【正文】 g)；——重力加速度，一般取= ；——導(dǎo)軌靜摩擦系數(shù)；——系統(tǒng)的縱振固有頻率(rad/s)。1. 扭矩引起的滾珠絲杠螺母副的變形量的計(jì)算已知負(fù)載力矩== 128 N橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)的改造：拆掉原手動(dòng)刀架和小拖板，安裝上數(shù)控刀架；拆掉普通絲桿、光桿進(jìn)給箱和溜板箱，換上滾珠絲杠螺母副；保留原手動(dòng)機(jī)構(gòu)，用于調(diào)整操作。而且大大提高了動(dòng)手的能力，使我充分體會(huì)到了在創(chuàng)造過程中探索的艱難和成功時(shí)的喜悅。在設(shè)計(jì)過程中，我通過查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗(yàn)和自學(xué)，并向老師請(qǐng)教等方式，使自己學(xué)到了不少知識(shí)，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。CM6132精密車床具有分離運(yùn)動(dòng)，加工精度高等特點(diǎn)，進(jìn)行數(shù)控改造更有實(shí)際意義。mm)。m/rad，則：===1130 rad/s由以上計(jì)算可知，絲杠—工作臺(tái)縱向系統(tǒng)的最低固有頻率=1448rad/s、扭轉(zhuǎn)振動(dòng)系統(tǒng)的最低固有頻率=1130rad/s，都比較高。m。m 選擇驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的型號(hào) 選擇驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的型號(hào)根據(jù)以上計(jì)算和參考文獻(xiàn)[21109]國產(chǎn)BF系列反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)技術(shù)參數(shù)表，選擇國產(chǎn)130BF001型反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)為驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，機(jī)主要技術(shù)參數(shù)如下：相數(shù)，5；步距角，176。cm (48)式中 ——機(jī)床執(zhí)行部件以最快速度運(yùn)動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速(r/min)；——電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量(kgm 由滾珠絲杠預(yù)緊力產(chǎn)生的并折算到電動(dòng)機(jī)軸上的負(fù)載力矩的計(jì)算= N㎝2 折算到電動(dòng)機(jī)軸上的移動(dòng)部件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 = kg 滾珠絲杠螺母副額定壽命的校驗(yàn)滾珠絲杠螺母副的疲勞壽命和時(shí)間壽命公式=r (315)=h (316)式中 ——額定動(dòng)載荷(N)； ——軸向載荷(N)； ——滾珠絲杠螺母副轉(zhuǎn)速(r/min)； ——運(yùn)轉(zhuǎn)條件系數(shù)，無沖擊平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，～；一般運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，～；有沖擊振動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，～。已知滾珠絲杠螺母副的螺紋底徑= mm，由設(shè)計(jì)圖可知滾珠絲杠螺母副的最大受壓長度=313mm，絲杠水平安裝時(shí)，取=1/3，查表36得=2，則由公式(313)得=105 ==156 N本車床橫向進(jìn)給系統(tǒng)滾珠絲杠螺母副的最大軸向壓縮載荷為= N，遠(yuǎn)小于其臨界壓縮載荷的值，故滿足要求。所以，在初選滾珠絲杠時(shí)，從定位精度的角度考慮，規(guī)定滾珠絲杠螺母副額的最大軸向變形必須滿足下式=（1/5～1/4）定位進(jìn)度根據(jù)上式分別計(jì)算，取兩者中較小值為估算滾珠絲杠螺母副允許的軸向變形量（mm）。則最大軸向負(fù)載力為== (+) = 最小軸向負(fù)載力的計(jì)算滾珠絲杠螺母副的最小軸向負(fù)載力發(fā)生在機(jī)床空載運(yùn)行時(shí)。在機(jī)床的最低、最高轉(zhuǎn)速，其中經(jīng)濟(jì)加工切削速度硬質(zhì)合金車刀具精車中碳素鋼， =200～220m/min ，取=200m/min，取高速鋼刀具精車絲杠=15m/min。左半部通過彈性鋼片組15的兩個(gè)對(duì)角孔與螺栓6球面墊圈8相聯(lián)。,其結(jié)構(gòu)可采用調(diào)隙式齒輪[15]。為此應(yīng)選擇間隙小，傳動(dòng)精度高，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，效率高以及傳遞扭矩大的傳動(dòng)元件。但據(jù)資料介紹，我國的金屬切削機(jī)床年產(chǎn)量僅占同類設(shè)備擁有量的1/28，如將每年生產(chǎn)的全部機(jī)床用來更換舊機(jī)床需要28年所以，我國目前解決設(shè)備技術(shù)進(jìn)步的主要途徑是機(jī)床改造[410]。相應(yīng)地，國產(chǎn)機(jī)床產(chǎn)品調(diào)整步伐仍不夠快速和及時(shí)，國產(chǎn)床的國內(nèi)市場(chǎng)占有率僅為27%[6]，且產(chǎn)品構(gòu)成大多以低檔為主，如數(shù)控車床中70%是由單板機(jī)控制的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床，電加工機(jī)床中80%以上是經(jīng)濟(jì)型的，這兩類床占了我國床產(chǎn)量的一半以上。近半個(gè)世紀(jì)以來，數(shù)控系統(tǒng)經(jīng)歷了五代的發(fā)展。改造后的機(jī)床成本低，提高了加工精度、具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益。 stepper motor目 錄摘要 I第1章 緒論 1 選題的意義 1 數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展簡(jiǎn)史 1 國內(nèi)數(shù)控狀況分析 2 數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì) 2 普通機(jī)床進(jìn)行數(shù)控化改造的必要性 3第２章 總體方案的設(shè)計(jì) 4 計(jì)算參數(shù)和技術(shù)要求 4 總體方案的擬定 4 進(jìn)給電機(jī)伺服系統(tǒng)的改造設(shè)計(jì) 5 聯(lián)軸器 5 尺寸參數(shù) 7 運(yùn)動(dòng)參數(shù) 7 動(dòng)力參數(shù) 8 計(jì)算電機(jī)功率 8 計(jì)算轉(zhuǎn)速 9第3章 進(jìn)給系統(tǒng)的計(jì)算 10 橫向進(jìn)給傳動(dòng)鏈的設(shè)計(jì)計(jì)算 10 計(jì)算主切削力 10 計(jì)算各切削分力 10 導(dǎo)軌摩擦力的計(jì)算 11 在切削狀態(tài)下坐標(biāo)導(dǎo)軌摩擦力的計(jì)算 11 在不切削狀態(tài)下坐標(biāo)軸導(dǎo)軌摩擦力的計(jì)算 12 計(jì)算滾珠絲杠螺母副的軸向負(fù)載力 12 最大軸向負(fù)載力的計(jì)算 12 最小軸向負(fù)載力的計(jì)算 13 確定進(jìn)給傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)比和傳動(dòng)級(jí)數(shù) 13 滾珠絲杠的動(dòng)載荷計(jì)算與直徑估算 14 估算滾珠絲杠預(yù)期的額定動(dòng)載荷 14 估算允許的滾珠絲杠的最大軸向變形 16 按精度確定允許的滾珠絲杠的最小螺紋底徑 16 初步確定滾珠絲杠螺母副的精度等級(jí) 17 確定滾珠絲杠螺母副的規(guī)格型號(hào) 18 縱向進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 19 滾珠絲杠螺母副的承載能力校驗(yàn) 19 滾珠絲杠螺母副臨界壓縮載荷的校驗(yàn) 19 滾珠絲杠螺母副臨界轉(zhuǎn)速的校驗(yàn) 20 滾珠絲杠螺母副額定壽命的校驗(yàn) 21 計(jì)算機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的剛度 22 計(jì)算機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的剛度 22 計(jì)算滾珠絲杠螺母副支承軸承的剛度 23 計(jì)算滾珠與滾道的接觸剛度 24 計(jì)算進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的綜合拉壓剛度 25 計(jì)算滾珠絲杠螺母副的扭轉(zhuǎn)剛度 25第4章 驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的選型與計(jì)算 27 計(jì)算折算到電動(dòng)機(jī)軸上的負(fù)載慣量 27 單個(gè)回轉(zhuǎn)體零件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算 27 折算到電動(dòng)機(jī)軸上的移動(dòng)部件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 27 加在電動(dòng)機(jī)上總的負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算 28 計(jì)算折算到電動(dòng)機(jī)軸上的負(fù)載力矩 28 折算到電動(dòng)機(jī)軸上的切削負(fù)載力矩的計(jì)算 28 折算到電動(dòng)機(jī)軸上的摩擦負(fù)載力矩的計(jì)算 29 由滾珠絲杠預(yù)緊力產(chǎn)生的并折算到電動(dòng)機(jī)軸上的負(fù)載力矩的計(jì)算 29 折算到電動(dòng)機(jī)軸上的負(fù)載力矩的計(jì)算 30 計(jì)算折算到電動(dòng)就軸上的加速力矩 30 選擇驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的型號(hào) 31 選擇驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的型號(hào) 31 確定最大靜轉(zhuǎn)矩 32 驗(yàn)算慣量匹配 32第5章 機(jī)械系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)分析 34 計(jì)算絲杠—工作臺(tái)縱向振動(dòng)系統(tǒng)最低固有頻率 34 計(jì)算扭轉(zhuǎn)振動(dòng)系統(tǒng)的最低固有頻率 34 計(jì)算機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的反向死區(qū) 35 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)由綜合拉壓剛度變化引起定位誤差 35 計(jì)算滾珠絲杠因扭轉(zhuǎn)變形產(chǎn)生的誤差 36 扭矩引起的滾珠絲杠螺母副的變形量的計(jì)算 36結(jié)論 37致謝 38參考文獻(xiàn) 39CONTENTSAbstract I Chapter 1 Introduction 1 Topics significance 1 CNC system development history 1 Domestic NC State Analysis 2 CNC system development trend 2 Ordinary machine tool CNC transformation of the need 3Chapter 2 The overall program design 4 Calculate parameters and technical requirements 4 Overall planning 4 Feed motor servo system reconstruction design 5 Couplings 5 The size parameter 6 The motion parameters 7 The dynamic parameters 8 Calculate the motor power 8 Calculate the speed 9Chapter 3 Calculate of the feed system 10 Traverse to the design of drive chain 10 The calculation of the main cutting force 10 Calculate the cutting force 10 The rail friction calculation 11 Calculate the coordinates of rail friction in cutting state 11 Axis without cutting state rail friction calculation 12 Alculate the ball screw pair of axial load force 12 The maximum axial load force calculation 12 The minimum axial load power calculation 13 Determine the feed drive chain gear ratio and transmission series 13 The ball screw estimates 14 Estimate the ball screw expected dynamic load rating 14 Estimate allows the ball screw axial deformation 16 The pre