【正文】 其次，我要感謝大學四年中所有的任課老師和輔導員在學習期間對我的嚴格要求，感謝他們對我學習上和生活上的幫助，使我了解了許多專業(yè)知識和為人的道理，能夠在今后的生活道路上有繼續(xù)奮斗的力量。本次畢業(yè)設計是對我大學四年學習下來最好的檢驗。 盡我所知，除文中已經特別注明引用的內容和致謝的地方外，本論文不包含任何其他個人或集體已經發(fā)表或撰寫過的研究成果。第 45頁 共 47 頁致謝畢業(yè)設計已接近尾聲，在老師的悉心幫助和耐心指導下我基本完成了我的課題。開始設計之前，我首先上網(wǎng)搜索了有關機床方面的知識，對床的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢有了進一步的了解，也讓我學習到了很多新的知識。通常采用毛氈圈對螺母副進行密封，毛氈圈的厚度為螺距的2～3倍，而且內孔做成螺紋的形狀，使之緊密地包住絲杠，并裝入螺母或套筒兩端的槽孔內。（6）提高加工件的剛度。因此設計過程中必須采取相應的措施來降低機床的噪聲。 能實現(xiàn)無間隙運動，提高機械系統(tǒng)的運動剛度。 導軌結構（BRS型） 、滑塊、鋼球、返向器、保持架、密封端蓋及擋板等組成（）。直線滾動導軌主要由導軌體、滑塊、滾柱或滾珠、保持器、端蓋等組成。適用非金屬彈性元件的聯(lián)軸器時，還應注意聯(lián)軸器所在部位的工作問溫度不要超過彈性元件材料允許的最高溫度。m根據(jù)計算轉矩以Tca及所選聯(lián)軸器為剛性套柱銷聯(lián)軸器，按照Tca 的條件由聯(lián)軸第 36頁 共 47 頁器標準中選擇該聯(lián)軸器的型號。在滿足使用性能的條件下，應選用裝拆方便、維護簡單、成本低的聯(lián)軸器。 第 34頁 共 47 頁6. 聯(lián)軸器的選擇選擇一種合用的聯(lián)軸器類型可以考慮一下幾點：1） 所需傳遞的扭矩大小和性質以及緩沖振動功能的要求。三大要素確定下來，步進電機的型號就能確定下來了。 慣性特性曲線上述各項是步進電機驅動系統(tǒng)的綜合指標，是生產廠家產品出廠時提供的。起動矩頻特性是牽入轉矩與頻率之間的關系曲線，運行矩頻特性是失步轉矩與頻率之間的關系曲線。(4)響應頻率在某一個頻率范圍內，步進電機可以任意運行而不丟步，則這一最大頻率稱為響應頻率。前者是指電動機旋轉一圈內相鄰兩步之間最大步距和理想步距的差值，用理想步距的百分數(shù)表示；后者是指任意位置開始經過任意步之后，角位移誤差的最大值。,步進電機每發(fā)一個脈沖（176。在空載時，加速轉距應等于最大轉距減去摩擦轉距，其差值等于全部慣量（電動機+負載慣量）乘于加速度斜率。最大切削負轉距不得超過電動機的額定轉距折算到電動機軸上的最大切削負載轉距。 在過大的靜載荷或者沖擊載荷下，軸承元件間的接觸應力超過了元件材料的屈服極限，接觸部位發(fā)生塑性變形，形成凹坑，是軸承性能下降、摩擦阻力距增大。第 25頁 共 47 頁支承方式簡 圖K2　λf一端固定一端自由一端固定一端游動2二端支承1二端固定4, 可知軸承內徑d=25mm軸承采用成對安裝方式，軸承不宜過厚，選擇厚度較小的，查《機械設計手冊》，為了具有更好的潤化性和散熱性，應選用外徑/內徑較大的軸承。固定端同時承受軸向力和徑向力。 由機械傳動裝置引起的定位誤差為：對于3級滾珠絲杠。 滾珠絲杠螺母的安裝方式擬采用兩端固定支承方式，滾珠絲杠螺母副的兩個固定支承之間的距離為： L=行程+安全行程+2余程+螺母長度+支承 ≈（～）行程+（25～30）Ph取L=(200+306)mm=460mm 根據(jù)以上計算所得的Ph、Cat、dm和結構的需要，初步選擇型號為FF32065，其公稱直徑、基本導程P0、： 偏心距 R/r= 已知滾珠絲杠螺母副的螺紋底徑，已知滾珠絲杠螺母副的最大受壓長度，絲杠豎直安裝時，取，查表得，則有 本機床Z向進給系統(tǒng)滾珠絲杠螺母副的最大軸向壓縮載荷為Fmax=1694N，遠小于其臨界壓縮載荷的值，故滿足要求。磨削系數(shù)300；；材料選為：HT200； 導程就是絲桿轉動一周,滑塊的位移.因此導程越小,同樣軸徑的情況下扭矩就可以越大,當然滑塊的位移則較慢,在一定軸徑的情況下,導程越小,可以驅動的工件越大 就是轉速一定,滑塊位移速度不一樣,導程小的扭矩大 。絲杠軸承的載荷主要是軸向的，徑向除臥式絲杠的自重外，一般無載荷，因此對絲杠軸承軸向精度和剛度要求較高。固定端軸承同時承受軸向力和徑向力，這種支承方式用于行程小的短絲杠或者用于全閉環(huán)的機床，因為這種結構的機械定位精度是最不可靠的，特別是對于長徑比大的絲杠(滾珠絲杠相對細長)，熱變性是很明顯的，、~。 滾珠絲杠支承方式的確定 數(shù)控機床的進給系統(tǒng)要獲得較高的傳動剛度，除了加強滾珠絲杠螺母本身的剛度之外，滾珠絲杠正確的安裝及其支承的結構剛度也是不可忽視的因素。 另外對滾珠絲杠安裝處應進行削邊。 在滿足機床要求的前提下，通過對比本課題采用通過聯(lián)軸器聯(lián)接電機與絲杠副，這是一種簡單的聯(lián)接形式具有大的扭轉剛度，制造成本低，傳動精度高，而且結構簡單，安裝調整方便。由以上比較，根據(jù)要求，Z向進給傳動系統(tǒng)采用滾珠絲杠螺母副的傳動方式。這種調隙方法結構簡單，但負荷量須預先設定且不能改變。這種調整方法具有結構簡單、工作可靠、調整方便的優(yōu)點，但預緊量不很準確。用這種方法預緊消除軸向間隙時，應注意預緊力不宜過大，預緊力過大會使空載力矩增加，從而降低傳動效率，縮短使用壽命。）所示為螺旋槽式，它是在螺母外圓上銑出螺旋槽，槽的兩端鉆出通孔并與螺紋滾道相切，形成返回通道，這種形式的結構比插管式結構徑向尺寸小，但制造較復雜。它的功能是將旋轉運動轉化成直線運動，這是滾珠螺絲的進一步延伸和發(fā)展，這項發(fā)展的重要意義就是將軸承從滾動動作變成滑動動作。所以在刀具刃磨中心Z軸的進給系統(tǒng)中使用步進電動機。若交流伺服電動機設計參數(shù)選擇不當，或制造工藝不良，在單相狀態(tài)下會產生“自轉”而失控，而且其電動機的轉子電阻相當大，所以損耗大，效率低，電動機的利用程度差。在沒有脈沖輸入時，在繞組電源的激勵下氣隙磁場能使轉子保持原有位置處于定位狀態(tài)。 數(shù)控機床一般由控制介質、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)和機床組成機床本體的各機械部件組成。 :這類數(shù)控系統(tǒng)驅動不帶檢測裝置，也無反饋電路，轉換為控制步進電動機各定子繞組依此通電／斷電的電流脈沖信號，驅動步進電動機轉動，再經機床傳動機構(齒輪箱，絲杠等)帶動工作臺移動?，F(xiàn)代數(shù)控機床日益向著高速、高效率、高精度方向發(fā)展。本課題所設計的進給系統(tǒng)是針對經濟型中檔數(shù)控車床的，該系統(tǒng)設計成功一旦應用到生產實踐中，將給中小規(guī)模的加工廠輸入新的血液。3)砂輪是工具磨床制造生產和修磨刀具的“刀具”，是工具磨床的關鍵部分。如在第九屆中國國際機床展覽會(CIMT2005)上，中國武漢機床廠還展出了MK6030五軸數(shù)控工具磨床，可用于生產和修磨各種金屬切削刀具，以上所述的刀具刃磨機床均是萬能型的，其實刀具刃磨機床發(fā)展過程中還有另一重要分支，那就是專用刀具刃磨機床。第三代產品是生產刀具的自動化工廠、自動化生產線和柔性制造單元，它代表刀具刃磨機床的最專業(yè)、最前沿的制造生產技術。從目前國內市場來看，相對價格昂貴的數(shù)控工具磨床，手動工具磨床在我國相對占主導地位，它適合目前我國的國內市場需求和實際情況。 ：以指令的形式記載各種加工信息； ：接受輸入的加工信息，經數(shù)控裝置運算處理，向伺服系統(tǒng)發(fā)出相應的脈沖； ：把數(shù)控裝置的脈沖信號轉換成機床運動部件的機械位移；用于實現(xiàn)數(shù)控機床的進給伺服控制和主軸伺服控制。在實際中，提高機床的傳動精度，高效率，穩(wěn)定的進給系統(tǒng)來實現(xiàn)刀具刃磨的精度，減低成本。最近幾年國內也有一些廠家研制開發(fā)了數(shù)控工具磨床，但由于采用的是主機自行制造、數(shù)控系統(tǒng)靠引進，這種數(shù)控工具磨床產品不但成本很高，而且由于通用的CNC系統(tǒng)沒有集成刀具磨削加工技術和編程軟件，難以實現(xiàn)刀具的磨削加工。導軌、滾珠絲杠副采用具有冷卻裝置的全自動定時定量潤滑系統(tǒng)。本人授權　　 　 　大學可以將本學位論文的全部或部分內容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。盡我所知，除文中特別加以標注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機構的學位或學歷而使用過的材料。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。進給軸由單元電機通過高精度無間隙聯(lián)軸器與精密滾珠絲杠副直聯(lián)，無間隙誤差。刀具成本在綜合加工成本中占有重要的位置，如何利用刀具刃磨機床修磨好磨損到用鈍標準的刀具，延長刀具的壽命，提高刀具的利用率，降低刀具成本，是企業(yè)降低生產成本的有效途徑之一?，F(xiàn)在，加工中心的技術工人們，不可能在工作初期，用大量的時間來修磨刀具。數(shù)控工具磨床與手動工具磨床最大區(qū)別是拋棄了手動工具磨床上的手搖滑臺、以及特制的復雜工藝裝備附件，機械結構大為簡化。 數(shù)控機床的特點數(shù)控機床較好地解決了復雜、精密、小批、多變的零件加工問題，是一種靈活的、高效能的自動化機床，尤其對于約占機械加工總量80%的單件、小批量零件的加工，更顯示出其特有的靈活性。Michael Deekel公司研發(fā)的S20Eturbo磨削中心自帶砂輪庫，并且砂輪庫由獨立的伺服軸控制，完全實現(xiàn)砂輪的自動更換，可以實現(xiàn)高效率的自動化生產；采用生產、修磨一體化設計磨削軟件，實現(xiàn)對程序的編輯、修改、編譯、檢查等；還集成了砂輪的自動測量、修整和刀具測量系統(tǒng)的全自動校準等輔助功第 3 頁 共 47 頁能。國內的數(shù)控工具磨床基本上靠進口，價格昂貴，并且這些數(shù)控機床經過相當長時間的使用后，其主機性能基本完好，仍可使用，而其數(shù)控系統(tǒng)則已經遠遠落后于現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)技術，屬于已淘汰產品。2)產品的小型化和加工過程的微細化是全球加工制造業(yè)發(fā)展的必然趨勢，微細切削第 4頁 共 47 頁加工在模具、汽車、電子、生物、醫(yī)療、航空航天等行業(yè)的應用越來越廣泛，是切削加工技術的一個發(fā)展方向。設計與生產實際相結合，既要滿足理論要求，又要滿足生產現(xiàn)實實際。進給傳動部件的動態(tài)特性的好壞直接影響到一臺機床的工作性能和加工精度。數(shù)控系統(tǒng)所發(fā)出的控制指令，是通過進給驅動系統(tǒng)來驅動機械執(zhí)行部件，最終實現(xiàn)機床精確的進給運動的。 : 位置檢測裝置安裝在機床工作臺上，用以檢測機床工作臺的實際運行位置(直線位移)，并將其與CNC裝置計算出的指令位置(或位移)相比較，用差值進行控制。步進電動機：步進電動機是一種將脈沖信號變換成相應的角位移(或線位移)的電磁裝置，是一種特殊的電動機。交流伺服電動機的機械特性是非線性的，電容移相控制時非線性更為嚴重，而且斜率隨控制電壓的變化而變化，這會給系統(tǒng)的穩(wěn)定和校正帶來困難。加速扭矩應考慮負載慣量和電機慣量的匹配，同時還應考慮連續(xù)過載時間在所選電機的允許范圍內，負載快速運動時所需的電機轉速應在電機的最高轉速之內。 結構簡單，加工方便，在一定條件下能自鎖，廣泛用于一般的機床進給，調整和定位機構。在滾道內裝有滾珠，當絲杠與螺母相對運動時，滾珠沿螺旋槽向前滾動，在絲杠上滾過數(shù)圈以后通過回程引導裝置，逐個地又滾回到絲杠與螺母之間，構成一個閉合的回路。第 10頁 共 47 頁 外循環(huán)滾珠絲杠 內循環(huán)滾珠絲杠四．滾珠絲杠螺母副軸向間隙的調整滾珠絲杠的傳動間隙是軸向間隙。第 11頁 共 47 頁 墊片調隙式 螺紋調隙式螺紋調隙式。這種調整方法能精確調整預緊量，調整方便、可靠，但結構尺寸較大，多用于高精度的傳動。 　　 微進給可能 　　滾珠絲杠副由于是利用滾珠運動,所以啟動力矩極小,不會出現(xiàn)滑動運動那樣的爬行現(xiàn)象,能保證實現(xiàn)精確的微進給。并且傳動不打滑、不需要大的張緊力； 但是在同步齒形傳動設計時對材料的要求很高。接觸式的彈性密封圈采用耐油橡膠或尼龍制成，其內孔做成與絲杠螺紋滾道相配的形狀；接觸式密封圈的防塵效果好，但由于存在接觸壓力，使摩擦力矩略有增加。一般情況滑動絲杠應不低于6級，螺母間隙過大則更換螺母。在數(shù)控化改造的車床中，應把原來的滑動絲杠換為滾珠絲杠，以降低摩擦力，提高加工精度。一種是把向心軸承和圓錐軸承組合使用，其結構雖簡單，但軸向剛度不足。這種結構使用最廣泛，目前國內中小型數(shù)控車床、立式加工中心等均采用這種結構?？v向快速進給速度：。）—可靠性系數(shù)（查表可靠性為90%。軸承最大軸向工作載荷。固定端軸承同時承受軸向力和徑向力，這種支承方式用于行程小的短絲杠或者用于全閉環(huán)的機床，因為這種結構的機械定位精度是最不可靠的，特別是對于長徑比大的絲杠(滾珠絲杠相對細長)，熱變性是很明顯的，、~。絲杠軸承的載荷主要是軸向的，徑向除臥式絲杠的自重外，一般無載荷，因此對絲杠軸承軸向精度和剛度要求較高。軸承在安裝、潤滑、維護良好的條件下工作時，各承載元件（包括內、外圓及滾動體）在周期性變應力的作用下，主要實效形式是解除表面材料的疲勞點蝕、軸承發(fā)生疲勞點蝕后，通常會在運轉時出現(xiàn)比較強烈的震動，噪聲和發(fā)熱現(xiàn)象，軸承的旋轉精度逐第 27頁 共 47 頁漸下降，直至喪失正常的工作能力。 在高速重載條件下工作的軸承，因摩擦面發(fā)熱而使溫度急劇升高，軸承材料回火軟化，潤滑實效而發(fā)生膠合。但選擇電機時，是按照負載轉距小于額定轉距，電動機轉子慣量與負載慣量的合理匹配，執(zhí)行部件的快速轉距小于電動機的最大轉距三個要素來考慮的?！?77。步進電機可以作為一種控制用的特種電機，利用其沒有積累誤差的特點，廣泛應用于各種開環(huán)控制。當繞組內的電流值不變時，靜轉矩與失調角的關系稱為矩角特性。在相同負載情況下，連續(xù)頻率的值高于響應頻率或起動頻率的值。若達到不失步停止時，也要在限制加速度的條件下，由II區(qū)轉移到I區(qū)，在減速時慣性反作用力矩為負，對電機有利。選擇步進電機時，應使步距角和機械系統(tǒng)匹