【正文】 用軸承組合。 為了易于吸收滾珠螺母與軸承之間的不同軸度，推薦采用正面組合形式。 臨界轉速 222 2 22 m a x30 9910cr ccf f dEIn k nL A L??? ? ? () 式中 A—— 絲杠最小橫截面： 2 6 4 22 3 1 . 5 1 0 7 . 8 1 044A d m?? ??? ? ? ? ? ? cL —— 臨界轉速計算長度： 1 1 2 5 0 0 3 5 01 8 0 4 0 3 5 1 . 5 0 . 422cLm?? ? ? ? ? ? 取 1 L m?? ， 2k —— 安全系數(shù)，一般取 2 ? ； ? —— 材料的 密度： 10 /kg m? ?? ； 2f —— 絲杠支承方式系數(shù)，查表得 2 ? ， 2 m a x20 . 0 3 1 59 9 1 0 4 . 7 3 0 4 3 6 5 0 / m in 1 5 0 0 / m in0 . 4crn r n r? ? ? ? ? ? 滿足要求。 1 1 1 1 14 1 0 8 0 7 1 6 . 7 1 0 0 0 4 5 4 5 . 2eK ? ? ? ??? 324 /eK N m??? 絲杠系統(tǒng)軸向拉壓振動的固有頻率： /eB K rad sm? ? () 式中 m—— 絲杠末端的運動部件與工件的質量和 (N/μ m)； Ke—— 絲杠系統(tǒng)的軸向拉壓系統(tǒng)剛度 (N/μ m)。 最大與最小機械傳動剛度： 25m a x 0 . 0 3 1 5 2 . 1 1 0 1 6 3 5 . 7 /4 0 . 1s AEK N mL ? ?? ? ?? ? ?? 25m i n 0 .0 3 0 5 2 .1 1 0 1 0 2 .5 /4 0 .3s AEK N mL ? ?? ? ?? ? ?? 最大和最小機械傳動剛度： m a x m i n 11 2 4 0 . 6 5 /1 / 1 / 1 / 1 / 5 4 5 . 2 1 / 7 1 6 . 7 1 / 1 0 8 0o s C BK N mK K K ?? ? ?? ? ? ? m a x m a x 11 3 4 1 /1 / 1 / 1 / 1 / 1 6 3 5 . 7 1 / 7 1 6 . 7 1 / 1 0 8 0o s C BK N mK K K ?? ? ?? ? ? ? 由于機械傳動裝置引起的定位誤差為 0 0 m in 0 m a x11()k FmKK???? () 111 4 5 6 . 6 ( ) 1 . 7 82 4 0 . 6 5 3 4 1k m? ? ? ? 對于 3 級滾珠絲杠，其任意 300mm 導程公差為 12m?? ，機床定位精度0. 02 4 / 30 0mm mm，所以， 24 1 / 5 m??? ? ?，可以滿足由于傳動剛度變化所引起的定位誤差小于（ 1/3 1/5）機床定位精度的要求。 數(shù)控車床工作時，受切削力的作用，床身發(fā)生彎曲，其中，影響最大的是床身水平面內的彎曲?；谝陨咸攸c使得床身抵抗來自切削力在水平和垂直面內的分力所產(chǎn)生的彎曲變形能力，以及它們的合力產(chǎn)生的扭轉變形能力顯著增強。床身材料采用機械性能優(yōu)良的 HT250，其硬度、強度較高，耐磨性較好，具有很好的減震性 [13]。 機床導軌的質量在一定程度上決定了機床的加工精度、工作能力和使用壽命。 圖 。鑲條應放在導軌受力較小的一側。通過生產(chǎn)現(xiàn)場總線 PROFIBUS將驅動器、輸入輸出模塊連接起來 ； 模塊化的驅動裝置 SIMODRIVE611Ue 配套 1FK6系列伺服電機，為機床提供 了全數(shù)字化的動力。正偏刀為 1號刀， 2號割槽刀（寬 4mm）， 60176。 7） 換螺紋刀車雙 線螺紋。隨著數(shù)控技術的發(fā)展，高品質，高可靠性，高性價比的 CNC系統(tǒng)具有豐富的功能，為數(shù)控技術的發(fā)展提供了充足的物質技術條件。 在三個月的畢業(yè)設計中，在導師鄧朝暉教授的嚴格要求及悉心指導下，按時完成了設計任務，并在此過程中鞏固了本專業(yè)的知識，分析解決問題的能力也 得到了進一步的提高。最后完成了典型零件的數(shù)控程序編制，對程序的代碼加深了印象，并對現(xiàn)代數(shù)控編程增進了了解。 5） 精車外形輪廓至尺寸。 圖 數(shù)控系統(tǒng)連線圖 7 數(shù)控編程 湖南大學畢業(yè)設計 第 23 頁 編制如圖 ，材料為 45鋼，棒料 直徑為 40mm[16]。 其控制器： 具有免維護性能的 SINUMERIK 802D，其核心部件 PCU（面板控制單元）將 CNC、 PLC、人機界面和通訊等功能集成于一體。所以，雙矩形導軌窄式組合比寬式用得更多一些。再將矩形整體傾斜 45176。在動導軌上鑲裝塑料具有摩擦系數(shù)低 、耐磨性高、抗撕傷能力強、低速時不易爬行、加工性和化學穩(wěn)定性好、工藝簡單、成本低等優(yōu)點，在各類機床上都有應用，特別是用在精密、數(shù)控和重型機床的動導軌上。 湖南大學畢業(yè)設計 第 19 頁 床身與導軌為一體，床身材料的選擇應根據(jù)導軌的要求選擇。這樣，機床在工作中，排屑性能和散熱性能要好，可以 減少床身在工作中吸收由于切削產(chǎn)生的熱量，從而減少床身的熱變形，使機床更好地保持加工精度。其結構的合理性和性能的好壞直接影響著數(shù)控車床的制造成本；影響著車床各部件之間的相對位置精度和車床在工作中各運動部件的相對運動軌跡的準確性，從而影響著工件的加工質量；還影響著車床所用刀具的耐用度，同時也影響著機床的工作效率和壽命等。 由文獻 [7， 8]得： 平移物體的轉動慣量為 2 4 22 0 0 0 0 . 0 1( ) 5 . 2 1 09 . 8 1 2J k g m? ? ?? ? ? 絲杠轉動慣量： 2 2 21 1 1()8 8 4s s s s sJ m d d d L??? ? ? ? 34421 10 324 10 k g m?? ? ? ? ? ??? 10zJ kg m??? 415934 44 27 .1 / 42 29 7 / m i n4( 5. 2 1. 6 ) 103T rad s r? ?? ? ?? ? ? 顯然，絲杠的扭轉振動的固有頻率遠大于 1500r/min，可以滿足要求。 已知：軸承的接觸剛度 108 0 /BK N m?? ，絲杠螺母的接觸剛度 716 .7 /CK N m?? ，絲杠的最小拉壓剛度 m in 545 .2 /sK N m?? （見后面計算）。 臨界壓縮負荷按下式計算： 211 m a x20cr f E IF K F NL??? () 式中 E—— 材料的彈性模量 E 鋼 = 1011(N/m2)； L0—— 最大受壓長度 (m)； K1—— 安全系數(shù) ，取 K1=1/3； Fmax—— 最大軸向工作負荷 (N)； f1—— 絲杠支承方式系數(shù)； (支承方式為雙推 —— 雙推時，見下圖， f1=4，f2=) I—— 絲杠最小截面慣性矩 (m4)： 4420( 1 .2 )6 4 6 4 wI d d d??? ? ? ? () 式中 d0—— 絲杠公稱直徑 (mm)； dw—— 滾珠直徑 (mm)。 湖南大學畢業(yè)設計 第 12 頁 3. 起動力矩小。兩邊軸承分別為φ 20mm和φ 25mm。） ft—— 溫度系數(shù)；（查表：） fh—— 硬度系數(shù)；（查表：滾道實際硬度≥ HRC58時， fh=1。 PZk? = 0． 90 1． 0 1． 1 1． 2 1． 3 后刀面磨損限度 h= 0． 9 hPZk = 切削功率是切削時在切削區(qū)內消耗的功率。 60176。 PZX 、 PZY —— 指數(shù)。采用螺旋傳動，計算滾珠絲杠副尺寸規(guī)格，接著進行絲杠的校核并進行精度等驗算，根據(jù)計算的扭矩選擇伺服電機。選擇合適的算法，根據(jù)計算結果查閱手冊，得出相關的結構或零件。 4） 電機應能隨頻繁啟動、制動和反轉。要使它成為一個既能使各部件互相配合協(xié)調工作，又能滿足相當高的技術性能指標的控制系統(tǒng)，的確是一個相當復雜的任務。 數(shù)控機床集中了傳統(tǒng)的自動機床、精密機床和萬能機床三者的優(yōu)點，將高效率、高精度和高柔性集中于一體。 2. 計算機數(shù)控系統(tǒng) 計算機數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機床的核心，它的功能是接受載體送來的加工信息，經(jīng)計算和處理后去控制機床的動作。為了滿足社會經(jīng)濟發(fā)展和科技發(fā)展的需 要，數(shù)控系統(tǒng)正朝著高精度、高速度、高可靠性、多功能、智能化及開放性等方向發(fā)展。同時大部分數(shù)控機床配套產(chǎn)品已能國內生產(chǎn)，自我配套率超過 60%。歐、美、日等工業(yè)化國家已先后完成了數(shù)控機床產(chǎn)品進程， 1990 年日本機床產(chǎn)值數(shù)控化率達 75％，美國達 70． 1％，德國達 57％ 。 湖南大學畢業(yè)設計 第 1 頁 1 緒論 數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展簡史及國外發(fā)展現(xiàn)狀 1949年美國帕森公司首先提出了機床數(shù)字控制的概念。 數(shù)控機床是先進制造業(yè)的基礎機械，是最典型的多品種、小批量、高科技含量的機電一體化產(chǎn)品。特別重要的是，我國數(shù)控系統(tǒng)的可靠性已有很大提高， MPBF值可以在 15000h以上。 數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢 隨著微電子技術和計算機技術的發(fā)展，數(shù)控系統(tǒng)性能日臻完善，數(shù)控系統(tǒng)應用領域日益擴大。高級的數(shù)控系統(tǒng)可能還包含一套自動編程機或者 CAD/CAM系統(tǒng)。 4. 機床 它是用于完成各種切削加工的機械部分，是在普通機床的基礎上發(fā)展起來的，但也做了很多改進和提高，它的主要特點是：由于大多數(shù)數(shù)控機床采用了高性能的主軸及伺服傳動系統(tǒng)，因此數(shù)控機床的機械傳動結構得到了簡化，傳動鏈較短；為了適應數(shù)控機床連續(xù)地自動化加工，數(shù)控機床機械結構具有較高的動態(tài)剛度、阻尼精度及耐磨性，熱變形較?。桓?地采用高效傳動部件，如滾珠絲杠副、直線滾動導軌等；不少數(shù)控機床還采用了刀庫和自動換刀裝置以提高機床工作效率 [1]。它包含機械、電子、電機 (早期產(chǎn)品還包含液壓 )等各種部件，并涉及到強電與弱電控制，是一個比較復雜的控制系統(tǒng)。電機應具有耐受 4000rad/s2以上的角加速度的能力，才能保證電機可在 。 在設計中，先通過參觀及查閱等了解有關系統(tǒng)的工作原理，作用及結構特點。 數(shù)控機床的伺服系統(tǒng)是連接數(shù)控系統(tǒng)和機床主體的重要部分，在設計中，在伺服方式上選擇最廣泛應用的半閉環(huán)方式。 vPZ PZ PZ hP ZPZk k k k k??料 —— 分別為工件材料、切削速度、主偏角、前角、刀具磨損限度對 P的修正系數(shù)。 45176。 20176。 133 3m a x 1 1 m i n 2 21 1 2 21