【正文】 從張老師那里能夠?qū)W到的不僅僅是專業(yè)方面的知識，也學會了許多做人處事的道理。脈沖分配器及前面的微機接口芯片，工作電壓一般為5V，而作為電機電源的許符合步進電機要求的額定值，為避免干擾，在它們之間采用光電隔離電路．１、脈沖分配器（環(huán)形分配器）　　這里X向、Y向和Z向三個方向均采用YB015環(huán)形分配器。8155芯片的IO/M引腳接8031的因為使用8155的I/O，故為高電平。這里根據(jù)系統(tǒng)功能及需要,擴展一片8155和一片8255可編程接（2）、數(shù)據(jù)線的連接 2764芯片的8位數(shù)據(jù)線與8031口直接連接單片機規(guī)定指令碼火熱數(shù)據(jù)都是由口讀入，數(shù)位對應(yīng)即可。1． 地址鎖存器由于8031芯片的口是分時傳送低8位地址線和數(shù)據(jù)線的，故8031擴展系統(tǒng)中一定要有地址鎖存器，常用的地址鎖存器芯片是742S373，742S373是帶三態(tài)緩沖輸出的8D觸發(fā)器。4)穩(wěn)定性驗算失穩(wěn)時的臨界載荷式中:E為絲桿材料彈性模量,對鋼I為截面慣性矩,對絲桿圓截面為絲桿底徑,=48mm則有：260444 L為絲桿最大工作長度,取L=400mm 為絲桿支承方式系數(shù),參考圖213和表27,取=則有:穩(wěn)定安全系數(shù)：所選絲桿穩(wěn)定安全系數(shù)，查表得：則有 ，故穩(wěn)定性不存在問題。（3）齒輪及轉(zhuǎn)矩的有關(guān)計算1）有關(guān)齒輪計算傳動比故取 Z1=40 Z2=50 m=2 mmB=20 mm 則有 2)轉(zhuǎn)動慣量計算：工作臺質(zhì)量折算到電機軸上的轉(zhuǎn)動慣量絲杠的轉(zhuǎn)動慣量齒輪的轉(zhuǎn)動慣量電動機轉(zhuǎn)動慣量很少，可以忽略因此，總的轉(zhuǎn)動慣量 =所需轉(zhuǎn)動力矩計算快速空載啟動時所需力矩 式中 空載啟動時折算到電機軸上的加速度力矩； 折算到電機軸上的摩擦力矩； 由于絲杠預(yù)金所引起，折算到電機軸上的附加摩擦力矩；式中：為傳動系統(tǒng)各部件慣量折算到電機軸上的總等效轉(zhuǎn)動慣量（ 為電機最大角加速度（） 為運動部件最大快進速度對應(yīng)的電機最大轉(zhuǎn)速（） t為運動部件從靜止啟動加速到最大快進進給速度所需時間（s）,取t=則有： 空載摩擦力矩：式中： G運動部件總重力（N） 為導(dǎo)軌摩擦系數(shù)， i齒輪傳動降速比，i= 傳動系統(tǒng)總效率，取= 基本導(dǎo)程，取=則有：附加摩擦力矩：式中： 為滾珠絲桿預(yù)加載荷，取的1/3 為滾珠絲桿預(yù)緊是的傳動效率，取=則有：==++=.(4) 步進電機的選擇步進電機的名義啟動轉(zhuǎn)矩為滿足最小步距要求，電機選用五相十拍工作方式，查表知所以，步進電機最大靜轉(zhuǎn)矩：步進電機最高工作頻率：綜合考慮，查表選用 130BF001 型直流步進電機，能滿足使用要求。1．橫向進給系統(tǒng)的設(shè)計采用半閉環(huán)機床進給系統(tǒng)，步進電機經(jīng)一級減速齒輪傳動副，滾珠絲桿拖動工作臺。傳感器與電機軸相聯(lián)，用來檢測電機轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)速，并把它們轉(zhuǎn)換為電信號反饋給數(shù)控裝置，傳感器采用脈沖編碼器。這里取=4a=463=252(mm).7. 主軸部件的密封根據(jù)主軸轉(zhuǎn)速,主軸軸承的潤滑方式,工作溫度,工作狀況和軸端結(jié)構(gòu)特點來選擇密封裝置的型式立式銑床的主軸是垂直安裝的. 屬立式主軸,可選用曲路密封(迷宮式密封),這裝置密封,墊圈和曲路相結(jié)合的密封. 墊圈甩開油液使其集中于端蓋中引回,曲路密封還可以防止外界雜質(zhì)侵入. 制動器設(shè)計對制動器的要求是:制動迅速,平穩(wěn),結(jié)構(gòu)簡單,緊湊,:電機制動和機械制動。,主要從靜剛度條件出發(fā)來確定這些參數(shù). 即選擇D,d,a,L使主軸獲得最大的靜剛度,也就是使主軸軸端位移最小,同時兼顧其他的要求,如高速性,抗振性能等。５、傳遞軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計１）、 軸I的結(jié)構(gòu)設(shè)計:1,選聯(lián)軸器軸I與電機軸用聯(lián)軸器相連,: 聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩 查表取 則,根據(jù)工作需要,選用彈性柱銷連軸器,型號為HL3,聯(lián)軸器的許用轉(zhuǎn)矩為: , 聯(lián)軸器的軸孔直徑d=38mm, 半聯(lián)軸器的長度為L=82mm,聯(lián)軸器標記為: HL3聯(lián)軸器 3882 GB5014—85.2,按軸向定位要求確定軸的各段直徑和長度.　主軸組件設(shè)計主軸組件結(jié)構(gòu)復(fù)雜,技術(shù)要求高,安裝工件(車床)或者刀具(銑床,鉆床)的主軸參予切削成形運動,因此它的精度和性能直接影響加工質(zhì)量(加工精度和表面粗糙度),設(shè)計時主要圍繞著保證精度,剛度和抗振性,減小溫度和熱變形等幾個方面考慮對主軸部件的基本要求主軸組件是機床主要部件之一. 它的性能對整機性能影響很大. 主軸直接承受切削力,轉(zhuǎn)速范圍又很大,所以對主軸組件的主要性能基本要求如下:1), 回轉(zhuǎn)精度. ,主軸軸承的選用及剛度等,而主軸及其回轉(zhuǎn)零件的不平衡,在回轉(zhuǎn)時引起的激振力也會造成主軸的回轉(zhuǎn)誤差.2), 剛度. 主軸組件的剛度指受外力作用時,主軸組件抵抗變形的能力. 主軸部件的剛度與主軸結(jié)構(gòu)尺寸,支承跨距,所選用的軸承類型及配置形式,軸承間隙的調(diào)整,主軸上傳動元件的位置等有關(guān).3), 抗振性: 主軸組件的抗振性是指切削加工時,主軸保持平衡運轉(zhuǎn)而不發(fā)生振動的能力,提高主軸抗振性,必須提高主軸組件的靜剛度,采用較大阻尼比的前軸承,以及在必要時安裝阻尼(消振)器,另外,使主軸的固有頻率遠遠大于激振力的頻率.4), 溫度. 主軸組件在運轉(zhuǎn)時,溫度過高會引起很多不良結(jié)果,數(shù)控機床在解決溫度問題時,一般采用注溫主軸箱. 5), 耐磨性, 主軸組件必須有足夠的耐磨性,以便能長期保持精度.2, 主軸部件的傳動方式和布置形式.1),傳動方式主軸旋轉(zhuǎn)運動傳動方式的選擇,決定于主軸轉(zhuǎn)速的高低,所傳遞扭矩的大小,對遠轉(zhuǎn)平穩(wěn)性的要求及結(jié)構(gòu)緊湊,這樣結(jié)構(gòu)簡單,緊湊和能傳遞較大的扭矩.2),傳動件位置的合理布置.對于傳動件直接裝在主軸上的主軸部件,. 合理布置傳動件的軸向位置,可以改善主軸的受力情況,減少主軸的變形,改善傳動件的軸承工作條件,減少軸承的受力,提高主軸部件的抗振性等.合理布置的原則(1)傳動力Q引起的主軸彎曲變形小,且能部分抵消切削力P引起的主軸彎曲變形.(2)傳動力Q引起的支承反力能部分抵消切削力引起的支承反力.(3) 傳動力Q引起的主軸端位移小,并且盡可能部分地抵消切削力引起的端位移,尤其在影響加工精度的敏感方向上.(4)結(jié)構(gòu)緊湊,主軸箱尺寸小,裝配維修方便.綜合所上述原則,選擇傳動件的軸向布置形式采用 主軸部件軸承的選擇 1), 主軸軸承的選擇主軸部件上的軸承應(yīng)具有旋轉(zhuǎn)精度高,剛度高,承載能力強,抗振性好,極限轉(zhuǎn)速高,適應(yīng)變速范圍大,摩擦功耗小,噪音低,壽命長的性能,同時應(yīng)滿足制造簡單,使用維修方便,成本低,結(jié)構(gòu)尺寸小等要求。所以有時在沒有軸向力時，也常采用這種軸承。所以一般都采用化鍵軸，花鍵軸承載能力高，加工如轉(zhuǎn)盤也比但單鍵的光軸方便。（3）、其他問題 滑移齒輪進出嚙合的一端要圓齒，有規(guī)定的形狀和尺寸（），圓齒和倒角性質(zhì)不同，加工方法和畫法也不一樣， 部分（圖（一））用于安裝撥動齒輪的滑塊，一般取=或，這里我們選。剃齒時： 采用公式：=+k(+)mm及計算。所以這兩項精度應(yīng)選高一級，為了控制噪音，機床上主傳動齒輪都選用較高的精度，大都用766,這里主運動齒輪的精度選為766。2．技術(shù)要求主軸變速箱是指機床的主要部分，設(shè)計時除考慮一般機械傳動的有關(guān)要求外，著重考慮以下幾個方面的問題：（1）精度立式銑床主軸部分要求比較高的精度主軸的徑向跳動，〈；主軸軸向串動〈。軸V—VI間傳動組齒輪模數(shù)的估算：齒輪彎曲疲勞計算，齒面點蝕估算：Ax==2A/=(29+29)=取標準模數(shù)值m=5,軸VI—VII間齒輪模數(shù)的確定：齒輪彎曲疲勞強度計算：齒面點蝕估算：Ax ==2A/=(67+67)=取模數(shù)值為m=4。可以先扭轉(zhuǎn)剛度估算軸的直徑，畫出草圖后，再根據(jù)受力情況，結(jié)構(gòu)布置和有關(guān)尺寸，驗算彎曲剛度。傳動系統(tǒng)圖的繪制轉(zhuǎn)速圖和齒輪齒數(shù)確定后，變速箱的結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度也基本確定了（如齒輪個數(shù)，軸數(shù)，支承軸，為使變速箱的結(jié)構(gòu)緊湊，合理布置齒輪是一個重要的問題，因為它直接影響變速箱的尺寸，變速操作的方便性和結(jié)構(gòu)實現(xiàn)的可行性問題，在考慮主軸適當?shù)闹С芯嗪蜕釛l件下，一般應(yīng)盡可能減少變速箱尺寸。2，變速傳動組中齒輪齒數(shù)的確定 為了減少齒輪數(shù)目和縮短變速箱的軸向尺寸，這里采用了公用齒輪。a，對高速輕載或精密機床，中間軸轉(zhuǎn)速宜取低些b,控制齒輪圓周速度v8m/s(可用７級齒輪精度)，在此條件下，可適當選用較高的中間軸轉(zhuǎn)速。弱軸上裝有離合器等零件時，高速下摩檫損耗，發(fā)熱都將成為突出矛盾，因此，軸轉(zhuǎn)速也不宜也太高，軸轉(zhuǎn)速一般取700~1000r/min左右較合適。這里，根據(jù)前多后少的原則，選擇18=3x3x2方案。因此，我國機床工業(yè)面臨著光榮而艱巨的任務(wù)，必須奮發(fā)圖強，努力工作，不斷擴大技術(shù)隊伍和提高人員的技術(shù)素質(zhì)，學習和引進國外的先進技術(shù)，大力開展科學研究，以便早日趕上世界先進水平。系統(tǒng)的穩(wěn)定性是指系統(tǒng)在啟動狀態(tài)或外界干擾作用下，經(jīng)過幾次衰減震蕩后，能迅速地在新的或原來的平衡狀態(tài)的能力。【關(guān)鍵詞】 數(shù)控機床；發(fā)展趨勢；智能化；柔性化 ABSTRACTIn international trade,many centuries view digital lathesare as hitechvalueadds and profitable lathesare expensive mechanical and electrical powerful trade nations export hitexh mechanical snd electrical products to the world market whiledoing such business at home ,Which is now an important strategy of developing their export economy.Key words digital lathe 。 development tendency。動態(tài)響應(yīng)特性是指系統(tǒng)的響應(yīng)及驅(qū)動裝置的加速能力。1　主運動系統(tǒng)設(shè)計 參數(shù)的擬定：選定公比，確定各級傳送機床常用的公比 ，考慮適當減少相對速度損失，這里取公比為 =，根據(jù)給出的條件：主運動部分Z=18級，根據(jù)標準數(shù)列表，確定各級轉(zhuǎn)速為：（30，60，75，95，118，150，190，235，300，375，475，600，750，950，1180，1500R/min）.1，確定變數(shù)組數(shù)目和各變數(shù)組中傳動副的數(shù)目該機床的變數(shù)范圍較大，必須經(jīng)過較長的傳動鏈減速才能把電機的轉(zhuǎn)速降到主軸所需的轉(zhuǎn)速。3，傳動系統(tǒng)的擴大順序安排 對于18=3x3x2的傳動，有3！=6種可能安排，亦即有6種機構(gòu)副和對應(yīng)的結(jié)構(gòu)網(wǎng)，傳動方案中，擴大順序與傳動順序可以一致，結(jié)構(gòu)式18=xx的傳動中，擴大順序與傳動順序一致，稱為順序擴大傳動，而，18=xx的傳動順序不一致，根據(jù)“前密后疏”的原則，選擇18=xx的結(jié)構(gòu)式。 因此，使中間變速組降速緩慢。（3），齒輪傳動比的限制機床主傳動系統(tǒng)中，齒輪副的極限傳動比：a, 升速傳動中，最大傳動比 2 ，過大，容易引起振動的噪音。但由于公用齒輪的采用，使兩個傳動組間的傳動比互相牽制，不能獨立地按照最緊湊的原則決定傳動件的尺寸，因此，徑向尺寸一般較大，此外，公用齒輪的兩側(cè)齒面同時嚙合會影響其磨損和壽命。這里為使變速操作的方便，提高效率采用電磁離合器操縱方式。1，傳動軸直徑的估算傳動軸直徑按扭轉(zhuǎn)剛度用下列公式估算傳動軸直徑：d=91mm式中：N——該傳動軸的輸入功率N= KW——電機額定功率——從電機到該傳動軸之間傳動件的傳動效率的乘積（不計該軸軸承上的效率）。計算（驗算）結(jié)構(gòu)確定后，齒輪的工作條件：空間安排，材料和精度等級都已經(jīng)確定，才可以核驗齒輪的接觸疲勞強度和彎曲疲勞強度值是否滿足要求。（2）剛度和抗振性綜合剛度（主軸刀架之間的力與相對變形之比）；綜合〉3400N/m主軸與刀架之間的相對振幅的要求等級IIIIII振幅（）123(3)，傳動效率要求等級IIIIII效率（4）主軸總軸承處溫升和溫升應(yīng)控制在以下范圍：條件溫度溫升用滾動軸承7040用滑動軸承6030 噪聲要控制在以下范圍：等級IIIIIIdB788083噪音=20log式中：——所有中間傳動齒輪分度圓直徑的平均值mm——主軸上齒輪的分度圓直徑的平均值mm——傳到主軸所經(jīng)過的齒輪對數(shù),k——系數(shù)，根據(jù)個類型及