【正文】 高，雖極限轉(zhuǎn)速有所降低，但仍能達(dá)到高精度的要求。此類軸承一般分為兩種一種是滾道開在內(nèi)圈上，一種是滾道開在外圈上。前者一般不能承受軸向力 ，且間隙不能調(diào)整，常用于旋轉(zhuǎn)精度和剛度要求不夠的場合。滾動軸承一般 由內(nèi)圈、外圈、滾動體和保持架組成。因此在此課題中采用兩端固定的方式，以實(shí)現(xiàn)高剛度、高精度以及對絲杠進(jìn)行拉伸 。把推力軸承裝在滾珠絲杠的兩端，并施加預(yù)緊拉力，可以提高軸向剛度，但這種安裝方法對絲杠的熱變形較為敏感。這種安裝方式適用于短絲杠，它的承載能力小，軸向剛度低，一般用于數(shù)控機(jī)床的調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)或升降臺式數(shù)控銑床的垂直方向。在該畢業(yè)設(shè)計(jì)中，要綜合各方面的因素，和實(shí)際工作情況，并結(jié)合生產(chǎn)一線的反饋信息，對滾珠絲杠副的支撐方式進(jìn)行選擇。常用的潤滑劑有潤滑油和潤滑脂兩類。 滾珠絲杠副可用防塵密封圈或防護(hù)套來防止灰塵及雜質(zhì)進(jìn)入滾珠絲杠副，使用潤滑劑來提高其耐磨性及傳動效率，從而維持其傳動精度、延長其使用壽命。動密封中的離心密封和螺旋密封，是借助機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時給 介質(zhì) 以動力得到密封，故有時稱為動力密封。根據(jù)工作壓力，靜密封又可分為中低壓靜密封和高壓靜密封。tan tan338 ( ) tan(338 840)?? ?? ?? ? ?? ??? ? ? 式（ ） 要求在 90%95%之間，所以該絲杠副合格 . 經(jīng)上述計(jì)算驗(yàn)證， 各項(xiàng)性能均符合設(shè)計(jì)要求，可選。 T(N? m)為轉(zhuǎn)矩 見式 ()： 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 16 0 tan( )2mDTF ???? 式（ ） 式中 ? 為摩擦角，其正切函數(shù)值為摩擦系數(shù)； mF 為平均工作載荷 .取摩擦系數(shù)為 tan ??,則得84? ? ?? ? ? mNmNT ??????????? a n102256 0 0 3 ?？紤]到設(shè)計(jì)的所設(shè)計(jì)的工作臺有良好的防塵條件且只需要在裝配時調(diào)整間隙及預(yù)緊力，故采用結(jié)構(gòu)簡單的雙螺母墊片調(diào)整預(yù)緊式。 彈簧式自動調(diào)整預(yù)緊式 能消除使用過程中因磨損或彈性變形產(chǎn)生的間隙，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、軸向剛度低，適合用于輕載場合。實(shí)際應(yīng)用中，常采用以下幾種調(diào)整預(yù)緊方法見表 25。? 滾珠直徑 ? 計(jì)算可得： 滾道半徑 R= 0 ???? dR 偏心距0 ( ) ( ) R mm? ? ? ? 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 14 絲杠內(nèi)徑10 22 mm?????? ??? 滾珠絲杠副預(yù)緊 滾珠絲杠副在負(fù)載時，其滾珠與滾道面接觸點(diǎn)處將產(chǎn)生彈性變形。因此要注入潤滑脂。為此需要防塵措施。為此必須分析熱源的各因素，采用措施控制熱源，還可以采用預(yù)拉伸、強(qiáng)制冷卻等減少熱變形對絲杠的伸長的 影響。 （ 2）放逆轉(zhuǎn)：滾珠絲杠副傳動逆效率高， 應(yīng)考慮在電機(jī)停電后，因部件自重而產(chǎn)生螺旋副的逆?zhèn)鲃樱ㄌ貏e是在垂直方向上傳動時），防止逆?zhèn)鲃拥姆椒刹捎茫和ｋ娮枣i的電機(jī)、蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)、離合器等方式。雙圓弧形的螺紋滾道的接觸角在工作中基本保持不變。單圓弧形的螺紋滾道的接觸角隨軸向載荷大小的變化而變化，主要由軸向載荷所引起的接觸變形的大小而定。 滾珠絲杠由于運(yùn)動效率高、發(fā)熱小、所以可實(shí)現(xiàn)高速進(jìn)給 (運(yùn)動 )。 滾珠絲杠副由于是利用滾珠運(yùn)動 ,所以啟動力矩極小 ,不會出現(xiàn)滑 動運(yùn)動那樣的爬行現(xiàn)象 ,能保證實(shí)現(xiàn)精確的微進(jìn)給。在省電方面很有幫助。當(dāng)絲杠轉(zhuǎn)動時，帶動滾珠沿螺紋滾道滾動，為防止?jié)L珠從滾道端面掉出，在螺母的螺旋槽 兩端設(shè)有滾珠回程引導(dǎo)裝置構(gòu)成滾珠的循環(huán)返回通道，從而形成滾珠流動的閉合通路。 根據(jù)工作臺運(yùn)動情況，應(yīng)選擇絲杠傳動螺母移動的形式，該傳動形式需要限制螺母的轉(zhuǎn)動，故需導(dǎo)向裝置。 （ 3）螺母傳動、絲桿移動。 （ 2）絲桿傳動、螺母移動。 根據(jù)絲杠和螺 母相對運(yùn)動的組合情況，其基本傳動形式一共可分為四種類型，其類型如下： （ 1）螺母固定、絲桿傳動并移動?；瑒咏z杠螺母機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，制造成本低，具有自鎖功能。外循環(huán)滾珠絲杠螺母副按滾珠循環(huán)時的返回方式主要有端蓋式、插管式和螺旋槽式。滾珠在循環(huán)過程中有時與絲杠脫離接觸的稱為外循環(huán)；始終與絲杠保持接觸的稱為內(nèi)循環(huán)。滾珠絲杠由螺桿、螺母和滾珠組成。其結(jié)構(gòu)、性能特點(diǎn)是轉(zhuǎn)矩大、轉(zhuǎn)速低，機(jī)械特性線性度好低速性能良好，可直接與絲杠連接。 交流伺服系統(tǒng)在許多性能方面都優(yōu)于步進(jìn)電機(jī)。 加到電機(jī)軸上的負(fù)載力矩通常由下式算出 見式 (): f2m TLFT ??? ?? 式（ ） 其中： mT —— 加到電機(jī)軸上的負(fù)載力矩（ Nm） F —— 沿坐標(biāo)軸移動一個部件所需的力（ kgf） 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 8 L —— 電機(jī)轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)機(jī)床的移動距離 = ? ?21 /ZZP? fT —— 滾珠絲杠螺母或軸承加到電機(jī)軸上的摩擦力矩 步進(jìn)電機(jī)從靜止加速到工作轉(zhuǎn)速（一般為每分鐘幾百轉(zhuǎn)）需要 200～ 400 毫秒。交流伺服電機(jī)具有較強(qiáng)的過載能力。 （ 4）電動機(jī)以最大切削力矩運(yùn)行的時間應(yīng)在允許范圍內(nèi)。 （ 2）加 /減速時間要短，須在電動機(jī)的允許范圍內(nèi)。步進(jìn)電機(jī)的控制為開環(huán)控制，啟動頻率過高或負(fù)載過大易出現(xiàn)丟步或堵轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，停止時轉(zhuǎn)速過高易出現(xiàn)過沖的現(xiàn)象，所以為保證其控制精度，應(yīng)處理好升、降速問題。這種由步進(jìn)電機(jī)的工作原理所決定的低頻振動現(xiàn)象對于機(jī)器的正常 運(yùn)轉(zhuǎn)非常不利?，F(xiàn)就二者的使用性能作一比較。在目前國內(nèi)的數(shù)字控制系統(tǒng)中，步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用十分廣泛。為了適應(yīng)數(shù)字控制的發(fā)展趨勢， 運(yùn)動控制系統(tǒng) 中大多采用步進(jìn)電機(jī)或全數(shù)字式交流伺服電機(jī)作為執(zhí)行電動機(jī)。 通入勵磁繞組及控制繞組的電流在電機(jī)內(nèi)產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場 ，旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向決定了電機(jī)的轉(zhuǎn)向，當(dāng)任意一個繞組上所加的電壓反相時，旋轉(zhuǎn)磁場的方向就發(fā)生改變，電機(jī)的方向也發(fā)生改變。其中定子的結(jié)構(gòu)與旋轉(zhuǎn)變壓器的定子基本相同，在定子鐵心中也安放著空間互成 90 度電角度的兩相繞組。交流伺服電動機(jī)主要由定子部分和轉(zhuǎn)子部分組成，其中定子的結(jié)構(gòu)與旋轉(zhuǎn)變壓器的定子基本相同，在定子鐵心中也安放著空間互成 90 度電角度的兩相繞組（其中一組為激磁繞組，另一組為控制繞組）。 圖 21 工作臺草圖 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 5 （ 3）執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用交流伺服電動機(jī)。 直線導(dǎo)軌一般為二種，一種是滾動式，一種是滑動式，滾動直線滑軌是一種滾動導(dǎo)引，它由鋼珠在滑 塊與滑軌之間作無限滾動循環(huán)，使得負(fù)載平臺能沿著滑軌輕易的以高精度作線性運(yùn)動，其摩擦系數(shù)可降至傳統(tǒng)滑動導(dǎo)引的 1/50，使之能輕易地達(dá)到 1μm級的定位精度。與過去的滑動絲杠副相比驅(qū)動力矩達(dá)到 1/3 以下 ,即達(dá)到同樣運(yùn)動結(jié)果所需的動力為使用滾動絲杠副的 1/3。 此設(shè)計(jì)的具體要求如下： （ 1）傳動機(jī)構(gòu)為保證一定的傳動精度和平穩(wěn)性以及結(jié)構(gòu)的緊湊，采用滾珠絲杠螺母傳動副。隨著電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及自動化，精密機(jī)械 與測量等技術(shù)的發(fā)展與綜合應(yīng)用，生產(chǎn)了機(jī)電一體化的新型機(jī)床一一數(shù)控機(jī)床。 數(shù)控車床進(jìn)給系統(tǒng)的具體參數(shù)如下： X 方向行程 :100mm Y 方向行程 :1500mm 工作臺面的參考尺寸 :240? 260mm 工作臺和工件最大物重質(zhì)量 60kg 工作臺表面滑動摩擦系數(shù)為 平均切削力 :500N 快進(jìn)進(jìn)給速度 :1000mm/min 最高運(yùn)動速度 :10000mm/min 脈沖當(dāng)量 定位 精度 : ? 工作壽命 :每天 8 小時，工作 8 年， 250 天 /年 機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì) 車床是主要用車刀對旋轉(zhuǎn)的工件進(jìn)行車削加工的機(jī)床 ， 主要用于加工軸、盤、套和其徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 4 他具有回轉(zhuǎn)表面的工件 。刀具的種類及特點(diǎn)，刀具耐用度、穩(wěn)定性，材料的種類，是必須考慮的，通常還要 考慮：下切步距，刀具路徑的行距，主軸轉(zhuǎn)速，加工精度等。進(jìn)給率的增加可以提高生產(chǎn)效率。進(jìn)給系統(tǒng)是數(shù)控加工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是數(shù)字控制的直接對象，被加工工件的最終坐標(biāo)位置精度和輪廓精度都與傳動結(jié)構(gòu)有關(guān)。控機(jī)床的技術(shù)水平高低及其在 金屬切削加工機(jī)床產(chǎn)量和總擁有量的百分比是衡量一個國家國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和工業(yè)制造整體水平的重要標(biāo)志之一。數(shù)控加工廣泛應(yīng)用在所有機(jī)械加工的任何領(lǐng)域，更是模具加工的發(fā)展趨勢和重要和必要的技術(shù)手段。配備多工位刀塔或動力刀塔，機(jī)床就具有廣泛的加 工藝性能 ，可加工直線圓柱、斜線圓柱、圓弧和各種 螺紋 、槽、蝸桿等復(fù)雜 工件 ，可咨詢：寧波眾鑫數(shù)控機(jī)床廠。尤其是在最近幾十年了，發(fā)達(dá)的資本主義國際憑借其先進(jìn)的制造技術(shù)，利用其強(qiáng)大的科技和財(cái)政實(shí)力獲得了巨大的經(jīng)濟(jì)利益。 數(shù)控技術(shù)也叫計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)，目前它是采用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)字程序控制的技術(shù)。 數(shù)控裝備是以數(shù)控技術(shù) 為代表 的新技術(shù)對傳統(tǒng)制造業(yè)和新型制造業(yè)的滲透 ， 形成的一種機(jī)電一體化技術(shù) 。 關(guān)鍵詞： 數(shù)控 車 床 。導(dǎo)軌副、滾珠絲杠螺母副和伺服電動機(jī)等均以標(biāo)準(zhǔn)化，由專門廠家生產(chǎn)，設(shè)計(jì)時只需根據(jù)工作載荷選取即可。徐州工程學(xué)院可以公布學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容，可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容提交至各類數(shù)據(jù)庫進(jìn)行發(fā)布和檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)注。除文中 已經(jīng)注明引用或參考的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品或成果。徐州工程學(xué)院有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交學(xué)位論文的紙本復(fù)印件和 電子文檔拷貝，允許論文被查閱和借閱。其中伺服電動機(jī)做執(zhí)行元件用來驅(qū)動滾珠絲杠，滾珠絲杠螺母帶動滑塊和工作平臺在導(dǎo)軌上運(yùn)動，完成工作臺在 X、 Y方向的直線移動。 確定 數(shù)控車床數(shù)控系統(tǒng) 后 ， 詳細(xì)論述進(jìn)給傳動系統(tǒng)各組成部 分 ， 以及各部分的計(jì)算和選用。 零件 圖 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) II Abstract The design starts with identifying the program of small CNC lathe, and begins to design the system assembly drawing and the main part drawing. After identifying CNC lathe system, discuss the various ponents of the feed drive system in detail, as well as part of the calculation and selection. The design uses a topdown design method, starting from the overall structure, then the ponents of the design. In the design, full use of standardization, serialization, universal, increase interoperability easy for maintenance. And improve production efficiency to meet the needs of different users. Control systems for small CNC lathes which the project develops and designs, with small size、 small footprint、 pact、 technically advanced、 high productivity and strong practicability. It is suitable for small batch processing of small parts, small enterprises, electronic ponents manufacturing enterprises and individual enterprises, the ideal processing equipment. It can also be used for high secondary school, technical school of electrical and mechanical specialty CNC practice, experimental teaching. Keywords: CNC Lathe Feeding System Assembly Drawing Parts Drawing 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) III 目 錄 摘 要 .........................................................................................................................