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1、哈尔滨理工大学毕 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： 孙 洋 指导教师： 姜 彬 系 主 任： 姜 彬 2011年06月24日 哈尔滨理工大学学士学位论文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
2、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范围，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范围。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
3、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Slide surface structure with precision tools to make the process designAbstract In the machine manufacturing, especially f
4、or 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
5、 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 o
6、f 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 influenc
7、e 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, the bearing n
8、ot 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 sta
9、tic 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 th
10、e 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 disad
11、vantages 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 slid
12、eway 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.Keywords： static pressure guide ; carrying capacity ; heat treatment ; high frequency hardening目 录摘要IAbstractI
13、I第1章 绪论11.1 课题背景11.2 课题研究目的和意义11.3 国内外机床导轨研究发展现状21.4 课题研究的主要内容和方法3第2章 机床导轨的选用42.1 导轨的功用和分类42.2 滑动导轨、静压导轨与滚动导轨的特点和经济性42.2.1 滑动导轨42.2.2 滚动导轨52.2.3 静压导轨52.3 导轨耐磨性62.3.1 导轨材料的选择62.3.2 铸铁导轨工作面淬火处理62.3.3 导轨面的加工精度与表面光整分析62.3.4 验算导轨面“比压”62.3.5 导轨润滑与保护62.4 三种导轨的性能分析及导轨的选择72.5 本章小结7第3章 静压导轨结构分析83.1 静压导轨83.2 静
14、压导轨的优缺点93.3 静压导轨承载能力93.4 本章小结10第4章 导轨制造工艺设计114.1 机床导轨的热处理114.1.1 导轨的热处理114.1.2 导轨表面淬硬方法124.2 导轨磨损机理及影响磨损的因素134.3 提高导轨耐磨性的若干铸铁选择144.3.1 高磷耐磨铸铁144.3.2 磷铜钛耐磨铸铁154.3.3 钒钛耐磨铸铁174.4 导轨结合面表面精度制造工艺方案184.5 导轨磨削法194.6 长导轨的分段加工及其自然调平204.7 机床使用中提高导轨持久精度的措施214.7.1 保持润滑良好214.7.2 加强防护214.8 质量检测及分析214.9 本章小结22结论24致
15、谢25参考文献26附录27V -学士学位论文第1章 绪 论1.1 课题背景 企业合作项目由齐二机床研发具有完全自主知识产权的高端重型核电零件加工设备1.2 课题研究目的和意义CXK5463X50/150型数控龙门移动式车铣床是由齐二机床研发具有完全自主知识产权的高端重型核电零件加工设备，主要用于核电关键零件水室封头的特殊内、外形的精确加工。机床采用动梁龙门移动布局, 工作台具有旋转和分度两种功能，通过互锁机构保证车削与铣削功能的可靠实现，滑枕带B轴功能， B轴带有静压卸荷、液压定位及夹紧功能，可实现X-Z平面内斜孔、斜面的高效加工。 该机床的成功研制对满足大尺寸、大吨位、高精度核电零件精确加工与批量化生产的需求，有效推进第三代核电装备的系列化、批量化制造推动核电装备制造技术进步具有重要实意义。 目前国内机床存在工作效率低，工作速度低的问题，机床导轨面
