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畢 業(yè) 設 計 開 題 報 告
1.結合畢業(yè)設計情況,根據所查閱的文獻資料,撰寫2000字左右的文獻綜述:
文 獻 綜 述
1. 滾動直線導軌的工作原理
滾動直線導軌副是由導軌、滑塊、滾動體、返向器、保持架、密封端蓋及擋板等組成。當導軌與滑塊作相對運動時,鋼球就沿著導軌上的經過淬硬和精密磨削加工而成的四條滾道滾動,在滑塊端部鋼球又通過返向裝置(返向器)進入返向孔后再進入滾道,鋼球就這樣周而復始地進行滾動運動。返向器兩端裝有防塵密封端蓋,可有效地防止灰塵屑末進入滑塊內部。
滾動直線導軌副是在滑塊與導軌之間放入適當?shù)匿撉蚴够瑝K與導軌之間的滑動摩擦變?yōu)闈L動摩擦,大大降低二者之間的運動摩擦阻力,從而獲得:動、靜摩擦力之差很小,隨動性極好,即驅動信號與機械動作滯后的時間間隔極短,有益于提高數(shù)控系統(tǒng)的響應速度和靈敏度。驅動功率大幅度下降,只相當于普通機械的十分之一。
導軌副滾道截面采用合理比值的圓弧溝槽,接觸應力小,承接能力及剛度比平面與鋼球點接觸時大大提高,滾動摩擦力比雙圓弧滾道有明顯降低。導軌采用表面硬化處理,使導軌具有良好的可校性;心部保持良好的機械性能。簡化了機械結構的設計和制造[1]。
直線導軌又稱線軌、滑軌、線性導軌、線性滑軌,用于直線往復運動場合,擁有比直線軸承更高的額定負載,同時可以承擔一定的扭矩,可在高負載的情況下實現(xiàn)高精度的直線運動.直線軸承主要用在自動化機械上比較多,像德國進口的機床,紙碗機,激光焊接機等等,當然直線軸承和直線軸是配套用的.像直線導軌主要是用在精度要求比較高的機械結構上,滑塊-使運動由曲線轉變?yōu)橹本€。新的導軌系統(tǒng)使機床可獲得快速進給速度,在主軸轉速相同的情況下,快速進給是直線導軌的特點。直線導軌與平面導軌一樣,有兩個基本元件;一個作為導向的為固定元件,另一個是移動元件。由于直線導軌是標準部件,對機床制造廠來說.唯一要做的只是加工一個安裝導軌的平面和校調導軌的平行度。當然,為了保證機床的精度,床身或立柱少量的刮研是必不可少的,在多數(shù)情況下,安裝是比較簡單的。作為導向的導軌為淬硬鋼,經精磨后置于安裝平面上。與平面導軌比較,直線導軌橫截面的幾何形狀,比平面導軌復雜,復雜的原因是因為導軌上需要加工出溝槽,以利于滑動元件的移動,溝槽的形狀和數(shù)量,取決于機床要完成的功能。例如:一個既承受直線作用力,又承受顛覆力矩的導軌系統(tǒng),與僅承受直線作用力的導軌相比.設計上有很大的不同[2~3]。
直線導軌的移動元件和固定元件之間不用中間介質,而用滾動鋼球。因為滾動鋼球適應于高速運動、摩擦系數(shù)小、靈敏度高,滿足運動部件的工作要求,如機床的刀架,拖板等。直線導軌系統(tǒng)的固定元件(導軌)的基本功能如同軸承環(huán),安裝鋼球的支架,形狀為“v”字形。支架包裹著導軌的頂部和兩側面。為了支撐機床的工作部件,一套直線導軌至少有四個支架。用于支撐大型的工作部件,支架的數(shù)量可以多于四個。機床的工作部件移動時,鋼球就在支架溝槽中循環(huán)流動,把支架的磨損量分攤到各個鋼球上,從而延長直線導軌的使用壽命[4]。為了消除支架與導軌之間的間隙,預加負載能提高導軌系統(tǒng)的穩(wěn)定性,預加負荷的獲得.是在導軌和支架之間安裝超尺寸的鋼球。鋼球直徑公差為±20微米,以0.5微米為增量,將鋼球篩選分類,分別裝到導軌上,預加負載的大小,取決于作用在鋼球上的作用力。如果作用在鋼球上的作用力太大,鋼球經受預加負荷時間過長,導致支架運動阻力增大。這里就有一個平衡作用問題;為了提高系統(tǒng)的靈敏度,減少運動阻力,相應地要減少預加負荷,而為了提高運動精度和精度的保持性,要求有足夠的預加負數(shù),這是矛盾的兩方面工作時間過長,鋼球開始磨損,作用在鋼球上的預加負載開始減弱,導致機床工作部件運動精度的降低。如果要保持初始精度,必須更換導軌支架,甚至更換導軌。如果導軌系統(tǒng)已有預加負載作用。系統(tǒng)精度已喪失,唯一的方法是更換滾動元件。
導軌系統(tǒng)的設計,力求固定元件和移動元件之間有最大的接觸面積,這不但能提高系統(tǒng)的承載能力,而且系統(tǒng)能承受間歇切削或重力切削產生的沖擊力,把作用力廣泛擴散,擴大承受力的面積。為了實現(xiàn)這一點,導軌系統(tǒng)的溝槽形狀有多種多樣,具有代表性的有兩種,一種稱為哥待式(尖拱式),形狀是半圓的延伸,接觸點為頂點;另一種為圓弧形,同樣能起相同的作用。無論哪一種結構形式,目的只有一個,力求更多的滾動鋼球半徑與導軌接觸(固定元件)。決定系統(tǒng)性能特點的因素是:滾動元件怎樣與導軌接觸,這是問題的關鍵[5]。
2. 直線導軌的國內外的發(fā)展現(xiàn)狀
(1)國內發(fā)展現(xiàn)狀
目前,國外生產滾動直線導軌副的廠商主要集中在美國、英國、德國及日本等國家。國內在滾動直線導軌副的制造方面還處于初始階段,與國外相比,仍有差距,主要表現(xiàn)為:品種少、產量小、使用壽命低,噪音大,加工工藝也不如國外先進。以廣東凱特精密機械有限公司、南京工藝裝備制造廠為代表的國內企業(yè),正在努力縮小這種差距,他們的部分產品已經具有國際先進水平。直線滾動導軌副的發(fā)展趨勢滾動直線導軌副的新類型、新功能目前在不斷涌現(xiàn),并正在向組合化、集成化、高速、低噪音、智能化方向發(fā)展。
(2)國外發(fā)展現(xiàn)狀
THK公司采用滾珠保持架與滾珠構成一體,保持滾珠平穩(wěn)的進行循環(huán)運動,消除了滾珠間的相互摩擦,開發(fā)了噪聲低、免維修、壽命長、速度可達300m/min的超高速直線運動的SSR導軌副,并已開始推廣。該導軌副實現(xiàn)了100m/min運動速度下噪聲小于50dB,摩擦波動幅度減少到以往產品的1/5。另外,通過了一次加油脂2cm3,運行2800km的試驗。今后帶滾珠保持架的直線運動導軌副將逐漸成為高檔數(shù)控機床選用的主流[6~9]。
HIWIN智慧型PG系列直線導軌,PG系列整合線性滑軌及編碼器于一體,大幅增加空間效益。 兼具線性滑軌高剛性及磁性編碼器高精度之優(yōu)點。內藏式尺身及感應讀頭,不易受外力破壞。 訊號感應屬非接觸性,產品壽命長。 可做長距離之量測 (磁性尺身部份可達30m)。量測特性,不因含油、水、粉塵及切削屑之惡劣工作環(huán)境而改變;另對震動、噪音及高溫之環(huán)境亦可勝任。 分辨率佳。 安裝容易[10~12]。
(3)新材料制造的滾動直線導軌副
由于用戶要求的多樣化及使用環(huán)境的不同,出現(xiàn)了用新材料制造的滾動直線導軌副。例如,采用不銹鋼制作的產品,其導軌軸、滑塊、鋼球、密封端和保持器均采用不銹鋼材料制作,而反向器采用合成樹脂,故耐腐蝕性提高。對于要求高溫和真空用途時,反向器可以采用不銹鋼材。此外,用陶瓷材料制造的滾動直線導軌副將會得到開發(fā)應用。
目前,在惡劣環(huán)境即高粉塵濃度、強酸、強堿和高腐蝕場合使用直線導軌還有一定的局限性。但隨著直線導軌技術的日益完善,以及直線導軌具有高速性與控制性等諸多突出的優(yōu)點,以及豐富的類型和功能,可以預期,此機構作為一個功能部件將越來越多地用在數(shù)控機床等機械設備上[13~15]。
參考文獻:
[1]王盤銘 程遠雄 孫健利 . 基于誤差均化功能的滾動導軌的高精度安裝[J]. 機械工人(冷加工), 2006,(5) .
[2]黃新 程遠雄 孫健利 . 機床用滾動直線導軌副安裝技術分析 [J]. 制造技術與機床, 2005,(2) .doi:10.3969/j.issn.1005-2402.2005.02.033 .
[3]徐起賀 孫健利 . 滾動直線導軌副的結構特點與性能分析 [J]. 機床與液壓 2002,(3) .doi:10.3969/j.issn.1001-3881.2002.03.044 .
[4]徐起賀 . 滾動直線導軌副的特點、現(xiàn)狀及發(fā)展動向 [J]. 機械制造, 2001,(2) .doi:10.3969/j.issn.1000-4998.2001.02.008 .
[5]喻忠志 . 我國滾動直線導軌副的發(fā)展及趨勢 [J]. 制造技術與機床, 2006,(7) .doi:10.3969/j.issn.1005-2402.2006.07.005 .
[6]周傳宏 孫健利 楊叔子 . 滾動直線導軌副的振動模型研究 [J]. 機械設計, 1999,(2) .doi:10.3969/j.issn.1001-2354.1999.02.008 .
[7]孫健利 方健 程遠雄 . 基于ISO 14728-2標準滾動直線導軌副額定靜載荷分析
[J]. 制造技術與機床, 2006,(2) .doi:10.3969/j.issn.1005-2402.2006.02.040 .
[8]方健 程遠雄 孫健利 . 基于ISO 14728-1標準滾動導軌副動載荷和壽命分析 [J]. 制造技術與機床, 2006,(8) .doi:10.3969/j.issn.1005-2402.2006.08.037 .
[9]孫健利 黃新 . 滾動直線導軌副的應用技術 [J]. 機械工人(冷加工), 2004,(3) .
楊向東 . 軸承工作過程中摩擦狀態(tài)的仿真分析研究 [J]. 廣東科技, 2007,(8) .doi:10.3969/j.issn.1006-5423.2007.08
[10]Yuan J X Tang x J wu s M . An application of DDS combined with FEM using condensation technique for machine tool design [A]. 1983 . Napitolela N G . A mass or stiffness addition technique for structural parameter updating [J]. 1992,7(03) .
[11]武友德 . TJK6916數(shù)控落地鏜銑床研發(fā)與關鍵技術研究 [D]. 2013 .
[12]郭成龍 袁軍堂 王維友 夏玲玲 黃俊 . 滑動導軌結合面動剛度的試驗研究 [J]. 中國機械工程, 2012,(9)
[13]孫偉 魯明 汪博 聞邦椿 . 直線滾動導軌動力學特性分析方法研究 [J]. 制造技術與機床, 2011,(3) .doi:10.3969/j.issn
[14]Shigeo Shimizu . Load Distribution and Accuracy/Rigidity of Linear Motion Ball Guides System 1993,(27) .
[15]張沈生 . 直線導軌的原理及其應用 [J]. 洪都科技, 2004,(2)
畢 業(yè) 設 計 開 題 報 告
2.本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段(途徑):
2.1 本課題主要研究和解決的問題是滾動直線導軌的設計
鋼球沿著LM軌道和LM滑塊上經過精密研磨加工的4列滾動面進行滾動;通過組裝
LM滑塊上的回球器,使鋼球列循環(huán)運動。
LM滑塊采用保持板將鋼球保持住,因此即使從LM軌道中抽出LM滑塊,鋼球也不會脫落(HSR8、10和12型除外)。
為使LM滑塊上的4個作用方向(徑向、反徑向和側向)均具有相同的額定載荷,各
鋼球列被設計成按接觸角45°配置,因此無論何種姿勢都可以使用。并且因能施加均等的預壓,從而既能一邊維持較低的磨擦系數(shù),又加強了4個方向的剛性。同時,因斷面高度低,并且對LM滑塊進行了高剛性設計,從而能獲得穩(wěn)定的高精度直線運動。
該圖中:①和⑧為保持板 ②為LM滑塊 ③為端蓋板 ④為末端密封墊片 ⑤為油嘴 ⑥為側面密封墊片 ⑦為內部密封墊片(配件) ⑨為鋼球 ⑩為LM軌道
2.2 本課題采用的研究手段
(1) 通過查閱關于滾動直線導軌等方面的書籍和文獻資料等,理解滾動直線導軌的工作原理,各部分構造,對所設計部分有了一定認識。綜合資料整理出所設計部分的工作原理綜合查閱的資料和以上工作原理,對設計部分進行一定改造,使之更為合理,簡單。
(2) 利用Auto CAD來繪制滾動直線導軌結構圖。
(3)考慮滾動直線導軌的額定負荷、直線導軌壽命、工作負荷、摩擦力、潤滑等因素對它帶來的影響。
3.計劃安排
(1)全面了解該課題,查閱相關資料和文獻,了解滾動直線導軌的發(fā)展現(xiàn)狀,完成開題報告。
(2)全面掌握滾動直線導軌的基礎知識,了解高速機床進給導軌的要求,了解直線導軌的設計特點,分析總結滾動直線導軌的發(fā)展方向。
(3)完成滾動直線導軌的結構圖設計。
(4)完成研究總結及完成設計說明書。
畢 業(yè) 論 文 開 題 報 告
指導教師意見:
報告表明,該同學近期查閱了許多相關文獻,對滾動直線導軌的基本知識有了一定的掌握,對其主要產品特點,重要的技術及其應用均有了解,因而文獻綜述比較詳細和全面。
提出的設計方案略顯粗糙,希望近期加以細化。
同意開題。
指導教師:
2016 年 3月 22日
所在系審查意見:
同意開題
系主任:
2016 年 3 月 22日