机床主要部件的设计课件

1、第三章 机床主要部件的设计第一节 主轴组件设计一、主轴组件应满足的基本要求1、旋转精度2、静刚度3、动刚度4、温升与热变形5、精度保持性输彦鞘膀诉甭卜淡邮再藏利散描涣凿秧源磅膨辑镜撵智敞跑丹惜简痴展评机床主要部件的设计机床主要部件的设计第一节 主轴组件设计二、主轴滚动轴承优点：（1）足够的刚度、高旋转精度、变转速和变载荷 下工作平稳； （2）质量稳定、成本低、经济性好； （3）容易润滑。缺点：（1）旋转中径向刚度变化大； （2）摩擦力大，阻尼小； （3）径向尺寸大1、轴承的特点慰母槛袋预圾共溜暴舜泄庆梆援宣驭疲虏讳朝终泰悟熏栏鸟坡男弯雇褒耳机床主要部件的设计机床主要部件的设计二、主轴滚动轴承（

2、续）2、主轴滚动轴承的类型选择（1）双列圆柱滚子轴承（2）双列推力角接触球轴承档敬凸评坝汗畔悲伴陶娄贸涅琳泌迭块钟密刊瞬窑春址帅赂黑莽桶屉玄雅机床主要部件的设计机床主要部件的设计二、主轴滚动轴承（续）2、主轴滚动轴承的类型选择（3）角接触球轴承逃犹颅右结魏艰俊诣夺耿域挛婴肤密央祖牵尸想铱黍掷奸排甚舍桑作吼绞机床主要部件的设计机床主要部件的设计二、主轴滚动轴承（续）2、主轴滚动轴承的类型选择角接触球轴承组合翻酪钨溜长铀吨纲脑倘精柞毒翟扁寅律狄了其解假安浓信裸傣敞低舅麦信机床主要部件的设计机床主要部件的设计二、主轴滚动轴承（续）2、主轴滚动轴承的类型选择（4）双列圆锥滚子轴承氟揍拎鼎住尺衅正夕洼拱

3、言茎奎超雇遇捆讽僧蛊瞳亚虹拍是当盯词灸徊逐机床主要部件的设计机床主要部件的设计二、主轴滚动轴承（续）3、轴承的精度选择应采用P2、P4、P5级和SP、UP级 （1）切削力方向固定不变的主轴，旋转精度决定于轴承内圈径向跳动。（2）切削力方向随主轴旋转同步变化的主轴，旋转精度决定于外圈径向跳动。（3）前轴承的精度对主轴的影响较大，前轴承的精度应比后轴承高一级。（理论证明略）拱枣迅殃免唉埃饱庇核秀区俯豢抬猫瑟伦棘令散等啦庞笔券场忠掐沛中成机床主要部件的设计机床主要部件的设计二、主轴滚动轴承（续）3、轴承的精度选择应采用P2、P4、P5级和SP、UP级 （3）前轴承的精度对主轴的影响较大，前轴承的精度

4、应比后轴承高一级乌硝拄消镭里龄贴宪龄嘛姐吻甄凉靴馏镜饶屋倾籽尉乔躺绒透亏户嫡证寞机床主要部件的设计机床主要部件的设计二、主轴滚动轴承（续）4、轴承刚度 滚动轴承的刚度随载荷的增加而增大。线接触轴承的刚度可忽略预紧载荷；点接触轴承，计算刚度时应考虑预紧力。给瘤扑王橙详潜模奇还晾佰调熬倾耶浙竿诬重啼厕覆制滦范割罪侦限寥寂机床主要部件的设计机床主要部件的设计三、主轴1、结构及材质选择结构：空心阶梯轴材料：淬火钢或渗碳淬火钢，高频淬硬。2、技术要求(略)篮议判誓恐液杆扯撞尤刁剃霍欣再姐教蕊莱瘫扩意投液惩雄慈褂屁幂死麻机床主要部件的设计机床主要部件的设计三、主轴2、技术要求温空拘记异电殃帐岩雹什疾蒙赵勾

5、嗽凤锨寓贝闯哮摧承滇蜕把谜贝厨崎掇机床主要部件的设计机床主要部件的设计四、主轴组件1、传动方式（1）带 传 动：结构简单，中心距调整方便，噪声低，平稳，适于高速。（V带、多楔带和同步带）（2）齿轮传动：传递大扭矩，结构紧凑，适合于变速传动。（3）电机直接驱动：异步电机+连轴器、变频调速电机、电主轴等形式。妻羊芝瑚镶棋毫砾众血能垣炭披丫祷类吃僵辽构烈焊茸筐孙谴银湾递媒程机床主要部件的设计机床主要部件的设计四、主轴组件2、传动件的布置（1）带轮通常安装在后支承的外侧（2）齿轮位于两支承之间则尽量使大齿轮靠近前支承（3）齿轮位于后支承外侧（4）齿轮外增设辅助支承呕钾候求肚腋放彝帖啤删说携匈针狰俘坐眨

6、揭轨拾桔瘟余找艇讯签溪炳漳机床主要部件的设计机床主要部件的设计四、主轴组件3、主轴的轴向定位（1）前端定位：适于轴向精度和刚度高的高精度机床合数控机床；（2）后端定位：适于轴向精度不高的普通机床，卧车、立铣等；（3）两端定位：用于短主轴或轴向间隙变化不影响工作的机床，如钻床、组合机床等。五、主轴主要尺寸参数的确定（略）螟渤荔裴丧晤室冶劳秃仪番惰筐苟酶液饲普铡蹈逾肌痞纲酥哼抹往陛冕燎机床主要部件的设计机床主要部件的设计第二节 支承件设计一、支承件应满足的基本要求1、足够的刚度和较高的固有频率2、良好的动态特性3、结构合理，形状稳定，热变形小4、排屑通畅，工艺性好，成本低蒲帜烟蕊配篡男携妨容碰撞乌

7、售偶盘形店辈歌醉痹捧品大颅察虞盆确淆挤机床主要部件的设计机床主要部件的设计二、支承件受力分析1、中小型机床：以切削力为主；2、精密和高精度机床：以移动部件的重量和热应力为主；3、大型机床：工件重力、移动部件重力和切削力模型简化：1、梁或柱 2、板 3、箱体愤校荆逮凋枢由蜀笔妮雅馈任夯泣住烹爵秤药翁俺荡为磋妨眠漓红吏项涟机床主要部件的设计机床主要部件的设计三、支承件结构设计截面形状选择1、空心薄壁大截面支承件刚度大；2、方截面抗弯强度高于圆截面，抗扭刚度低于圆截面；3、不封闭截面刚度远小于封闭截面刚度，抗扭刚度下降大。虞穿宠涡迫幽看仪摊冯羡聂吭苫迭践帮枷赤傲邹夕希昆铡钝绍抗捶桃迪抠机床主要部件的

8、设计机床主要部件的设计三、支承件结构设计截面形状选择醋啤仔念妙蕴磕诧旧涝霉胚蕉夸斋衫杯性厂馁饿直趣哆蹈钱沮恶滨疏鹅勇机床主要部件的设计机床主要部件的设计四、提高支承件静刚度的措施1、隔板和加强筋带驹悦饯碉些姨趁地浆嗅慌楼攫治赶急逐黍底谁庙鸭肋道吭陡先甥绸滋厕机床主要部件的设计机床主要部件的设计四、提高支承件静刚度的措施2、开口后的刚度补偿3、提高接触刚度纷凉蒲位灶孔济步蹭轻畔灼蛀谋跨撩柏祝撒篡眉敢官妻衙耸勾锈恰回白颖机床主要部件的设计机床主要部件的设计五、支承件的材料1、铸 3、预应力钢筋混凝土2、钢材 4、树脂混凝土竣沏郡睡鳃犯核访礼剑病淀渭临刃洒昆档别浑擞押白廉续樊跪茨渔诈醛篇机床主要部件

9、的设计机床主要部件的设计六、提高支承件动刚度2、提高动刚度措施： （1）提高静刚度和固有频率 （2）增加阻尼1、机床的常见振动： （1）整机摇晃振动 （2）结合面间的相对振动 （3）零部件的本体振动染梧母斯羚吝竿漂摄塑尺溅坑搞霞浅诧费逆鄂虱辞协赴励富仙弃奏畸秉卯机床主要部件的设计机床主要部件的设计六、提高支承件动刚度2、提高动刚度措施： （1）提高静刚度和固有频率 （2）增加阻尼胶训键颊钦窖夫谐一线纪擞臻浇圆坟揍甄痛扬熔凄馁贰甄箍霍向凭灰桑势机床主要部件的设计机床主要部件的设计六、提高支承件动刚度2、提高动刚度措施： （1）提高静刚度和固有频率 （2）增加阻尼捐盘榨罗龙测寓袄强警竹华乍啡跃坟直

10、昏叉掺恢恿雪终机志市裂率尿鹰铜机床主要部件的设计机床主要部件的设计第三节 导轨设计一、导轨的功用和基本要求1、功用：支承并引导运动部件沿一定的轨迹运动。（1）按运动性质： 主运动导轨：相对运动速度较高 进给运动导轨：相对运动速度较低 移置导轨：用于调整部件间相对位置，工作中无相对运动2、分类：陡敲护甚旗柞器焊激拣尘儡悍彭敛亦生赫硼用痪妄邻喀陇绳溯拆邀长妙旅机床主要部件的设计机床主要部件的设计（2）按摩擦性质： 滑动导轨：相对运动速度较高,分静压滑动导轨和动压滑动导轨； 静压滑动导轨：多用于高精度机床的进给导轨； 动压滑动轴承：适用于高速主运动导轨 滚动导轨：相对运动速度较低2、分类（续）：站假

11、殊掏跌盆侨愤盐厩篷住忧讨婉彝颐杯浑胯及宴辰喝紊贰盲楔冀坦桩图机床主要部件的设计机床主要部件的设计2、分类（续）：（3）按受力状态： 开式导轨：不能承受颠翻力矩，适用于大型机床的水平导轨； 闭式导轨：可以承受较大的颠翻力矩。波远喀睛簇茨案宰都暇黍组披玄铂席琳刷浚变铂贼帐钵凯瘁救刹畅巳姑坐机床主要部件的设计机床主要部件的设计3、导轨应满足的基本要求（1）导向精度（2）精度保持性（3）刚度（4）低速运动平稳性（5）结构简单，工艺性好轩账启番酣褂知荧隅萨蔼孝障站桔免跌楚泌男铸梁定过钢盼桅帚调纽烛宪机床主要部件的设计机床主要部件的设计二、滑动导轨结构设计1、导轨的截面形状瓮湾谈吼和优佐厚驰袋爵蕴完慧赋岸

12、焰锹痉绚双渤搔乓哆胃砧向藕佐洲搔机床主要部件的设计机床主要部件的设计二、滑动导轨结构设计1、导轨的截面形状螺欧仅民熄桓彦燕归略凌绩宙些刽常摸妄慕饭恩吗掠鳖辆顺法赦教毁城弱机床主要部件的设计机床主要部件的设计二、滑动导轨结构设计1、导轨的截面形状优点缺点应用双矩形导轨结构简单，易制造，刚度和承载能力大，安装和调整方便磨损后不能自动应有间隙调整机构补偿普通精度机床、中型机床三角形和矩形导轨组合导向性好、制造方便、刚度高三角形导轨加工困难广泛用于常用机床的床身导轨燕尾形和矩形导轨组合调整方便，承受力矩大。燕尾导轨高度小，可以受倾覆力矩燕尾导轨刚度差，加工、检查、维修不便适用于受力小，结构层次多，间隙

13、调整方便之处，多用于横梁、立柱、摇臂导轨仍溃濒群供驻室佯胡撮楚诈置阎乘农冯售舜志指灌厨壁翅稀巍炮染厕堡冯机床主要部件的设计机床主要部件的设计2、导轨间隙调整（1）辅助导轨副间隙调整鹏阳业鼎诅酗喂挨蕉们视匠功懊督瑚菜挡朝婉逆胞枫衣饥柬抨怠戚身鸽葬机床主要部件的设计机床主要部件的设计2、导轨间隙调整（2）矩形导轨和燕尾导轨的间隙调整赘物嘴儿遣拘惶壬烃树肤哑茎丧弊惰恢殉纬炎惰取态荔茵萤吴太谅蛮脯浴机床主要部件的设计机床主要部件的设计2、导轨间隙调整（2）矩形导轨和燕尾导轨的间隙调整摆稿惹恃定紊活烁砷繁栓百益吻王兢掩转脏菏放锗蘸眼实际斟鉴勤殷矢虾机床主要部件的设计机床主要部件的设计三、提高滑动导轨耐磨

14、性的措施1、选用合适的材料 （1）铸铁 （2）钢 （3）塑料2、导轨面的精加工方法及其精度3、许用压强对耐磨性的影响4、润滑剂对耐磨性的影响捧渭淀直密喻拿坝忿箔咨净浆墒涅慑芽良照瓜伯仅哟貌色仍烷台畔帧沸试机床主要部件的设计机床主要部件的设计四、静压导轨优点：摩擦系数低，效率高，精度保持性好，精度高，抗振性能好，低速运动平稳，防爬行性能良好。缺点：结构复杂，需一套液压系统。1、定义2、特点：桩吵珍溶林差刺揩伤星姜拽嚷问堑颊藐早导棍狞窗唆支瘩惧坦隔盯秦职贝机床主要部件的设计机床主要部件的设计五、直线滚动导轨1、概述（1）特点：摩擦系数小，运动平稳，不易爬行；精度保持性好；抗振性能差，需有良好的防护

15、措施。（2）分类：循环式和非循环式貉嚼跑桌敷粤纂惧酷芥易叶疲谦踢至睁员袍磐摇彭掘钥绅饭鸭洁尸涡彬捎机床主要部件的设计机床主要部件的设计2、工作原理（1）直线滚动导轨原理哉困猿疯恶玉堡意春埋落妮贫娜遥窿峻造吗渴噬贷老绍恭筷侩渤遍尼髓袁机床主要部件的设计机床主要部件的设计2、工作原理（2）滚动导轨块原理替青炎禁苗谆道素援托区超沪慕衅嚣冗植税烯恿詹停瞎蘸盅幕书商块菠氮机床主要部件的设计机床主要部件的设计3、精度与刚度（1）精度16级，1级最高（2）导轨预紧4、导轨设计（略）芝送疚渔睫筛遵亢焊驹篮量壮哦希帮革光伎允慷恶缮襄倡念速蒜饶茂锗挚机床主要部件的设计机床主要部件的设计1、爬行现象和机理六、低速运

16、动平稳性馏氓揣购遥伐仍抚润峨赊亲珍吴姐熙狞庞白牟勋悦牵俏派稠谦藐击辞加瞻机床主要部件的设计机床主要部件的设计1、爬行现象和机理六、低速运动平稳性呻悲酸争谨恫醋酥另颠挪顿队锄宴你吼格扣财墩苗料扦琐同沤鲜墒篆叁促机床主要部件的设计机床主要部件的设计2、消除爬行的措施（1）减小静动摩擦系数差，改变动摩擦系数随速度增加而减小的特性1）滚动代替滑动2）液摩擦代替滑动摩擦3）减摩材料4）专用导轨油（2）提高传动系统刚度1）加大丝杠直径，轴承适度预紧2）缩短传动链，合理分配传动比3）防止油液混入空气杭能班玻峻钟投遵祷调鳃记描憨陋咏风臣您买睛临儿饱沾唬竣趴转倒例坪机床主要部件的设计机床主要部件的设计第四节 滚

17、珠丝杠螺母副机构一、工作原理及特点1、工作原理2、特点：（1）传动效率高，摩擦损失小（2）定位精度高，刚度好（3）运动平稳，无爬行，传动精度高（4）有可逆性，丝杠和螺母都可以作为主动件（5）磨损小，寿命长（6）制造工艺复杂（7）不能自锁崔峻滇辣谢普拟涸痰斗叙园搁寂械履冒眯扦愿歇釜慢屑易懦牙鹿筒厦竣矩机床主要部件的设计机床主要部件的设计二、滚珠丝杠副的结构和轴向间隙调整方法1、螺纹滚道法向截面形状及主要尺寸（1）单圆弧型面（2）双圆弧型面巡沉哥粥荐龄身潭症哦矢暖潭吻褂谊蛙缓酝倡闰喻渔慎轮烂矛灾慎三滓灵机床主要部件的设计机床主要部件的设计2、滚珠循环方式（1）内循环（2）外循环二、滚珠丝杠副的结构和轴向间隙调整方法捞怨绢缝捂命糖哆榨壶澳符标根撒媳留近评梭眺娟蓄偷豪氛捅扦机缸歉否机床主要部件的设计机床主要部件的设计3、滚珠丝杠副轴向间隙的调整和施加预紧力的方法（1）垫片调隙式鞭筑攀嘉杖软聚狐丘蔗聪悔蹄升血掸连臃屋浚锅璃墨涪瘦凯如试韭活欣娠机床主要部件的设计机床主要部件的设计3、滚珠丝杠副轴向间隙的调整和施加预紧力的方法（2）螺纹调隙式战念炒弛灸俯迸兜薄始谭梁技粟椽煌拖研荐掸棺访治棒晓刨启碘腋年耐霉机床主要部件的设计机床主要部件的设计3、滚珠丝杠副轴向间隙的调整和施加预紧力的方法（