【正文】 6。 查 [2]表 67取 fW = 查 [2]表 68取 fH = Q=3L fW fH F =390 1 = (KN) 查 [3]表 227 選取 W2506 型滾珠絲杠 （ Ca= KN Q） 所以剛度足夠 3)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= )tan(tan ??v v 摩擦角 Φ=10′ 由 [2]可知 螺旋角 γ=4176。cm2) J 2Z =? 10 4? P4 L =104()42 =(N 設(shè)計(jì)與計(jì)算 確 定尺寸及估計(jì)重量 根據(jù)鉆床工作臺(tái)的尺寸初步確定 Y 軸方向移動(dòng)的工作臺(tái)尺寸重量約為 200N。閉環(huán)控制可以達(dá)到很好的機(jī)床精度，能補(bǔ)償機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中各種誤差，消除間隙、干擾等對(duì)加工精度的影響，一般應(yīng)用于要求高的數(shù)控設(shè)備中，由于所改造的數(shù)控鉆床加工精度不十分高，采用閉環(huán)系統(tǒng)的必要性不大。但有 遼寧科技大學(xué) 第 10 頁(yè) 些特殊情況，如高速主軸、托盤(pán)自動(dòng)交換裝置的制作與安裝過(guò)于費(fèi)工、費(fèi)錢(qián)，往往改造成本提高 2～ 3 倍，與購(gòu)置新機(jī)床相比，只能節(jié)省投資 50％ 左右。除在制造過(guò)程中采用數(shù)控機(jī)床、 FMC、 FMS 外，還包括在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中推行CAD、 CAE、 CAM、虛擬制造以及在生產(chǎn)管理中推行 MIS（管理信息系統(tǒng) ）、 CIMS 等等。 ⑤擁有自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)監(jiān)控、自動(dòng)補(bǔ)償?shù)榷喾N自律功能，因而可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間無(wú)人看管加工。 ① 可以加工出傳統(tǒng)機(jī)床加工不出來(lái)的曲線、曲面等復(fù)雜的零件。我國(guó)的情況是勞動(dòng) 遼寧科技大學(xué) 第 8 頁(yè) 力過(guò)剩，工資較低，人員素質(zhì)低，企業(yè)管理落后，此外我們的企業(yè)有國(guó)有大中型企業(yè)、中小型集體企業(yè)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)、私營(yíng)和個(gè)體企業(yè)、合資和外資企業(yè)等多種形式，條件不同，組織管理方式不同，因此需要的機(jī)械制造技術(shù)和生產(chǎn)方式也各不相同的。 積極開(kāi)展技術(shù)改造 制造技術(shù)的發(fā)展是通過(guò)技術(shù)改造的過(guò)程實(shí)現(xiàn)的，其中也包括人員培訓(xùn)、技術(shù)更新。改革開(kāi)放以來(lái)，通過(guò)技術(shù)改造和引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，我國(guó)機(jī)械制造技術(shù)水平不斷發(fā)展和提高，已經(jīng)具有了相當(dāng)?shù)囊?guī)模和實(shí)力。由于常規(guī)工藝至今仍然是量大面廣、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的技術(shù)，因此對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化有很大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)意義。 技術(shù)與管理的更緊密結(jié)合 對(duì)市場(chǎng)變化做出更敏捷的反應(yīng)及對(duì)最佳經(jīng)濟(jì)效益的追求，使先進(jìn)制造技術(shù)十分生產(chǎn)過(guò)程合理化和最佳化。 先進(jìn)制造技術(shù)的特點(diǎn) 先進(jìn)制造技術(shù)已經(jīng)不是傳統(tǒng)意義上的機(jī)械制造技術(shù)，它是集機(jī)械、電子、光學(xué)、信息科學(xué)、材料科學(xué)、管理科學(xué)與許多領(lǐng)域最新成就于一體的新興技術(shù)與新興工業(yè)，是各種先進(jìn)技術(shù)與制作技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，具有以下六個(gè)特點(diǎn)。 遼寧科技大學(xué) 第 4 頁(yè) 先進(jìn)制造技術(shù)的提出 當(dāng)今世界各國(guó)經(jīng)濟(jì)的競(jìng)爭(zhēng)，主要是制 造技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)。 鍵的強(qiáng)度校核 ............................................................ 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 齒輪的驗(yàn)算 ............................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算 ...................................................................................... 14。 可以采用最新的控制技術(shù) ............................................ 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 結(jié)合國(guó)情，逐步發(fā)展 .................................................. 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 新興（非常規(guī)）加工方法的發(fā)展 .................................. 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 先進(jìn)性 ...................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 通用性 ...................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 專(zhuān)業(yè)、學(xué)科間的局限逐漸淡化、消失 ........................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 微觀看改造的必要性 ................................................ 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 2 設(shè)計(jì)方案的確定 ........................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 橫向步進(jìn)電機(jī)的選擇 .................................................. 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 4 軸的設(shè)計(jì)與校核 ............................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 6 數(shù)控系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì) ................ 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。在企業(yè)的生產(chǎn)力構(gòu)成中，制造技術(shù)的作用一般占 60%左右。 先進(jìn)性 作為先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ) —— 制造技術(shù)，必須是經(jīng)過(guò)優(yōu)化的先進(jìn)工藝。它是技術(shù)與管理、自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)緊密結(jié)合的產(chǎn)物。 新興（非常規(guī) ）加工方法的發(fā)展 遼寧科技大學(xué) 第 6 頁(yè) 由于產(chǎn)品更新?lián)Q代的要求，常規(guī)工藝在某些方面（場(chǎng)合）已不能滿足要求，同時(shí)高新技術(shù)的發(fā)展有其產(chǎn)業(yè)化的要求，同時(shí)高新技術(shù)的發(fā)展有其產(chǎn)業(yè)化的要求，使新興加工方法成為必然趨勢(shì)。從總體上看，我國(guó)制造生產(chǎn)水平依然比較落后，在質(zhì)量、品種、成本、效率、效益、交貨期和售后服務(wù)等方面與國(guó)外先進(jìn)水 平相比都有很大差距，缺乏國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。進(jìn)行技術(shù)改造必須從經(jīng)營(yíng)戰(zhàn)略和生產(chǎn)系統(tǒng)整體出發(fā)，不能單純把技術(shù)改造局限與更新設(shè)備上，還要考慮到原始投資和日后生產(chǎn)管理的經(jīng)濟(jì)性。 當(dāng)前我國(guó)各企業(yè)應(yīng)根據(jù)不同情況，采取有效的自動(dòng)化和半自動(dòng)化，如獨(dú)立制造島做法等。 由于計(jì)算機(jī)有高超的運(yùn)算能力，可以瞬時(shí)準(zhǔn)確地計(jì)算出每個(gè)坐標(biāo)軸瞬時(shí)應(yīng)該運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)量，因此可以復(fù)合成復(fù)雜的曲線或曲面。 遼寧科技大學(xué) 第 9 頁(yè) ⑥由以上五條派生的好處。以及在其生產(chǎn)的產(chǎn)品中增加信息技術(shù)，包括人工智能等的含量。 機(jī)械性能穩(wěn)定可靠，結(jié)構(gòu)受限 所利用的床身、立柱等基礎(chǔ)件都是重而堅(jiān)固的鑄造構(gòu)件，而不是那種焊接構(gòu)件，改造后的機(jī)床性能高、質(zhì)量好，可以作為新設(shè)備繼續(xù)使用多年。若采用直流或交流伺服電機(jī)的半閉環(huán)控制，精度較閉環(huán)控制的查，但是穩(wěn)定性好，成本較低，調(diào)試維修較容易；但 是對(duì)于經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床來(lái)說(shuō)必要性不大。 X 軸方向移動(dòng)的工作臺(tái)尺寸重量約 為 150N。cm2) J 3Z =? 10 4? P4 L =104()4 =4(N22′由 [3]可知 η=)tan(tan ??v v =)01224tan( 224tan ??? ??? = 滾珠絲杠的傳動(dòng)效率高，這可使絲杠副的溫度變化較小，對(duì)減小熱變形，提高剛度、強(qiáng) 遼寧科技大學(xué) 第 29 頁(yè) 度都起 了很大作用。 22′ 滾道圓弧偏心距 e —— 絲杠大徑 d —— —— 絲杠小徑 d1 d1=d0+2e2R 絲杠長(zhǎng)度 S S〈 700 —— 螺母大徑 D —— 45 螺母小徑 D0 —— —— 螺母長(zhǎng)度 —— 58（ 2列） 傳動(dòng)齒輪的相關(guān)計(jì)算 1)傳動(dòng)比的計(jì)算 it =PL??3600 = ? ? = 2)初步分配傳動(dòng)比 由 [2]按獲得最小轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的原則分配傳動(dòng)比 i2 =21i it =i1 i2 得 i1 = i2 = 3)初步估計(jì)齒輪模數(shù) m= 遼寧科技大學(xué) 第 32 頁(yè) 小齒輪 Z1 =27 大齒輪 Z2 = i1 Z1 =? 27 =41 b1 =17mm b2 =20mm d1 =mZ1 =? 27 = d2 = mZ2 =? 41 =(mm) a1 = 2 21 dd ? = 2 ? =(mm) 小齒輪 Z3 =30 大齒輪 Z4 = i2 Z3 =? 30 =49 b3 =26mm b4 =28mm d3 = mZ3 =? 30 =(mm) 遼寧科技大學(xué) 第 33 頁(yè) d4 = mZ4 =? 49 =(mm) a2 =2 43 dd ? = 2 ? =(mm)4 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算 工作臺(tái)質(zhì)量折算到電機(jī)軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量： J1 =( ???180 )2 cm2) 所需轉(zhuǎn)動(dòng)力矩 快速空載時(shí)所需的力矩 M=M maxa +Mf +M0 當(dāng) n=nmax 時(shí) M maxa =Ma nmax =0maxLiv = 625100? =(r/min) M maxa = ??TJn = ???? = (Ncm) 為滿足最小步進(jìn)距要求，電動(dòng)機(jī)選用三相三拍工作方式 查表 72 知jMqMM = 遼寧科技大學(xué) 第 36 頁(yè) MjM = qM =( Nm) ③ 由 [5]表 107 選出齒寬系數(shù) d? = ④ 由 [5]表 106 查得材料的彈性影響系數(shù) ZE =189MPa21 ⑤由 [5]圖 1021d（ 按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度） 1limH? =600MPa 大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 2limH? =550MPa 小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 ⑥由 [5]1013 計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 遼寧科技大學(xué) 第 37 頁(yè) N1 =60n1 j h =60? 833? 1? （ 2? 8? 300? 15） =? 109 N2 =11iN =60? 833? 1? （ 2? 8? 300? 15） =? 109 ⑦ 由 [5]圖 1019 查得接觸疲勞壽命系數(shù) K 1HN = K 2HN = ⑧計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為 1%安全系數(shù) S=1 由式（ 1012），得 [ H? ]1 = SK HHN 1lim1? = ? =552(MPa) [ H? ]2 = SK HHN 2lim2? = ? =528( MPa) (2)計(jì)算 ① 試算小齒輪分度園直徑 dt 帶入 [ H? ] 中較小的值 dt121211])([ ))(1( Hd Et i ZiTK ?? ?? =?22)528( )()( ?? ???? =(mm) ② 計(jì)算圓周速度 v