【正文】 動慣量，減少產(chǎn)生定位誤差的環(huán)節(jié)。保證機(jī)械部件的精度，采用合理而恰當(dāng)?shù)念A(yù)緊的支承，以提高傳動系統(tǒng)的剛度，選用最佳降速比，以提高機(jī)床的分辨率，并使系統(tǒng)折算到驅(qū)動軸上的慣性量減少；盡量消除傳動間隙，減少反向死壓誤差，提高機(jī)床位移精度。注意：用手動方式移動坐標(biāo)軸時，移動方向是退出限位開關(guān)方向。 263主軸調(diào)速方式。1：DIR（方向信號） ，CP（進(jìn)給脈沖） 。它決定了每次回零后對參考點(diǎn)的坐標(biāo)值。這一參數(shù)應(yīng)根據(jù)刀架實(shí)際換刀速度來確定。 NIM9702數(shù)控系統(tǒng)接口I/O 信號插座分布如圖所示。電源從機(jī)床強(qiáng)電柜引出時應(yīng)加隔離變壓器，其功率≥150VA。整個機(jī)床中的每個部件都應(yīng)。交流電源為 220V(177。P7 是光電編碼器的每轉(zhuǎn)脈沖數(shù)。CNC 換刀過程是首先控制刀架正轉(zhuǎn)，當(dāng)?shù)段恍盘杹淼綍r，再控制刀架反轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)一段時間后再檢查反靠到位信號。這個參數(shù)應(yīng)根據(jù)機(jī)床的規(guī)格來設(shè)定，一旦設(shè)置好了，就不應(yīng)在改動。1步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動接口方式。4刀架編碼方式。此時，應(yīng)按如下步驟進(jìn)行處理：1. 先從當(dāng)前操作狀態(tài)返回主屏（按鍵） ；2. 斷開機(jī)床限位信號。對驅(qū)動裝置機(jī)械結(jié)構(gòu)總的要求是消除間隙減少摩擦，減少運(yùn)動慣量，提高部件精度和剛度，具體措施是通常采用低摩擦的傳動副。③ 按輸出被控制量的性質(zhì)分類 可分為位置伺服系統(tǒng)、速度伺服系統(tǒng)。③ 執(zhí)行元件 可以是直流電動機(jī)、交流電動機(jī)，也可以是步進(jìn)電動機(jī)。為了滿足快速響應(yīng)的要求，即隨時控制信號的變化，電動機(jī)應(yīng)能在較短時間內(nèi)完成必須的動作。在速度控制中要求具有很高的定倫精度，和很強(qiáng)的抗干擾的能力，即要求工作穩(wěn)定性要好。這種裝置也可與數(shù)控裝置的收發(fā)信號電路相配合，實(shí)現(xiàn)其自動夾緊、松開，提高加工過程的自動化程度。主軸脈沖發(fā)生器的安裝圖如圖 3—8 所示： 21圖 3—8 主軸脈沖發(fā)生器安裝圖 為了可以加工穿出主軸的零件采用異軸安裝。圖 3—7 齒輪一級變速主傳動系統(tǒng)圖 主運(yùn)動系統(tǒng)轉(zhuǎn)速圖的設(shè)計(jì)鑒于設(shè)計(jì)任務(wù)，在主運(yùn)動傳動連中，基本借鑒原機(jī)床傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)。m ③伺服電動機(jī)的最高工作頻率 fmax=1000υmax/(60δ)=1000*1/(60*)Hz=根據(jù)機(jī)械力學(xué)與機(jī)械設(shè)計(jì)上冊的公式,絲杠的最小處直徑 d≥{(32T*180)/ π 2 G[θ]} 1/4式中 d絲杠最小直徑G剪切彈性模型 80～84GPa 取 G=82GPa[θ]絲杠許用扭角 176。m)當(dāng)工作臺快速移動時，電動機(jī)的轉(zhuǎn)速 n=nmaxυ maxi/L0=(2022/4)r/min=500r/min 由動力學(xué)知，Tamax=JFε式中 ε角加速度，計(jì)算公式為ε=πn/30t Tamax=JFε=*10 4*(*500)/(30*) Ncm2總慣量 JF=++ kg*(* 10 6*)cm=177。/tan(2176。W移動部件的重量(800N)。/m 取[θ]=176。m Tf= Wf`L0*103/(2πη 0)=800**6*103/(2π*) Ncm2 ②負(fù)載轉(zhuǎn)矩計(jì)算及最大靜矩選擇 根據(jù)能量守恒原理，電動機(jī)等效負(fù)載轉(zhuǎn)矩 TF=FPL0*103/(2πη 0)=*6*103/(2π*)=cm 2)J1聯(lián)軸器轉(zhuǎn)動慣量 (+1039。f`導(dǎo)軌上的摩擦系數(shù),f`=～ 取 f`=.則 Fp=［*+*（+800）］N=當(dāng)機(jī)床以線速度 υ=100m/min,進(jìn)給量為 f=,車削直徑為 D=80mm 的外圓時絲杠的轉(zhuǎn)速 n=υf10 3/(πDL 0)=100**103/(*82*6)r/min=則 L=60nT/10 6=60**15000/106萬轉(zhuǎn)= 萬轉(zhuǎn)根據(jù)工作負(fù)載 Fp﹑壽命 L,計(jì)算出滾珠絲杠副承受的最大動載荷,取 fw=,fh=1 FQ=L1/3fwfhFP=**= 16由 F0查滾珠絲杠的產(chǎn)品樣本和《機(jī)床設(shè)計(jì)手冊》,杠的產(chǎn)品樣本,選擇滾珠絲杠的直徑為 32mm,型號為 N40063,其額定動載荷是 16672N 其強(qiáng)度足夠用。①計(jì)算作用在絲杠上的最大動載荷 FQ首先根據(jù)切削力和運(yùn)動部件的重量引起的進(jìn)給力，計(jì)算出絲杠的軸向載荷，再根據(jù)要求的壽命值計(jì)算出絲杠副應(yīng)能承受的最大動載荷 FQ FQ=L1/3fwfhFP 式中 F Q最大動載荷(N)；FP工作負(fù)載(N),指數(shù)控機(jī)床工作時實(shí)際作用在滾珠絲杠上的軸向力；fw運(yùn)轉(zhuǎn)系數(shù),一般運(yùn)轉(zhuǎn) fw取 ～。選擇合適以后，在決定被改造設(shè)備的其它相關(guān)部分的結(jié)構(gòu)和尺寸。車床傳動在其橫向支承機(jī)構(gòu)如圖 3—4 所示：圖 3—4 橫向支承結(jié)構(gòu)圖 采用的是一端裝推力球軸承，另一端裝向心球軸承其示意圖如圖 3—5 所示： 14 圖 3—5 車床橫向支承軸承示意圖 安裝調(diào)整中應(yīng)注意的問題利用螺母的間隙調(diào)整裝置調(diào)整絲杠副間隙時，應(yīng)使調(diào)整后產(chǎn)生的預(yù)緊力為絲杠副最大負(fù)載的 1/3 為宜。絲杠預(yù)緊后，軸向間隙減小，當(dāng)硬質(zhì)灰或切削等污物落入螺紋軌道內(nèi)，就會妨礙滾珠的運(yùn)轉(zhuǎn)，并加快磨損，因此必須有防護(hù)裝置。 132） 一端裝上推力軸承，一端裝上向心軸承 滾動絲杠較長時，一端裝上推力軸承，另一端裝上向心軸承 ，為了減少絲杠熱變形的影響，止推軸承的安裝應(yīng)遠(yuǎn)離熱源及絲杠的常用端。這種調(diào)整方式具有結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、調(diào)整方便的優(yōu)點(diǎn)，但調(diào)整預(yù)緊量不能控制。（7）有可逆性，可以旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動，也可以從直線運(yùn)動轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，即螺母和絲杠都可以作為主運(yùn)動件。當(dāng)絲杠旋轉(zhuǎn)時，滾珠在軌道內(nèi)既有自轉(zhuǎn)又沿軌道循環(huán)轉(zhuǎn)動，迫使螺母(或絲杠)軸向移動。特別要求機(jī)械機(jī)構(gòu)的傳動間隙小，摩擦阻力小。 絲杠螺母副 滾珠絲杠副傳動部件滾珠絲杠副是在具有螺旋槽的絲杠和螺旋母之間裝有滾珠，是 螺旋傳動機(jī)構(gòu)的一種，其作用是將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動變?yōu)橹本€運(yùn)動或?qū)⒅本€運(yùn)動轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。為了兼顧精度與速度的要求，在滿足精度的條件下，選擇盡可能大的脈沖當(dāng)量。/zmk 伺服電動機(jī)的選用伺服電動機(jī)是一種用脈沖信號控制的電動機(jī)，在動載能力及動態(tài)特性范圍內(nèi)電動機(jī)的角位移與控制脈沖數(shù)成正比，轉(zhuǎn)速與控制脈沖頻率成反比。 9（2）減小運(yùn)動件的摩擦力尤其是減小絲杠傳動和工作臺運(yùn)動導(dǎo)軌的摩擦，以消除爬行，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。并具有螺紋和錐螺紋等自動循環(huán)機(jī)能。8279 為鍵盤顯示器接口。 總體方案的確定C6140 車床改造總體設(shè)計(jì)方案的內(nèi)容包括：系統(tǒng)運(yùn)動方式的確定，伺服系統(tǒng)的選擇，執(zhí)行機(jī)構(gòu)及傳動方式的確定、數(shù)控系統(tǒng)的選擇等內(nèi)容，應(yīng)仔細(xì)考慮各種高性能、自動化等要求，也要考慮被改造機(jī)床的具備條件，是技術(shù)的先進(jìn)性與經(jīng)濟(jì)性的合理性交好的統(tǒng)一。其橫向脈沖當(dāng)量為 ，驅(qū)動元件采用步進(jìn)電機(jī)。機(jī)床的數(shù)控化率在不斷的提高到 1998 年，日本生產(chǎn)機(jī)床的數(shù)控率達(dá)到 70%。因此數(shù)控改造具有以下幾點(diǎn)：（1）易于對現(xiàn)有機(jī)床實(shí)現(xiàn)自動化、而且專業(yè)性強(qiáng)，沒有多余的功能。要較好地解決上述問題，應(yīng)走普通機(jī)床的數(shù)控化改造之路，從美國、日本等工業(yè)化國家的經(jīng)驗(yàn)看，機(jī)床地?cái)?shù)控化改造必不可少，數(shù)控機(jī)床占有很大比例。我國從開放搞活以來，加快了數(shù)控機(jī)床技術(shù)的引進(jìn)，促進(jìn)了我國機(jī)床數(shù)控技術(shù)的普及和發(fā)展。機(jī)床的數(shù)控化程度在不斷地提高。（4）通用數(shù)控機(jī)床對具體生產(chǎn)有多余功能。所有這些目的都是圍繞一點(diǎn)，即提高機(jī)床的性能價格比，用較少的價格得到較高的機(jī)床性能。從第一代數(shù)控機(jī)床問世以來，世界上主要工業(yè)化國家得數(shù)控機(jī)床已經(jīng)進(jìn)入批量生產(chǎn)。 62 C6140型普通車床數(shù)控化改造方案的設(shè)計(jì)與確定 總體方案設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)任務(wù)：利用單片機(jī)控制技術(shù)對 C6140 型車床的橫向系統(tǒng)進(jìn)行控制。由微型控制的自動轉(zhuǎn)位具重復(fù)定位精度高、工作剛性好、性能可靠、使用壽命長以及工藝性能好等特點(diǎn)。并行接口 8255 用作連接開關(guān)量的輸入輸出和對伺服電機(jī)進(jìn)行控制。機(jī)床主軸的啟動，停止和變速，縱向和橫向進(jìn)給運(yùn)動的行程和變速，刀具的變速和冷卻，都可以自動控制。對數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)機(jī)械部分的要求有以下幾點(diǎn)：（1）高的傳動精度和定位精度數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動裝置的傳動精度和定位精度對零件的加工精度起著關(guān)鍵性作用，其中應(yīng)采取的措施是通過在進(jìn)給系統(tǒng)中加入減速齒輪，以減小脈沖當(dāng)量，預(yù)緊傳動滾珠絲杠，齒輪，蝸輪傳動件的間隙方法。（1）伺服電機(jī)的定子繞組的通電狀態(tài)每改變一次，它的轉(zhuǎn)子就轉(zhuǎn)過一定角度，及電動機(jī)的步距角 θ；（2）改變伺服電機(jī)定子的繞組的通電順序，轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向也隨之改變；（3）伺服電機(jī)定子繞組的通電狀態(tài)的改變速度越快，既通電狀態(tài)的頻率越高，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速就越高；（4）伺服電機(jī)的步角距 θ 與定子繞組的相數(shù) m、轉(zhuǎn)子的齒數(shù) z、通電方式 k 可以用下式表示：θ=360186。脈沖當(dāng)量越小，機(jī)床的定位精度越高，但機(jī)床的快速進(jìn)給速度就越小。 F=1000V/60Δ 10式中 V—進(jìn)給速度（m/min） Δ—脈沖當(dāng)量（mm/脈沖） F—伺服電動機(jī)工作頻率（Hz）根據(jù) fe 、fk 從工作矩頻特性曲線中查出對應(yīng)的極限轉(zhuǎn)矩值 Mdme若有 MeMdme 和 MkMdmk,表明伺服電動機(jī)滿足要求，否則不滿足要求，需重新選擇電動機(jī)。由于絲杠和螺母之間為滾動摩擦，所以滾珠絲杠螺母副的摩擦小，轉(zhuǎn)動銷路和轉(zhuǎn)動精度都遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于滑動絲杠螺母副。螺母上有滾珠回路管道，將兒圈螺旋滾道的兩端連接起來構(gòu)成封閉的循環(huán)滾道，并在滾道內(nèi)裝滿滾珠。（6）運(yùn)動不平穩(wěn)，無爬行現(xiàn)象，傳動進(jìn)度高。另一螺母為鎖緊螺母，調(diào)整完畢后將兩個螺母并緊，可以防止在工作中螺母松動。常用的支承方式有以下幾種：1） 一端裝上推力軸承 這種安裝方式的承載能力小，軸向剛度低，僅適用于短絲杠，如數(shù)控機(jī)床的調(diào)整環(huán)節(jié)或升降環(huán)節(jié)或數(shù)控銑床的垂直坐標(biāo)系。潤滑劑可用 20 號或 30 號機(jī)械油，90～180 號透平油或 140 號主軸油，可從螺母殼體的油孔（如裝配圖中所示）注入螺母內(nèi)的空間。滾珠螺母直接固定在中滑板上。因此，在進(jìn)行設(shè)備改造時，要按廠家生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行選擇。m） n—主軸轉(zhuǎn)速（r/min）設(shè)按最大切削速度來計(jì)算，取 υ=100m/min則 F z =60 Pc 103/υ=60**10 3/100N=查《機(jī)床設(shè)計(jì)手冊》，在一般外圓車削時 Fx=(～)F Z FX=(～)F Z取 F x==*= Fy==*=縱向滾珠絲杠設(shè)計(jì)計(jì)算滾珠絲杠副已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，因此，滾珠絲杠副的設(shè)計(jì)歸結(jié)為滾珠絲杠副型號的選擇。k考慮顛覆力矩影響的系數(shù),k=。4439。*106cm絲杠 1cm 長度上導(dǎo)程變形總誤差 ΔL 總ΔL 總=100/L*ΔL=100/**10 6μm/m= 3 級精度絲杠允許的螺距誤差為 15μm/m，因此剛度足夠. 3．步進(jìn)電動機(jī)的選擇 ①負(fù)載傳動慣量的計(jì)算 折算伺服電動機(jī)軸上的轉(zhuǎn)動慣量可按下式估算 JF=J1+J2+W/g(180δ/πθ) 2式中 JF折算到電動機(jī)軸上的轉(zhuǎn)動慣量(kgcm 2 =30 kgm = N～176。T使用壽命時間 9h),數(shù)控機(jī)床 T 取 15000h.工作負(fù)載的數(shù)值可用《機(jī)床設(shè)計(jì)手冊》中進(jìn)給牽引力的實(shí)驗(yàn)公式計(jì)算,對于三角形或綜合導(dǎo)軌Fp=kFX +f`(Fz+W)式中 Fz ﹑F X 切削分力。1639。則 ΔL=177。cm2JI=800/(182*)*(180*(*))2=m)T