【正文】 cision to determine the smallest thread of the ball screw allow bottom diamete 16 The preliminary to determine the accuracy class of the ball screw nut 17 Determine the specification model of the ball screw nut 18 The vertical feed system design and calculation 19 Dall screws for bearing capacity check 19 The ball screw nut critical pression load calibration 19 The critical speed of the ball screw nut checksum 20 Dall screw pair rated life Check 21 Calculate the mechanical transmission system of stiffness 22 Calculate the mechanical transmission system of stiffness 22 Calculate the stiffness of the ball screw nut supporting bearing 23 Calculate the contact stiffness of the ball and the raceway 24 Calculate the feed drive system integrated tension and pression stiffness 25 Calculate the torsional stiffness of the ball screw nut 25Chapter 4 drive motor selection and calculation 27 The calculation of muted to the motor shaft load moment of inertia 27 A single rotary part of the moment of inertia calculation 27 The moment of inertia of moving parts, converted to motor shaft 27 Increase the total load on the motor rotation inertia calculation 28 Calculate the load torque converted to motor shaft 28 Converted to a motor shaft of the cutting load torque calculation 28 Converted motor shaft friction load torque calculation 29 Generated by the ball screw preload and calculation of load torque converted to motor shaft 29 Converted to motor shaft load moment of calculation 30 Calculation of converted to electric on the shaft of the accelerating torque 30 Select the model of the drive motor 31 Select the model of the drive motor 31 Determine the maximum static torque 32 Checking the inertia match 32Chapter 5 Mechanical system dynamic analysis 34 Calculation of the lowest natural frequency of the screw Longitudinal vibration system 34 Calculation of the lowest natural frequency of torsional vibration system 34 Calculate the mechanical transmission of the reverse dead zone 35 The mechanical transmission system by the integrated pressive and tensile stiffness changes caused by positioning error 35 The calculation of ball screw error to reverse the deformation 36 The calculation of the amount of deformation of the Torque caused by the ball screw pair 36Conclusion 37Thanks 38References 3940 / 48第1章 緒論 選題的意義我國近幾年數(shù)控機床雖然發(fā)展較快，但與國際先進水平還存在一定的差距，主要表現(xiàn)在：可靠性差，外觀質(zhì)量差，產(chǎn)品開發(fā)周期長，應(yīng)變能力差[1]。 第三代數(shù)控：從1965年開始采用小、中規(guī)模集成電路的NC系統(tǒng)。隨著電子技術(shù)和控制技術(shù)的飛速發(fā)展，當今的數(shù)控系統(tǒng)功能已經(jīng)非常強大，與此同時加工技術(shù)以及一些其他相關(guān)技術(shù)的發(fā)展對數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展和進步提出了新的要求。 總體方案的擬定本篇設(shè)計研究的對象為CM6132車床，適用于車削精密零件，并可加工公制、英制、模數(shù)和徑節(jié)螺紋。為滿足盡可能減少改動量的要求，采用步進電機經(jīng)接口箱驅(qū)動絲杠，帶動刀具縱向和橫向移動，用滾珠絲杠螺母機構(gòu)代替普通的滑動絲杠螺母機構(gòu)，具有摩擦力小，運動靈敏，無爬行現(xiàn)象的特點，也可以進行預緊，以實現(xiàn)無間隙傳動，以使傳動剛度好，反向時無空程死區(qū)[13]。當電動機與滾珠絲杠之間傳遞的扭矩較大時，由于伺服電動機優(yōu)越的力矩特性，可以采用電動機與滾珠絲杠直接連接的方法，這不僅可以簡化結(jié)構(gòu)、減少噪音，而且對減少傳動鏈的間隙、提高傳動剛度也有打的好處。這樣依靠彈性鋼片組對角聯(lián)接(即撓性)傳遞扭矩，且與電機軸和絲杠都無鍵聯(lián)接，便是撓性聯(lián)軸節(jié)的工作原理。在此轉(zhuǎn)速下，主軸具有最大扭矩和功率，有文獻[19,219]可知刀具的切削速度為===取機床的機械效率= ，由文獻[2,1013]可知，主切削力=103 =103= 計算各切削分力走刀方向的切削分力Fx和垂直走刀方向的切削分力。取進步電動機的步距角 =176。對于不同的支承方式，其計算方式不同，本次設(shè)計方案采用一端固定、一端游動支承方式的滾珠絲杠安裝1. 一端固定，一端自由或游動時，有=mm (311)式中 ——彈性模量（MPa），一般滾珠絲杠取=105 MPa；——估算的滾珠絲杠螺母副允許的最大軸向變形量（）；——導軌的靜摩擦力（N），=；——滾珠絲杠螺母至絲杠固定端支承的最大距離（mm），=行程+安全行程+余程+螺母長度+支承長度≈（～）行程+（25～30）。因此，只要此時的轉(zhuǎn)速不超過臨界轉(zhuǎn)速就可以了。m/rad (324)式中 ——扭轉(zhuǎn)作用點之間的距離(cm)，對數(shù)控機床使用的滾珠絲杠螺母副來說，是指從絲杠端部裝聯(lián)軸器處到滾珠絲杠螺母的中心之間的距離，對此該絲杠螺母中心位于距離絲杠端部裝聯(lián)軸器處的追遠位置；——剪切模量(MPa)，一般滾珠絲杠取=104(MPa)； ——滾珠絲杠的底徑(mm)。cm2 加在電動機上總的負載轉(zhuǎn)動慣量的計算=== kgm 折算到電動機軸上的負載力矩的計算1. 空載時（快進力矩），有= N根據(jù)以上計算結(jié)果和參考文獻[21109]國產(chǎn)BF系列反應(yīng)式步進電機技術(shù)參數(shù)表，初選130BF001型反應(yīng)式步進電機，其轉(zhuǎn)動慣量= kgm；轉(zhuǎn)動慣量， kgm，可以在規(guī)定的時間里正常啟動，故滿足要求。已知進給傳動系統(tǒng)的綜合拉壓剛度的最小值=130106 N/m，導軌的靜摩擦力=520N，由式(51)得====103 mm=8故滿足要求。mm，由設(shè)計圖得扭矩作用點之間的距離=387mm，絲杠底徑= mm，則由式(52)得=== 176。進給系統(tǒng)采用滾珠絲杠副，降低了摩擦和提高了加工精度。雖然這個設(shè)計做的也不太好，但是在設(shè)計過程中所學到的東西是這次畢業(yè)設(shè)計的最大收獲和財富，使我終身受益。致 謝我要感謝我的畢業(yè)設(shè)計指導唐慶菊老師對我的悉心教導，在這幾個月的畢業(yè)設(shè)計中，唐老師給了我很大的支持和幫助，她定期檢查我的設(shè)計進度并給我補習有關(guān)車床的知識，每當我遇到不懂的問題就去問她，她很細心很熱情的給我解答，可以說，沒有唐老師的幫助我是無法完成畢業(yè)設(shè)計的。因此對低成本普通車床數(shù)控化改造是一項適合我國實際情況的先進技術(shù)，也是一項提升我國機床數(shù)控化率的有效途徑。）；——各坐標軸的負載力矩(Nm2已知滾珠絲杠的扭轉(zhuǎn)剛度== Nm取和中較大者為所需的步進電動機的最大靜轉(zhuǎn)矩，即=cm= Nm 計算折算到電動就軸上的