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本 科 畢 業(yè) 設 計 (論 文)
畢業(yè)設計（論文）中文題目:
電解小孔加工機床結構設計
English Title:
Electrolytic structure design of small hole machining tool
學院：
機械工程學院
專業(yè)班級：
機械設計制造及其自動化 機械
學生姓名：
XXX
學 號：
XXXXXXXXXX
指導教師：
XXXXXX
年 月
畢業(yè)設計（論文）中文摘要
電解小孔加工機床結構設計
摘 要：電解加工是金屬工件在電解液中發(fā)生陽極溶解以達到加工目的的一種加工方法。從機制，電化學加工與"離子"手段去除金屬、 刪除等這小微型機器每分鐘電化學-納米加工部門發(fā)展?jié)摿薮?。世界各國都十分關注電化學加工中正在進行的研究，在電化學加工中的初始階段，研究如何使用電解"離子"-的消融，電解加工的開采和加工能力，輸入精度，層次機制處理是需要迫切解決的重要問題。學習和掌握的主要電解工藝技術、 研究和發(fā)展的企業(yè)內(nèi)容管理系統(tǒng)、 切削過程，深入研究電化學的重視。
完整的設計的電機模型結構鉆一個小孔，設備包括 x、 y、 z 直線運動滾子軸 r z 軸刀具主軸上的。包括第二部分，主體和驅動方式，液體循環(huán)系統(tǒng)結構的主要設計工作機工作設計和機三部分的三維形狀，形成第二個維度的方向; 理論計算機傳動系統(tǒng)的選擇，包括字體目錄和螺旋球，伺服電機理論和帳戶選擇，以下幾個主要方面︰ x 和 Y，Z 縮放引擎設計機構，主要是球螺桿使用; 和一般結構的設計，他們考慮的優(yōu)點和缺點，完整的矛盾，最好是選擇并熟悉其應用程序。
關鍵詞: 電解加工，電解小孔，加工機床，結構設計，傳動機構，滾珠絲杠
畢業(yè)設計（論文）外文摘要
Electrolytic structure design of small hole machining tool
Abstract: Electrolyte for electrochemical machining of metal artifacts in Anodic dissolution in order to attain a processing method for processing purposes. Speaking from the mechanism, electrochemical machining with "ion" means a process for removal of metallic, removed thus this micro-electrochemical micro-machining in micro-and nano-processing sector has great potential for development. Countries all over the world are very concerned about the study on electrochemical machining of current research in electrochemical machining in the initial stage, how to use electrolysis "ion"-level mechanism of ablation, electrolytic processing of mining and processing capacity. Study and master the key technology of electrolytic process, research and development of ECM system, in-depth study of electrochemical machining process, is of great significance.
Completing electrolysis structure design of small hole drilling machine prototype, the equipment includes x, y, z-linear motion shaft rotary tool around the z axis the r axis of rotation. Machine of main design work including two part, a is machine subject structure, and drive way, and work liquid circulatory system of design and machine parts three dimensional figure and II dimension figure of draws; II is machine drive system of theory calculation and check, including line guide, and ball screw, and servo motor of theory calculation and selection,; main has following several aspects: x, and Y,Z table of drive institutions design, main is ball screw of using; machine overall structure of design, understand advantages and disadvantages, full consider contradiction, preferred selected And become more familiar with its application.
Key words: ECM electrolytic hole, machine tools, design, drive, ball screw
目 錄
電解小孔加工機床結構設計 II
Electrolytic structure design of small hole machining tool III
第1章 緒論 1
1.1微小孔加工技術研究現(xiàn)狀 1
1.2 對電解小孔加工機床的技術要求 6
第2章 電解小孔整體方案設計 8
2.1 總體要求 8
2.2 電解加工原理 8
2.3 機床總體布局選型 10
2.4 傳動方式的選擇 11
2.5 床身 13
2.6 滑枕頭 13
2.7 進給系統(tǒng) 13
2.8 工作箱 14
圖 2.8 工作箱 14
2.9 工作臺 14
2.10 導電系統(tǒng) 14
2.11 工作原理 15
第3章 電解小孔加工機床的設計和計算 16
3.1 電動機介紹及選型 16
3.2 同步帶的傳動計算 18
3.3 進給伺服系統(tǒng)的設計 22
3.4 進給傳動的計算 24
3.5 直線滾動導軌副的計算、選擇 36
3.6 圓柱直齒輪傳動的設計與校核 39
3.7 聯(lián)軸器的選擇 41
3.8 軸承的選擇 42
3.9 步進電機的選擇 43
結 論 45
參考文獻 46
致 謝 48
淮海工學院二〇一七屆本科畢業(yè)設計（論文） 第 47 頁 共 43 頁
第1章 緒論
1.1微小孔加工技術研究現(xiàn)狀
隨著航空的發(fā)展，航空發(fā)動機設計更復雜的內(nèi)部結構、 主要組件顯示的更困難的、 反映主要在以下幾個方面的微多孔結構︰
首先，硬質材料零件材料機的高強度和高硬度，耐高溫合金，鈦合金和化合物，如;
其次，由于直徑小，小的洞，直到比長度到卡塔爾通常;
最后，為了克服這些困難，在國內(nèi)外的科學家，嘗試各種方法來制造小孔的部件，如鉆孔機、 沖孔機械、 電氣放電加工和電化學加工，激光加工等等，表 1-1 所示。根據(jù)小孔精度、 粗糙度、 霍洛威處理不同對選擇適當?shù)牟牧稀?
表1.1微小孔的主要加工方法
1.1.1 機械加工方法
1.1.1.1 機械鉆孔加工
最受歡迎機械鉆孔機技術，相比很多非傳統(tǒng)的加工方法，鉆孔機可以處理任何導電或非導電材料，成為加工微小孔的主要方法之一，被廣泛應用。機械鉆孔設備生產(chǎn)效率、 良好的加工精度及深加工直徑很大的優(yōu)勢，但在處理小的洞，需要克服很多技術困難︰ ① 一點的強度和剛度與孔徑和減少處理明顯的局限性，容易切的權力和作用振動機破碎夏; 小深孔加工，由于芯片容量的小空間，艱難的耐熱等級段，容易導致?lián)p壞的變形工具，低生活工具; ③ 在地址石小孔的最小孔徑，位也變得更加堅實小細、 易使用的入境后加載，剪輯錯誤熊渭河香港硬化的材料要處理更多鉆切削刀具將適用條款，長時、 高硬度、 高強度合金材料難加工材料廣泛。
為了解決這些技術難題，主要是機械和設備加工方法和工具在三個方面的改進。機械，電動主軸的設計和制造越來越精確和高轉速，主軸轉速和改進，使用這些先進的進給機構的新電主軸來創(chuàng)建更先進的小井眼鉆孔設備。這個過程中，主要通過提高鉆孔速度，送料切割參數(shù)，如增益，振動鉆孔的提議，以解決挖一個小洞中遇到的困難的冷卻速率條件表明一個新的方向。振動鉆削如下原則︰ 咬動機后振動，振動，甚至利用傳統(tǒng)的機械鉆孔，減少劑量根據(jù)規(guī)則發(fā)生變化，導致改進的性能件的要求。使用此方法，優(yōu)點是不僅顯著延長鉆頭壽命和小孔微機械提高表面質量。。加工刀具方面，目前利用 WEDG (Wire Electrode Discharge Grinding)技術可以制作出直徑約 10μm 的鉆頭，如圖 1.2 所示。
圖 1.2 機械鉆孔加工中的微型鉆頭
1.1.1.2 機械沖孔加工
機械制造需求沖孔特殊模板，設備投資小，生產(chǎn)周期是長、 高的加工成本，與不同的鉆孔和沖孔更適用于大孔在面板中。沖壓的優(yōu)點︰ 1。加工小孔批、 費用遠低于鉆孔成本；2。良好的加工穩(wěn)定性和二次加工服務和模具的使用壽命長。沖孔的缺點，如小加工孔直徑時小于 1 毫米，板厚度大于 1 毫米，沖將是極其困難的
不只是非常低的效率，導致工件變形。圖 1.3 機械沖出 25 μ m 孔直徑。
1.1.2 特種加工方法
1.1.2.1 高速電解穿孔加工
電解過程為處理的電腐蝕現(xiàn)象通過施加脈沖的電壓電極和工件之間產(chǎn)生火花放電高熱量，來刪除多余的金屬，然后到某些加工要求高速度的方法。挖小孔電化學射孔試點應用高速加工，尤其是在無模孔、 深孔、 群孔、 不規(guī)則孔、 小孔，與經(jīng)濟優(yōu)勢和非常實用的高效率，處理好。穿孔電解加工高速度，高速流動的液體從濺出來的空心，管狀電極的加工領域和 r 鍵旋轉刀具加工。電解穿孔高速加工速度、 縱橫比、 最大深度 60 毫米，加工穩(wěn)定性，降低成本，并越來越多地用于氣膜冷卻葉片上的孔的加工。高速加工，電穿孔孔尚墻會產(chǎn)生再次鑄鐵部件圖層效果，微裂紋的使用性能和壽命，通過工藝參數(shù)的優(yōu)化，你可以實現(xiàn)高速電許處理較少層投再次，和再澆厚度 40 μ m 以下，使用高速電裝備許穿孔氣膜冷卻孔也需要再晚解決，刪除層投再次，圖 1.4 電解穿孔處理氣膜冷卻孔。
（a）加工導向葉片 （b）加工工作葉片
圖 1.4 電解穿孔加工葉片氣膜冷卻孔
1.1.2.2 管電極電解加工
管電極電解加工，電解液一般為酸性 H2SO4、HCL 溶液或中性 Na NO3、Na Cl 溶液及其混合溶液等，使用中空狀的金屬管作為工具陰極，工具電極由主軸帶動向下進給，同時高速流動的工作液從管電極內(nèi)部流出充滿加工間隙（正流方式），利用電解作用持續(xù)腐蝕去除工件多余材料，從而加工出預定的孔型，圖 1.5 是管電極電解加工示意圖。
圖 1.5 管電極電解加工示意圖
管電極電解加工時，進給裝置設備驅動飼料的極差在電場作用下，不需工作邊，坑坑口附近地區(qū)也可以在一定量的刪除，形成小孔類似于喇叭狀的入口，形成雜散的侵蝕，增加表面粗糙度工件，導致影響精度的機器小孔槽變化。如何兩種類型的常用電過程改進的域組，以提高加工精度的︰ 它是通過控制工藝參數(shù) （電壓、 電流） 或速度控制礦用非常，在陰極研究表明那陰和陽礦非常小，高加工; 第二桿要隔離性，不斷變化的情況，為更精確邊緣褶皺很側桿的桿農(nóng)場，從影響。機械加工、 管電極在電化學電極在合適的形狀及尺寸以滿足預定的路徑處理和隔熱保溫涂料層均勻性和擁有良好附著力的之間的墻和下快速侵蝕和熱能發(fā)電的要求沒了下落，并且不允許通風口，在種族隔離和雜質和缺陷。保溫墻側金屬管涂層電極在電化學加工的孔，如圖 1，6 所示。
（a）垂直于工件表面加工的小孔 （b）呈一定角度加工的斜孔
圖 1.6 管電極電解加工小孔
1.1.2.3 復合加工
是兩個或多個類型的處理方法和新技術的組合。組成的不同處理方法的好處，可以獲得高的加工效率和質量。小孔加工小電流電解和電解加工，微電解法結合超聲電化學微機，激光微加工技術。
阮胡志明宕，使用微電解 ECM （磨你的主人） 用水作為工作流體與低電導率，電化學微機械要移除材料和電化學加工的 ECM 的側墻和小孔，完成后的微孔機獲得優(yōu)質表面，高精度孔微孔。脈沖頻率 500 千赫，責任周期 30%，進給速度的工藝參數(shù)在制作一個小洞 14 分鐘 100 μ m，或甚至直接，如圖 1 所示，7 0.2 μ m/s。處理時間為 14 分鐘，用水作為工作流體導熱系數(shù)低、 低效率的電化學加工的微電解法和不適合大量的小塊。
圖 1.7 利用電解-電解復合加工出的微孔
使用組為主題的南京航空和航天大學教授朱 de 超級低濃度的鹽溶液作為一種液體，像電管復合電解陰極電解加工小孔，使用高速加工穿孔電解效率高，充分和電解加工的好處，獲得高效加工和材料去除，鑄后面的圖層中刪除空心再次提高表面質量高、 鑄造厚度小于一個微小的孔。圖 1.8 電化學加工和電解法及電解后比較圖片的小塊，你可以看到的小端表面和孔深度方向返工內(nèi)容分發(fā)白色織物層、 電解、 電解組合再鑄層的白色裝最組織已經(jīng)被去掉。。
圖 1.8 小孔再鑄層去除效果對比
1.2 對電解小孔加工機床的技術要求
把這些微小孔電解電化學加工機床加工渦輪葉片氣膜冷卻孔和穿孔工程機精度和性能和其他因素。要求考慮電解和電解加工技術、 硬件平臺包含以下屬性︰
（1） 優(yōu)良的耐蝕性。復合加工方法提出了使用低濃度的中性鹽溶液為工作流體，雖然重點是極低，但它也可以有一些腐蝕金屬材料。大部分用床企業(yè)內(nèi)容管理工具機列表鑄鐵鑄造和機工具應該是一定程度的與流體接觸的部件由不銹鋼制成，具有良好的耐腐蝕材料的防腐處理。
（2） 高的水壓。高的液體排出壓力加工的產(chǎn)品，特別使用管桿沖加工，因為對角桿細內(nèi)徑更小，高水壓確保流體的速度走在時間里，高壓力泵系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)設計。
（3） 良好的過濾裝置。會產(chǎn)生復合粒子和電解腐蝕過程產(chǎn)品，他們在哪里，直到設備中的餡餅篩選器配置工作液凈化的有效性的必要條件。
（4） 多軸運動的機制，以適應多角度的孔加工要求。考慮到氣膜冷卻孔的分布角度，應該有更多的移動或旋轉軸的機床，覆蓋面積大，以滿足要求的氣膜冷卻葉片上的孔的位置。同時采用數(shù)控系統(tǒng)，以確?？刂泼總€軸精度和速度是可調(diào)的。
（5） 增加脈沖發(fā)生器的有效性。如高低壓使用、 處理和有效處理的高質量的電流脈沖。電化學加工與高壓力干線，用于快速刪除低電壓材料主要時，將刪除再鑄層的企業(yè)內(nèi)容管理。高、 低電壓脈沖脈沖復合電源的峰值電流、 脈沖寬度，可調(diào)整進給速度，平等，和選擇多個文件。
第2章 電解小孔整體方案設計
2.1 總體要求
本文研究的是專用孔的加工裝置。
技術要求：：加工孔徑?≤3mm,深徑比約為1:30。
這種設計需要采用C型立式結構，床等關鍵部件的設計、 滑枕、飼料和勞工基金系統(tǒng)表和電氣系統(tǒng)。個別零件需要仔細的分析，設計，從而達到更好的效果。
2.2 電解加工原理
電化學加工技術的原理可以分為兩組，一種基于原則的陰極沉積添加劑制造技術、 精度、 涂料、 油漆、 涂料、 陽極溶解的另一種基于制造技術達到了極限，如企業(yè)內(nèi)容管理、 電解拋光等原則。有兩種類型的技術有一個共同點，減少或增加的材料和加工中的離子形式。小塊，你要解決第一個問題的微加工單位，都是盡可能少的句柄。電化學加工過程中，離子，做大規(guī)模，金屬離子 (10-1nm) 的最小尺寸的材料轉讓條款這一原則的小問題"斷開連接"。因此，相比其他材料去除"微"(如電化學，微團)，如"離子"去除材料去除工藝使電化學微機械微-納米加工有是相當多的研究和空間探索。。
圖 2-1 圖精密電解加工。企業(yè)內(nèi)容管理系統(tǒng)形式兩個連接符線條的電化學系統(tǒng)，電化學反應發(fā)生在兩種類型的連接器，電子界面電極雙電層。由于形成的雙電層，產(chǎn)生一定數(shù)量的界面中的電勢差，有可能下一些極電壓可能出現(xiàn)的偏差的界面電化學的反應。交付的過程，在外部電場和金屬導體中的自由電子的影響下分別從積極和消極的離子，在陰極和陽極、 電力、 移動、 移動、 電子參與電極雙電層的相互作用，極地的反應，以形成一個完整的電路。
圖2.1 液態(tài)介質循環(huán)系統(tǒng)圖
因為電荷雙大 10-10 米的層間距，力場的雙電層相反，化學反應不能做。陽極的作用，在表面的金屬原子失去電子金屬陽離子 M + n 電源套裝 walalketroliti 層與下方圖層，大小，形狀，變化達到處理的目的。
從中刪除該句柄，因此您可以實現(xiàn)微機械的目標。按法拉第定律，陽極金屬溶解的質量（M）和溶解的體積（V）分別為：
（2-1）
（2-2）
式子里，
M：陽極溶解的質量；
V：陽極溶解的體積；
Q：通過界面的電量；
к：質量電化當量；
I：電流強度；
t：電流通過的時間；
ρ：陽極金屬的密度；
ω：電化學當量。
由式（2-1）和（2-2）可知，只要在電流密度控制，反應，并通過在當前時間，您可以控制率就業(yè)、 去除、 溶液中的電化學微、 任何宏觀力量產(chǎn)生的電解過程中，而不考慮強度和硬度的工件材料的力學性能、 表面不會產(chǎn)生應力，達到精密加工的基本要求。電解加工技術與優(yōu)秀部分加工自動化加工，具有很大的發(fā)展?jié)摿?，但電散裝緩蝕處理和雜項農(nóng)場間隙和流場的高波動性，微妙地綁處理，處理大間隙不能操縱程度較小和電化學沉積是也鑄小相比，需要在過程中，不斷創(chuàng)新，尚微電解裝置實現(xiàn)。
2.3 機床總體布局選型
本機床選擇C型立式結構，因為電解機、小型機床，這種布局是簡單，清晰，和少關聯(lián)結構。二手的機床結構，在列中，子午線用釘子固定的列上的梁架表面工作。主軸飼料由步進電機、 滾珠絲杠、 直線滾珠導軌移動向上和向下，步進馬達用螺絲固定的硬鏈接。沒有減慢，，直接使用來調(diào)整電機的轉速主軸頭向上和向下移動。
本設計為旋轉電極，使均勻孔隙大小，質量，因此添加在第五次帶主軸頭 （為電動旋轉式） 的過程，驅動器，驅動的電動旋轉結構請參見"裝配圖"。
垂直結構是以下的優(yōu)點︰
結構簡單，結構上的聯(lián)系，少線性導軌球輕松地確保完整性。
使用可以滿足較低的汽車價格步進，沒有錯誤，易于控制、 車輛剛度和靈敏度，加工穩(wěn)定，能保證精度。
圖2.1 機床總體布局
1.床身 2.工作臺
3.工作箱 4.滑枕頭
5.電機 6.輸液系統(tǒng)
7.導電系統(tǒng)
2.4 傳動方式的選擇
(1)齒輪傳動齒輪傳動
優(yōu)點：
1：傳動效率高；
2：傳動比大；
3：傳遞扭矩大；
4：壽命長。
缺點：
1：重量大；
2：噪音大；
3：傳動距離較?。?
4：需要經(jīng)常潤滑。
（2）帶傳動
帶傳動是由固聯(lián)于主動軸上的帶輪（主動輪）、固聯(lián)于從動軸上的帶輪（從動輪）和緊套在輪上的傳動帶組成的.
⑴ 帶傳動的類型：
① 平帶傳動.
② V帶傳動.
③ 多楔帶傳動.
④ 同步帶傳動：適合高精度儀器裝置中.
⑵ 帶傳動的特點：
優(yōu)點︰ 結構簡單、 維修方便; 另外，會滑帶滑輪，以避免損害其他組件、 過度保護和光滑的低噪音，振動小、 制造和安裝精度并不高。
缺點︰ 由于彈性和摩擦驅動，甚至與圓志堅靈活滑動存在，可以不保證準確率; 鑒于該驅動器有滑移彈性、 能源消費部分和更少的引擎效率; 使用短運動生活; 和科學更多比較窄、 嶂上軸更大的壓力，容易損壞和耐高溫、 易燃、 易于急于和油污的場所.
（3）電動機直接驅動
常見伺服的發(fā)動機低轉速、 高轉矩輸出，您必須添加齒輪減速器降低速度和增加扭矩。雖然這種解決方案可以實現(xiàn)低轉速、 高轉矩，但在過程中，是加入經(jīng)濟放緩，降低系統(tǒng)的效率與準確性。電力系統(tǒng)和損失的精度、 噪音和更多的負面影響。電機，理想來解決這類問題。相同的發(fā)動機低轉速和高扭矩生產(chǎn)毫不減速，直接關系到下載。取消由于經(jīng)濟放緩，所造成的不利影響，提高了整個系統(tǒng)的精度。此外，因為相同的引擎高清功能簡化，高響應速度，更好地確保和提高系統(tǒng)的精度和系統(tǒng)的結構和成本節(jié)約。
上文提到的驅動器的工具，機械設計，因為幾乎沒有部隊裁減在 ECM、 小機電源，并選擇傳動 v 帶。安裝方便，占地面積小，效率高、 噪音低等優(yōu)點，占有重要的地位在整個驅動器。
2.5 床身
選擇C 型結構：
特點：穩(wěn)定性好，工作箱可達性好，操作方便。
設計要求:
(1)確保床身縱向剛度。
(2)床身工作臺設計時防止工作臺受壓變形。
(3)床身工作臺對滑枕的安裝基面垂直度要求公差≤0.025mm。
(4)床身外表面途耐蝕絕緣漆，并加陰極保護。
2.6 滑枕頭
選擇滾珠絲杠。
選用直線滾珠導軌。
要求:
滑枕頭導軌面與工作臺面垂直度公差0.01mm.
2.7 進給系統(tǒng)
技術要求：
⑴進給分辨率高，
位置分辨度：0.01mm，速度分辨度：0.01mm/min。
⑵進給穩(wěn)，飄移小于0.01mm.
(3)速度特性硬：空載到滿載Dv<0.025mm/min。
特點：
⑴精度較高
⑵功率較小
(3)調(diào)速范圍較寬采用此系統(tǒng)對于加工盲孔具有很大優(yōu)點，能夠較為準確的加工盲孔的深度。
2.8 工作箱
采用整體玻璃鋼板裝配式。這種結構具有良好的耐腐蝕性、 重量輕，和不斷變化的物品和材料 （高溫）?？紤]到密封和腐蝕問題坦克設計。工作背心和皮革相匹配，以達到?jīng)_壓的效果。進步勞工處泄漏防止酸的通風孔和安裝孔的傷害。矩形結構作為表面和表面都與鉸鏈和玻璃馬賽克，銘記封印，看起來類似于備件門結構設計，相關圖 2.8 所示添加墊片。
圖 2.8 工作箱
2.9 工作臺
選擇工作臺X、Y 向運動部件(t 拖動、傳動及導軌部件)夾層充油密封圈。
設計要求：
⑴ 剛性強。
⑵ 耐蝕、絕緣好。
(3) 定位面平面度高。
(4)有高精度定位鍵定位孔及分布廣的螺孔或梯形孔。
此種結構運動部件使用效果較好，只適用于小行程運動系統(tǒng)。
2.10 導電系統(tǒng)
選用實心電纜。
特點：
⑴簡單、耐蝕性尚可。
⑵散熱差，電流密度低，導線多。
2.11 工作原理
介質從銅孔通過放電和工件，該金屬的目的穿孔腐蝕，孔加工超硬的鋼，硬質合金，銅，鋁和任何導電材料。
第3章 電解小孔加工機床的設計和計算
3.1 電動機介紹及選型
一般類型的主要引擎，如果沒有特殊說明，我們會選擇在引擎中使用交流驅動器。引擎是一系列的產(chǎn)品。在機械設計過程中，我們只需要工作，根據(jù)工作條件，以確定適用電機容量、 速度、 類型、 汽車模型及其詳細信息。汽車實物中，如下圖3.1所示。
圖3.1 電動機
在實際的選擇，如果沒有特殊說明，我們將選擇 y 系列三相異步交流電動機。一些汽車具有過載能力相對較強、 小慣性矩，等起重的事情，我們可以選擇使用的三相感應電動機提升的目的，但實際上我們被更頻繁模型是YZR型或者 YZ 引擎。
在選擇實際發(fā)動機功率是一個非常重要的參數(shù)，電機性能和非凡的保護作用的大小。如果選擇，你會由于低效率和高能量造成資源的浪費，價格很高，沒有充分反映; 如果其小的組，無法確保穩(wěn)定運行的設備，或造成很大的發(fā)動機懸置會不會早。在選擇過程中，我們必須確定發(fā)動機功率的大小是適當?shù)囊虼?，為后者到平穩(wěn)運行機器，我們需要使名義發(fā)動機功率僅稍大于實際操作電源要求。
粗略計算所需電動機的功率：
假設重量為m=10kg.
g=10N/kg.
總重力：G1=mg=10*10=100N（3.1）
經(jīng)查表3.1得摩擦系數(shù)為0.04
表3.1 摩擦系數(shù)表
作用在一個滾子上的載荷（包括滾子自重） N
物品與接觸的底面材料
金屬
木材
硬底板
0～110
0.04
0.045
0.05
110～450
0.035
0.035
0.05
450～900
0.025
0.03
0.045
≥900
0.02
0.025
0.05
（1）驅動功率計算
工件受到的摩擦力：
4N （3.2）
驅動電機所需牽引力：
N （3.3）
假設直徑：d=100mm
假設額定轉速：na=1400r/min
則線速度：vω=πdna=π×0.1×1400/60=7.4m/s （3.4）
設功率安全系數(shù)1.2，驅動裝置的效率0.8，
需要的驅動功率式：
kW（3.5）
（2）電動機總效率η
ηc—聯(lián)軸器效率，ηc=0.99
ηb—滾動軸承效率，ηb=0.99
ηv—皮帶效率，ηv=0.97
傳動系統(tǒng)總效率：
η=ηvηb^4ηcηcy=0.97×0.99^4×0.99=0.92 (2.6)
（3）所需電動機的功率Pd (kW)
Pd=Pd/η=0.044/0.92=0.05 kW (2.7)
選功率為0.37kW的YS7124型電機，參數(shù)見下表。
表3.2 驅動電機的技術參數(shù)
電動機型號
額定功率（kW）
轉速（r/min）
YS7124
0.37
1400
3.2 同步帶的傳動計算
3.2.1 同步帶的計算選型
（1）確定功率
式子：
（3.8）
上式子里，
——名義功率 kW ；
——使用系數(shù)，取1.7；
圖表2-5使用系數(shù)
(2) 確定帶的型號以及其節(jié)距
得Pd=0.63kw，n1=1400r/min。經(jīng)查圖表2-6
圖表2-6
取同步帶的型號為H：，節(jié)距為：Pb=8.00mm
(3) 選擇帶輪的齒數(shù)Z1，Z2
圖表2-7
從上表設得，小帶輪最小齒數(shù)18。
實際要取大一點，初選z1=34，
那么大帶輪的齒數(shù)就是：z2=i×z1=1×z1=34（2-9）
所以為z1=34 ，且z2=34
（4）兩帶輪的節(jié)圓直徑d1，d2
小帶輪的節(jié)圓直徑為：d1=Pbz1/π=8.00×34/3.14≈86.6mm(2.10)
大帶輪的節(jié)圓直徑為：d2=Pbz2/π=8.00×34/3.14≈86.6mm(2.11)
（5）驗算帶輪的速度v
根據(jù)式v=πd1n1/60000 （3.12）
m/s﹤vmax=40 m/s,而vmax=40m/s根據(jù)圖表2-8所求。
圖表2-8
（6）帶輪嚙合齒數(shù)計算
=17
e) 帶輪運轉時對軸的載荷
N (2.13)
3.2.2 主要的內(nèi)部結構部分
（1）節(jié)距
示意圖如下圖所示。
圖2-6 帶的節(jié)距示意圖
當您設計同步齒形帶和同步帶輪、 我們必須考慮很多因素和參數(shù)，但技術圖紙和三維參數(shù)，最重要的是，和一個很大的值時，其他地方的值必須大于，工作強度也可以更大。在此設計中，我們必須選擇不正常參考值，下面的內(nèi)部結構的不同部分的標準。
（2）節(jié)線長
具體如下。
3.2.3 繪制所需圖
繪制的平面示意圖如下圖所示。
3.3 進給伺服系統(tǒng)的設計
3.3.1 對進給伺服系統(tǒng)的基本要求
進給系統(tǒng)的開放不是只有重要組成部分的數(shù)控機床、 數(shù)控機床設備的特殊部分。我們可以總結出數(shù)控機床進給系統(tǒng)性能如下︰ 高精度的定位、 跟蹤和指揮信號的快速反應和良好的系統(tǒng)穩(wěn)定性。
（1） 穩(wěn)定
伺服系統(tǒng)的穩(wěn)定性時系統(tǒng)障礙信號消失，你可以將系統(tǒng)還原到其原始的運行穩(wěn)定性，或出席的輸入的信號，系統(tǒng)可以達到一個穩(wěn)定的國家管轄權過程。伺服系統(tǒng)的穩(wěn)定性是系統(tǒng)本身的特色，取決于結構和組件的系統(tǒng)參數(shù) （如慣性、 剛度、 阻尼，賺取等），和 （包括訂單或障礙） 外面的世界，不論性質或形式的信號。
（2） 精度
精密伺服系統(tǒng)輸入輸出頻率表示精確的程度。工作的并發(fā)癥通常有三種類型的過程中的錯誤︰ 嚴重錯誤和穩(wěn)定和固定的錯誤。事實上，只要系統(tǒng)精度誤差指標就行。
（3） 快速反應
快速響應指示輸入的信號響應系統(tǒng)瞬態(tài)速度有多快。它包含了系統(tǒng)的響應時間和加速齒輪。它直接影響到工作和生產(chǎn)力的準確性。
3.3.2 進給伺服系統(tǒng)的設計要求
在一個靜態(tài)的設計，包括︰
（1） 能夠克服摩擦和負載
（2） 小位移
（3） 高的靜態(tài)抗扭剛度
（4） 足夠的速度
（5） 另見均勻，無爬行現(xiàn)象率低
動態(tài)設計要求︰
（1） 具有足夠的加速和制動力矩
（2） 動態(tài)具有良好的性能，以確保高分辨率和質量好賽道表面處理
（3） 妊娠誤差盡可能地小，
機械車輛零件數(shù)控機床具有以下要求
（1） 移動部件片刻的慣性加速度小于
（2） 最高剛度
（4） 良好的阻尼
（4） 傳輸組件在扭轉剛度和拉伸剛度和阻尼特性的摩擦壓力和小排雷盡可能非線性。。
3.3.3 進給伺服系統(tǒng)的動態(tài)響應特性及伺服性能分析
(1)-時間響應
動態(tài)特性的伺服進給系統(tǒng)，根據(jù)不同的規(guī)格，分為時域和頻域響應。
響應時間可以用于描述屬性的瞬息萬變的幫助系統(tǒng)功能快速跟蹤，瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)響應的兩個組成。因為這個系統(tǒng)包含存儲組件，所以當你不遵守規(guī)則，及輸入輸出系統(tǒng)更改立即，但在之前系統(tǒng)達到暫態(tài)過程的穩(wěn)態(tài)性能 （或去）。穩(wěn)態(tài)響應指當 t 趨于無窮大，由系統(tǒng)的狀態(tài)的時間。如果指定的輸入和輸出和穩(wěn)定，它相信它包含出錯情況穩(wěn)定。
（2） 頻率響應特性
時間響應的微分方程，研究一段時間內(nèi)對此的回應，在前面稱為，進入系統(tǒng)和匝道速度振蕩狀態(tài)的動態(tài)參數(shù)的傳遞功能狀況的法律變化。然而，在許多情況下，轉換功能尚不清楚，只能訪問動態(tài)特性測試方法。頻率響應法。頻率響應特性稱為，是系統(tǒng)的響應在眾目睽睽的輸入信號，通過檢測系統(tǒng)在全視圖啟動風格的輸入信號的反應。
（3） 分析速度
快速分析稱為快速反映質量的傳遞，是系統(tǒng)的快速反應能力的分析。
對于線性系統(tǒng)喂養(yǎng)相關并發(fā)癥，因為它包含各種電路、 電氣開關設備和機械運輸，他恒定的時間，高頻率信號太遲了，只是回復的所有部分都通過漏波。此系統(tǒng)通過頻率范圍，快速響應的高頻信號，直到你看到開環(huán)頻率響應圖，增加到系統(tǒng)中，禁產(chǎn)條約的頻率可以提高響應時間封閉循環(huán)。
3.4 進給傳動的計算
3.4.1 X軸滾珠絲杠副
(1) 精度
要求：進給精度
快速進給精度
(2) 疲勞強度
絲鋼的最大載荷為最大進給力加摩擦力，最大進給力為1625N,工作臺質量700kg,則：
1） 摩擦力
按相關標準，
計算載荷
按標準設
按標準設
按標準設
按標準設D級精度
則：
2） 計算額定動載荷
按標準設：絲杠的工作壽命,
3）用 FC1-4020-2.5型絲杠，按標準設絲杠副數(shù)據(jù)：
公稱直徑
導程
滾珠直徑
按標準式計算：
滾道半徑
偏心距
絲杠內(nèi)徑.
4） 穩(wěn)定性驗算
定義螺桿一端樞軸，以深溝軸承和雙軸承，可以被徑向和軸向負荷。游泳池的另一邊，約束需要徑向深溝使用球面的外圈不限，以確保后熱變形的螺絲可以自由滾動，如下所示。
① 絲杠不會失穩(wěn)的最大載荷稱為臨界載荷
式子里，
E：絲杠材料的彈性模量，對于鋼E=206Gpa；
L：絲杠工作長度（m）；
：絲杠危險截面的軸慣性矩（）；
：長度系數(shù)，取。
安全系數(shù)
參考標準，[S]=2.5～3.3 ,S>[S],絲杠是安全的，不會失穩(wěn)。
②需驗算其不發(fā)生共振的最高轉速——臨街轉速。
要求絲杠的最大轉速。
臨街轉速按下式計算：
式子里：
：臨界轉速系數(shù)，取，
即：，所以絲杠工作時不會發(fā)生共振。
③ 此外滾珠絲杠副還受值的限制，通常要求
5） 剛度驗算
滾珠絲杠在工作負載F(N)和轉矩T()共同作用下引起每個導程的變形量(m)為：
式子里:
A：絲杠截面積,；
：絲杠的極慣性矩，；
G：絲杠切變模量，對鋼；
T：轉矩。
式子里：
：摩擦角，其正切函數(shù)值為摩擦系數(shù)；
衛(wèi)平均工作載荷。
按最不利的情況取（其中）
則絲杠在工作長度上的彈性變形所引起的導程誤差為：
通常要求絲杠的導程誤差小于其傳動精度的1/2，即
該絲杠的滿足上市，所以其剛度可以滿足要求。
6） 效率驗算
滾珠絲杠副的傳動效率為
要求在90%～95%之間，所以該絲杠副合格。
經(jīng)上述計算驗算，F(xiàn)C1-4010-2.5各項性能均符合題目要求，所以合格。
3.4.2 Y軸滾珠絲杠副
（1） 精度
要求：進給精度
快速進給精度
（2） 疲勞強度
絲鋼的最大載荷為最大進給力加摩擦力，
最大進給力為1625N,
工作臺質量900kg,
那么：
1）摩擦力
參看相關標準，
計算載荷
參看相關標準設 ，
參看相關標準取 取D級精度
則：
2）計算額定動載荷
參看相關標準，絲杠的工作壽命：,
3）選用 FC1-4020-2.5型絲杠，得絲杠副數(shù)據(jù)：
公稱直徑
導程 .
滾珠直徑 .
尺寸公式計算：
滾道半徑：
偏心距：
絲杠內(nèi)徑：
4）穩(wěn)定性驗算
如下圖。
① 其值應大于絲杠副傳動結構允許安全系數(shù)[S]
臨界載荷計算：
式子里，
E：絲杠材料的彈性模量，對于鋼E=206Gpa；
L：絲杠工作長度（m）；
：絲杠危險截面的軸慣性矩（）；
：長度系數(shù)， 。
。
。
安全系數(shù)。
按標準，[S]=2.5～3.3 ,S>[S],絲杠是安全的，不會失穩(wěn)。
②需驗算其不發(fā)生共振的最高轉速——臨街轉速。
要求絲杠的最大轉速。
臨街轉速按下式計算：
式子里，：臨界轉速系數(shù)，取，
即：，所以絲杠工作時不會發(fā)生共振。
③ 此外滾珠絲杠副還受值的限制，通常要求
5）剛度驗算
滾珠絲杠在工作負載F(N)和轉矩T()共同作用下引起每個導程的變形量(m)為：
式子里，:
A絲杠截面積,；
：絲杠的極慣性矩，
；
G：絲杠切變模量，
對鋼；
T：轉矩。
式子里，：
：摩擦角，其正切函數(shù)值為摩擦系數(shù)；
衛(wèi)平均工作載荷
按最不利的情況?。ǎ?
那么，絲杠在工作長度上的彈性變形所引起的導程誤差為：
。
通常要求
該絲杠的滿足上市，所以其剛度可以滿足要求。
6）效率驗算
滾珠絲杠副的傳動效率：
要求在90%～95%之間，所以該絲杠副合格。
所選，F(xiàn)C1-4010-2.5各項性能均符合題目要求。
3.4.3 Z軸滾珠絲杠副
（1）精度
要求：進給精度
快速進給精度
（2）疲勞強度
絲鋼的最大載荷為主軸重量加摩擦力，最小載荷為主軸重量減最大進給力的垂直分力。主軸重量為300kg,則：
1）摩擦力
按經(jīng)驗式，
計算載荷
從相關標準， 設 ，
從相關標準， 設 ，取D級精度
則：
2）計算額定動載荷
從相關標準， 設絲杠的工作壽命,
3）選用 FC1-4020-2.5型絲杠，由表2-9得絲杠副數(shù)據(jù)：
公稱直徑
導程
滾珠直徑
從相關標準， 設：
滾道半徑
偏心距
絲杠內(nèi)徑
4）穩(wěn)定性驗算
如下圖。
①驗算其安全系數(shù)S,其值應大于絲杠副傳動結構允許安全系數(shù)[S]
臨界載荷式：
式子里，
E：絲杠材料的彈性模量，對于鋼E=206Gpa；
L：絲杠工作長度（m）；
：絲杠危險截面的軸慣性矩（）；
：長度系數(shù)， 。
。
安全系數(shù)：
設，[S]=2.5～3.3 ,S>[S],絲杠是安全的，不會失穩(wěn)。
②因此需驗算其不發(fā)生共振的最高轉速——臨街轉速。
要求絲杠的最大轉速。
臨街轉速按下式計算：
式子里：
為臨界轉速系數(shù)，按標準設，
即：，所以絲杠工作時不會發(fā)生共振。
③ 此外滾珠絲杠副還受值的限制，通常要求
5）剛度驗算
滾珠絲杠在工作負載F(N)和轉矩T()共同作用下引起每個導程的變形量(m)為：
式子里，:
A絲杠截面積,；
：絲杠的極慣性矩，
；G為絲杠切變模量，
對鋼；
T：轉矩。
式子里：
：摩擦角；
：平均工作載荷
按最不利的情況?。?
導程誤差為：
通常要求絲杠的導程誤差小于其傳動精度的1/2，即
該絲杠的滿足上市，所以其剛度可以滿足要求。
6）效率驗算
滾珠絲杠副的傳動效率為
要求在90%～95%之間，所以該絲杠副合格。
經(jīng)計算，F(xiàn)C1-4010-2.5各項性能均符合題目要。
3.5 直線滾動導軌副的計算、選擇
根據(jù)給定的工作載荷Fz和估算的Wx和Wy
計算導軌的靜安全系數(shù)：fSL=C0/P，
式子里：
C0為導軌的基本靜額定載荷，kN；
工作載荷P=0.5(Fz+W)；
fSL=1.0~3.0(一般運行狀況)，3.0~5.0（運動時受沖擊、振動）。
根據(jù)計算結果查有關資料初選導軌：
（1）選BR直線滾動導軌,E級精度.查得,fh=1,ft=1,fc=0.81,fα=1,fw=1.
（2）工作壽命每天8小時，連續(xù)工作5年，250/年,額定壽命:
Lh=5×250×8=10000 h,每分鐘往復次數(shù)nz=8。
L=(2lsnz60Lh)/(103)=(2×0.31×8×60×38400)/ (103)=11428Km
計算四滑塊的載荷,工作臺及其物重約為4000N。
計算需要的動載荷Cα
P=110/4=27.5N
Cα=( fwP)÷(fh ft fc fα)×(L/50)1/3=208N
按經(jīng)驗式選LY15AL直線滾動導軌副,其Cα=606N, C0α=745N.
基本參數(shù)如下:
導軌的額定動載荷N
依據(jù)使用速度v（m/min）和初選導軌的基本動額定載荷 (kN)驗算導軌的工作壽命Ln：
額定行程長度壽命:
導軌的額定工作時間壽命:
導軌的工作壽命足夠.
（3）滾動導軌間隙調(diào)整
（4）潤滑與防護
3.6 圓柱直齒輪傳動的設計與校核
①選擇材料、熱處理方式、精度等級及齒數(shù)
按標準，選小齒輪材料40Cr，
按標準，選大齒輪材料35SiMn。
精度為8級。
齒數(shù)，齒數(shù)。
②按齒面接觸強度設計
a.確定各參數(shù)數(shù)值
初選載荷系數(shù)
按標準，設出齒寬系數(shù)
按標準，設出彈性系數(shù)
按標準，設出節(jié)點區(qū)域系數(shù)
按標準，設出接觸疲勞強度極限，；
小齒輪應力循環(huán)次數(shù)；
大齒輪應力循環(huán)次數(shù)；
按標準，設出，
接觸疲勞系數(shù)，（允許局部點蝕）
設安全系數(shù)，則：
b.確定傳動尺寸
算小分度圓：
圓周速度
按標準，設出動載荷系數(shù)；
按標準，設出使用系數(shù)；
按標準，假設，設出，
齒間載荷分配系數(shù)；
按標準，設出齒向載荷分布系數(shù)；
故載荷系數(shù)
按K值對修正，即
按表7-7，取m=2mm；
模數(shù)取整，得2
4 幾何尺寸計算
（1）計算中心距
(2)分度圓直徑
③校核齒根彎曲疲勞強度
a.確定各參數(shù)
按標準，設出齒形系數(shù)和應力校正系數(shù)
，；，
按標準，設出彎曲疲勞壽命系數(shù)，；
按標準，設出得齒輪彎曲疲勞極限，
取安全系數(shù)，計算得許用彎曲應力：
b.驗算齒根彎曲強度
彎曲疲勞強度足夠。
c.驗算
，合適。
3.7 聯(lián)軸器的選擇
金屬彈性聯(lián)軸器撓性元件組成的葉子，持久，形狀看起來喜歡鈑金春天弱變形的金屬彈簧，應付的補償兩軸相對偏移和阻尼能力和緩存和不同結構和靈活的連接的屬性。下載軟盤元素礦物元素在柔性金屬具有強度高、 壽命長、 適合高溫工作條件和最大的靈活性和穩(wěn)定的能力。
如中所示圖 3.5 膜片聯(lián)軸器由幾組膜片 （不銹鋼） 與螺釘交錯與半聯(lián)軸器、 糾正每個幾折和橫膈膜拆分連桿和各種形式的整片組成。聯(lián)合軸雖然膜膜片變形的柔性關節(jié)軸報道兩個相對位移，高性能金屬組件的弱勢性別性彈性聯(lián)軸器，結構更緊湊，強度高、 無需潤滑，使用壽命長，沒有定期清除，不熱，補償油、 酸、 堿、 抗腐蝕功能，u 適用于高速、 高溫和腐蝕性介質工人駕駛管理軸環(huán)境條件，廣泛用于各種機械設備到驅動器管理集線器。
圖4.7 DJM5金屬膜片撓性聯(lián)軸器
3.8 軸承的選擇
滾珠絲杠中經(jīng)常使用的滾動軸承有以下兩類。
（1）接觸角為的角接觸球軸承
這現(xiàn)在普遍采用的螺桿球軸承，您可以配置下載。面對面的交流方式，另一種方式進行重新分組。每一種方法可以實現(xiàn)雙向軸向，也是一個辦法相結合，和有更高的容量，但只有一個方向，攜帶軸，當結合的額定動載荷的額定動載荷等于以下交易記錄之一︰ 2.16 1.40 2; 3; 4 至 2.64。因為樞軸螺母是制造過程中和安裝螺釘將不可避免地錯誤和從面對面接觸線的兩個之間小的軸向距離結合交叉背靠背，很容易會自動調(diào)整。飼料，進而收集更多面對面的交流。
（2）滾針—推力圓柱滾子組合軸承
本次設計用角接觸球軸承，根據(jù)軸的直徑選用型號為表3.3中的7009 GB/T 292—1994。
表4.4 角接觸球軸承
3.9 步進電機的選擇
1. 首先，根據(jù)最大靜轉距
從表中查出，當步進電機為三相六拍時，
(3.20)
縱向： (3.21)
110BAG3500型設為初選型號。但還需要校核起動矩頻特性和運行矩頻特性。
步進電機起動頻率 HX (3.22)
最高工作頻率 HX (3.23)
結合上表，確定110BAG3500型步進電機滿足要求。
橫向： (3.24)
按此最大靜轉矩產(chǎn)步進電機型號表（三相）可查出，90BAGH3502型作為初選型號。
結 論
這一項目結合電解小孔機床的研究和發(fā)展趨勢，具體小孔機床發(fā)展過程。關鍵任務如下︰
1 孔結構設計，機床電解。確定機床小孔小孔機床性能電解的結構分析和量化。
2、 電機規(guī)格和參數(shù)。要計算小孔的電器。
3，計算硬度的生活和選擇的部分。設計計算的剛度和每部分的需要，并使小孔的足夠程度的可靠性與電機的壽命。
通過這一項目，不僅理論知識在大學所學，也用來設計和開發(fā)我的能力，認真思考和處理問題和方法，在有新的認識和促進討論和解決問題的能力，在學生中。
聯(lián)系人的專門知識和見解，以及對相關信息的訪問，我完全了解，和就問候發(fā)展，中國的工業(yè)是仍然相對落后，與發(fā)達國家相比，仍有很大的差距。盡管我們的努力，但想要改變很難，尤其是我們作為一個國家在很短的時間內(nèi)。因此，我們應該有民族意識和不斷創(chuàng)新的追求。
在此項目的輸出是總體設計、 項目畢業(yè)、 不僅實踐能力對數(shù)據(jù)訪問和國家標準機械手冊的使用技巧和設計分析工具如 Atlas 的一部分。這次畢業(yè)也讓我體會到團體力量，提高團隊合作、 小組成員和分析，當你有問題，或者問問你的老師，所以得到滿意的結果。
前景展望︰
我們希望，這種設計可以應用于實踐，實踐驗證理論。真的運用知識，理論與實踐，結合，才能真正把一門知識應用起來。
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致 謝
在設計過程中，老師嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L和勤勉的治學精神，以及孜孜不倦的精神給我留下了深刻的印象。他不僅在精心指導我的設計，并不斷地鼓勵我去探索學習創(chuàng)新的精神。在設計過程中，對我們很嚴厲，總是我的問題懶得解釋，并為我提供了豐富的信息，幫助我理解