【正文】 在這里我衷心的祝張老師身體健康，工作順利。在近二個月的畢業(yè)設(shè)計當(dāng)中，使我更加認(rèn)識到理論聯(lián)系實際的重要性，只有理論而不去進行實踐是不行的。為了避免這種摩擦阻力矩，可以采用由較硬塑料制成的非接觸式迷宮密封圈，內(nèi)孔做成與絲杠螺紋滾道相反的形狀，并留有一定的間隙。潤滑油用機油、90～180號透平油或140號主軸油。應(yīng)采取措施：（1）提高加工精度,合理確定表面粗糙度。導(dǎo)軌軸上的滾道是用螺栓將導(dǎo)軌軸緊固在專用夾具上精磨的，在自由狀態(tài)下可能會存在彎曲，因此精度檢驗時應(yīng)將導(dǎo)軌軸用螺栓固定在專用平臺上測量； 滾動直線導(dǎo)軌副的安裝調(diào)整： 安裝與使用 請小心輕拿輕放，避免磕碰以影響導(dǎo)軌副的直線精度。 滾動直線導(dǎo)軌副是在滑塊與導(dǎo)軌之間放入適當(dāng)?shù)匿撉?，使滑塊與導(dǎo)軌之間的滑動摩擦變?yōu)闈L動摩擦，大大降低二者之間的運動摩擦阻力，從而獲得： 動、靜摩擦力之差很小，隨動性極好，即驅(qū)動信號與機械動作滯后的時間間隔極短，有益于提高數(shù)控系統(tǒng)的響應(yīng)速度和靈敏度。最近新出現(xiàn)的一種在滑塊兩端裝有自動潤滑的滾動導(dǎo)軌，使用時無須再配潤滑裝置。7. 進給系統(tǒng)其他部件的確定數(shù)控機床導(dǎo)軌必需具有較高的導(dǎo)向精度、高剛度、高耐磨性，機床在高速進給時不振動、低速進給時不爬行等特性。 多參數(shù)情況下，每一型號的聯(lián)軸器適用的軸的型號都有一個范圍。由于機器啟動時的動載負(fù)荷和運轉(zhuǎn)中可能出現(xiàn)的過載現(xiàn)象，所以應(yīng)當(dāng)按軸上的最大轉(zhuǎn)矩作為計算轉(zhuǎn)矩Tca。3） 兩軸相對位移的大小和方向。：57BYGH203型混合式步進電機的優(yōu)點是步距角較小，有較高的起動和運行頻率，消耗功率小，有定位力矩，兼有永磁式和反應(yīng)式兩種步進電動機的優(yōu)點，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。步進電機在選用時首先必須保證步進電機的輸出功率大于負(fù)載所需的功率，使電動機的矩頻特性能滿足機械負(fù)載并有一定余量以保證運行可靠，一般來說，最大靜轉(zhuǎn)矩缸大的電動機，負(fù)載轉(zhuǎn)矩也大，通常取～T=～。II區(qū)為單向工作區(qū)，在此區(qū)電機不能直接啟動，若電機不停止、起動和換向，在此區(qū)域內(nèi)工作，電機不會失步。(5)運行頻率和矩頻特性運行頻率是指頻率連續(xù)上升時，電動機能不失步運行的極限頻率。靜轉(zhuǎn)矩是指不改變控制繞組通電狀態(tài)，即轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)情況下的電磁轉(zhuǎn)矩。當(dāng)步進驅(qū)動器接收到一個脈沖信號，它就驅(qū)動步進電機按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動一個固定的角度(稱為“步距角”)，它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運行的。下面詳細(xì)闡述一下設(shè)計計算的內(nèi)容。為了保證足夠的角加速度，以滿足系統(tǒng)反應(yīng)的靈敏度，將不得不采用轉(zhuǎn)距過大的電動機和它的控制系統(tǒng)。 對于潤滑不充分，密封不好或者潤滑油不清潔，以及在多塵環(huán)境中工作的軸承，將會發(fā)生磨粒磨損，導(dǎo)致軸承因內(nèi)、外圓與滾動體的間隙增大、振動加劇及旋轉(zhuǎn)精度降低而報廢。軸承的壽命：參考《機械設(shè)計》公式（135）可知，故所選軸承符合要求。兩端固定絲杠兩端均固定。 4. 滾珠絲杠螺母副支撐用的軸承絲杠的設(shè)計可知，絲杠兩端的軸承主要承受軸向力，徑向力，根據(jù)《機械設(shè)計手冊》，可知用角接觸球軸承。已知滾珠絲杠的彈性模量，滾珠絲杠的底徑。）—溫度系數(shù)(。： 運動部件的主要參數(shù) 已知技術(shù)參數(shù)：縱向最大行程（Z軸）180/mm。固定端同時承受軸向力和徑向力。為了提高支承的軸向剛度，選擇適當(dāng)?shù)臐L動軸承也是十分重要的。 滾珠絲杠摩擦損失小，效率高，其傳動效率可在90%以上；精度高，壽命長；啟動力矩和運動時力矩相接近，可以降低電機啟動力矩。 滾珠絲杠螺母副的種類絲杠傳動直接關(guān)系到傳動鏈精度。安裝時將防護罩的一端連接在滾珠螺母的側(cè)面，另一端固定在滾珠絲杠的支承座上。 這種調(diào)整方法的優(yōu)點是可以在齒輪的齒厚和周節(jié)變化的情況下,保持齒輪的無間隙嚙合；但是結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,軸向尺寸大、傳動剛度低、傳動平穩(wěn)性較差，一般用于精度要求低的機床中。在省電方面很有幫助。調(diào)整時，先取下內(nèi)齒圈，讓兩個螺母相對于套筒同方向都轉(zhuǎn)動一個齒，然后再插入內(nèi)齒圈，則兩個螺母便產(chǎn)生相對角位移，其軸向位移量。調(diào)整墊片厚度使左右兩螺母不能相對旋轉(zhuǎn)，只產(chǎn)生軸向位移，即可消除間隙和產(chǎn)生預(yù)緊力。其優(yōu)點是徑向尺寸緊湊，剛性好，因其返回滾道較短，摩擦損失小。二．滾珠絲杠副的工作原理：滾珠絲杠螺母副工作原理，如圖所示。 數(shù)控機床進給傳動系統(tǒng)的基本傳動方式常用的有三種：滾珠絲杠螺母副和靜壓絲杠螺母副和滑動絲杠螺母副。加在電機軸上的負(fù)載主要有兩種:負(fù)載扭矩和負(fù)載慣量，其中負(fù)載扭矩包括切削扭矩和摩擦扭矩。直流伺服電動機具有：①穩(wěn)定性好；②轉(zhuǎn)向取決于控制電壓的極性，控制電壓為零時，轉(zhuǎn)子慣性很小，能立即停止； ③響應(yīng)迅速，機械特性和調(diào)節(jié)特性都是線性的，而且不存在“自轉(zhuǎn)”現(xiàn)象；④控制功率低，損耗小；⑤轉(zhuǎn)矩大；⑥機械特性和調(diào)節(jié)特性都是線性的，而且不存在“自轉(zhuǎn)”現(xiàn)象等特點。早期的數(shù)控機床采用電液伺服驅(qū)動的較多，而現(xiàn)代數(shù)控機床基本上都采用全電氣伺服驅(qū)動系統(tǒng)。由于閉環(huán)的環(huán)路內(nèi)不包括絲杠、螺母副及機床工作臺這些大慣性環(huán)節(jié)，由這些環(huán)節(jié)造成的誤差不能由環(huán)路所矯正，其控制精度不如閉環(huán)控制數(shù)控系統(tǒng)，但其調(diào)試方便，可以獲得比較穩(wěn)定的控制特性，因此在實際應(yīng)用中，這種方式被廣泛采用。數(shù)控機床的進給指令，來自數(shù)控系統(tǒng)，經(jīng)進給電動機和驅(qū)動機構(gòu)，使執(zhí)行部件如刀架、工作臺、主軸箱等按程序的規(guī)定運動。一般由控制電路、電器驅(qū)動部件和執(zhí)行部件組成。 本設(shè)計為縱向進給運動的設(shè)計，設(shè)計內(nèi)容主要包括：確定系統(tǒng)的負(fù)載，確定系統(tǒng)脈沖當(dāng)量，運動部件慣量計算，空載起動及切削力矩機計算，確定伺服電機等。未來數(shù)控工具磨床的主要研究發(fā)展方向還有如下幾個方向：1)高速磨削是世界上正大力研究并逐漸推廣的一種先進的機械加工方法，與普通磨削相比，其效率可提高1～3倍，工件表面光潔度可提高1～3小級，砂輪耐用度可提高1倍左右。正因為如此，目前世界上也只有少數(shù)廠商能夠生產(chǎn)高性能的數(shù)控工具磨床。初期是對普通工具磨床進行數(shù)控改造，用CNC軟件來簡化結(jié)構(gòu)，提高精度。根據(jù)不完全統(tǒng)計，目前已有近500種數(shù)控機床。它與普通機床相比，其優(yōu)越性是顯而易見的，不僅零件加工精度高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，且自動化程度極高，可減輕工人的體力勞動強度，大大提高了生產(chǎn)效率，特別值得一提的是數(shù)控機床可完成普通機床難以完成或根本不能加工的復(fù)雜曲面的零件加工，因而數(shù)控機床在機械制造業(yè)中的地位愈來愈顯得重要。但在整個加工效率方面，恰恰是刀具起舉足輕重的作用。其質(zhì)量好壞直接影響到加工對象的表面質(zhì)量、精度及加工效率。可以用來加車刀，麻花鉆，工立銑刀，球頭銑刀，階梯鉆，鉸刀，成形銑刀，深孔鉆，三角鑿刀和牛頭刨刀具等。導(dǎo)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)。最近幾年國內(nèi)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(chǎn)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(shù)和編程軟件，難以實現(xiàn)刀具的磨削加工。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。 ：以指令的形式記載各種加工信息； ：接受輸入的加工信息，經(jīng)數(shù)控裝置運算處理，向伺服系統(tǒng)發(fā)出相應(yīng)的脈沖； ：把數(shù)控裝置的脈沖信號轉(zhuǎn)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。從目前國內(nèi)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(dǎo)地位，它適合目前我國的國內(nèi)市場需求和實際情況。第三代產(chǎn)品是生產(chǎn)刀具的自動化工廠、自動化生產(chǎn)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(chǎn)技術(shù)。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(chǎn)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。3)砂輪是工具磨床制造生產(chǎn)和修磨刀具的“刀具”，是工具磨床的關(guān)鍵部分。本課題所設(shè)計的進給系統(tǒng)是針對經(jīng)濟型中檔數(shù)控車床的，該系統(tǒng)設(shè)計成功一旦應(yīng)用到生產(chǎn)實踐中，將給中小規(guī)模的加工廠輸入新的血液?，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。 :這類數(shù)控系統(tǒng)驅(qū)動不帶檢測裝置，也無反饋電路，轉(zhuǎn)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(qū)動步進電動機轉(zhuǎn)動，再經(jīng)機床傳動機構(gòu)(齒輪箱，絲杠等)帶動工作臺移動。 數(shù)控機床一般由控制介質(zhì)、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。在沒有脈沖輸入時，在繞組電源的激勵下氣隙磁場能使轉(zhuǎn)子保持原有位置處于定位狀態(tài)。若交流伺服電動機設(shè)計參數(shù)選擇不當(dāng)，或制造工藝不良，在單相狀態(tài)下會產(chǎn)生“自轉(zhuǎn)”而失控，而且其電動機的轉(zhuǎn)子電阻相當(dāng)大，所以損耗大，效率低，電動機的利用程度差。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。它的功能是將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)比插管式結(jié)構(gòu)徑向尺寸小，但制造較復(fù)雜。用這種方法預(yù)緊消除軸向間隙時，應(yīng)注意預(yù)緊力不宜過大，預(yù)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。這種調(diào)整方法具有結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、調(diào)整方便的優(yōu)點，但預(yù)緊量不很準(zhǔn)確。這種調(diào)隙方法結(jié)構(gòu)簡單，但負(fù)荷量須預(yù)先設(shè)定且不能改變。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。 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(zhuǎn)剛度，制造成本低，傳動精度高，而且結(jié)構(gòu)簡單，安裝調(diào)整方便。另外對滾珠絲杠安裝處應(yīng)進行削邊。 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(jié)構(gòu)剛度也是不可忽視的因素。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(jié)構(gòu)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(xì)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。磨削系數(shù)300；；材料選為：HT200； 導(dǎo)程就是絲桿轉(zhuǎn)動一周,滑塊的位移.因此導(dǎo)程越小,同樣軸徑的情況下扭矩就可以越大,當(dāng)然滑塊的位移則較慢,在一定軸徑的情況下,導(dǎo)程越小,可以驅(qū)動的工件越大 就是轉(zhuǎn)速一定,滑塊位移速度不一樣,導(dǎo)程小的扭矩大 。 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(jié)構(gòu)的需要，初步選擇型號為FF32065，其公稱直徑、基本導(dǎo)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(yuǎn)小于其臨界壓縮載荷的值，故滿足要求。 由機械傳動裝置引起的定位誤差為：對于3級滾珠絲杠。固定端同時承受軸向力和徑向力。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(nèi)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(shè)計手冊》，為了具有更好的潤化性和散熱性，應(yīng)選用外徑/內(nèi)徑較大的軸承。 在過大的靜載荷或者沖擊載荷下，軸承元件間的接觸應(yīng)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。最大切削負(fù)轉(zhuǎn)距不得超過電動機的額定轉(zhuǎn)距折算到電動機軸上的最大切削負(fù)載轉(zhuǎn)距。在空載時，加速轉(zhuǎn)距應(yīng)等于最大轉(zhuǎn)距減去摩擦轉(zhuǎn)距，其差值等于全部慣量（電動機+負(fù)載慣量）乘于加速度斜率。,步進電機每發(fā)一個脈沖（176。前者是指電動機旋轉(zhuǎn)一圈內(nèi)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?jǐn)?shù)表示；后者是指任意位置開始經(jīng)過