【正文】 由式(321)得=== 計(jì)算進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的綜合拉壓剛度進(jìn)給系統(tǒng)的最大綜合拉壓剛度和最小綜合拉壓剛度=N/ (322)=N/ (323)由式公式(322)得進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的綜合拉壓剛度的最大值為===故=185N/由式公式(323)得進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的綜合拉壓剛度的最小值為===故=130N/ 計(jì)算滾珠絲杠螺母副的扭轉(zhuǎn)剛度=N滾珠絲杠螺母副臨界轉(zhuǎn)速的計(jì)算長度=337 mm，其彈性模量=105 MPa ，密度=N/mm3，重力加速度= 103mm/s2。對(duì)呀數(shù)控機(jī)床來說，滾珠絲杠螺母副的最高轉(zhuǎn)速是指快速移動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)速。表35 有效行程內(nèi)的目標(biāo)行程公差和允許的行程變動(dòng)量 （單位：）有效行程/mm精度等級(jí)123453156688121216162323315~4007698121218172525400~500871010131320192726500~630971111141422213029630~8001081312161625233531800~100011915131717291540331000~12513101814191934294639 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FFZL25063P3/585400，其具體參數(shù)如下=25 mm ， =6 mm=11500N= N== mm 縱向進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算由于縱向進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算與橫向類似，故計(jì)算過程省略。 按精度確定允許的滾珠絲杠的最小螺紋底徑估算滾珠絲杠螺母副螺紋的底徑，滾珠絲杠螺母副的螺紋底徑估算是根據(jù)滾珠絲杠螺母副的支撐方式進(jìn)行的。表32 精度系數(shù)精度等級(jí)357101表33 可靠性系數(shù)可靠性/(%)9095969798991表33 載荷性質(zhì)系數(shù)載荷性質(zhì)無沖擊（很平穩(wěn)）輕微沖擊伴有沖擊或振動(dòng)1~~~2已知數(shù)控機(jī)床的預(yù)期工作時(shí)間= 15 000 h，滾珠絲杠的當(dāng)量載荷== N，查表34質(zhì)系數(shù)得，載荷性質(zhì)系數(shù)=；查表32精度系數(shù)數(shù)，有文獻(xiàn)[21617]查表2622精度選擇初步選擇滾珠絲杠的精度等級(jí)為3級(jí)精度，取精度系數(shù)=1；查表33系數(shù)得，可靠系數(shù)=1。）； ——滾珠絲杠的基本導(dǎo)程(mm)； ——機(jī)床執(zhí)行部件的脈沖當(dāng)量(mm)。 以知主切削力的垂向切削分力== N，橫向切削分力==,移動(dòng)部件的全部重量(包括機(jī)床夾具和工件的重量)=㎏(所受重力=600N)，查表31鑲條緊固力=800N，取導(dǎo)軌動(dòng)摩擦系數(shù)=，則 = (600＋800＋＋)= 表31 鑲條緊固力推薦值 （單位：N）導(dǎo)軌形式主電動(dòng)機(jī)功率/kW1115貼塑滑動(dòng)導(dǎo)軌5008001500200025003000滾動(dòng)直線導(dǎo)軌254075100125150 在不切削狀態(tài)下坐標(biāo)軸導(dǎo)軌摩擦力的計(jì)算1. 坐標(biāo)軸導(dǎo)軌水平時(shí)，有= N (33) 2. 坐標(biāo)軸導(dǎo)軌垂直時(shí)，有= N (34) 坐標(biāo)軸導(dǎo)軌水平時(shí)，計(jì)算在不切削狀態(tài)下坐標(biāo)軸導(dǎo)軌摩擦力和，由式(33)得==(600＋800)=210N==(600＋800)=280N 計(jì)算滾珠絲杠螺母副的軸向負(fù)載力 最大軸向負(fù)載力的計(jì)算滾珠絲杠螺母副的最大軸向負(fù)載力發(fā)生在機(jī)床電動(dòng)機(jī)滿功率運(yùn)行的切削狀態(tài)時(shí)。切削深度及進(jìn)給量取半精車中碳鋼，故=1mm, =, =190m/s, 由公式(24)和公式(25)得====== kW取= kW 計(jì)算轉(zhuǎn)速有文獻(xiàn)[18,1013]可知=== 93第3章 進(jìn)給系統(tǒng)的計(jì)算 橫向進(jìn)給傳動(dòng)鏈的設(shè)計(jì)計(jì)算 計(jì)算主切削力以知機(jī)床主電動(dòng)機(jī)的額定功率=，最大工件直徑=320mm，主軸計(jì)算轉(zhuǎn)速=93 r/min。在傳動(dòng)系統(tǒng)擬定好以后，驗(yàn)算各主要傳動(dòng)件的最大圓周速度應(yīng)不超過允許值[18]。同樣，彈性鋼片組15的另外兩個(gè)對(duì)角孔通過球面墊圈116和螺栓13與右半部聯(lián)接，墊圈16與件5沒有任何聯(lián)接關(guān)系。這種聯(lián)軸器的工作原理是：聯(lián)軸節(jié)的左半部裝在電機(jī)軸上，當(dāng)擰緊螺釘2時(shí)，件3和件5相互靠近，擠壓內(nèi)錐環(huán)17和外錐環(huán)4，使外錐環(huán)內(nèi)徑縮小，內(nèi)錐環(huán)外徑脹大，使件5與電機(jī)軸1形成無鍵聯(lián)接。由于現(xiàn)在的步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)能力很強(qiáng)，步距角也比原來小了很多，所以步進(jìn)電機(jī)和絲杠之間用聯(lián)軸器連接，1:1傳動(dòng)。保證橫向、縱向脈沖當(dāng)量之比恒定為1：2，以方便編程。通常的改造部位有導(dǎo)軌副、傳動(dòng)元件及聯(lián)軸器等。不能簡單地認(rèn)為將數(shù)控裝置與普通車床聯(lián)接在一起就達(dá)到了數(shù)控車床的要求，應(yīng)該對(duì)主要部件進(jìn)行相應(yīng)的改造使其達(dá)到一定的設(shè)計(jì)要求，才能獲得預(yù)期的改造目的。2. 撤掉進(jìn)給箱、溜板箱，改用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)縱、橫向進(jìn)給[8]。 普通機(jī)床進(jìn)行數(shù)控化改造的必要性我國現(xiàn)有機(jī)床320多萬臺(tái)[8]，這些機(jī)床技術(shù)狀況老化嚴(yán)重，據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國30%左右設(shè)備在16年以上，其中近30%的役齡超過26年[9]，這些都說明目前我國還沒有走上主要依靠科技進(jìn)步對(duì)機(jī)床進(jìn)行改造的軌道。 數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢從1952年美國麻省理工學(xué)院研制出第一臺(tái)試驗(yàn)性數(shù)控系統(tǒng)，到現(xiàn)在已走過了半個(gè)世紀(jì)歷程。 國內(nèi)數(shù)控狀況分析目前我國數(shù)控金切機(jī)床市場上高、中、低檔機(jī)床消費(fèi)比重，在消費(fèi)量上約為5:50:45，在消費(fèi)額上約為15:70:15[5]。 第二代數(shù)控：從1959年開始采用晶體管電路的NC系統(tǒng)。 數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展簡史1952年，計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到了機(jī)床上，在美國誕生了第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床[3]。 ball screws。摘 要分析了數(shù)控技術(shù)和數(shù)控裝備在裝備制造業(yè)的地位，對(duì)CM6132精密車床的進(jìn)給系統(tǒng)的進(jìn)給進(jìn)行數(shù)控化改造，進(jìn)行了數(shù)控化改造的總體方案設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：CM6132數(shù)控化改造；滾珠絲杠；步進(jìn)電機(jī)AbstractAnalysis of the numerical control technology and equipment in the equipment manufacturing industry status, the CM6132 precision lathe feed for feeding system of NC transformation, for the NC transformation of the overall scheme determining the basic factor, movement parameters and dynamic parameters, selection of the ball screw and the transformation of the machine tool with low cost, high machining precision, and has considerable economic benefit.Key Words：CM6132 NC transformation。對(duì)現(xiàn)有老機(jī)床進(jìn)行數(shù)控化改造費(fèi)用低廉，符合我國的國情，并可普遍提高我國數(shù)控人員的制造水平[2]。第一代數(shù)控： 1952—1959年采用電子管元件構(gòu)成的專用數(shù)控裝置(NC)。第五代數(shù)控：從1974年開始采用微型電子計(jì)算機(jī)控制的系統(tǒng)(MNC)[4]?！　≥S聯(lián)動(dòng)床、數(shù)控超重型機(jī)床等高檔機(jī)床以及加工中心雖也有生產(chǎn)，但數(shù)量不足千臺(tái)，且制造成本較高[35]。 最近，國外主要的系統(tǒng)開發(fā)商在6軸聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)的研究上已經(jīng)取得和很大進(jìn)展，在6軸聯(lián)動(dòng)加工中心上可以使用非旋轉(zhuǎn)刀具加工任意形狀的三維曲面，且切深可以很薄，但加工效率太低一時(shí)尚難實(shí)用化[7]。第２章 總體方案的設(shè)計(jì)1. 車身上最大加工直徑320mm。普通車床在進(jìn)行數(shù)控化改造時(shí)，應(yīng)盡量達(dá)到具有高的靜動(dòng)態(tài)剛度、運(yùn)動(dòng)副之間的摩擦系數(shù)小、傳動(dòng)無間隙、功率大、便于操作和維修等要求。機(jī)械系統(tǒng)改造方案主要涉及提高移動(dòng)部件的靈活性，減少和消除傳動(dòng)間隙，特別是減少反向間隙，其改造工作量大。應(yīng)用滾珠絲杠替換原車床的普通絲杠進(jìn)行改造時(shí)的注意事項(xiàng)如下： [14]?？v向進(jìn)給機(jī)構(gòu)的改造：拆去原機(jī)床的溜板箱、光杠與絲杠以及安裝座，配上滾珠絲杠及其相應(yīng)的安裝裝置，縱向驅(qū)動(dòng)的步進(jìn)電機(jī)及其和絲杠的連接部分在主軸箱之下，并不占據(jù)絲杠空間，并由于滾珠絲杠的摩擦系數(shù)小于原絲杠，從而使縱向進(jìn)給的整體剛度優(yōu)于以前；橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)的改造：由于原橫向進(jìn)給的絲杠空間有限，所以拆除橫向絲杠換上滾珠絲杠。圖21 撓性聯(lián)軸器圖21是現(xiàn)在廣泛采用的直接聯(lián)接電機(jī)軸和絲杠撓性聯(lián)軸節(jié)[16]。圖中表明球面墊圈8與右半部件9沒有任何聯(lián)接關(guān)系。還應(yīng)該和先進(jìn)的同類機(jī)床比較，因?yàn)檫^大的轉(zhuǎn)速范圍不僅不能充分發(fā)揮其性能，而且還可能使結(jié)構(gòu)無法實(shí)現(xiàn)。由公式(21)和公式(22)得= == 2189r/min 取= 2200r/mi