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數(shù)控機床機械設計基本要求及主要設計準則

日期：2011年06月17　來源：沈陽機床集團　關鍵字：數(shù)控機床
    數(shù)控機床機械設計是指規(guī)劃和設計實現(xiàn)預期功能的新機械或改進原有機械的性能，應滿足的基本要求是在滿足預期功能的前提下，性能好、效率高、成本低，在預定使用期限內(nèi)安全可靠、操作方便、維修簡單和造型美觀等。
    數(shù)控機床機械設計的主要內(nèi)容是首先制定設計任務書，涵蓋機器的功能、經(jīng)濟性的估計、制造要求方面的大致估計、基本使用要求，以及完成設計任務的預計期限等；確定機械的工作原理，選擇合適的機構；擬定設計方案；進行運動分析和動力分析，計算作用在各構件上的載荷；進行零部件工作能力的計算；總體設計和結構設計，繪制總體裝配圖和零件圖}編制技術文件；最后聯(lián)系加工、采購標準件、安裝、試車、驗收、鑒定到產(chǎn)品定型結束整個設計過程。
    數(shù)控機床機械的類型很多，功用各有不同，對每個零件的要求也不完全一樣，但對設計的基本要求大致有工作可靠性相經(jīng)濟性兩方面。
   數(shù)控機床作可靠性的要求
    為了使機械在預定的工作期限內(nèi)可靠地工作，防止個別零件破壞或失效而影響整個機器的正常運行，在設計機械零件時應滿足下列要求。
    1．數(shù)控機床強度
    具有適當?shù)膹姸仁窃O計零件時必須滿足的最基本要求。強度是指零件在工作中斷裂或發(fā)生較大的塑性變形。強度失效除了用于安全保護裝置中預定適時破壞的零件（如安全銷）外，對任何零件都應當避免。
    2.數(shù)控機床剛度
    剛度是指在一定載荷下，零件抵抗彈性變形的能力。剛度不夠將影響機器的正常工作。例如機床主軸的撓度必須在許可范圍內(nèi)，否則就會影響機床的正常工作。
    3．數(shù)控機床壽命
    零件正常工作延續(xù)的時間叫做零件的壽命。有些零件在工作初期雖然能夠滿足各種要求，但在工作一定時間后，卻可能由于某些原因而失效。
    影響零件壽命的主要因素有材料的疲勞、材料的腐蝕及相對運動零件接觸表面的磨損。實際上，大部分機械零件在交變應力作用下工作，因而疲勞破壞是引起零件失效的主要因素。
    4數(shù)控機床可靠度
    數(shù)控機床零件可靠度的定義和機器可靠度的定義是相同的，即在規(guī)定的使用時間（壽命）內(nèi)和預定的環(huán)境條件下，零件能夠正常地完成其功能的概率。
    數(shù)控機床零件的失效率與時間的關系。這個曲線常被形象化地稱為浴盆曲線，一般是用試驗的方法求得的。該曲線分為三段。
    第1段代表早期失效階段。在這一階段中，失效率由開始時很高的數(shù)值急劇地下降到某一穩(wěn)定的數(shù)值。引起這一階段失效率特別高的原因是零部件中所存在的初始缺酷，如鑄件的內(nèi)部砂眼過大、零件上未被發(fā)現(xiàn)的加工裂紋、安裝不正確、接觸表面未經(jīng)磨合等。
    在這一階段可通過跑合避免過高的失效率，防止事故的發(fā)生a第Ⅱ段代表正常使用階段。在此階段內(nèi)如果發(fā)生失效，一般總是由于偶然的原因而  引起的（如短期過載），故其發(fā)生是隨機的，失效率則表現(xiàn)為一常數(shù)。
    第Ⅲ段代表損壞階段。由于長時間的使用而使零件發(fā)生磨損、腐蝕、疲勞裂紋擴展等  原因，使失效率急劇地增加。良好的維護和及時更換要發(fā)生破壞的零件，就可以延緩機器  進入這一階段工作的時間。

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