【正文】 取中心距 選小齒輪齒數(shù)，小齒輪的齒寬度，大齒輪齒數(shù)，大齒輪的齒寬度。 通常，齒輪傳動鏈的傳動級數(shù)少一些比較好，因?yàn)榭梢詼p少零部件的數(shù)目，簡化傳動鏈的結(jié)構(gòu)，并且可以提高傳動精度，減少空程誤差，有利于提高傳動效率。 絲杠材料的彈性模量，E=； I絲杠按底徑確定的截面積慣性矩（），單位為。=6mm,=8mm都滿足要求。 故 若兩端采用角接觸球軸承，且絲杠由進(jìn)行了預(yù)緊，預(yù)緊力為最大工作載荷的1/3時(shí)，其拉伸剛度可比一端固定的絲杠提高4倍，其實(shí)際變形量為： 2） 滾珠與螺紋滾道間接觸變形mm（此項(xiàng)在總變形量中也占比較大的比重）有預(yù)緊時(shí)： 式中：滾珠直徑，單位為； 滾珠總數(shù)量，； 單圈滾珠數(shù)，（外循環(huán)）， （內(nèi)循環(huán)） 預(yù)緊力，單位為N。 故 若兩端采用角接觸球軸承，且絲杠由進(jìn)行了預(yù)緊，預(yù)緊力為最大工作載荷的1/3時(shí)，其拉伸剛度可比一端固定的絲杠提高4倍，其實(shí)際變形量為： 2） 滾珠與螺紋滾道間接觸變形mm（此項(xiàng)在總變形量中也占比較大的比重）有預(yù)緊時(shí)： 式中：滾珠直徑，單位為； 滾珠總數(shù)量，； 單圈滾珠數(shù)，（外循環(huán)）， （內(nèi)循環(huán)） 預(yù)緊力，單位為N。剛度驗(yàn)算 1) 絲杠的拉伸或壓縮變形量 式中絲杠的最大工作載荷，單位為N； 絲杠兩端支承間的距離，單位為mm； 絲杠材料的彈性模量，鋼的E=； S絲杠按底徑確定的截面積，單位為；M轉(zhuǎn)矩，單位為；I絲杠按底徑確定的截面積慣性矩（），單位為。當(dāng)時(shí)，=13778（N）。為運(yùn)轉(zhuǎn)系數(shù)，查表3—5《機(jī)電一體化專業(yè)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》取=；，為硬度系數(shù)，取=。 切削力計(jì)算用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算主切削力對于車床的主切削力縱切：Fz=（N）Dmax——車床床身上加工最大直徑（mm） Fz==5360（N）按比例分別求出分力Fx和Fy,由Fz：Fx：Fy,=1：：Fx——走刀方向Fy——切深抗力得：Fx==1340（N）Fy==2144（N）作用在進(jìn)給拖板上的載荷可按下列式子求出：拖板上進(jìn)給方向載荷： 拖板上垂直方向載荷：拖板上橫向方向載荷：（二）滾珠絲杠螺母副的設(shè)計(jì)、計(jì)算與選型 計(jì)算進(jìn)給率引力Fm(最大工作載荷)Fm=K Fx+( +G)根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)要求，查表3—4《機(jī)電一體化專業(yè)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》，選綜合型導(dǎo)軌，其K=, 摩擦系數(shù)f=, 工作臺重量G=800（N），則：Fm=+（5360+800）=（N） 計(jì)算最大動載荷C=FwFHFm其中：L=；n為絲杠轉(zhuǎn)速（r/min）,n=。用軟件實(shí)現(xiàn)，可節(jié)省芯片，降低成本，但增加了編程難度。存儲芯片的選擇依據(jù)系統(tǒng)控制程序的大小及CPU的字長，I/O擴(kuò)展芯片的個(gè)數(shù)根據(jù)整個(gè)系統(tǒng)需要的I/O通道的個(gè)數(shù)來確定。如果選用步進(jìn)電機(jī)的最大靜轉(zhuǎn)矩過大，價(jià)格就貴，機(jī)電一體化改造的成本就高，且對用戶來說，在使用中，始終用不到那么大的驅(qū)動能力，也是一個(gè)浪費(fèi)；如果選得過小，在使用中很可能因各種原因而使切削阻力突然增大，驅(qū)動能力不夠，將會引起丟步現(xiàn)象的產(chǎn)生，造成加工誤差。原有機(jī)床運(yùn)動部件（包括導(dǎo)軌、絲杠副等）安裝質(zhì)量的好壞，直接影響阻力和阻力矩的大小，應(yīng)盡量減小阻力（力矩），以提高步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動力矩的效率。若原刀架為自動轉(zhuǎn)位刀架，則可以由微機(jī)控制自動轉(zhuǎn)換刀具，否則仍由手動轉(zhuǎn)動刀架。微機(jī)進(jìn)行插補(bǔ)運(yùn)算的速度較快，可以讓單片機(jī)每完成一次插補(bǔ)、進(jìn)給，就執(zhí)行一次延時(shí)程序，由延時(shí)程序控制進(jìn)給速度。利用微機(jī)實(shí)現(xiàn)機(jī)床的機(jī)電一體化改造的方法有兩種：一種是以微機(jī)為中心設(shè)計(jì)控制部件；另一種是采用標(biāo)準(zhǔn)的步進(jìn)電機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)作為主要控制裝置。而我們在信息技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)方面比發(fā)達(dá)國家約落后20年。其本質(zhì)是，采用信息技術(shù)對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)（包括軍、民機(jī)械工業(yè)）進(jìn)行技術(shù)改造。 　　以上這些優(yōu)越性是前人想象不到的，是一個(gè)極為重大的突破。 （4）可實(shí)現(xiàn)多工序的集中，減少零件 在機(jī)床間的頻繁搬運(yùn)。 （2）可以實(shí)現(xiàn)加工的自動化，而且是柔性自動化，從而效率可比傳統(tǒng)機(jī)床提高3～7倍?！峨姎鈺r(shí)代》、《機(jī)械工人》、《電氣應(yīng)用》等多家雜志為滿足廣大企業(yè)技術(shù)改造發(fā)展生產(chǎn)的需要，多次聯(lián)合舉辦學(xué)習(xí)班，為企業(yè)提供權(quán)威、經(jīng)濟(jì)、可行、實(shí)用的技術(shù)指導(dǎo)，改造費(fèi)用為新購置費(fèi)用的四分之一到三分之一。一、前言隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，數(shù)控機(jī)床已是衡量一個(gè)國家機(jī)械制造水平的重要標(biāo)志。采用經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)對普通機(jī)床數(shù)控改造，尤其適合我國機(jī)床擁有量大、生產(chǎn)規(guī)模小的具體國情。 由于計(jì)算機(jī)有高超的運(yùn)算能力，可以瞬時(shí)準(zhǔn)確地計(jì)算出每個(gè)坐標(biāo)軸瞬時(shí)應(yīng)該運(yùn)動的運(yùn)動量，因此可以復(fù)合成復(fù)雜的曲線或曲面。 （3）加工零件的精度高，尺寸分散度小，使裝配容易，不再需要“修配”。如：降低了工人的勞動強(qiáng)度，節(jié)省了勞動力（一個(gè)人可以看管多臺機(jī)床），減少了工裝，縮短了新產(chǎn)品試制周期和生產(chǎn)周期，可對市場需求作出快速反應(yīng)等等。 宏觀看改造的意義 從宏觀上看，工業(yè)發(fā)達(dá)國家的軍、民機(jī)械工業(yè)，在70年代末、80年代初已開始大規(guī)模應(yīng)用數(shù)控機(jī)床。由于采用信息技術(shù)對國外軍、民機(jī)械工業(yè)進(jìn)行深入改造（稱之為信息化），最終使得他們的產(chǎn)品在國際軍品和民品的市場上競爭力大為增強(qiáng)。二、普通機(jī)床的數(shù)控改造方案的確定系統(tǒng)總體改造方案的確定目前，在機(jī)械加工工業(yè)中，絕大多數(shù)是舊式機(jī)床，如果改用微機(jī)控制，實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的改造，會使機(jī)床適應(yīng)小批量、多品種、復(fù)雜零件的加工，不但提高加工精度和生產(chǎn)率，而且成本低、周期短，適合我國國情。對機(jī)床的控制過程大多是由單片機(jī)按照輸入的加工程序進(jìn)行插補(bǔ)運(yùn)算，產(chǎn)生進(jìn)給，由軟件或硬件實(shí)現(xiàn)脈沖分配，輸出一系列脈沖，經(jīng)功率放大、驅(qū)動刀架、縱橫軸運(yùn)動的步進(jìn)電機(jī)，實(shí)現(xiàn)刀具按規(guī)定的輪廓軌跡運(yùn)動。對CA6140車床的縱向（Z向）進(jìn)給運(yùn)動進(jìn)行數(shù)控改造，此時(shí)可將開合螺母合上，離合器脫開，使主運(yùn)動與進(jìn)給運(yùn)動脫開，此時(shí)，將脫落螺桿等橫向自動進(jìn)給機(jī)構(gòu)調(diào)至空擋（脫開）位置。但是，為了保證加工精度，還需根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行檢修，才能保證控制精度。根據(jù)阻力（力矩），切削用量的大小及機(jī)床型號的不同，應(yīng)通過計(jì)算，選用與之相匹配的步進(jìn)電機(jī)。微機(jī)控制系統(tǒng)方案的確定（1）、微機(jī)控制系統(tǒng)的總體組成數(shù)控部分采用MCS51系列單片機(jī)控制，其典型代表有8038058075等，其中8031的價(jià)格低，功能強(qiáng)，使用靈活等特點(diǎn)，比較適用于一般機(jī)床的數(shù)控改造，但由于其無內(nèi)存，必須外接存儲及I/O擴(kuò)展芯片才可以成為一個(gè)較簡單的微機(jī)控制系統(tǒng)。用硬件實(shí)現(xiàn)，編程時(shí)比較簡單，但同時(shí)增加了硬件成本及故障源。~。T為使用壽命（h）,對于數(shù)控機(jī)車T=15000h。查表，選擇以下驗(yàn)算：當(dāng)時(shí)，=15772（N），表中額定動載荷顯示： 故基本導(dǎo)程的滾珠絲杠不符合使用要求。——絲杠基本導(dǎo)程，——絲杠公稱直徑則滾珠絲杠副的摩擦角=當(dāng)時(shí)，===；當(dāng)時(shí)，==。當(dāng)=6mm時(shí)， 取1185mm 絲杠的公稱直徑，偏心距，螺紋滾道的半徑。 符合條件要求當(dāng)=8mm時(shí)，1) 絲杠的拉伸或壓縮變形量 取1185mm 絲杠的公稱直徑，偏心距，螺紋滾道的半徑。 故符合條件。失穩(wěn)時(shí)的臨界載荷應(yīng)滿足： 式中： 臨界載荷，單位為N； 絲杠支承系數(shù)； 壓桿穩(wěn)定安全系數(shù)，~4，垂直