【正文】 ——包角修正系數(shù)；——帶長(zhǎng)修正系數(shù)。小帶輪上的包角小于大帶輪上的包角。但是中心距過(guò)大時(shí)，則會(huì)加劇帶的波動(dòng)，減低帶傳動(dòng)的平穩(wěn)性，同時(shí)增大帶傳動(dòng)的整體結(jié)構(gòu)。而且，也增大了載荷在V帶之間分配的不均勻性為了提高帶的使用壽命，小帶輪的直徑不應(yīng)過(guò)小，要求大于許用最小帶輪直徑[]，也就是D[]。窄V帶的傳動(dòng)特點(diǎn)為：適合于功率較大，同時(shí)又要求外形尺寸較小的場(chǎng)所。而且V帶傳動(dòng)中，軸間距A可以較大。如果取變速箱的公比==3則由于無(wú)級(jí)變速時(shí) (42)故變速箱的變速級(jí)數(shù) Z=== 系統(tǒng)變速組數(shù) 采用收尾法圓整，因此變速箱的變速級(jí)數(shù)Z=3，K=2。所以 =Fv≈/（601000） =271500/（601000）==取總效率=，由此估算出的最初電機(jī)功率=電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速=1500r/min額定最高轉(zhuǎn)速為=4500r/min最低轉(zhuǎn)速=150r/min 機(jī)床計(jì)算轉(zhuǎn)速nj的確定機(jī)床計(jì)算轉(zhuǎn)速的定義，指能夠傳遞電機(jī)全部功率中的最低 一級(jí)轉(zhuǎn)速，并以此作為計(jì)算機(jī)床最大扭矩值的根據(jù)。其功率轉(zhuǎn)矩特性曲線如下圖所示 銑削力的計(jì)算根據(jù)《簡(jiǎn)明銑工手冊(cè)》，對(duì)高速鋼圓柱銑刀，銑削力的計(jì)算公式：（41）式中：C——系數(shù)，其值取決于銑削條件和工件材料，當(dāng)工件為碳鋼時(shí)，查《簡(jiǎn)明銑工手冊(cè)》表313，取公式（41）中：——銑削寬度（銑刀每轉(zhuǎn)一個(gè)齒間角時(shí)，工件與銑刀的相對(duì)移動(dòng)量）——被吃刀量——銑刀直徑 ——銑刀轉(zhuǎn)數(shù)、和——公式中各個(gè)系數(shù)的指數(shù)——銑削條件改變時(shí)，銑削力的修正系數(shù)，其中參數(shù)按實(shí)際加工過(guò)程中平均銑削條件為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)選擇。而直流電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格高。因此，在機(jī)床設(shè)計(jì)中如何提高其剛度是十分重要的。通常所說(shuō)的剛度一般指靜剛度。按照載荷的性質(zhì)不同，可分為靜載荷和動(dòng)載荷。工作精度是各種因素綜合影響的結(jié)果，包括機(jī)床自身的精度、剛度、熱變形和刀具、工件的剛度及熱變形。4） 定位精度 定位精度是指機(jī)床的定位部件運(yùn)動(dòng)到達(dá)規(guī)定的位置精度。對(duì)于高速精密的機(jī)床，運(yùn)動(dòng)精度是評(píng)價(jià)機(jī)床質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)。幾何精度直接影響加工工件的精度，是評(píng)價(jià)機(jī)床質(zhì)量的基本指標(biāo)。以上三種精度等級(jí)的機(jī)床均有相應(yīng)的精度標(biāo)準(zhǔn)，其允差若以普通級(jí)為1，則大致比例為1：：。圖2－1 數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)的四種配置方式數(shù)控銑床不同于一般的機(jī)械，它是用來(lái)生產(chǎn)其他機(jī)械的工作母機(jī)，和其他機(jī)床一樣的在剛度，精度及運(yùn)動(dòng)特性方面有其特殊要求。常用的是v帶和同步齒形帶?；讫X輪的移位大都采用液壓缸加拔叉，或者直接由液壓缸帶動(dòng)齒輪來(lái)實(shí)現(xiàn)。數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)主要有四種配置方式。電氣無(wú)級(jí)變速器有直流電動(dòng)機(jī)或交流調(diào)速電動(dòng)機(jī)兩種，由于可以大大簡(jiǎn)化機(jī)械結(jié)構(gòu)，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)變速、連續(xù)變速和負(fù)載下變速，應(yīng)用越來(lái)越廣泛，尤其在數(shù)控機(jī)床上，目前幾乎都采用電氣變速。缺點(diǎn)是傳動(dòng)比不準(zhǔn)確，發(fā)熱量大。分級(jí)變速傳動(dòng)方式有滑移齒輪變速、交換齒輪變速和離合器(如摩擦片式、牙嵌式、齒輪式離合器)變速。驅(qū)動(dòng)方式的選擇主要根據(jù)變速形式和運(yùn)動(dòng)特性要求來(lái)確定。凡有機(jī)械摩擦的部位，如軸承、錐孔等都有足夠的硬度，軸承處還有良好的潤(rùn)滑。③主軸變速迅速可靠。與普通機(jī)床比較，數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)具有下列特點(diǎn)：①轉(zhuǎn)速高、功率大。，特別是主軸組件要有足夠高的精度，抗振性、熱變形和噪聲要小，傳動(dòng)效率要高，以滿足機(jī)床餓工作性能要求。除上述幾方面外，數(shù)控機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)正向小型化、數(shù)控編程自動(dòng)化等方向發(fā)展。③刀具壽命自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)換刀功能：利用紅外、聲發(fā)射、激光等檢測(cè)手段，對(duì)刀具和工件進(jìn)行檢測(cè)。由于在實(shí)際加工過(guò)程中，大約有30余種變量直接或間接地影響加工效果，如工件毛坯余量不均勻、材料硬度不均勻、刀具磨損、工件變形、機(jī)床熱變形等。2）多功能化 ①數(shù)控機(jī)床采用一機(jī)多用途，以最大限度地提高設(shè)備利用效率。在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中刀具對(duì)工件表面連續(xù)進(jìn)行銑削，可以進(jìn)行各種直線、圓弧、曲線的加工。2）直線控制數(shù)控機(jī)床：又稱平行控制數(shù)控機(jī)床，其特點(diǎn)是除了控制點(diǎn)與點(diǎn)之間的準(zhǔn)確定位外，還要控制兩相關(guān)點(diǎn)之間的移動(dòng)速度和路線，但其運(yùn)動(dòng)路線只是與機(jī)床坐標(biāo)軸平行移動(dòng)，也就是說(shuō)同時(shí)控制的坐標(biāo)軸只有一個(gè)，在移位的過(guò)程中刀具能以指定的進(jìn)給速度進(jìn)行銑削，一般只能加工矩形、臺(tái)階形零件。 6）輔助裝置：輔助裝置主要包括自動(dòng)換刀裝置ATC（Automatic Tool Changer ） 、自動(dòng)交換工作臺(tái)機(jī)構(gòu)APC（Automatic Pallet Changer）、工件夾緊放松機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、液壓控制系統(tǒng)、潤(rùn)滑裝置、銑削液裝置、排屑裝置、過(guò)載和保護(hù)裝置等。它與一般普通機(jī)床的電氣類似，但為了提高對(duì)弱電控制系統(tǒng)的抗干擾性，要求各類頻繁啟動(dòng)或切換的電動(dòng)機(jī)、接觸器等電磁感應(yīng)器件中均必須并接RC阻容吸收器；對(duì)各種檢測(cè)信號(hào)的輸入均要求用屏蔽電纜連接。數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的指令信號(hào)與位置反饋信號(hào)比較后作為位移指令，再經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的功率放大后，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，通過(guò)機(jī)械傳動(dòng)裝置拖動(dòng)工作臺(tái)或刀架運(yùn)動(dòng)。而時(shí)序邏輯控制通常由可編程控制器PLC來(lái)完成，它根據(jù)機(jī)床各個(gè)部件有條不紊地按順序工作。主要由輸入裝置、監(jiān)視器、主控制系統(tǒng)、可編程控制器、各類輸入/輸出接口等組成。 數(shù)控機(jī)床的工作原理和組成數(shù)控機(jī)床加工零件時(shí)，首先應(yīng)編制零件的數(shù)控程序，這是數(shù)控機(jī)床的工作指令。這樣可以減少裝夾的誤差，節(jié)約工序之間的運(yùn)輸、測(cè)量和裝夾等輔助時(shí)間，還可以節(jié)省機(jī)床的占地面積，帶來(lái)較高的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)由于數(shù)控機(jī)床本身的精度較高，還可以利用軟件進(jìn)行精度校正和補(bǔ)償，又因?yàn)樗歉鶕?jù)數(shù)控程序自動(dòng)進(jìn)行加工，可以避免人為的誤差，因此，不但加工精度高，而且質(zhì)量穩(wěn)定。因此，生產(chǎn)準(zhǔn)備周期短，有利于機(jī)械產(chǎn)品的更新?lián)Q代。特別是相繼出現(xiàn)的自動(dòng)換刀數(shù)控機(jī)床、直接數(shù)字控制系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)等，進(jìn)一步說(shuō)明，數(shù)控機(jī)床已經(jīng)成為組成現(xiàn)代機(jī)械制造生產(chǎn)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)與生產(chǎn)管理等全部生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化的基本設(shè)備。該銑床的研制成功是機(jī)械制造行業(yè)中的一次革命，使機(jī)械制造的發(fā)展進(jìn)入一個(gè)新的階段。在機(jī)械產(chǎn)品中，單件與小批量產(chǎn)品占70~80%，這類產(chǎn)品一般都采用通用機(jī)床加工，當(dāng)產(chǎn)品改變時(shí)，機(jī)床與工藝裝備均需作相應(yīng)的變換和調(diào)整，而且通用機(jī)床的自動(dòng)化程度不高，基本上由人工操作，難于提高生產(chǎn)效率和保證產(chǎn)品質(zhì)量。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)越來(lái)越合理，其性能、精度和效率日趨提高。自1958年研制出第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床后，1978年產(chǎn)量(7,342臺(tái))超過(guò)美國(guó)(5,688臺(tái))，至今產(chǎn)量、出口量一直居世界首位(2001年產(chǎn)量46,604臺(tái)，出口27,409臺(tái)，占59%)。德國(guó)特別重視數(shù)控機(jī)床主機(jī)及配套件之先進(jìn)實(shí)用，其機(jī)、電、液、氣、光、刀具、測(cè)量、數(shù)控系統(tǒng)、各種功能部件，在質(zhì)量、性能上居世界前列。于1956年研制出第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床后，德國(guó)特別注重科學(xué)試驗(yàn)，理論與實(shí)際相結(jié)合，基礎(chǔ)科研與應(yīng)用技術(shù)科研并重。因其社會(huì)條件不同，各有特點(diǎn)：美國(guó)政府重視機(jī)床工業(yè)，美國(guó)國(guó)防部等部門因其軍事方面的需求而不斷提出機(jī)床的發(fā)展方向、科研任務(wù),并且提供充足的經(jīng)費(fèi)，且網(wǎng)羅世界人才，特別講究“效率”和“創(chuàng)新”，注重基礎(chǔ)科研。數(shù)控機(jī)床的發(fā)展史隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展的。經(jīng)三年的努力，于1952年正式試制成功世界上第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床試驗(yàn)樣機(jī)。對(duì)數(shù)控銑床的設(shè)計(jì)，無(wú)疑會(huì)有助于理解各類數(shù)控機(jī)床的工作原理和結(jié)構(gòu)特性。智能化的人機(jī)界面、智能診斷、智能監(jiān)控等。為了滿足市場(chǎng)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展的需要，當(dāng)前，世界數(shù)控銑床正朝著（1）高速、高效和高精度：主軸轉(zhuǎn)速最高達(dá)200000r/min,，最大進(jìn)給率達(dá)到240m/min,，加工精度可達(dá)177。特別是最近幾年，我國(guó)數(shù)控產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，1998～%%。特別是在通用微機(jī)數(shù)控領(lǐng)域，以PC平臺(tái)為基礎(chǔ)的國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)，已經(jīng)走在了世界前列。數(shù)控技術(shù)和數(shù)控裝備是制造工業(yè)現(xiàn)代化的重要基礎(chǔ)。另一方面，通過(guò)持續(xù)的研究，信息技術(shù)的深化應(yīng)用促進(jìn)了數(shù)控機(jī)床的進(jìn)一步提高。數(shù)控機(jī)床及其由數(shù)控機(jī)床組成的制造系統(tǒng)是改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)、構(gòu)建數(shù)字化企業(yè)的重要基礎(chǔ)裝備。機(jī)械加工過(guò)程的自動(dòng)化是實(shí)現(xiàn)上述要求的最重要措施之一。因此，數(shù)控機(jī)床成為先進(jìn)制造技術(shù)中一項(xiàng)核心技術(shù)。它在總體布局、傳動(dòng)系統(tǒng)、刀具裝置以及操作輔助機(jī)構(gòu)等方面發(fā)生了很大變化，最基本的表現(xiàn)是改進(jìn)了普通機(jī)床傳動(dòng)鏈長(zhǎng)、傳動(dòng)結(jié)構(gòu)剛度不足、抗振性能差、滑動(dòng)面的摩擦阻力大以及傳動(dòng)元件的間隙大等缺點(diǎn)，經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床機(jī)械基本功能的構(gòu)成模式仍然沒(méi)有脫離普通機(jī)床的基本模式，如機(jī)床支承件、導(dǎo)軌、主傳動(dòng)及進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)等組成部件是不可缺少的。在我國(guó)，數(shù)控技術(shù)與裝備的發(fā)展亦得到了高度重視，近年來(lái)取得了相當(dāng)大的進(jìn)步。我國(guó)數(shù)控技術(shù)的發(fā)展起步于二十世紀(jì)五十年代，通過(guò)“六五”期間引進(jìn)數(shù)控技術(shù)，“七五”期間組織消化吸收“科技攻關(guān)”， 從20世紀(jì)70年代開始，由于打破國(guó)外的技術(shù)封鎖和我國(guó)的基礎(chǔ)條件不斷改善，我國(guó)的數(shù)控銑床等數(shù)控技術(shù)全面開展，并成功研制了一些簡(jiǎn)單的數(shù)控銑床。因此我們應(yīng)看清形勢(shì)，充分認(rèn)識(shí)國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的不足，努力發(fā)展先進(jìn)技術(shù)，加大技術(shù)創(chuàng)新與培訓(xùn)服務(wù)力度，以縮短與發(fā)達(dá)國(guó)家之問(wèn)的差距。（3）模塊化、智能化、柔性化和集成化：①、自動(dòng)編程。與普通機(jī)床相比，數(shù)控機(jī)床具有傳動(dòng)鏈短、傳動(dòng)結(jié)構(gòu)剛度好、抗振性好、滑動(dòng)面的摩擦阻力小以及傳動(dòng)元件的間隙小等優(yōu)點(diǎn)。1949年，在美國(guó)空軍的支持下，帕森斯公司正式接受委托，與麻省工學(xué)院伺服機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室合作，開始了數(shù)控機(jī)床的研制工作。這臺(tái)數(shù)控機(jī)床的誕生，標(biāo)志著機(jī)械制造的數(shù)字控制時(shí)代的開始。美、德、日三國(guó)是當(dāng)今世上在數(shù)控機(jī)床科研、設(shè)計(jì)、制造和使用上，技術(shù)最先進(jìn)、經(jīng)驗(yàn)最多的國(guó)家。 德國(guó)政府一貫重視機(jī)床工業(yè)的重要戰(zhàn)略地位，在多方面大力扶植。尤其是大型、重型、精密數(shù)控機(jī)床。在重視人才及機(jī)床元部件配套上學(xué)習(xí)德國(guó)，在質(zhì)量管理及數(shù)控機(jī)床技術(shù)上學(xué)習(xí)美國(guó)，甚至青出于藍(lán)而勝于藍(lán)。日本FANUC公司戰(zhàn)略正確，仿創(chuàng)結(jié)合，針對(duì)性地發(fā)展市場(chǎng)所需各種低中高檔數(shù)控系統(tǒng)，在技術(shù)上領(lǐng)先，在產(chǎn)量上居世界第一。但是應(yīng)用這些專用生產(chǎn)設(shè)備，生產(chǎn)準(zhǔn)備周期長(zhǎng)，產(chǎn)品改型不易，因而使新產(chǎn)品的開發(fā)周期增長(zhǎng)。自1952年美國(guó)PARSONS公司與麻省理工學(xué)院合作研制了第一臺(tái)三坐標(biāo)數(shù)控銑床，它綜合應(yīng)用了電子計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、伺服驅(qū)動(dòng)、精密檢測(cè)與新型機(jī)械結(jié)構(gòu)等多方面的技術(shù)成果，是一種新型的機(jī)床，可用于加工復(fù)雜曲面零件。此外，數(shù)控技術(shù)也在繪圖機(jī)械、坐標(biāo)測(cè)量機(jī)、激光與火焰切割機(jī)等機(jī)械設(shè)備中得到廣泛應(yīng)用。數(shù)控機(jī)床是按照被加工零件的數(shù)控程序來(lái)進(jìn)行自動(dòng)加工的，當(dāng)改變加工零件時(shí)，只要改變數(shù)控程序，不必用凸輪、靠模、樣板、或鉆鏜模等專用工藝裝備。還有自動(dòng)換速、自動(dòng)換刀和其它輔助操作自動(dòng)化等，使輔助時(shí)間大為縮短，而且無(wú)需工序間的檢驗(yàn)與測(cè)量，所以，比普通機(jī)床的生產(chǎn)效率高3~4倍甚至更高。數(shù)控機(jī)床，特別是自動(dòng)換刀的數(shù)控機(jī)床，在一次裝夾的情況下，幾乎可以完成零件的全部加工，一臺(tái)數(shù)控機(jī)床可以代替數(shù)臺(tái)普通機(jī)床。盡管如此，使用數(shù)控機(jī)床的經(jīng)濟(jì)效益還是很高的。2）數(shù)控系統(tǒng)：數(shù)控系統(tǒng)是機(jī)床實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加工的核心，是整個(gè)數(shù)控機(jī)床的靈魂所在。其中主控制器內(nèi)的插補(bǔ)模塊就是根據(jù)所讀入的零件程序，通過(guò)譯碼、編譯等處理后，進(jìn)行相應(yīng)的刀具軌跡插補(bǔ)運(yùn)算，并通過(guò)與各坐標(biāo)伺服系統(tǒng)的位置、速度反饋信號(hào)的比較，從而控制機(jī)床各坐標(biāo)軸的位移。伺服電動(dòng)機(jī)是系統(tǒng)的執(zhí)行元件，驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)則是伺服電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力源。強(qiáng)電控制柜由各種中間繼電器、接觸器、變壓器、電源開關(guān)、接線端子和各類電氣保護(hù)元器件等構(gòu)成。為了滿足數(shù)控技術(shù)的要求和充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)，歸納起來(lái)包括以下幾個(gè)方面的變化。按機(jī)床運(yùn)動(dòng)的