【正文】 M=46kg ，則： Ms=π /4* ***103? = Md=M+1/3Ms=46+1/3*= Wnc=(Ko/Md) 2/1 =(179*106 /) 2/1 =1951rad/s 26 有頻率 Wnt 折算到滾珠絲杠軸上的系統(tǒng)當(dāng)量轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為： Js=Ji=(+） *5= 已知滾珠絲杠的扭轉(zhuǎn)剛度 Ks=KΦ =， 則： Wnt=（ Ks/Js） 2/1 =（ ) 2/1 =1117rad/s 由以上計(jì)算可知， 絲杠 —— 工作臺(tái)縱向工作系統(tǒng)的最低固有頻率 Wnc=1524rad/s 扭轉(zhuǎn)振動(dòng)系統(tǒng)的最低固有頻率 Wnt=1117rad/s 都比較高。 /176。已知彈性模量 20 E=*105 Mpa，滾珠絲杠底徑 d2=。 2）滾珠絲杠螺母副臨界轉(zhuǎn)速 nc 的校驗(yàn) 滾珠絲杠螺母副臨界轉(zhuǎn)速的計(jì)算長(zhǎng)度 L2=337mm，其彈性模量 E=*10 5 Mpa 。 第二節(jié) 計(jì)算切削力 總車外圓： 主切削力（橫向進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的計(jì)算） 主電機(jī)功率 ,最大工件直徑 D=288mm，主軸計(jì)算轉(zhuǎn)速n=85r/min， 刀具切削速度 V= π Dn/60= （ *288**85 ）/60= 取機(jī)床的機(jī)械效率η =， Fz=η Pm/V*=**1000/=(N) 各切削分力： Fx==*=（ N） Fy=*Fz=*=1125（ N） 如圖 縱切和橫切時(shí)切削力的示意圖 15 縱車外圓 橫切外圓 二導(dǎo)軌摩擦力計(jì)算： Fv=Fz=（ N）， 橫向切削分力 Fc=Fx=1125(N), 橫向移動(dòng)部件的重力 W=450（ N）， m=46kg 查表 23， 鑲條緊固力 fg=1500（ N） ,貼塑導(dǎo)軌μ =， Fμ =μ（ W+Fv+Fc+fg） =*(450+1500++1125)=(N) ，導(dǎo)軌摩擦力 Fμ o 和 Fo： 16 Fμ o=μ（ W+fg） =*（ 450+1500） =(N) Fo=μ o（ W+fg） =*（ 450+1500） =390(N) ： 1）最大軸向負(fù)載力 Famax=Fy+Fμ =1125+=(N) 2）最小軸向負(fù)載力 Famin=Fμ o=(N) i 和傳動(dòng)級(jí)數(shù)， 取步進(jìn)電機(jī)步距角α =176。決定采用點(diǎn)位控制，用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的開環(huán)控制系統(tǒng)。 控制系統(tǒng)由微機(jī)部分，鍵盤及 顯示器， I10 接口及光隔離電路，步進(jìn)電機(jī)功率放大電路等組成。在縱向和橫向具有直線和圓弧插補(bǔ)功能。目前，一些高檔的 CNC 系統(tǒng)，已普遍使用 32 位微機(jī)，主機(jī)頻率由 5MHz 提高到 2030 MHz，有的采用多 CPU 系統(tǒng)，進(jìn)一步提高控制速度。 四、計(jì)算機(jī)的選擇 微機(jī)數(shù)控系統(tǒng)是由 CPU、存儲(chǔ)器擴(kuò)展電路、 I10 接口電路伺服電機(jī)驅(qū) 動(dòng) 電 路 、 檢 測(cè) 電 路 等 幾 部 分 組 成 。如采用滾珠絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)副 10 （ 2） 盡量消除傳動(dòng)間隙。閉環(huán)系統(tǒng)造價(jià)高、架構(gòu)和調(diào)試復(fù)雜、多用于精度要求高的場(chǎng)合。開環(huán)伺服系統(tǒng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉、容易掌握、調(diào)試和維修都比簡(jiǎn)簡(jiǎn)單方便。在點(diǎn)位控制系統(tǒng)中不具有連續(xù)控制系統(tǒng)中所具有的軌跡計(jì)算裝置，而連續(xù)控制系統(tǒng)中缺具有點(diǎn)位系統(tǒng)的功能。 如果要求工作臺(tái)或刀具沿各坐標(biāo)軸的運(yùn)動(dòng)有確定的函數(shù)關(guān)系及連續(xù)控制系統(tǒng)，應(yīng)具有控制刀具以給定速率沿加工路徑運(yùn)動(dòng)的功能。 已查閱的主要參考文獻(xiàn) （ 1） 《機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)》編寫組 .機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)（第三冊(cè)）【 M】 .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1986. （ 2） 范超毅、趙天嬋、吳斌方主編 . 數(shù)控技術(shù)課程設(shè)計(jì) 【 M】 .武漢 ： 華中科技大學(xué)出版社 2021. （ 3） 坂本正文 .步進(jìn)電動(dòng)機(jī)應(yīng)用技術(shù) 【 M】 .北京：科學(xué)出版社， 2021. （ 4） 李福生 .實(shí)用數(shù)控機(jī)床技術(shù)手冊(cè)【 M】 .北京：北京出版社， 1993. （ 5） 廉元國(guó)，張永洪 .加工中心設(shè)計(jì)與應(yīng)用【 M】 .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1995. （ 6） 廖效果 .數(shù)控技術(shù)【 M】 .武漢：湖北可學(xué)技術(shù)出版社， 2021. （ 7） 吳振彪 .機(jī)電綜合設(shè)計(jì)基礎(chǔ)【 M】 .北京：中國(guó)人民大學(xué)出版社， 2021. （ 8） 鄭堤，唐可洪 .機(jī)電一體化設(shè)計(jì)基礎(chǔ)【 M】 .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021. （ 9） 王愛玲 .現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床【 M】 .北京：國(guó)防工業(yè)出版社， 2021. 指導(dǎo)教師意見 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 7 目 錄 第一章 普通車床改造成經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床總體設(shè)計(jì)方案擬定 第一節(jié) 總體方案的設(shè)計(jì)內(nèi)容 一 系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方式的確定 二 伺服系統(tǒng)的選擇 三 執(zhí)行機(jī)構(gòu)傳動(dòng)方式的確定 四 計(jì)算機(jī)的選擇 第二節(jié) 總體方案設(shè)計(jì)的應(yīng)用舉例 一 設(shè)計(jì)任務(wù) 二 總體方案確定 三 機(jī)械傳動(dòng)方式 第二章 經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床進(jìn)給伺服系統(tǒng) 機(jī)械部分設(shè)計(jì) 第一節(jié) 脈沖當(dāng)量的選擇 第二節(jié) 計(jì)算切削力 第三節(jié) 滾珠絲杠螺母副的設(shè)計(jì)，計(jì)算及選型 第四節(jié)步進(jìn)電機(jī)的計(jì)算及選型 第三章 微機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 第一節(jié) 設(shè)計(jì)內(nèi)容 第二節(jié) 設(shè)計(jì)步驟 第三節(jié)主控制器的選擇 8 第四節(jié) 存儲(chǔ)器擴(kuò)展電路設(shè)計(jì) 第五節(jié) 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì) 第四 章 結(jié)束語(yǔ) 參考文獻(xiàn) 第一章 普通車床改造成經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床總體設(shè)計(jì)方案擬定 第一節(jié) 總體方案的設(shè)計(jì)內(nèi)容 機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)通體方案的擬定應(yīng)包括以下內(nèi)容：系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方式的確定，伺服系統(tǒng)的選擇，執(zhí)行機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)及傳動(dòng)方式的確定，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的選擇等內(nèi)容。滾珠絲杠的另一端支承座安裝在車尾座端原來(lái)裝 軸承做的部位 。 普通機(jī)床的數(shù)控化改造和購(gòu)買新的數(shù)控機(jī)床相比一班可以節(jié)省一半以上的費(fèi)用，從大型的和特殊的設(shè)備上更能看出；最后，對(duì)于復(fù)雜的零件而言難度越高功效提高的越多。但在中、高檔數(shù)控機(jī)床方面，與國(guó)外一些先進(jìn)產(chǎn)品相比，仍存在較大差距，這是由于歐美日等先進(jìn)工業(yè)國(guó)家于 80年代先后完成了數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)進(jìn)程，其中一些著名機(jī)床公司致力于科技創(chuàng)新和新產(chǎn)品的研發(fā)，引導(dǎo)著數(shù)控機(jī)床技術(shù)發(fā)展 ， 相比之下，我國(guó)大部分?jǐn)?shù)近代機(jī)床產(chǎn)品在技術(shù)處于跟蹤階段 二、 研究目的 我國(guó)是生產(chǎn)和使用機(jī)床最多的國(guó)家之一，但現(xiàn)有機(jī)床大多數(shù)服役年齡較長(zhǎng)，設(shè)備陳舊落后。 1 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文） 題 目 經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床設(shè)計(jì) 姓 名 學(xué) 號(hào) 所在學(xué)院 專業(yè)班級(jí)