【正文】 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)T0絲杠預(yù)緊所引起，折算到電動(dòng)機(jī)軸上的附加轉(zhuǎn)矩(Nm= 20圖 3—6 齒輪二級(jí)變速主傳動(dòng)系統(tǒng)圖（2）一級(jí)變速的主傳動(dòng)系統(tǒng)目前多采用帶（同步齒形帶）傳動(dòng)裝置，如圖 3—7 所示，這種主傳動(dòng)系統(tǒng)能夠滿(mǎn)足轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩的輸出要求，可以避免齒輪傳動(dòng)時(shí)引起的振動(dòng)與噪聲。主軸脈沖發(fā)生器的安裝如圖所示。 安裝電動(dòng)卡盤(pán)為了提高經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車(chē)床的加工效率，還可以考慮采用電動(dòng)三爪自定心卡盤(pán)裝置。為此，在位置控制要求高的定位精度，如 l 甚至 。時(shí)間的過(guò)載能力，以滿(mǎn)足底速大轉(zhuǎn)矩的要求。若要實(shí)現(xiàn)恒速控制功能，驅(qū)動(dòng)電路應(yīng)能接收速度反饋信號(hào)，將反饋信號(hào)與微機(jī)的輸入信號(hào)進(jìn)行比較，將差值信號(hào)作為控制信號(hào)，使電動(dòng)機(jī)保持恒轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)。② 按執(zhí)行元件的類(lèi)別分為 可分為支流電動(dòng)機(jī)伺服系統(tǒng)、交流電動(dòng)機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和步進(jìn)電動(dòng)機(jī)伺服系統(tǒng)。為確保改造后的車(chē)床進(jìn)給系統(tǒng)的傳動(dòng)精度，系統(tǒng)的穩(wěn)定性和動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性。屏幕上顯示報(bào)警信號(hào)，提醒操作者。000111 對(duì)應(yīng)所用刀架的工位數(shù)(18)。1：RUN（啟動(dòng)信號(hào)） ，CP（反轉(zhuǎn)信號(hào)） 。它同 P2 一樣擁有兩個(gè)軸的數(shù)值設(shè)置，可以進(jìn)行設(shè)置。P5 是刀架反轉(zhuǎn)等待時(shí)間。參數(shù)值范圍為 ～ 秒。數(shù)控系統(tǒng)控制 CRT 顯示接口+5V 電源指示燈 24V 電源指示燈 27外部所提供 24V 電源指示燈在系統(tǒng)機(jī)箱的后面有一個(gè)三芯電源插座（包括火線(xiàn)、地線(xiàn)和零線(xiàn)） ，用于交流電源輸入。此點(diǎn)與機(jī)床的主接地點(diǎn)相連時(shí)，應(yīng)選用足夠粗的電纜使對(duì)地阻抗盡可能的小。由于數(shù)控系統(tǒng)的要求，為使數(shù)控系統(tǒng)可靠工作，在斷電后需等三分鐘后方可重新啟動(dòng)。P1：9 芯 D 型插座，接收來(lái)自于與主軸連接的光電編碼器反饋于數(shù)控系統(tǒng)的信號(hào)，該信號(hào)主要由于車(chē)削螺紋加工。其值范圍是 ～ 秒。P4 是系統(tǒng)點(diǎn)位速度。P2 是齒隙補(bǔ)償。0：主軸采用 0～5V 模擬電壓調(diào)速。如果繼續(xù)沿原方向移動(dòng)，將使機(jī)床機(jī)械部件相撞，造成不良后果。 進(jìn)給系統(tǒng)的傳動(dòng)該機(jī)床的縱向和橫向進(jìn)給系統(tǒng)各由相應(yīng)的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)經(jīng)齒輪變速箱帶動(dòng)絲杠螺母副傳動(dòng)，控制各步進(jìn)電動(dòng)機(jī)則可實(shí)現(xiàn)縱橫向進(jìn)給，參考脈沖當(dāng)量 毫米/脈沖及公式脈沖當(dāng)量=θ/360IT 及步距角 θ=360/Zmk 則可選擇步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的型號(hào)、參數(shù)、齒輪的傳動(dòng)比及主要尺寸和滾珠絲杠的各項(xiàng)參數(shù)。基本結(jié)構(gòu)框圖如圖 3—9 所示：圖 3—9 伺服系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)框圖首先，伺服系統(tǒng)的高性能在很大的程度上決定了數(shù)控機(jī)床的高效率，高精度。⑤ 位置檢測(cè)元件及反饋電路 位置檢測(cè)元件有直線(xiàn)感應(yīng)同步器，位置檢測(cè)元件檢測(cè)的位移信號(hào)是由反饋電路轉(zhuǎn)變成計(jì)算機(jī)能識(shí)別反饋信號(hào)送入計(jì)算機(jī)，山計(jì)算機(jī)進(jìn)行比較后送出差值信號(hào)。以上的加速度，才能保證電動(dòng)機(jī)在 以?xún)?nèi)從靜止啟動(dòng)到 1500 轉(zhuǎn)/分2)承受頻繁的啟動(dòng)、制動(dòng)和反轉(zhuǎn)。 ④ 低速大轉(zhuǎn)矩；根據(jù)書(shū)空機(jī)床的加工特點(diǎn)夕大都在低速進(jìn)行重切削，即在低速時(shí)進(jìn)給驅(qū)動(dòng)要有大的轉(zhuǎn)矩輸出。所以對(duì)主傳動(dòng)系統(tǒng)的要求很高。采用柔性連接，在實(shí)現(xiàn)角位移傳遞的同時(shí)，有能吸收車(chē)床主軸的部分振動(dòng)，從而使得車(chē)床主軸脈沖發(fā)生器轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)，傳遞信號(hào)準(zhǔn)確。運(yùn)動(dòng)從邊速箱經(jīng)三角膠帶傳至床頭箱，若脫開(kāi)內(nèi)齒離合器，接通背輪機(jī)構(gòu)，則主軸得到 9 級(jí)低速；若使背輪機(jī)構(gòu)脫開(kāi)，合上內(nèi)齒離合器，直接傳至主軸則獲得 9 級(jí)高速，主軸的正反轉(zhuǎn)只有用改變主電機(jī)轉(zhuǎn)向的方法才可以實(shí)現(xiàn)。/md≥[(32**10 3 *180)/(*82*103 **103)] 1/4 =根據(jù)計(jì)算綜合考慮，查表選用 AC20030 型步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。m= Nm 如不考慮起動(dòng)時(shí)運(yùn)動(dòng)部件慣性的影響，則起動(dòng)轉(zhuǎn)矩 Tq= TF(～)取安全系數(shù)為 ，則 Tq=cm 2)J2絲杠的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量(kg)= ③ 剛度驗(yàn)算 滾珠絲杠工作時(shí)受軸向力和扭矩的作用，它將引起導(dǎo)程 L 發(fā)生變化，因滾珠絲杠受扭時(shí)引起的導(dǎo)程變化量很小，可忽略不計(jì)，因此，工作負(fù)載引起的導(dǎo)程變化量ΔL（cm） ΔL=177。②效率計(jì)算根據(jù)《機(jī)械原理》的公式，絲杠螺母副的傳動(dòng)效率 η 為 η=tanγ/tan(γ+δ) 式中 γ螺紋的螺旋升角，該絲杠為 2176。有沖擊的運(yùn)轉(zhuǎn) fw取 ～。m = Nm因數(shù)控機(jī)床對(duì)動(dòng)態(tài)性能要求較高，確定電動(dòng)機(jī)最大靜轉(zhuǎn)矩時(shí)因滿(mǎn)足快速空載起動(dòng)時(shí)所需轉(zhuǎn)矩 T 的要求 T=Tamax+Tf+T0 17式中 Tamax空載快速起動(dòng)時(shí)所需的轉(zhuǎn)矩(N L零件軸向長(zhǎng)度(cm).所以 J2=*10 4**140 kg S滾珠絲杠截面積（按絲杠螺紋底經(jīng)確定 d=）。；δ摩擦角，δ 約等于 1039。HRC60 時(shí), f h 1。使用中車(chē)床主軸轉(zhuǎn)速不能超過(guò)主軸脈沖發(fā)生器的最高轉(zhuǎn)速。這是因?yàn)橥宦?lián)軸套上分布的錐銷(xiāo)孔都由同一方向加工時(shí)，往往會(huì)引起軸心線(xiàn)的直線(xiàn)度誤差增大，從而使安裝在傳動(dòng)絲杠上各零件間的同軸度誤差增大，產(chǎn)生傳動(dòng)附加載荷，影響絲杠副的傳動(dòng)性能。對(duì)防護(hù)材料的性能要求：耐油，耐腐蝕，耐高溫和耐用等。滾珠絲杠副的傳動(dòng)效率很高，但不能自鎖，用在垂直傳動(dòng)和水平放置的高速大慣量傳動(dòng)中，必須有制動(dòng)裝置。一般的數(shù)控機(jī)床可選用標(biāo)準(zhǔn)級(jí) B。在機(jī)床上的安裝支撐方式有：一端裝推力球軸承，另一端裝向心球軸承；兩端裝推力軸承；兩端裝推力軸承及向心球軸承。不能自鎖，有可逆性，既能將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€(xiàn)運(yùn)動(dòng)。 （2）提高傳動(dòng)精度和剛度，消除傳動(dòng)間隙．進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)精度和剛度，主要取決于絲杠螺母副及其支撐機(jī)構(gòu)的剛度．傳動(dòng)間隙主要采源于傳動(dòng)齒輪副、蝸輪副、聯(lián)軸 11副、絲杠螺母副及其支撐部件之間，應(yīng)施加于今力和采取間隙的結(jié)構(gòu)措施。在精度要求不高的情況下，可以采用原機(jī)床的滑動(dòng)絲杠。這兩條曲線(xiàn)是選用伺服電動(dòng)機(jī)的重要依據(jù)。選用伺服電動(dòng)機(jī)時(shí)，通常希望伺服電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩大，啟動(dòng)頻率和運(yùn)行頻率大，步距誤差小。（4）阻尼適當(dāng)一方面，阻尼可降低進(jìn)給伺服系統(tǒng)的快速響應(yīng)性，另一方面，阻尼有增加系統(tǒng)的穩(wěn)定性，因此，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的阻尼要選擇適當(dāng)。車(chē)床橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)主要由其相應(yīng)的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，齒輪變速箱，滾珠絲杠副及一些連桿，密封，支撐等組成。圖 2—1 機(jī)床的操作模式圖根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)，系統(tǒng)采用輪廓控制形式，控制系統(tǒng)硬件由微機(jī)控制部分、鍵盤(pán)及顯示器、I/O 接口及光電隔離器、步進(jìn)電機(jī)、功率放大器等組成。施板后部開(kāi)軸承孔以便滾珠絲杠的連通與支承，后接減速箱與步進(jìn)電機(jī)。在該機(jī)床中采用液壓尾座快換刀架和機(jī)床外對(duì)刀裝置。廣泛的運(yùn)用到個(gè)工業(yè)領(lǐng)域。（4）數(shù)控改造費(fèi)用低，可充分利用原有機(jī)床設(shè)備。（2）減少輔助加工時(shí)間，提高機(jī)床的生產(chǎn)效率。如以下幾個(gè)方面的說(shuō)明： 機(jī)床改造的必要性數(shù)控機(jī)床可以較好地解決形狀復(fù)雜、精密、小批量和多變零件的加工問(wèn)題,能夠穩(wěn)定加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)效率,但是應(yīng)用數(shù)控機(jī)床還受到其他條件的限制。 1C6140 型普通車(chē)床數(shù)控化改造方案設(shè)計(jì)目 錄1 緒論 .....................................................................5 改造的可行性 ..........................................................6 機(jī)床改造的必要性 ...................................................6 數(shù)控改造的優(yōu)點(diǎn) .....................................................6 機(jī)床的設(shè)計(jì)改造 ........................................................62 C6140 型普通車(chē)床數(shù)控化改造方案的設(shè)計(jì)與確定 ................................8 總體方案設(shè)計(jì) ..........................................................8 總體方案的確定 ........................................................83 C6140 數(shù)控車(chē)床橫向傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ...........................................10 C6140 數(shù)控車(chē)床的主要技術(shù)參數(shù) ..........................................10 數(shù)控機(jī)床的改造要求與伺服電機(jī)的選用 ...................................10 數(shù)控機(jī)床的改造要求 ................................................10 伺服電機(jī)的工作原理 ................................................11 伺服電動(dòng)機(jī)的選用 ..................................................11 絲杠螺母副 ............................................................12 滾珠絲杠副傳動(dòng)部件 ................................................12 滾珠絲杠副的原理、特點(diǎn)及有關(guān)應(yīng)用中的問(wèn)題 ..........................13 滾珠絲杠副的支撐 ..................................................13 安裝調(diào)整中應(yīng)注意的問(wèn)題 ............................................16 C6140 車(chē)床數(shù)控化改造機(jī)械部分改造設(shè)計(jì)與計(jì)算 .........................16 縱向進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ................................................16 橫向進(jìn)給系統(tǒng)的計(jì)算 ................................................19 主傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) .....................................................21 主傳動(dòng)系統(tǒng)的改造 ..................................................21 主運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)速圖的設(shè)計(jì) ............................................22 主軸的變速反轉(zhuǎn)和制動(dòng) ..............................................22 控制類(lèi)型的確定 ....................................................23 安裝電動(dòng)卡盤(pán) ......................................................23 傳動(dòng)方面改造設(shè)計(jì) ..................................................23 進(jìn)給系統(tǒng)的改造 ........................................................24 進(jìn)給伺服系統(tǒng) ......................................................25 進(jìn)給系統(tǒng)機(jī)械傳動(dòng)部分改造 ..........................................254 C6140 車(chē)床數(shù)控化改造電氣部分改造設(shè)計(jì) .....................................27 數(shù)控系統(tǒng)操作及參數(shù)說(shuō)明 ...............................................27 系統(tǒng)參數(shù) ....................................................