可能在保证机床性能要求的前提下 提高其性 能价格比 10 生产周期 也是衡量产品市场竞争力的重要指标 应尽可能缩短 机床的生产周期 12 可靠性 无故障运行的概率 应在保证生产要求的前提下 尽可能提高 13 造型和色彩 应根据机床功能 结构 工艺及操作控制等特点 按照人机工程学的要求进行设计 44 机床设计的主要内容与方法变革的原因 在数控技术方面 伺服驱动系统可 以方便地实现机床的单周运动及多轴联动 从而减少复杂 笨重的机械传动系统 机电结合技术的发展 出现了电主轴 直线电动机 力矩电动机 可以进一步使 机床主运动系统和进给系统的机械传动减少至零 使机床传动系统设计的内容及 方法发生重大变化 45 机床设计的内容及步骤 1 机床主要技术指标设计 2 总体方案设计 3 详 细设计 4 机床整机综合评价 5 定型设计 46 机床的传动原理图 将动力源与执行件 不同执行件之间的运动及传动关系 同时表示出来 47 机床的运动原理图 运动功能原理图 将机床运动功能式用简洁的符号和图 形表达出来 除了描述机床的运动个数 形式及排列顺序之外 还表达了机床的 两个末端执行器和各个运动轴的空间相对方位 是认识 分析和设计机床传动系 统的依据 48 运动分配式 运动功能分配设计是确定运动功能式中 接地 的位置 用一 点 表示 点 左侧的运动由工件完成 右侧的运动由刀具完成 机床的 运动功能式中添加点 接地符号后 称之为运动分配式 评价依据 避重就 轻 的原则机械评价 49 机床机构布局评价的主要依据 1 性能 2 制造成本 3 制造周期 4 生产 率 5 与物流系统的可接近性 6 外观造型 50 机床的主参数的确定 在主参数系列标准中选用相近的数值 51 机床的尺寸参数的确定 1 与被加工零件有关尺寸 2 标准化工具或夹具的 安装面尺寸 52 机床运动参数 主轴 工件安装部件 工作台 的运动速度 53 驱动方式的选择 主要依据机床的变速形式和运动特性要求来确定 54 机床的主运动系统 包括主运动传动和主运动结构 55 机床主运动的传动系统 包括变速部分和传动部分 按照传动方式可分为机 械传动 机电结合传动和零传动 56 机床的转速图 可以表示出传动轴的数目 传动轴之间的传动关系 主轴的 各级转速值及其传动路线 各传动轴的转速分级和转速值 各传动副的传动比等 转速图是由一些相互平行和垂直的线束组成 其中 距离相等 不代表各轴间的 实际中心距 的一组竖线代表各轴 轴号写在上面 距离相等的水平线之间的距 离代表公比 各竖线上的小圆圈代表各轴的转速 57 变速组的级比是指主动轴上同一点传往被动轴相邻两传动线的比值 用 xi 表示 58 级比 xi中的指数 Xi 值称为级比指数 它相当于上述相邻两传动线与被动轴 交点之间相距的格数 59 常规变速传动系统中各变速组遵循的级比指数规律 1 基本组的级比指数 等于 1 即 x0 1 2 任一扩大组的级比指数大于 1 且等于基本组的传动副数 与该扩大组之前 按扩大顺序计 各扩大组的副数的乘积 即 xi P0P1P2 Pi 1 60 有级变速主传动系统设计原则 变速组的排列顺序 扩大顺序 降速顺序及 变速范围应遵循如下原则 前多后少 前密后疏 先缓后急 不超极限 61 卸荷 去掉或减少结构上承担的荷载 62 卸荷机构 使装备处于不带载荷或减少载荷情况下工作的机构 63 卸荷机构的作用 因为床头箱内部紧凑 而第一轴除皮带轮外的受力不大 没有必要为抵消皮带的拉力而选用大的轴承和轴 所以用卸荷式机构更划算 64 主传动系统零传动 主传动系统的变速部分采用主电动机变速 没有传动部 分 称为主传动系统零传动 65 进给传动系统零传动 进给传动系统的变速部分采用直线电动机 直接驱动 电动机变速 没有传动部分 称为进给传动系统零传动 66 电主轴工作原理 电主轴电动机的转子通过加热压装在空心主轴外面 收缩 后套接在主轴上直接传递转矩 定子插入壳体固定连接 壳体内通过循环液体 水 或油 冷却 67 主轴组件的轴承类型 滚动轴承 滑动轴承 液体动压轴承 液体静压轴承 空气静压轴承 磁浮轴承 68 滚动轴承精度等级的选择 主轴轴承中 前 后轴承的精度对主轴旋转精度 的影响是不同的 前支承的精度比后支承对主轴部件的旋转精度影响大 因此轴 承精度选取时 前轴承的精度要选得高一点 一般比后轴承精度高一级 另外 在安装主轴轴承时 如将前 后轴承的偏移方向放在同一侧 可以有效地减少主 轴端部的偏移 69 进给传动系统设计的基本要求 机床进给运动特别要求具有良好的快速响应 性 低速进给运动或微量进给时不爬行 运动平稳 灵敏度高 进给系统的传动 精度和定位精度要高 70 进给传动与主运动的不同之处 1 进给传动不是恒功率传动 而是恒转矩传 动 2 进给传动系传动转速图的设计刚巧与主传动系相反 其转速图是前疏后 密结构 3 进给传动系中各传动件的计算转速是最高转速 4 进给传动的变速范 围 RN 14 71 设置传动间隙消除机构的原因 保证数控机床传动精度和定位精度 尤其是 换向精度 如齿轮传动间隙消除机构和丝杠螺母传动间隙消除机构等 72 齿轮传动间隙的消除 传动副为齿轮传动时 要消除其传动间隙 两种方法 刚性调整法和柔性调整法 73 刚性调整法 调整后的齿轮间隙不能自动进行补偿 如偏心轴套调整法 变 齿厚调整法 斜齿轮轴向垫片调整法等 特点是结构简单 传动刚度较高 但要 求严格控制齿轮的齿厚及齿距公差 否则将影响运动的灵活性 74 柔性调整法 是指调整后的齿侧间隙可以自动进行补偿 结构比较复杂 传 动刚度低些 会影响传动的平稳性 主要有双片直齿轮错齿调整法 薄片斜齿轮 轴向压簧调整法 双齿轮弹簧调整法等 75 滚珠丝杠副机械消除和预紧 滚珠丝杠在轴向载荷作用下 滚珠和螺纹滚道 接触区会产生接触变形 接触刚度与接触表面预紧力成正比 如果滚珠丝杠副存 在间隙 接触刚度较小 当滚珠丝杠反向旋转时 螺母不会立即反向 存在死区 影响丝杠的传动精度 因此 同齿轮的传动副一样 滚珠丝杠副必须消除间隙 并施加预紧力 以保证丝杠 滚珠和螺母之间没有间隙 提高螺母丝杠副的接触 刚度 滚珠丝杠副通常采用双螺母结构 通过调整两螺母之间的轴向位置 使两 螺母的滚珠在承受工作载荷时分别与丝杠的两个不同的侧面接触 产生一定的预 紧力 以达到提高轴向刚度的目的 76 滚珠丝杠副机械消除和预紧方法 1 垫片调整式 通过改变垫片的厚度来改 变两个螺母之间的轴向距离 实现轴向间隙消除和预紧 这种方式的优点是结构 简单 刚度高 可靠性好 缺点是精度调整较困难 当滚道和滚珠有磨损时不能 随时调整 2 齿差调整式 左 右螺母法兰外圆上制有外齿轮 齿数常相差 1 这两个外齿轮又与固定在螺母体两侧的两个齿数相同的内齿圈啮合 调整方法是 两个螺母相对其啮合的内齿圈同向都转一个齿 则两螺母的相对轴向位移 S0为 S0 L z1z2 式中 L 位丝杠的导程 mm z1 z2分别为两齿轮的齿数 77 导轨设计的基本要求 1 一定的导向精度 导向精度是指运动件沿导轨移动 的直线性 以及它与有关基面间的相互位置的准确性 2 运动轻便平稳 工作 时 应轻便省力 速度均匀 低速时应无爬行现象 3 良好的耐磨性 导轨的 耐磨性是指导轨长期使用后 能保持一定的使用精度 导轨在使用过程中要磨损 但应使磨损量小 且磨损后能自动补偿或便于调整 4 足够的刚度 运动件所 受的外力 是由导轨面承受的 故导轨应有足够的接触刚度 为此 常用加大导 轨面宽度 以降低导轨面比压 设置辅助导轨 以承受外载 5 结构工艺性好 在保证导轨其它要求的前提下 应使导轨结构简单 便于加工 测量 装配和调 整 降低成本 简洁回答 应满足以下要求 精度高 承载能力大 刚度好 摩 擦阻力小 运动平稳 精度保持性好 寿命长 结构简单 工艺性好 便于加工 装配 调整和维修 成本低等 78 导轨的低速运动平稳性 当动导轨作低速运动或微量进给时 应保证运动始 终平稳 不产生爬行现象 影响因素 导轨的结构形式 润滑情况 导轨摩擦面 的静 动摩擦系数的差值 不同导轨的低速运动平稳性不同 滚动导轨比机械导 轨低速运动平稳性好 79 导轨类型选择原则 根机床对导轨的要求和各种类型导轨的特点及导向精度 承载能力 精度保持性 低速运动平稳性 结构工艺及成本方面综合分析 80 导轨设计的主要内容和步骤 导轨设计的主要内容有 1 根据导轨工作条件 承载特性 选择导轨的结构类型 截面外形及其组合形式 2 进行导轨的力学 计算 确定结构尺寸 3 确定导轨副的间隙 公差和加工精度 4 选择导轨材 料 摩擦面硬度匹配和表面精加工和热处理方法 5 选择导轨的预紧载荷 设 计预紧载荷的加载方法与装置 6 选择导轨面磨损后的补偿方式和调整装置 7 选择导轨的润滑方式 设计润滑系统和防护装置 81 导轨的卸荷方式及特点 1 机械卸荷 卸荷力不能随外载荷的变化而调节 2 液压卸荷 与静压导轨相比后者的上浮力足以将工作台全部浮起形成纯流体 摩擦 而前者的上浮力不足以将工作台全部浮起 难于保持摩擦力恒定 3 气 压卸荷 当外载荷有较大变化时 导轨间的接触力和摩擦力只有微小变化 保证 运动平稳无爬行 82 导轨间隙调整的原因 导轨面间的间隙对机床工作性能有直接影响 间隙过 大 将直接影响运动精度 间隙过小 摩擦力增大 导轨的磨损加快 必须保证 导轨具有合理间隙 磨损后又能方便地调整 方法 压板 镶条和导向调整板 83 镶条和压板的作用 镶条用来调整矩形导轨和燕尾形导轨的侧向间隙 镶条 应放在导