【正文】 尾座的29 / 40軸心線與機(jī)床主軸的軸心線保證較高的同軸度在進(jìn)行工件的加工過程中多采用前后頂尖來支承工件，來確定工件的旋轉(zhuǎn)中心并承受刀具作用在工件上的切削力。從而提高了套筒的使用壽命。 尾座主軸的設(shè)計數(shù)控臥式車床 C6140 的尾座套筒的主要尺寸是根據(jù)尾座體的尺寸選擇的。在數(shù)控臥式車床 C6140 的尾座設(shè)計中，首先設(shè)計出尾座殼體并設(shè)計出尾座臺，使其兩者結(jié)合固定在導(dǎo)軌上，這樣才能使尾座工作。28 / 40 尾座體的設(shè)計數(shù)控臥式車床 C6140 的尾座體是尾座的主要的機(jī)械部分，設(shè)計時主要參看其他機(jī)床的尾座體和根據(jù)制造業(yè)在生產(chǎn)中所積累的經(jīng)驗，稍加改造而成的。尾座油壓后座、尾座體和尾座活塞軸連接在一起，固定不動。其優(yōu)點在于：剛度高、抗震性能好，精度高，精度保持性好，整體式尾座，將分體式尾座上、下體合為一個尾座整體，采用整體式箱形結(jié)構(gòu)設(shè)計，經(jīng)有限元分析、計算，通過對尾座內(nèi)部筋板的合理布置，提高了尾座的剛度和固有頻率，尾座采用高強(qiáng)度低應(yīng)力鑄鐵鑄造，經(jīng)良好的時效處理，熱變形小，在承受最大工件重量和最大額定切削力的情況下。導(dǎo)軌的作用是引導(dǎo)機(jī)床運(yùn)動部件作直線或圓周運(yùn)動，并承受運(yùn)動部件包括工件的重力和切削力等載荷。因此，尾座具有足夠的剛性。尾座單元安裝在床身導(dǎo)軌上，可沿導(dǎo)軌縱向調(diào)整其位置。 尾座精度的確定，包括尾座體表面粗糙度的確定、尾座與機(jī)床形位公差的確定、底面及立導(dǎo)向面形位公差的確定。 論文的主要研究內(nèi)容 根據(jù)數(shù)控臥式車床 C6140 的整體要求，設(shè)計出與其相對應(yīng)的液壓尾座，使其滿足諸如旋轉(zhuǎn)精度等眾多要求，以使其達(dá)到預(yù)想的目的。下一個目標(biāo)是，利用 CAD 技術(shù)實現(xiàn)液壓產(chǎn)品快速設(shè)計，并把 CAD/CAM/CAPP/CAT，以及現(xiàn)代管理系統(tǒng)集成在一起建立集成計算機(jī)制造26 / 40系統(tǒng)（CIMS） ，使液壓設(shè)計與制造技術(shù)有一個突破性的發(fā)展。 主動維護(hù) 開展液壓系統(tǒng)的故障預(yù)測，實現(xiàn)主動維護(hù)技術(shù)。 污染控制 過去，液壓行業(yè)主要致力于控制固體顆粒的污染，而對水、空氣等的污染控制往往不夠重視，今后應(yīng)重視并解決。為減少能量的損失，必須解決下面幾個問題：減少元件和系統(tǒng)的內(nèi)部壓力損失，以減少功率損失；減少或消除系統(tǒng)的節(jié)流損失，盡量減少非安全需要的溢流量；采用靜壓技術(shù)和新型密封材料，減少摩擦損失；改善液壓系統(tǒng)性能，采用負(fù)荷傳感系統(tǒng)、二次調(diào)節(jié)系統(tǒng)和蓄能器25 / 40回路。液壓技術(shù)是實現(xiàn)數(shù)字控制與機(jī)電液一體的關(guān)鍵技術(shù)之一，世界各國對液壓工業(yè)的發(fā)展都給予很大重視。液壓技術(shù)具有獨(dú)特的優(yōu)點，如:功率重量比大；可以實現(xiàn)大范圍的無級變速；體積??；頻響高；壓力、流量可控性好；可柔性傳送動力；易實現(xiàn)直線運(yùn)動等優(yōu)點；并易與微電子、電氣技術(shù)相結(jié)合，形成自動控制系統(tǒng) [4]?？梢灶A(yù)見，為滿足國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要，液壓技術(shù)也將繼續(xù)獲得飛速的發(fā)展，它在各個部門中的應(yīng)用越來越廣泛。其主要原因是液壓技術(shù)存在滲漏、維護(hù)性差等缺點。 據(jù)統(tǒng)計，世界各主要國家液壓工業(yè)銷售額占機(jī)械工業(yè)產(chǎn)值的 2%~%，而我國只占 1%左右，這充分說明我國液壓技術(shù)使用率較低，努力擴(kuò)大其應(yīng)用領(lǐng)域，將有廣闊的發(fā)展前景。盡管如此，走向二十一世紀(jì)的液壓技術(shù)不可能有驚人的技術(shù)突破，應(yīng)當(dāng)主要靠現(xiàn)有技術(shù)的改進(jìn)和擴(kuò)展，不斷擴(kuò)大其應(yīng)用領(lǐng)域以滿足未來的要求。將起動頻率降為 1000Hz 時，既可滿足要求。60=1000Hz由 110BF003 型步進(jìn)電機(jī)的技術(shù)參數(shù)可知其最高空載起動頻率為 1500Hz，運(yùn)行頻率為7000Hz。 計算步進(jìn)電機(jī)空載起動頻率和切削時的工作頻率Fk=1000Vmax247。=213N(2π)=cmB．快速移動時所需力矩 M 快。Z1) =1247。cm22 / 40附加摩擦力矩 M0 MO=FPOL0(1－η02)247。(Pz+G)L0247。2247。(360)=500r/min ta=30msMamax=JΣ2π(60 ta)式中： nmax=νmax(60ta247。cm2考慮到步進(jìn)電機(jī)與傳動系統(tǒng)慣量的匹配問題Jm247。10)2{(+)+(20247。Z2）2{(J2+J3)+Z3247。L1= 10－32=?cm2J2=10－3d24Z2）2{(J2+J3)+Z3247。cm）直接使用則會產(chǎn)生失步現(xiàn)象，所以必須采用升降速控制（用軟件實現(xiàn)） ，將起動頻率降到 1000Hz 時，起動力矩可增加到 大于所需最大靜轉(zhuǎn)矩，可作為初選型號，但還需進(jìn)一步考核步進(jìn)電機(jī)起動矩頻特性和運(yùn)行矩頻特性。Mjmax=最大靜力矩 Mjmax=247。2πηi =94++1340247。cm上述三項合計： M 起=Mamax+Mf+Ma=+94+=(2πηZ 2247。Z1) =(5360+800)247。cm 折算到電機(jī)軸上的摩擦力距 Mf： Mf=FOL0247。360=2400247。360將前面數(shù)據(jù)代入，式中各符號意義同前。ε= JΣnnax10－2/(60ta/2 π) = JΣ2πJm247。2π )2〕 =10++(32247。L1= 10－32= kg?cm2J2=10－3d24傳動系統(tǒng)折算到電機(jī)軸上的總傳動慣量 JΣ(kg ?cm2)可有下式計算：JΣ=Jm+J1+ （Z 1247。7’ 4176。 縱向及橫向滾珠絲杠副幾何參數(shù)。故此變形量仍不能滿足，如果將滾珠絲杠再經(jīng)過預(yù)拉伸，剛度還可提高四倍，則變形量可控制在要求的范圍之內(nèi)。2(39。m＝2023N，D。????（3）選擇滾珠絲杠螺母副查資料，W1L20221 列 圈外循環(huán)螺紋預(yù)緊滾珠絲杠副，額定動載荷為 8800N，可滿足要求，選定精度為 3 級。4. 39。其實際變形量 δ ‘1 (mm)為:211045.39。先畫出此縱向進(jìn)給滾珠絲杠支承方式草圖。傳動效率計算 )(?????tg式中：γ——螺旋升角，W 1L4O0bγ=2 04439。f G 溜板及刀架重力: G = 800N。 縱向進(jìn)給絲杠（1）計算進(jìn)給率引力 Fm(N)縱向進(jìn)給為綜合型導(dǎo)軌： 2530)85360(.)(39。擋珠器用圓鋼彎成弧形桿，并焊上螺栓，用螺帽固定在螺10 / 40母上。滾珠循環(huán)方式可分為外循環(huán)和內(nèi)循環(huán)兩大類，外循環(huán)又分為螺旋槽式和插管式。 計算切削力（1）縱車外圓主切削力 Fz(N)按經(jīng)驗公式估算:Fz== x =5360按切削力各分力比例: F z:Fx:Fy=l:: Fx = 5360 x = 1340Fy = 5360 x = 2144（2）橫切端面 主切削力 F’z(N)可取縱切的 1/2: 2680139。因此，采用定期人工調(diào)整、螺釘緊固的辦法消除間隙。 縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)都采用了一級齒輪減速。齒輪間隙采用雙薄片調(diào)隙方式。齒輪傳動也要采用消除齒側(cè)間隙的結(jié)構(gòu)。根據(jù)設(shè)計要求、依據(jù)設(shè)計參數(shù)及機(jī)床數(shù)控改造的理解，總體方案確定如下：（1）系統(tǒng)的運(yùn)動方式與伺服系統(tǒng)的選擇由于改造后的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床應(yīng)具有定位、直線插補(bǔ)、順、逆圓插補(bǔ)、暫停、循環(huán)加工、公英制螺紋加工等功能，故應(yīng)選擇連續(xù)控制系統(tǒng)。同時，它還可以作為全功能數(shù)控機(jī)床應(yīng)用的準(zhǔn)備階段，為今后使用全功能數(shù)控機(jī)床，培養(yǎng)人才，積累維護(hù)、使用經(jīng)驗，而且也是實現(xiàn)我國傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)朝機(jī)電一體化的方向過渡的主要內(nèi)容之一第一章 C6140 車床進(jìn)給伺服系統(tǒng)改造方案的擬訂 總體方案確定C6140 車床數(shù)控改造方案本文改造后的結(jié)構(gòu)是一種非常典型臥式車床的數(shù)控改造結(jié)構(gòu)，改造時拆除原機(jī)床的縱向和橫向絲杠光杠、溜板箱、掛輪箱的掛輪、原手動刀架及手柄等部件，用滾珠絲杠替換原有普通絲杠、用電動刀架替換原有的普通刀架。在機(jī)床改造中引入微機(jī)的應(yīng)用，不但技術(shù)上具有先進(jìn)性，同時，在應(yīng)用上比其它傳統(tǒng)的自動化改裝方案，有較大的通用性與可調(diào)性。而這些機(jī)床又大多是多年累積生產(chǎn)的通用機(jī)床，不論資金和我國機(jī)床制造廠的能力都是辦不到的。在驅(qū)動系統(tǒng)方面，交流驅(qū)動系統(tǒng)發(fā)展迅速。四、數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢從數(shù)控機(jī)床技術(shù)水平看，高精度、高速度、高柔性、多功能和高自動化是數(shù)控機(jī)床的重要發(fā)展趨勢。上海機(jī)床研究所引進(jìn)美國 GE 公司的 MTC1 數(shù)控系統(tǒng)等。與此同時，還開展了數(shù)控加工平面零件自動編程的研究。近年來，微電子和計算機(jī)技術(shù)的日益成熟，它的成果正在不斷滲透到機(jī)械制造的各個領(lǐng)域中，先后出現(xiàn)了計算機(jī)直接數(shù)控系統(tǒng)，柔性制造系統(tǒng)和計算機(jī)集成制造系統(tǒng)。它采用微型處理器及大規(guī)模或超大規(guī)模集成電路，具有很強(qiáng)的程序存儲能力和控制功能。第三代數(shù)控：從 1965 年開始采用小、中規(guī)模集成電路的 NC 系統(tǒng)。數(shù)控技術(shù)不僅在機(jī)床上得到實際應(yīng)用，而且逐步推廣到焊接機(jī)、火焰切割機(jī)等，使數(shù)控技術(shù)不斷的擴(kuò)展應(yīng)用范圍。這是一臺采用脈沖乘法器原理的直線插補(bǔ)三坐標(biāo)連續(xù)控制銑床。一、數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生數(shù)控機(jī)床最早是從美國開始研制的。design。 stepping motor； machine。 equal hydraulic machine Tailstock the drawings and information . Then is tentatively determined the overall layout of hydraulic Tailstock, including the allocation of form, layout and the hydraulic system of hydraulic energy, and select the appropriate matching ponents, such as. This was followed by the main Tailstock the design and calculation.The main design of C6140CNC machine tools is that the tailstock, top and the hole, the tailstock, and they are allowed to produce cantilever deflections corner, hydraulic cylinder bore diameter and pressed the bolt in place, the locking force of the school. One of the nuclear option morse the cone at the end of the top and is using its own structure of the cone morse the nature of the top 4 / 40card up its tail, it addresses the top of the work that is ing loose. The turning or pivoting in the design of cylinder and the top of a punch to the top of the work will turn to the influence of the processing of precision 。其中選擇莫氏4 號錐度的尾座頂尖，是利用莫氏錐度自身的結(jié)構(gòu)特性來卡緊尾座頂尖的，它解決了頂尖在工作時會出現(xiàn)松動或轉(zhuǎn)動現(xiàn)象。 為了完成本課題的設(shè)計，在設(shè)計之前的準(zhǔn)備工作必須做好，首先是搜集和分析資料，包括國內(nèi)外數(shù)控機(jī)床的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢；液壓技術(shù)和液壓傳動系統(tǒng)的基本資料；同等機(jī)床液壓尾座的圖紙和資料等。主要介紹了經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床進(jìn)給(縱向)伺服系統(tǒng)設(shè)計計算。C6140 車床主軸轉(zhuǎn)速部分保留原車床的手動變速功能,改造簡單易行,可降低勞動強(qiáng)度,提高生產(chǎn)效率。本課題將以數(shù)控臥式車床C6140的液壓尾座為研究對象，設(shè)計出符合數(shù)控臥式車床C6140的液壓尾座。C6140 數(shù)控機(jī)床液壓尾座設(shè)計的主要內(nèi)容是尾座體、套筒、頂尖、尾座孔系、尾座導(dǎo)軌，撓度、轉(zhuǎn)角、液壓缸內(nèi)徑及壓板處螺栓直徑、鎖緊力的計算及校核。 hydraulic system of hydraulic technology and the basic information。 ball screw。hydraulic cylinder inside diameter。它綜合應(yīng)用了電子計算機(jī)、自動控制、伺服驅(qū)動、精密測量和新型機(jī)械結(jié)構(gòu)等多方面的技術(shù)成果，是今后機(jī)床控制的發(fā)展方向。并于 1952年試制成功世界上第一臺數(shù)控機(jī)床實驗性樣機(jī)。到了 60 年代，由于晶體管的應(yīng)用，數(shù)控系統(tǒng)提高了可靠性且價格開始下降，一些民用工業(yè)開始發(fā)展數(shù)控機(jī)床，其中多數(shù)是鉆床、沖床等點位控制的機(jī)床。第二代數(shù)控：從 1959 年開始采用晶體管電路的 NC 系統(tǒng)。目前，第五代微機(jī)數(shù)控系統(tǒng)基本上取代了以往的普通數(shù)控系統(tǒng)，形成了現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)。隨著集成電路規(guī)模的日益擴(kuò)大，光纜通信技術(shù)應(yīng)用于數(shù)控裝置中，使其體積日益縮小，價格逐年下降，可靠性顯著提高，功能也更加完善。從 1965 年開始，研制晶體管數(shù)控系統(tǒng)，直到 60 年代末和 70 年代初，研制的劈錐數(shù)控銑床、非圓錐插齒機(jī)等獲得成功。從 80 年代初開始，隨著我國開放政策的實施，先后從日本、美國、德國等國家引進(jìn)先進(jìn)的數(shù)控技術(shù)。我國的數(shù)控機(jī)床已跨入一個新的發(fā)展階段。它們的數(shù)控系統(tǒng)都采用了 16 位和