【正文】 1/3= 確定滾珠絲杠預(yù)期的額定功率 Cam （ 1）按預(yù)定工作時(shí)間估算，查表 228 得載荷性質(zhì)系數(shù) fw=，已知初步選擇的滾珠絲杠的精度等級(jí)為 2級(jí)，查表 229得精度系數(shù) fa=1，查表 230得可靠性系數(shù) fc=，則由式（ 219）得 Cam= Fmfw【 60 nmLh】 1/3/（ 100fcfa） = （ 2）因?qū)L珠絲杠螺母副將實(shí)施預(yù)緊，所以可按式（ 221）估算最大軸向載荷，查表 231 得預(yù)緊載荷系數(shù) fe= 則 Cam=fe Famax= （ 3）確定滾珠絲杠預(yù)期的額定動(dòng)載荷 Cam 取以上兩種結(jié)果的最大值，即 Cam= 按精度要求確定允許的滾珠絲杠的最小螺紋底徑 d2m （ 1）根據(jù)定位精度的要求估算允許的滾珠絲杠的最大軸向變形 已知工作臺(tái)的定位精度為 10mm，根據(jù)式（ 224）的要求得 δ =(～ )179。 １０ ６ ｕｍ /℃，滾珠絲杠螺母副的有效行程 Lu=工作臺(tái)行程 +安全行程 +2179。 = 因?yàn)?Fa /Fr=，所以查表 225 得，徑向系數(shù) X=，軸向系數(shù) Y=，故 P=X Fr+ YFa= P=【 60 nmLh】 1/3/100= （ 5）確定軸承的規(guī)格型號(hào) 因?yàn)闈L珠絲杠螺母副擬 采取預(yù)拉伸措施，所以選用 60176。角接觸球軸承兩件一組背對(duì)背安裝 ,組成滾珠絲杠的兩端固定支撐方式。 72mm179。因此，不存在壓桿不穩(wěn)定問題。 103mm/s2，安全系系數(shù) k1=，由表 244得λ =。 查附錄 A表 A3得滾珠絲杠額定動(dòng)載荷Ｃ ａ ＝ 46500N，運(yùn)轉(zhuǎn)條件系數(shù) fw=，滾珠絲杠的軸向載荷 Fa=Famax =，滾珠絲杠螺母副轉(zhuǎn)速 n=nmax=1800r/min，故由式（ 237），式（ 238）得 L=(Ｃ ａ /Fafw)3179。 102 d22/L=當(dāng) a=LY=810mm 或 a=LJ=250mm 時(shí)（即滾珠絲杠的 螺母中心位于行程的兩端位置時(shí)）滾珠絲杠螺母副具有最大拉壓剛度 Ksmax，可按式（ 245b）計(jì)算： Ksmax=179。 【 Z2FBmaxdQsin5β】 1/3 =（ 3）計(jì)算滾珠與滾道的接觸剛度 Kc 查附表 Ａ表Ａ－３得滾珠絲杠與滾道的接觸剛度Ｋ＝ 1585N/um，額定動(dòng)載荷Ca=46500N，滾珠絲杠上所承受的最大軸向載荷 Famax=，故由式（ 246b）得 Kc=Ｋ（ Famax/） 1/3 =（ 4）計(jì)算進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的綜合拉壓剛度 K0 由式（ 247a） 得進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的綜合拉壓剛度的最大值為 1/Kmax=1/Ksmax+1/Kb+1/Kc 故 Kmax= N/um 由式（ 247b） 得進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的綜合拉壓剛度的最小值為 1/Kmin=1/Ksmin+1/Kb+1/Kc 故 Kmin= 滾珠絲杠螺母副的扭轉(zhuǎn)剛度計(jì)算 由圖 41 可知，扭矩作用點(diǎn)之間的距離 L2=915mm，已知剪切模量G=179。 已知在不切削狀態(tài)西啊坐標(biāo)軸的軸向負(fù)載力（即為空載時(shí)的導(dǎo)軌摩擦力）F181。 980ta) == (2)計(jì)算階躍加速力矩 已知加度時(shí)間 ta=，由式（ 259）得 Tap=2π nmax（ Jm+ Jd） /(60179。 + Tf= ○4按式（ 257b）計(jì)算工進(jìn)力矩 TGJ TGJ= Tc + Tf= （ 1）選擇驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的型號(hào) 根據(jù)以上計(jì)算和表 247，選擇日本 FANUC 公司生產(chǎn)的α 12/3000i 型交流伺服 電動(dòng)機(jī)為驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，主要技術(shù)參數(shù)如下；額定功率 3kw，最高轉(zhuǎn)速 3000r/min，額定力矩 12Nm，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 62 kgcm2，質(zhì)量 18kg 交流伺服電動(dòng)機(jī)的加速力矩一般為額定力矩的 5~10 倍，若按 5倍計(jì)算，則該電動(dòng)機(jī)的加速力矩為 60Nm，均大于本機(jī)床工作臺(tái)的線性加速時(shí)所需的空載啟動(dòng)力矩 Tq=，以及階躍加速時(shí)所需的空載啟動(dòng)力矩 Tq’ =，因此，不管采用何種加速方式，本電動(dòng)機(jī)均滿足加速力矩要求。 106N/m，而滾珠絲杠螺母副和機(jī)床執(zhí)行部件的等效質(zhì)量 md=m+1/3 ms（其中， m、 ms分別是機(jī)床執(zhí)行部件的質(zhì)量（ kg）和滾珠絲杠螺母副的質(zhì)量（ kg）），則 m=275kg ms=π /4179。 103kg= md=m+ ms/3=（ 250+1/3179。 kmax 由式（ 253）得 δ kmax= F0(1/ kmin1/ Kmax)179。 （ 2）由扭矩變形量θ引起的軸向移動(dòng)滯后量δ將影響工作臺(tái)的定位精度。公稱直徑與導(dǎo)程； 40mm， 10mm；螺紋長度； 800mm，絲杠長度； 1220mm；類型與精度； P 類， 2級(jí)精度。和老師的溝通交流更使我從經(jīng)濟(jì)的角度對(duì)設(shè)計(jì)有了新的認(rèn)識(shí)也對(duì)自己提出了新的要求，通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我提前了解了這些知識(shí)，這是很珍貴的。 參考文獻(xiàn) [1]范超毅 趙天嬋 吳斌方主編 .數(shù)控技術(shù)課程設(shè)計(jì) .中國 武漢：華中科技大學(xué)出版社， 2021. [2]《機(jī)床設(shè)計(jì)手冊》編寫組 .機(jī)床設(shè)計(jì)手冊（第三冊） [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1986. [3]《加工中心應(yīng)用與維修》編委會(huì) .加工中心應(yīng)用與維修 [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1992. [4]李福生 .實(shí)用數(shù)控機(jī)床技術(shù)手冊 [M].北京：北京出版社， 1993. [5]廖效果 .數(shù)控技術(shù) [M].武漢：湖北科學(xué)技術(shù)出版社， 2021. [6]文 懷興 .數(shù)控銑床設(shè)計(jì) [M] .北京 ： 化學(xué)工業(yè)出版社， 2021 致 謝 衷心的感謝我的指導(dǎo) 周 老師給予了精心的指導(dǎo)和熱情的幫助 ,尤其在課題設(shè)計(jì)的前期準(zhǔn)備階段和本人的數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)階段 ,導(dǎo)師提出許多寶貴的設(shè)計(jì)意見 ,在最后的測試修改階段老師在百忙之中抽出時(shí)間為我們提供了必要的幫助 ,這樣使得我們得以順利的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)開發(fā)工作 ,在短暫的一個(gè)月的相處時(shí)間里 ,老師淵博的知識(shí) ,敏銳的思路和實(shí)事求是的工作作風(fēng)給我留下了深刻的印象 ,這將使得我終身受益 ,謹(jǐn)此向老師表示衷心的感謝和崇高 的敬意 。 順利如期的完成 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)給了我很大的信心，讓我了解專業(yè)知識(shí)的同時(shí)也對(duì)本專業(yè)的發(fā)展前景充滿信心，無論給水系統(tǒng)排水系統(tǒng)還是消防系統(tǒng)，我都采用了一些新的技術(shù)和設(shè)備他們有著很多的優(yōu)越性但也存在一定的不足，這新不足在一定程度上限制了我們的創(chuàng)造力。這是我們都希望看到的也正是我們進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的所在。 確定滾珠絲杠螺母副的規(guī)格型號(hào) 滾珠絲杠螺母副的規(guī)格型號(hào)為 FFZD40105P2/1220179。 （ 1）計(jì)算由快進(jìn)扭矩 TKJ引起的滾珠絲杠螺母副的變形量θ 已知負(fù)載力矩 T=TKJ=1260Nmm，由圖 41 得扭矩作用點(diǎn)之間的距離 L2=915mm，絲杠底徑 d2=，由式（ 249）得 θ =179。 第七章 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的誤差計(jì)算與分析 反向死區(qū)Δ 已知傳動(dòng)系統(tǒng)的最小綜合拉壓剛度 kmin=，導(dǎo)軌的靜摩擦力 F0=850N,則由式（ 252）得 Δ =2δ μ =2 F0/kmin179。 179。 （ 2）慣性匹配驗(yàn)算 為了使機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的慣量達(dá)到較合理的匹配，系統(tǒng)的負(fù)載量 Jd與伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 Jm之比一般應(yīng)滿足式（ 267），即 ≤ Jd/Jm≤ 1 而在本例中， /Jm=∈ [,1]，故滿足慣量匹配要求。 + Tf） = ○2 按式（ 261）計(jì)算階躍加速時(shí)空載啟動(dòng)力矩 Tq’ Tq’ = Tap +（ T181。= F181。 105N/mm3，由式（ 263）得 Jr=π ρΣ nj=1D4jLj = （ 2）計(jì)算聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 J0 J0=179。滾動(dòng)體直徑 dQ=，滾動(dòng)體個(gè)數(shù) Z=17，軸承的最大軸向工作載荷 FBmax=，由表 245， 246 得 Kb=4179。 109r Lh=L/60n=98288h 一般來講，在設(shè)計(jì)數(shù)控機(jī)床時(shí)，應(yīng)保證滾 珠絲杠螺母副的總時(shí)間壽命 Lh≥20210h，故滿足要求。 滾珠絲杠螺母副 壽命的校驗(yàn) 滾珠絲杠螺母副的壽命，主要是指疲勞壽命。 105MPa，材料密度 ρ =179。 =34500N，而該軸承在 20210h 工作下的基本額定動(dòng)載荷 C=，也滿足要求。 外徑 179。由于滾珠絲杠的螺紋底徑 d2為，所以選擇軸承的內(nèi)徑 d 為 30mm，以滿足滾珠絲杠結(jié)構(gòu)的需要。 106= （ 2）按式（ 232）計(jì)算滾珠絲杠 的預(yù)拉伸力 Ft 已知滾珠絲杠螺紋底徑 d2=，滾珠絲杠的溫度變化值Δ t=2℃，則 Ft= t d22= 確定滾珠絲杠螺母副支撐用的規(guī)格型號(hào) （ 1）按式（ 233）計(jì)算軸承受的最大軸向載荷 FBmax FBmax= Ft+ Famax= （ 2）計(jì)算軸承的預(yù)緊力 FBp FBp =FBmax/3= （ 3）計(jì)算軸承的當(dāng)量軸向載荷 FBam FBam= FBp+Fm= （ 4）按式（ 215）計(jì)算軸承的基本額定動(dòng)載荷 C 已知軸 承的工 作轉(zhuǎn) 速 n=nm=260r/min， 軸承 所承受 的當(dāng) 量軸 向載荷FBam=，軸承的基本額定壽命 L=20210h，軸承的徑向載荷 Fr 和軸向載荷Fa分別為 Fr=FBamcos60。 余程 +螺母長度 +支撐長度 =(~~)行程 +(25~~30)L0 =179。0（ W+ fg） =850N 計(jì)算滾珠絲杠螺母副的軸 向負(fù)載力 （ 1）按式（ 210a）計(jì)算最大軸向負(fù)載力 Famax Famax= F1+ F181。（ W+fg+ Fv+Fc） = （ 2）按式（ 29a）計(jì)算在不切削狀態(tài)下的導(dǎo)軌摩擦力 F181。 第二章 設(shè)計(jì)計(jì)算 (1)計(jì)算各切削力分力 取垂向方向最大切削分力是 1100N， 即垂向切削力 Fv=1100N， 主切削力 Fz= Fv /=2021N 縱向切削力 F1= =800N 橫向切削力 Fc= =1900N （ 2）計(jì)算電動(dòng)機(jī)的額定功率 若主傳動(dòng)的機(jī)械效率 ?m= V=π Dn/60=PE= FzV/?m= 所以取電動(dòng)機(jī)的額定功率 PE= 表 11鑲條緊固力 推薦值 導(dǎo)軌形式 主電動(dòng)機(jī)功率 /kw 11 15 18 貼塑滑動(dòng)導(dǎo)軌 500 800 1500 2021 2500 3000 3500 滾動(dòng)直線導(dǎo)軌 25 40 75 100 125 150 175 導(dǎo)軌摩擦力的計(jì)算 （ 1）按式（ 28a）計(jì)算在切削狀態(tài)下的導(dǎo)軌摩擦力 F1