【正文】 5? ，型號(hào)規(guī)格為 25TAC62A。導(dǎo)軌使運(yùn)動(dòng)部件沿一定的軌跡運(yùn)動(dòng)，從而保證各部件的相對(duì)位置和相對(duì)位置精度。 導(dǎo)軌設(shè)計(jì)要滿足以下要求：導(dǎo)向精度高；承載能力大，剛度好；精度保持性好；低速運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工藝性好。矩形導(dǎo)軌存在側(cè)向間隙，必須用鑲條進(jìn)行調(diào)整。 如圖 所示 圖 而用導(dǎo)向調(diào)整板來(lái)調(diào)整側(cè)向間隙，導(dǎo)向調(diào)整板是一種新型的鑲條，它被置于導(dǎo)軌受力較小的一側(cè)。滾針 — 圓柱滾子軸承多用于重載和要求高剛度的地方。為了補(bǔ)償因絲杠熱膨脹而引起的定位精度誤差，可采用絲杠預(yù)拉伸的結(jié)構(gòu)，使預(yù)拉伸量略大于熱膨脹量。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、剛度高、可靠性 好。通過(guò)這次設(shè)計(jì)，自己在查閱資料、運(yùn)用資料、中英文翻譯、運(yùn)用專(zhuān)業(yè)知識(shí)及 CAD， Proe 繪圖等方面的能力有了較大地提高，彌補(bǔ)了原來(lái)學(xué)習(xí)中的很多不足之處，為以后從事機(jī)械方面的工作打下了一定的基礎(chǔ)，積累了一定的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)設(shè)計(jì)工作有了一定的認(rèn)識(shí)。 在三 個(gè) 多 月的畢業(yè)設(shè)計(jì)中，在孫新國(guó)老師的嚴(yán)格要求及悉心指導(dǎo)下，按時(shí)完成了設(shè)計(jì)任務(wù)，并在此過(guò)程中鞏固了本專(zhuān)業(yè)的知識(shí)，分析解決問(wèn)題的能力也得到了進(jìn)一步的提高。在近三個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)當(dāng)中，使我更加認(rèn)識(shí)到理論聯(lián)系實(shí)際的重要性，只有理論而不去進(jìn)行實(shí)踐是不行的。 通過(guò)調(diào)整兩個(gè)螺母之間的軸向位置，使兩個(gè)螺母的滾珠在承受載荷之前，分別與絲杠的兩個(gè)不同的側(cè)面接觸，產(chǎn)生一定的預(yù)緊力，以達(dá)到提高軸向剛度的目的。角接觸軸承，以容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)整。角接觸軸承，在這兩種軸承中， 60176。它是以聚四氟乙烯為基體，添加耐磨材料構(gòu)成的高分子復(fù)合材料，它與鑄鐵導(dǎo)軌夠成摩擦副時(shí)，摩擦系數(shù)僅為 ~，是鑄鐵和鑄鐵副的 1/3 左右，且動(dòng)靜摩擦系數(shù)相近，所以具有良好的防爬性能，耐磨性可以提高 1~2 倍。這種導(dǎo)軌的剛度高，當(dāng)量摩擦系數(shù)比三角形導(dǎo)軌低，承載能力高，加工、檢驗(yàn)和維修都方便，而被廣泛地采用。運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)軌稱(chēng)為動(dòng)導(dǎo)軌，不動(dòng)的導(dǎo)軌稱(chēng)為靜導(dǎo)軌或支承導(dǎo)軌。機(jī)床上的運(yùn)動(dòng)部件必須沿著床身或立柱或橫梁上的導(dǎo)軌運(yùn)行。 滾珠絲杠副的研究設(shè)計(jì) (1)主切削力計(jì)算 及主電機(jī)選擇 1)主切削力的計(jì)算 由 參考 文獻(xiàn)可知 ppzzz z z z zzxyz p v p p v p n ppp c t s k k k k k?? 料 31 臥式數(shù)控車(chē)床縱向工作臺(tái)設(shè)計(jì) 7 取 zpc =167 zpx = zpy = zpk料 = zpk? = znpk = 切削速度 取 zvpk = 查《車(chē)工工藝學(xué)》中級(jí)本： 45 鋼淬硬 (淬火及低溫回火 ),硬度 44HRC，單位切削力為 270 公斤 / 2m ( /s mm r? ),其切削用量范圍為 切削速度 9 0 ~ 1 0 5 / m invm? 切削深度 1~5t mm? 進(jìn)給 量 0. 1 ~ 0. 5 /s mm r? 切深 t取 5mm，進(jìn)給量取 ,代入 31得： 6 7 5 0 . 3 1 . 0 9 0 . 9 1 . 0 8 1 . 3 1 . 0 54 8 9 . 5 4 7 9 7zp N? ? ? ? ? ? ? ???公 斤 力 取 zF =4800 由《數(shù)控機(jī)床機(jī)器人 — 機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)指導(dǎo)》所示，進(jìn)給抗力 xF 和切深抗力 yF ，可以按以下比例分別求出： : : 1 : 0 .2 5 : 0 .4 4 8 0 0 : 1 2 0 0 : 1 9 2 0z x yF F F ?? 2)切削功率計(jì) 算： 由上所示，切削速度 v 取為 105 /minm ，根據(jù)公式 4 8 9 . 5 1 0 5 8 . 3 9 8 8 . 41 0 2 6 0 6 1 2 0zPvN k w?? ? ? ??切 削 根據(jù)公式 N N K? ???切 削 過(guò)電 機(jī) 查表取 ?? ， ?過(guò) 選電機(jī)功率為 11kw (2)工作臺(tái)質(zhì)量及工作臺(tái)承重初估 刀架：參考 31Ak 系列數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架主要規(guī)格及參數(shù)，初估刀架 (帶刀盤(pán) )毛重為 150kg ，1 9 .8 1 5 0 1 4 7 0GN? ? ? 刀架座：長(zhǎng) ?寬 ?高即 420 200 80( )mm?? 392 7. 85 10 9. 8 10 40 0 20 0 80G V g ?? ? ? ? ? ? ? ? ? 2 8 0 4 0 0 0 3 5 1 6 .8 / m in1 0 0 0 1 0 0 0dnvm?? ??? ? ?臥式數(shù)控車(chē)床縱向工作臺(tái)設(shè)計(jì) 8 圓整后 2 520GN? 床鞍： ? ?60 0 30 0 10 0 mm? ? ? ? ?長(zhǎng) 寬 高 3 3 5 10 1 10 300 600 100 138 6G gV N? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? 根據(jù)以上估算得總的重量為 G=2021+1386=3386N (3)初選滾珠絲杠 已知條件： 最大行程： 650mm 縱向定位精度： 0 .0 1 2 / 3 0 0mm mm? 失動(dòng)量： mm? ? 工作臺(tái)最高速度： max 15 / minvm? 查表選擇絲桿預(yù)期壽命： 15000hL ? 小時(shí) 電機(jī)直聯(lián)絲杠，最高轉(zhuǎn)速： m ax 200 0 / m innr? 初步考慮用滑動(dòng)導(dǎo)軌，摩擦系數(shù) ?? 絲杠用固定 —— 固定的安裝方式 設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程： 由文獻(xiàn) [713]可知 步驟 1： 在本設(shè)計(jì)中，電機(jī)與絲桿直接相連，傳動(dòng)比為 1i? ，絲桿的最高工作轉(zhuǎn)速為 m a x 2 0 0 0 / m injn n r?? ，則絲桿的導(dǎo)程為： 取 ph =10（ mm） 步驟 2：確定絲杠等效轉(zhuǎn)速 最大進(jìn)給時(shí)，絲杠的轉(zhuǎn)速為： / 150 00 / 10 150 0 / m inm a x m a xn v p rh? ? ? 最小進(jìn)給時(shí)，絲杠的轉(zhuǎn)速： m in m in / 1 / 10 / m inhn v p r? ? ? 則絲杠的等效轉(zhuǎn)速為（ 122tt? ） m a x 1 m i n 212 1 0 0 0 / m inmn t n tnrtt???? 步驟 3： 確定絲杠的等效負(fù)載 絲杠所受的最大牽引力： （受力分析如下圖所示） 圖 臥式數(shù)控車(chē)床縱向工作臺(tái)設(shè)計(jì) 9 m a x222222120 0 338 6 192 0 480 0 133 x y zF F f G F FN??? ? ? ???????? ? ? ? ? ? ? ????? 最小工作負(fù)載荷為摩擦力： m i n 0. 02 5 33 86 84 .6 5F fG N? ? ? ? 故等效載荷為： 2 1 2 1( , 2 )t t n n?? 1333m a x 1 1 m in 2 21 1 2 2133 3111133 2 84. 65 3F n t F n tFmn t n tn t n t Nnt??????????????????? 步驟 4： 根據(jù)機(jī)床的定位精度要求，預(yù)選精度等級(jí) 3 級(jí)，查表得精度系數(shù) ? ，載荷系數(shù) ? ， aC 按滾珠絲桿副的預(yù)期工作時(shí)間 hL 計(jì)算， 查表得： ? 1af ? 則其動(dòng)載荷為： ? ? ? ?336 0 / 1 0 06 0 1 0 0 0 1 5 0 0 0 9 2 6 .3 1 .3 / 1 0 0 1 1 1 6 2 5m h m w aC o n L F f fN?? ? ? ? ? ? ? 步驟 5：用固定 —— 固定安裝方式 1 2 2 8 2 8 1 43 2 6 5 0 3 2 1 0 9 7 0z x a e n x h h h hxhL L b L L L L P P P PLP? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? 臥式數(shù)控車(chē)床縱向工作臺(tái)設(shè)計(jì) 10 最大彈性變形量： 111 0 1 .6 766ms??? ? ? ? ? 空載時(shí) ,絲杠的軸向載荷： 0 338 6 25 84. 65F fG N? ? ? ? 2 0 01 0 1 0 / 0 .0 3 9 /m z m z md F L E F L? ? ??? 32 代入數(shù)據(jù)得： 22 0. 03 9 84 .6 5 97 0 / 1. 67 8. 65md d m m? ? ? ? 上式中 m? — 允許的最大彈性變形量 )(m? E — 彈性模量 25 / mmN? zL — 兩端固定支承的距離 )(mm 0F — 為檢測(cè)位置精度空運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，作用在滾珠絲桿副上的軸向載荷 )(N 步驟 6：根據(jù)已經(jīng)計(jì)算出的 hP , aC 以及 2d 的下限值選擇滾珠 絲 杠副 選擇內(nèi)循環(huán)反向器雙螺母墊片預(yù)緊 GD32103P3 =10 2 ? aC =22329 。滾珠絲杠螺母副也有兩種循環(huán)方式，一種是外循環(huán)式，還有一種是內(nèi)循環(huán)式。為滿足這種要求，首先需要高性能的伺服驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，同時(shí)也需要高質(zhì)量的機(jī)械結(jié)構(gòu)與之匹配。而全功能數(shù)控車(chē)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)大 多采用無(wú)級(jí)變速。 (2) 導(dǎo)軌 車(chē)床的導(dǎo)軌可分為滑動(dòng)導(dǎo)軌和滾動(dòng)導(dǎo)軌兩種。床身的結(jié)構(gòu)對(duì)機(jī)床的布局有很大的影響。 （ 9）開(kāi)放式體系結(jié)構(gòu) 20 世紀(jì) 90年代以后，計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展推動(dòng)數(shù)控機(jī)床技術(shù)更快地更新?lián)Q代，世界上許多數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠家利用 PC 機(jī)豐富的軟硬件資源開(kāi)發(fā)開(kāi)放式體系結(jié)構(gòu)的新一代數(shù)控系統(tǒng)。數(shù)控