【正文】 后作為衡量指標(biāo)。通常反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)的保持轉(zhuǎn)矩為零，而若干類型的永磁式步進(jìn)電機(jī)具有一定的保持轉(zhuǎn)矩。 步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 ～177。但選擇電機(jī)時(shí)，是按照負(fù)載轉(zhuǎn)距小于額定轉(zhuǎn)距，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子慣量與負(fù)載慣量的合理匹配，執(zhí)行部件的快速轉(zhuǎn)距小于電動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)距三個(gè)要素來(lái)考慮的。 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(rùn)滑實(shí)效而發(fā)生膠合。 軸承在安裝、潤(rùn)滑、維護(hù)良好的條件下工作時(shí)，各承載元件（包括內(nèi)、外圓及滾動(dòng)體）在周期性變應(yīng)力的作用下，主要實(shí)效形式是解除表面材料的疲勞點(diǎn)蝕、軸承發(fā)生疲勞點(diǎn)蝕后，通常會(huì)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)出現(xiàn)比較強(qiáng)烈的 震動(dòng)，噪聲和發(fā)熱現(xiàn)象，軸承的旋轉(zhuǎn)精度逐加工定制 否 品牌 NACHI 型號(hào) 7205C 舊型號(hào) 36205 類型 角接觸球軸承 內(nèi)徑 25（ mm） 外徑 52（ mm） 厚度 15（ mm） 重量 （ kg） 用途 通用 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 28 頁(yè) 共 47 頁(yè) 漸下降，直至喪失正常的工作能力。 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(wú)載荷，因此對(duì)絲杠軸承軸向精度和剛度要求較高。固定端軸承同時(shí)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(jī)床，因?yàn)檫@種結(jié)構(gòu)的機(jī)械定位精度是最不可靠的，特別是對(duì)于長(zhǎng)徑比大的絲杠 (滾珠絲杠相對(duì)細(xì)長(zhǎng) )，熱變性是很明顯的， 長(zhǎng)的絲杠在冷、熱的不同環(huán)境下變化 ~ 是很正常的。軸承最大軸向工作載荷 NFF a 1694m a xbm a x ?? 。 md 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(gè)固定支承之間的距離為： 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 14 頁(yè) 共 47 頁(yè) L=行程 +安全行程 +2179。 磨削系數(shù) 300； /p mm P? ? ； 材料選為： HT200； 滾珠絲杠的計(jì)算與選擇 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 14 頁(yè) 共 47 頁(yè) 導(dǎo)程就是絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)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 。 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(wú)載荷，因此對(duì)絲杠軸承軸向精度和剛度要求較高。固定端軸承同時(shí)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(jī)床，因?yàn)檫@種結(jié)構(gòu)的機(jī)械定 位精度是最不可靠陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 14 頁(yè) 共 47 頁(yè) 的，特別是對(duì)于長(zhǎng)徑比大的絲杠 (滾珠絲杠相對(duì)細(xì)長(zhǎng) )，熱變性是很明顯的， 長(zhǎng)的絲杠在冷、熱的不同環(huán)境下變化 ~ 是很正常的。 滾珠絲杠支承方式的確定 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)要獲得較高的傳動(dòng)剛度，除了加強(qiáng)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。一般情況滑動(dòng)絲杠應(yīng)不低于 6 級(jí) ， 螺母間隙過(guò)大則更換螺母。接觸式的彈性密封圈采用耐油橡膠或尼龍制成 ， 其內(nèi)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。并且傳動(dòng)不打滑、不需要大的張緊力； 但是在同步齒形傳動(dòng)設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)材料的要求很高。 微進(jìn)給可能 滾珠絲杠副由于是利用滾珠運(yùn)動(dòng) ,所以啟動(dòng)力矩極小 ,不會(huì)出現(xiàn)滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)那樣的爬行現(xiàn)象 ,能保證實(shí)現(xiàn)精確的微進(jìn)給 。這種調(diào)整方法能精確調(diào)整預(yù)緊量，調(diào)整方便、可靠，但結(jié)構(gòu)尺寸較大，多用于高精度的傳動(dòng)。 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 12 頁(yè) 共 47 頁(yè) 左螺母墊片右螺母絲杠ⅠⅠ放大圓螺母鎖緊螺母 左螺母 右螺母 平鍵 圖 墊片調(diào)隙式 圖 螺紋調(diào)隙式 螺紋調(diào)隙式。 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 11 頁(yè) 共 47 頁(yè) ( )( ) 圖 外循環(huán)滾珠絲杠 反向器反向器 圖 內(nèi)循環(huán)滾珠絲杠 四．滾珠絲杠螺母副軸向間隙的調(diào)整 滾珠絲杠的傳動(dòng)間隙是軸向間隙。在滾道內(nèi)裝有滾珠，當(dāng)絲杠與螺母相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，滾珠沿螺旋槽向前滾動(dòng)，在絲杠上滾過(guò)數(shù)圈以后通過(guò)回程引導(dǎo)裝置，逐個(gè)地又滾回到絲杠與螺母之間，構(gòu)成一個(gè)閉合的回路。 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工方便，在一定條件下能自鎖，廣泛用于一般的機(jī)床進(jìn)給，調(diào)整和定位機(jī)構(gòu)。加速扭矩應(yīng)考慮負(fù)載慣量和電機(jī)慣量的匹配 ， 同時(shí)還應(yīng)考慮連續(xù)過(guò)載時(shí)間在所選電機(jī)的允許范圍內(nèi) ， 負(fù)載快速運(yùn)動(dòng)時(shí)所需的電機(jī)轉(zhuǎn)速應(yīng)在電機(jī)的最高轉(zhuǎn)速之內(nèi)。 交流伺服電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性是非 線性的 ， 電容移相控制時(shí)非線性更為嚴(yán)重 ， 而且斜率隨控制電壓的變化而變化 ， 這會(huì)給系統(tǒng)的穩(wěn)定和校正帶來(lái)困難。 步進(jìn)電動(dòng)機(jī) ： 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是一種將脈沖信號(hào)變換成相應(yīng)的角位移 (或線位移 )的電磁裝置，是一種特殊的電動(dòng)機(jī)。 圖 半開環(huán)控制系統(tǒng) 控制系統(tǒng) : 位置檢測(cè)裝置安裝在機(jī)床工作臺(tái)上，用以檢測(cè)機(jī)床工作臺(tái)的實(shí)際運(yùn)行位置 (直線位移 )，并將其與 CNC 裝置計(jì)算出的指令位置 (或位移 )相比較，用差值進(jìn)行控制。數(shù)控系統(tǒng)所發(fā)出的控制指令，是通過(guò)進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)來(lái)驅(qū)動(dòng)機(jī)械執(zhí)行部件，最終實(shí)現(xiàn)機(jī)床精確的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的。進(jìn)給傳動(dòng)部件的動(dòng)態(tài)特性的好壞直接影響到一臺(tái)機(jī)床的工作性能和加工精度。設(shè)計(jì)與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合，既要滿足理論要求，又要滿足生產(chǎn)現(xiàn)實(shí)實(shí)際。 2)產(chǎn)品的小型化和加工過(guò)程的微細(xì)化是全球加工制造業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)，微細(xì)切削陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 5 頁(yè) 共 47 頁(yè) 加工在模具、汽車、電 子、生物、醫(yī)療、航空航天等行業(yè)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，是切削加工技術(shù)的一個(gè)發(fā)展方向。國(guó)內(nèi)的數(shù)控工具磨床基本上靠進(jìn)口，價(jià)格昂貴，并且這些數(shù)控機(jī)床經(jīng)過(guò)相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間的使用后，其主機(jī)性能基本完好，仍可使用，而其數(shù)控系統(tǒng)則已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)，屬于已淘汰產(chǎn)品。 Michael Deekel 公司研發(fā)的 S20Eturbo 磨削中心自帶砂輪庫(kù)，并且砂輪庫(kù)由獨(dú)立的伺服軸控制，完全實(shí)現(xiàn)砂輪的自動(dòng)更換，可以實(shí)現(xiàn)高效率的自動(dòng)化生產(chǎn)；采用生產(chǎn)、修磨一體化設(shè)計(jì)磨削軟件，實(shí)現(xiàn)對(duì)程序的編輯、修改、編譯、檢查等；還集成了砂輪的自動(dòng)測(cè)量、修整和刀具測(cè)量系統(tǒng)的全自動(dòng)校準(zhǔn)等輔助功陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 第 4 頁(yè) 共 47 頁(yè) 能。 數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn) 數(shù)控機(jī)床較好地解決了復(fù)雜、精密、小批、多變的零件加工問(wèn)題，是一種靈活的、高效能的自動(dòng)化機(jī)床，尤其對(duì)于約 占機(jī)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。數(shù)控工具磨床與手動(dòng)工具磨床最大區(qū)別是拋棄了手動(dòng)工具磨床上的手搖滑臺(tái)、以及特制的復(fù)雜工藝裝備附件，機(jī)械結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化?，F(xiàn)在，加工中心的技術(shù)工人們，不可能在工作初期，用大量的時(shí)間來(lái)修磨刀具。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(jī)床修磨好磨損到用鈍標(biāo)準(zhǔn)的刀具，延長(zhǎng)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(chǎn)成本的有效途徑之一。 規(guī)定部件相應(yīng)的安裝精度 ......................................... 37 進(jìn)行必要的校核 ................................................. 37 聯(lián)軸器 參數(shù) ..................................................... 38 7. 進(jìn)給系統(tǒng)其他部件的確定 ................................................................................ 40 導(dǎo)軌的 確定 ...................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 估算允許的滾珠絲杠的最小螺紋底徑 md .......... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。且運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，傳動(dòng)精度高，不易磨損，使用壽命長(zhǎng)。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 題 目 刀具刃磨中心 Z軸進(jìn)給系統(tǒng)設(shè)計(jì)與建模 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說(shuō)明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留 并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。導(dǎo)軌全部采用燕尾型精密滾珠直線導(dǎo)軌，具有精密高，摩擦系數(shù)小，壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。 初步確定滾珠絲杠螺母副的型 號(hào) ............................... 22 滾珠絲杠螺母副承載能力校核 ..................................... 23 計(jì)算器械傳動(dòng)剛度 ............................................... 23 傳動(dòng)精度計(jì)算 ................................................... 24 4. 滾珠絲杠螺母副支撐用的軸承 ....................................錯(cuò)誤 !未定義書簽。 導(dǎo)軌結(jié)構(gòu) ........................................ 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 高質(zhì)量、高耐用度刀具的生產(chǎn)需求，高效的、高精度的刀具修磨要求，促使刀具刃 磨機(jī)床的功能結(jié)構(gòu)由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，自動(dòng)化程度由低到高不斷發(fā)展。刀具的精度、使用壽命和刀具結(jié)構(gòu)越來(lái)越成為影響加工能力和生產(chǎn)效率的關(guān)鍵因素，昂貴的刀具成為生產(chǎn)成本的重要組成部分。手動(dòng)工具磨床上的特殊機(jī)構(gòu)和通過(guò)人為操縱所實(shí)現(xiàn)的刀具刃磨形式，在數(shù)控工具磨床上則通過(guò)數(shù)控系統(tǒng)控制的聯(lián)動(dòng)軸之間的柔性協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)來(lái)輕松地實(shí)現(xiàn)。概括起來(lái)，數(shù)控機(jī)床有以下幾方面的特點(diǎn) ： ，尤其提高了同批零件加工的一致性，使產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定； ，一般約提高效率 35 倍，使用數(shù)控加工中心機(jī)床則可提高生率510 倍； ； ，改善了勞動(dòng)條件； 。適用于各種標(biāo)準(zhǔn)刀具、復(fù)雜刀具 (非標(biāo)準(zhǔn) )的生產(chǎn)和修磨。最近幾年國(guó)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(jī)自行制造、數(shù)控系統(tǒng)靠引進(jìn)，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(shí)現(xiàn)刀具 (特別是復(fù)雜刀具 )的磨削加工。高精密微細(xì)刀具的生產(chǎn)制造是微細(xì)切削加工技術(shù)得以發(fā)展的重要保證。設(shè)計(jì)應(yīng)遵循先易后難、先局部后全局的規(guī)律，確定設(shè)計(jì)步 驟時(shí)，應(yīng)把整個(gè)數(shù)控工具磨床 Z向進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)分成若干個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行，待各系統(tǒng)基本合理后再互聯(lián)完成全系統(tǒng)工作。進(jìn)給傳動(dòng)部件的振動(dòng)會(huì)影響進(jìn)給系統(tǒng)的定位精度。數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給 傳 動(dòng)系統(tǒng)是一種位置隨動(dòng)與定位系統(tǒng)，它的作用是快速、準(zhǔn)確地執(zhí)行由數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的運(yùn)動(dòng)命令，精確地控制機(jī)床進(jìn)給傳動(dòng)鏈的坐標(biāo)運(yùn)動(dòng)。這類控制方式的位置控制精度很高，但由于它將絲杠、螺母副及機(jī)床工作臺(tái)這些大慣性環(huán)節(jié)放在閉環(huán)內(nèi)，調(diào)試時(shí)，其系統(tǒng)穩(wěn)定狀態(tài)調(diào)試 比較麻煩。一般電動(dòng)機(jī)都是連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的，而步進(jìn)電動(dòng)機(jī)則有定位和運(yùn)轉(zhuǎn)兩種基本狀態(tài)，當(dāng)有脈沖輸入肘步進(jìn)電動(dòng)機(jī)一步一步地轉(zhuǎn)動(dòng)，每給它一個(gè)脈沖信號(hào) ，它就轉(zhuǎn)過(guò)一定的角度。機(jī)械特性很軟，低速段更軟，負(fù)載轉(zhuǎn)矩變化對(duì)轉(zhuǎn)速影響很大 ，而且機(jī)械特性軟會(huì)使阻尼系數(shù)減小 ， 時(shí)間常數(shù)增大 。這樣可使電機(jī)在機(jī)床的伺服系統(tǒng)中工 作性能得以充分發(fā)揮。 一．概述 在數(shù)控機(jī)床上，將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與直線運(yùn)動(dòng)相互轉(zhuǎn)換的傳動(dòng)裝置一般采用滾珠絲杠螺母副。 內(nèi)滾道外滾道( ) ( ) 圖 滾珠絲杠螺母副工作原理圖 圖 螺紋滾道法向截面形式 三．常用的循環(huán)方式有兩種： （ 1） 外循環(huán) 滾珠在循環(huán)過(guò)程結(jié)束后，通過(guò)螺母外表面上的螺旋槽或插管返回絲杠間重新進(jìn)入循環(huán)。為了保證反向傳動(dòng)精度和絲杠的剛度，必須消除軸向間隙。如圖 所示，滾珠絲杠左右兩螺母副以平鍵與外套相聯(lián)，用平鍵限制螺母在螺母座內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)。 Z 1內(nèi)齒圈Z 2L 0L 0 + Δ L 0L 0 圖 齒差調(diào)隙式 圖 單螺母變位螺距式 。 無(wú)側(cè)隙、剛性高 滾珠絲杠副可以加予壓 ,由于予壓力可使 軸向間隙 達(dá)到負(fù)值 ,進(jìn)而得到較高的剛性 (滾珠絲杠內(nèi)通過(guò)給滾珠加予壓力 ,在實(shí)際用于機(jī)械裝置等時(shí) ,由于滾珠的斥力可使絲母部的剛性增強(qiáng) )。 機(jī)床主要用機(jī)械聯(lián)軸器連接，機(jī)械聯(lián)軸器分剛性與彈性，剛性又分固定式剛性聯(lián)軸器與可移式聯(lián)軸器，如套筒聯(lián)軸器，滑塊聯(lián)軸器等。非接觸式密封圈又稱迷宮式密封圈 ， 它采用硬質(zhì)塑料制成 ， 其內(nèi)孔與絲杠螺紋滾道的形狀相反 ， 并稍有間隙 ， 這樣可避免摩擦力矩 ， 但防塵效果差。采