【正文】 ，課程設(shè)計的目的在于： （ 1） 鞏固和加深學(xué)生所學(xué)課程的理論知識，培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計、計算、繪圖、計算機(jī)應(yīng)用能力 ，使學(xué)生逐步樹立正確的設(shè)計思想。隨著我國工業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程逐步加快，數(shù)控技術(shù)在制造業(yè)中越來越多地得到應(yīng)用。由于數(shù)控技術(shù)的廣泛應(yīng)用，普通機(jī)械逐漸被高效率、高精度的數(shù)控機(jī)械所代替，形成了巨大的生產(chǎn)力。因此，數(shù)控人才的缺乏是制約我國數(shù)控技術(shù)推廣應(yīng)用的極其重要的因素。 （ 4） 訓(xùn)練學(xué)生圍繞設(shè)計內(nèi)容查閱有關(guān)規(guī)范、設(shè)計手冊等資料的能力。由于該工件是一個盤類零件，采用工件的左端面和外圓作為定位基準(zhǔn)。 M41。 7 G28 U0 WO TO M05。 G00 G40 G97 G99 S250 M03 T0303 。 G71 。 G01 G40 。 G01 Z0。 N6。 G00 G40 G97 G99 S400 M03 T0404 。 。 N8。 。 。 9 N16 GO0 G41 。 G28 U0 W0 T0 M05。 G00 G40 G97 G99 S500 T0909 M03。 M30。 XK1632 立式數(shù)控銑床技術(shù)參數(shù) 項目 單位 參數(shù) 型號 XK6132 工作臺面尺寸 mm 1250 330 坐標(biāo)行程（ X、 Y、 Z） mm 750 400 120 主軸最高轉(zhuǎn)速 rpu 4000 主電機(jī)功率 KW 主軸鏜孔 MAS403 BT40 工作臺最大承重 kg 350 11 主軸端面至工作臺面距離 mm 125～ 735 定位精度 mm X: Y: Z: 重復(fù)定位精度 mm 數(shù)控系統(tǒng) HNC21M/22M 華中“世紀(jì)星”數(shù)控系統(tǒng) 技術(shù)要求 X向拖板 (上拖板 )尺寸為 : 長 *寬 *高 =1250*330*120 重量 :按重量 =體積 *材料比重估算為 : xW = 23 ?????? ?? 上導(dǎo)軌重量為 NW 20211 ? 電機(jī)重量 NW 7 1 ??? 夾具及工件重量 : 約 1588N XY 工作臺運動部分總重量為 : NW ????? 工作臺、工件和夾具的總重量 m =1000kg（所受的重力 W=7600N），其中，工作臺的質(zhì)量 0m =495kg（所受的重力 0W =3860N）；工作臺的最大行程 pL =750mm；工作臺快速移動速度 maxv =6000 minmm ； 工作臺采用貼塑導(dǎo)軌，導(dǎo)軌的動摩擦系數(shù) u =,靜摩擦系數(shù) 0u =；工作臺的定位精度為 40um ，重復(fù)定位精度為25um ；機(jī)床的工作壽命為 20210h（即工作時間為 10年） 機(jī)床采用主軸 服電機(jī)，額定功率 EP = ，機(jī)床采用端面銑刀進(jìn)行強(qiáng) 力切削，銑刀直徑 D=125mm，主軸轉(zhuǎn)速 n=4000 min/r ，切削狀況如表 21所示 12 表 21數(shù)控銑床的切削狀況 切削方式 進(jìn)給速度/ min)/(m 時間比例 /(%) 備注 強(qiáng)力切削 10 主電動機(jī)滿功率條件下切削 一般切削 30 粗加工 精加工切削 1 50 精加工 快速進(jìn)給 15 10 空載條件下工作臺快速進(jìn)給 總體方案設(shè)計 為了滿足以上技術(shù)要求，采取以下技術(shù)方案。 根據(jù)已知條件，采用端面銑刀在主軸計算轉(zhuǎn)速下進(jìn)行強(qiáng)力切削（銑刀直徑D=125mm）時，主軸具有最大扭矩，并能傳遞主電動機(jī)的全部功率。 表 24 數(shù)控銑床滾珠絲桿的計算 (2)計算滾珠絲桿螺母副在各種切削方式下的轉(zhuǎn)速 in min/150min/104 3011 rrLvn ???? ? 切削方式 軸向載荷 /N 進(jìn)給速度/( minm ) 時間比例/(％ ) 備注 強(qiáng)力切削 ?v 10 max1 aFF? 一般切削（粗加工） ?v 30 m axm in2 %20 aa FFF ?? 精細(xì)加工（精加工） 13?v 50 m axm in3 %5 aa FFF ?? 快移和定鏜定位 1260 max4 vv ? 10 min4 aFF ? 16 min/200min/104 3022 rrLvn ???? ? min/250min/104 1 3033 rrLvn ???? ? m i n/3750m i n/104 15 3044 rrLvn ???? ? （ 3）按式nnm nqnqnqn 100...100100 2211 ????計算滾珠絲桿螺母副的平均轉(zhuǎn)速mn 。 4）按精度要求確定允許的滾珠絲桿的最小螺紋底經(jīng) md2 （ 1）根據(jù)定位精度和重復(fù)定位精度的要求估算允許的滾珠絲桿的最大軸向變形。已知彈性模量 MPaE ?? ，材料密度 35 / mmNg ?????，重力加速度23 / smmg ?? ，安全系數(shù) ?K 。 由式cbs KKKK1111m inm in ???得進(jìn)給傳動系統(tǒng)的綜合拉壓剛度的最小值為 11111 m i nm i n ??????? cbs KKKK 故 mNK ?/ in ? 。 已知滾珠絲杠螺母副的預(yù)緊力 NFp ? 滾珠絲杠螺母副的基本導(dǎo)程mmmL ?? ，滾珠絲杠螺母副的效率 ?? ，由式 )1(2 200 ??? ?? LFT pf 得 mNmNLFT pf ??????? ???? )( )1(2 2200 ??? 計算坐標(biāo)軸折算到電動機(jī)軸上的各種所需的力矩 （ 1）計算線性加速力矩 alT 已知機(jī)床執(zhí)行 部件以最快速度運動時電動機(jī)的最高轉(zhuǎn)速 min/1500m ax rn ? ，電動機(jī)的轉(zhuǎn)動慣量 262 cmkgJm ?? ，坐標(biāo)軸的負(fù)載慣量 cmkgJ d ?? ，進(jìn)給伺服系統(tǒng)的位置環(huán)增益 Zz Hk 20? ，加速時間 sskt sa 33 ???，由式)1)((98060 2 m a x as tkdmaal eJJtnT ????? ? 得 25 mNcmk g fcmk g feeJJtnT as tkdmaal??????????? ??????? ???)1()( )1)((98060 2 0 1520m a x? （ 2）計算階躍加速力矩。 mNmNTTT fKJ ??????? )(? ④按式 fcGJ TTT ?? 計算工進(jìn)力矩 GJT 。 為了使機(jī)械傳動系統(tǒng)的慣量達(dá)到較合理 的匹配，系統(tǒng)的負(fù)載慣量 dJ 與伺服電動機(jī)的轉(zhuǎn)動慣量 mJ 之比一般應(yīng)滿足式 ?? mdJJ 而在本設(shè)計中 ? ?1, ???mdJJ ，故滿足慣量匹配要求。 確定滾珠絲杠螺母副的規(guī)格型號 滾珠絲杠螺母副的規(guī)格型號為 FFZD50043P1/1389 1000,其具體參數(shù)如下。在設(shè)計中，通過老師的指導(dǎo)和同學(xué)的交流，使自己在設(shè)計思想、設(shè)計方法和設(shè)計技能等方面都得到了一次良好的訓(xùn)練。 數(shù)控加工工藝同生產(chǎn)實際密切相關(guān)，是長期生產(chǎn)實踐的經(jīng)驗總結(jié)。 28 計算機(jī)械傳動系統(tǒng)由綜合拉壓剛度變化引起的定位誤差 maxk? 由式 3m a xm in0m a x 10)11( ??? KKFk? 得 mmmmKKFk) 1(168010)11(3663m a xm i n0m a x??????????? 即 mmk ??? a x ?? 故滿足要求。若按 5 倍計算，則該電動機(jī)的加速力矩為 60Nm? ，均大于本機(jī)床工作臺的線性加速時所需 的空載啟動力矩 mNTq ?? 以及階躍加速時所需的驅(qū)動力矩 mNTq ?? 39。 fapq TTTT ??? ? 計算階躍加速時空載啟動力矩 39。 22443430)( cmkgcmkgLDJ ???????? ?? ?? （ 3）計算折算到電動機(jī)軸上的移動部件的轉(zhuǎn)動慣量 LJ 。它是指一批尺寸、規(guī)格、精度相同的滾珠絲桿在相同的條件下回轉(zhuǎn)時，其中 90％不發(fā)生疲勞剝落的情況下運轉(zhuǎn)的總轉(zhuǎn)速 查參考文獻(xiàn) ??1 附錄 A 表 A3得滾珠絲桿的額定動載荷 NCa 35800? ，運轉(zhuǎn)條件系數(shù) ?wf ，滾珠絲桿的軸向載荷 NFF a 1 3 3 0 .6 9m a x ?? ,滾珠絲桿 螺母副轉(zhuǎn)速 m in/1