機(jī)座或機(jī)架是機(jī)器中的基礎(chǔ)零件，許多零部件都直接或間接固定在其上從而保持其相對(duì)位置，其常見(jiàn)的制造方法是鑄造、焊接等。在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)著重考慮機(jī)座或機(jī)架的強(qiáng)度、剛度、精度、尺寸穩(wěn)定性、吸振性及耐磨性等，還要求造型美觀、重量輕、成本低、結(jié)構(gòu)及工藝性合理。另外，機(jī)座或機(jī)架的壁厚、凸緣及肋板布置等對(duì)它的工作能力、材料消耗、質(zhì)量和成本等均有較大的影響。所以設(shè)計(jì)機(jī)座或機(jī)架時(shí)應(yīng)該對(duì)上述這些要點(diǎn)特別注意，下面列舉了一些鑄造和焊接過(guò)程中常見(jiàn)的設(shè)計(jì)禁忌。
1)注意機(jī)座或機(jī)架上重要的加工面、受力面等質(zhì)量要求較高的部分應(yīng)該朝下，若工藝上難以實(shí)現(xiàn)，也應(yīng)該盡量使這些部分處于側(cè)面或斜面的位置，這是因?yàn)榻饘僖褐械臍馀荨⒃业纫咨细�，使鑄件上部產(chǎn)生缺陷的機(jī)會(huì)比下部多，此外，組織也不如下部致密；另外，應(yīng)盡量使其重要加工面或大部分加工面位于同一砂型中，禁忌產(chǎn)生錯(cuò)型、飛翅，否則難以保證鑄件的尺寸的精度，還增加清理的工作量。
2)注意若選取材料收縮大且易產(chǎn)生縮孔(如鑄鋼、球墨鑄鐵等)，應(yīng)盡量將機(jī)架或機(jī)直的厚大部分放在上面或側(cè)面，以便安放冒日進(jìn)行補(bǔ)縮。對(duì)于收縮小的鑄件(如灰鑄鐵)則可將較厚的部分放在下面，依靠上面的金屬液進(jìn)行補(bǔ)縮。
3)注意對(duì)于機(jī)座或機(jī)架上較薄且大的平面應(yīng)朝下或側(cè)立、傾斜，禁忌出現(xiàn)澆不足、冷隔等缺陷。
4)注意為便于起模，鑄件分型面應(yīng)選擇在鑄件的****截面處，對(duì)于局部妨礙起模的凸起可采用活塊，但是要盡量減少分型面和活塊的數(shù)量且分型面要平直，這樣可以減少制造模樣和造型的工作量，也易保證鑄件的精度。
5)注意應(yīng)盡量減少型芯的數(shù)量，如果必須使用，還要保證芯頭排氣的順暢以及型芯的安放、固定、檢驗(yàn)和清理等。
6)有些鑄件，底部為油槽，要注意防止漏油，在鑄造油槽時(shí)，要安裝型芯撐以支持型芯，而這些型芯撐的部位會(huì)引起缺陷產(chǎn)生滲漏，如果把槽底面設(shè)計(jì)成有高凸臺(tái)邊的鑄件，油槽部分的型芯可通過(guò)芯頭固定，以免產(chǎn)生缺陷，如圖2—73所示，圖b較圖a合理。
7)注意為消除金屬冷卻時(shí)產(chǎn)生的鑄件變形和提高加工時(shí)機(jī)架的剛度，對(duì)門形機(jī)架的兩腿之間可設(shè)置橫向連結(jié)肋，在最終加工后，將此肋切除。
8)注意加強(qiáng)底座的抗扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度，例如框架形結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)剛度差，無(wú)法承受生產(chǎn)、吊裝、運(yùn)輸時(shí)由于不均勻受力產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)載荷，著改為板形結(jié)構(gòu)，底座的抗扭轉(zhuǎn)剛度將顯著地得到改善。
9)注意小尺寸的部位，圖2_74所示為鑄件剖面形狀，圖a中A處所指尺寸很小，造型時(shí)砂不易緊實(shí)，修型也不方便，容易出現(xiàn)鑄造缺陷，改進(jìn)后的圖b結(jié)構(gòu)，尺寸稍作調(diào)整，效果較好，結(jié)構(gòu)較合理。
lo)機(jī)架的體積和重量很大，壁厚取得是否合適對(duì)機(jī)架的強(qiáng)度、剛度和重量有很大的影響，減小壁厚可以減輕機(jī)架的重量，為了保證原有的強(qiáng)度和剛度必須恰當(dāng)安排加強(qiáng)肋，如圖2-75所示，圖b較圖a為好。
另外，鑄造機(jī)座或機(jī)架時(shí)，還要特別注意在某些表面上留出脫模斜度和結(jié)構(gòu)斜度，考慮到鑄造后需進(jìn)行一些機(jī)械加工，所以設(shè)計(jì)尺寸時(shí)還要留出一定加工余量。
注意對(duì)于生產(chǎn)批量較少且尺寸較大的機(jī)座或機(jī)架，這時(shí)用鑄造較為困難，所以要考慮焊接等其他方法，如圖2-76所示，圖a為鑄件，為了減輕重量改用沖壓件焊接結(jié)構(gòu)(圖b)。
內(nèi)外滾珠座圈均可用帶料彎曲成環(huán)狀焊接而成，底盤用鋼板沖制，不但節(jié)約了材料，而且節(jié)約加工工時(shí)。
焊接件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)完全省去了鑄型木模和鍛模，對(duì)單件小批生產(chǎn)的、經(jīng)常需要變型或更新設(shè)計(jì)的產(chǎn)品可以縮短生產(chǎn)周期，降低生產(chǎn)成本，減輕結(jié)構(gòu)重量。對(duì)于一些特大型構(gòu)件，焊接結(jié)構(gòu)不僅基本不受設(shè)備條件的局限，而且可以分段制造，運(yùn)輸?shù)绞褂脠?chǎng)地并現(xiàn)場(chǎng)拼合安裝．避免了超重、超大物品運(yùn)輸方面的困難。焊接結(jié)構(gòu)的抗振性問(wèn)題可通過(guò)合理布置結(jié)構(gòu)和安排焊縫位置進(jìn)行解決。下面就是焊接過(guò)程中應(yīng)該注意的問(wèn)題：
1)合理利用沖壓件、鍛件等作為結(jié)構(gòu)元件，適當(dāng)增加壁厚，減少肋板用量，使焊縫的總長(zhǎng)度縮短。因?yàn)楹缚p畢竟是造成熱影響、產(chǎn)生焊接應(yīng)力和變形、出現(xiàn)焊接缺陷的起因，縮短焊接的長(zhǎng)度將減小發(fā)生這些問(wèn)題的幾率。
2)注意根據(jù)機(jī)座或機(jī)架的材料、性能要求和條件，選擇****的焊接方法，為減小或消除焊接后的焊接應(yīng)力和變形，可以采取焊前預(yù)熱、加熱減應(yīng)區(qū)、選擇合理的焊接順序、焊后熱處理等工藝措施。
3)注意根據(jù)機(jī)座或機(jī)架的材料及焊接方法等特點(diǎn)，選擇適當(dāng)?shù)钠驴谛问健?BR> 4)注意根據(jù)焊件的結(jié)構(gòu)形狀、使用性能、焊件厚度、坡口加工的難易程度、焊接方法等因素來(lái)確定接頭形式，使其焊接質(zhì)量高、成本低。
5)注意布置機(jī)座或機(jī)架中的焊縫時(shí)，首先要考慮到焊縫周圍應(yīng)有足夠的空間，以滿足焊接操作的需要，其次焊縫位置還必須保證焊接裝配工作能順利進(jìn)行。
6)注意機(jī)座或機(jī)架中的焊縫應(yīng)盡量分散，禁忌接頭處嚴(yán)重受熱，以防降低力學(xué)性能，增大焊接應(yīng)力和變形。
7)注意機(jī)座或機(jī)架中的焊縫盡量對(duì)稱布置，這樣可以減小焊接變形。
8)注意由于焊接接頭性能下降，所以焊縫應(yīng)盡量避開(kāi)應(yīng)力****或應(yīng)力集中的位置，這樣可以提高機(jī)座或機(jī)架的承載能力。
9)注意焊縫要遠(yuǎn)離機(jī)座或機(jī)架中精度要求較高的表面，禁忌使其精度受到焊接變形的影響。
lO)注意如果無(wú)法避免焊接轉(zhuǎn)角，應(yīng)使焊縫平緩過(guò)渡，禁忌應(yīng)力集中加劇。
11)注意為保證機(jī)座或機(jī)架的焊接質(zhì)量，要求接頭兩側(cè)板厚或截面相同或相近。如果不同厚度的材料焊接時(shí)，特別是厚度差超過(guò)允許值時(shí)，應(yīng)考慮采用適當(dāng)?shù)倪^(guò)渡形式。
注意在有些情況下，機(jī)座或機(jī)架可以綜合多種制造方法，圖2-77所示的零件采用鑄鍛焊復(fù)合結(jié)構(gòu)，將整體分為兩個(gè)部分，下部為鍛成的腔體，另一為鑄鋼制成的頭部，將兩者用焊接連成一個(gè)整體，可以使毛坯重量減輕一半，機(jī)械加工量也減少了40％。
至于機(jī)座或機(jī)架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，包括截面的合理選擇、肋板和加強(qiáng)肋的合理布置、合理開(kāi)孔和加蓋、結(jié)構(gòu)工藝性、材料選擇等方面，可以參照機(jī)座或機(jī)架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)小結(jié)，這里不再贅述。
機(jī)架或機(jī)座的振動(dòng)將會(huì)對(duì)整個(gè)機(jī)電一體化系統(tǒng)產(chǎn)生非常不好的影響．應(yīng)特別注意采取必要的措施提高機(jī)座或機(jī)架抗振性，禁忌機(jī)架或機(jī)座產(chǎn)生振動(dòng)。常用的措施如下：
1)提高靜剛度，即從提高固有振動(dòng)頻率人手，禁忌產(chǎn)生共振。
2)增加阻尼，因?yàn)樵黾幼枘釋?duì)提高動(dòng)剛度的作用很大，如液(氣)動(dòng)、靜壓導(dǎo)軌的阻尼比滾動(dòng)導(dǎo)軌大，故抗振性能好。
3)在不降低機(jī)架或機(jī)座靜剛度的前提下，減輕重量可提高固有振動(dòng)頻率，如適當(dāng)減薄壁厚、增加肋和隔板，采用鋼材焊接代替鑄件等。
4)采取隔振措施，如加減振橡膠墊腳、用空氣彈簧隔板等。
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