【正文】 產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)中的數(shù)控機(jī)床應(yīng)用現(xiàn)狀，提出了專(zhuān)門(mén)化數(shù)控機(jī)床，專(zhuān)用化數(shù)控機(jī)床的觀點(diǎn)，并論述了在大批量生產(chǎn)條件下，專(zhuān)用機(jī)床向數(shù)控方向發(fā)展的趨勢(shì)和可能性。而裝備工業(yè)的技術(shù)水平和現(xiàn)代化程度決定著整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的水平和現(xiàn)代化程度，數(shù)控技術(shù)及裝備是發(fā)展新興高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和尖端工業(yè)（如信息技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)、生物技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)、航空航天等國(guó)防工業(yè)產(chǎn)業(yè)）的使能技術(shù)和重要裝備。 （ 2） 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，包括：控制系統(tǒng)硬件的基本組成，控制系統(tǒng)軟件的組成與結(jié)構(gòu)，計(jì)算機(jī)伺服控制系統(tǒng)和 PLC 控制系統(tǒng)。 40 2 報(bào)告過(guò)程 準(zhǔn)備工作充分 ,時(shí)間符合要求。 20%+Ⅲ179。 （請(qǐng)?jiān)谝陨舷鄳?yīng)方框內(nèi)打“√”） 作者簽名： 年 月 日 導(dǎo)師簽名： 年 月 日 摘 要 20 世紀(jì)中葉數(shù)控技術(shù)和數(shù)控機(jī)床的誕生標(biāo)志著生產(chǎn)和控制領(lǐng)域的一個(gè)嶄新時(shí)代的到來(lái)。 關(guān)鍵詞 ：生產(chǎn)率 經(jīng)濟(jì)型 可靠性 ABSTRACT Mid20th century technology and CNC numerical control marked the birth of the field of production and control of a new era. Science and Technology and the rapid development of social productive forces, the quality of mechanical products and productivity higher and higher requirements. Mechanical process automation requirements of achieving the abovementioned one of the most important measures. It can not only improve product quality, increase productivity, reduce production costs, producers also can greatly improve the working conditions. CNC machine tool39。 2021 年國(guó)內(nèi)數(shù)控金切機(jī)床產(chǎn)量已達(dá) 1. 8 萬(wàn)臺(tái)， 比上年增長(zhǎng) 28. 5%，機(jī)床行業(yè)產(chǎn)值數(shù)控化率從 2021 年的17. 4%提高到 2021 年的 22. 7%。這樣既可以提高加工生產(chǎn)率，改善加工工藝，還可以減少資金投入，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，縮短訂購(gòu)新的數(shù)控機(jī)床的交貨周期時(shí)間。所以必須大力提高機(jī)床的數(shù)控化率。只要找出主要的技術(shù)難點(diǎn)，解決關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，就可以最小的投資盤(pán)活最大的存量資產(chǎn)，爭(zhēng)取到最大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。數(shù)控機(jī)床可以很好地解決形狀復(fù)雜、精密、小批量及多變零件的加工問(wèn)題。0=，機(jī)床的工作壽命為 20210h， 切削狀況如表所示。 （ 4） 采用伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。0=181。 １０ ６ ｕｍ /℃，滾珠絲杠螺母副的有效行程 Lu=工作臺(tái)行程 +安全行程 +2179。角接觸球軸承兩件一組背對(duì)背安裝 ,組成滾珠絲杠的兩端固定支撐方式。因此，不存在壓桿不穩(wěn)定問(wèn)題。 查附錄 A表 A3得滾珠絲杠額定動(dòng)載荷Ｃ ａ ＝ 46500N，運(yùn)轉(zhuǎn)條件系數(shù) fw=，滾珠絲杠的軸向載荷 Fa=Famax =，滾珠絲杠螺母副轉(zhuǎn)速 n=nmax=1800r/min，故由式（ 237），式（ 238）得 L=(Ｃ ａ /Fafw)3179。 【 Z2FBmaxdQsin5β】 1/3 =（ 3）計(jì)算滾珠與滾道的接觸剛度 Kc 查附表 Ａ表Ａ－３得滾珠絲杠與滾道的接觸剛度Ｋ＝ 1585N/um，額定動(dòng)載荷Ca=46500N，滾珠絲杠上所承受的最大軸向載荷 Famax=，故由式（ 246b）得 Kc=Ｋ（ Famax/） 1/3 =（ 4）計(jì)算進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的綜合拉壓剛度 K0 由式（ 247a） 得進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的綜合拉壓剛度的最大值為 1/Kmax=1/Ksmax+1/Kb+1/Kc 故 Kmax= N/um 由式（ 247b） 得進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的綜合拉壓剛度的最小值為 1/Kmin=1/Ksmin+1/Kb+1/Kc 故 Kmin= 滾珠絲杠螺母副的扭轉(zhuǎn)剛度計(jì)算 由圖 41 可知，扭矩作用點(diǎn)之間的距離 L2=915mm，已知剪切模量G=179。 980ta) == (2)計(jì)算階躍加速力矩 已知加度時(shí)間 ta=，由式（ 259）得 Tap=2π nmax（ Jm+ Jd） /(60179。 106N/m，而滾珠絲杠螺母副和機(jī)床執(zhí)行部件的等效質(zhì)量 md=m+1/3 ms（其中， m、 ms分別是機(jī)床執(zhí)行部件的質(zhì)量（ kg）和滾珠絲杠螺母副的質(zhì)量（ kg）），則 m=275kg ms=π /4179。 kmax 由式（ 253）得 δ kmax= F0(1/ kmin1/ Kmax)179。公稱直徑與導(dǎo)程； 40mm， 10mm；螺紋長(zhǎng)度； 800mm，絲杠長(zhǎng)度； 1220mm；類(lèi)型與精度； P 類(lèi)， 2級(jí)精度。 參考文獻(xiàn) [1]范超毅 趙天嬋 吳斌方主編 .數(shù)控技術(shù)課程設(shè)計(jì) .中國(guó) 武漢：華中科技大學(xué)出版社， 2021. [2]《機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)》編寫(xiě)組 .機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)（第三冊(cè)） [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1986. [3]《加工中心應(yīng)用與維修》編委會(huì) .加工中心應(yīng)用與維修 [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1992. [4]李福生 .實(shí)用數(shù)控機(jī)床技術(shù)手冊(cè) [M].北京：北京出版社， 1993. [5]廖效果 .數(shù)控技術(shù) [M].武漢：湖北科學(xué)技術(shù)出版社， 2021. [6]文 懷興 .數(shù)控銑床設(shè)計(jì) [M] .北京 ： 化學(xué)工業(yè)出版社， 2021 致 謝 衷心的感謝我的指導(dǎo) 周 老師給予了精心的指導(dǎo)和熱情的幫助 ,尤其在課題設(shè)計(jì)的前期準(zhǔn)備階段和本人的數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)階段 ,導(dǎo)師提出許多寶貴的設(shè)計(jì)意見(jiàn) ,在最后的測(cè)試修改階段老師在百忙之中抽出時(shí)間為我們提供了必要的幫助 ,這樣使得我們得以順利的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)工作 ,在短暫的一個(gè)月的相處時(shí)間里 ,老師淵博的知識(shí) ,敏銳的思路和實(shí)事求是的工作作風(fēng)給我留下了深刻的印象 ,這將使得我終身受益 ,謹(jǐn)此向老師表示衷心的感謝和崇高 的敬意 。這是我們都希望看到的也正是我們進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的所在。 （ 1）計(jì)算由快進(jìn)扭矩 TKJ引起的滾珠絲杠螺母副的變形量θ 已知負(fù)載力矩 T=TKJ=1260Nmm，由圖 41 得扭矩作用點(diǎn)之間的距離 L2=915mm，絲杠底徑 d2=，由式（ 249）得 θ =179。 179。 + Tf） = ○2 按式（ 261）計(jì)算階躍加速時(shí)空載啟動(dòng)力矩 Tq’ Tq’ = Tap +（ T181。 105N/mm3，由式（ 263）得 Jr=π ρΣ nj=1D4jLj = （ 2）計(jì)算聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 J0 J0=179。 109r Lh=L/60n=98288h 一般來(lái)講，在設(shè)計(jì)數(shù)控機(jī)床時(shí)，應(yīng)保證滾 珠絲杠螺母副的總時(shí)間壽命 Lh≥20210h，故滿足要求。 105MPa，材料密度 ρ =179。 外徑 179。 106= （ 2）按式（ 232）計(jì)算滾珠絲杠 的預(yù)拉伸力 Ft 已知滾珠絲杠螺紋底徑 d2=，滾珠絲杠的溫度變化值Δ t=2℃，則 Ft= t d22= 確定滾珠絲杠螺母副支撐用的規(guī)格型號(hào) （ 1）按式（ 233）計(jì)算軸承受的最大軸向載荷 FBmax FBmax= Ft+ Famax= （ 2）計(jì)算軸承的預(yù)緊力 FBp FBp =FBmax/3= （ 3）計(jì)算軸承的當(dāng)量軸向載荷 FBam FBam= FBp+Fm= （ 4）按式（ 215）計(jì)算軸承的基本額定動(dòng)載荷 C 已知軸 承的工 作轉(zhuǎn) 速 n=nm=260r/min， 軸承 所承受 的當(dāng) 量軸 向載荷FBam=，軸承的基本額定壽命 L=20210h，軸承的徑向載荷 Fr 和軸向載荷Fa分別為 Fr=FBamcos60。0（ W+ fg） =850N 計(jì)算滾珠絲杠螺母副的軸 向負(fù)載力 （ 1）按式（ 210a）計(jì)算最大軸向負(fù)載力 Famax Famax= F1+ F181。 第二章 設(shè)計(jì)計(jì)算 (1)計(jì)算各切削力分力 取垂向方向最大切削分力是 1100N， 即垂向切削力 Fv=1100N， 主切削力 Fz= Fv /=2021N 縱向切削力 F1= =800N 橫向切削力 Fc= =1900N （ 2）計(jì)算電動(dòng)機(jī)的額定功率 若主傳動(dòng)的機(jī)械效率 ?m= V=π Dn/60=PE= FzV/?m= 所以取電動(dòng)機(jī)的額定功率 PE= 表 11鑲條緊固力 推薦值 導(dǎo)軌形式 主電動(dòng)機(jī)功率 /kw 11 15 18 貼塑滑動(dòng)導(dǎo)軌 500 800 1500 2021 2500 3000 3500 滾動(dòng)直線導(dǎo)軌 25 40 75 100 125 150 175 導(dǎo)軌摩擦力的計(jì)算 （ 1）按式（ 28a）計(jì)算在切削狀態(tài)下的導(dǎo)軌摩擦力 F181。 （ 1） 工作臺(tái)工作面尺寸（寬度 179。如：數(shù)控機(jī)床價(jià)格昂貴，一次性投資巨大等，因此，普通銑床的數(shù)控改造，大有可為。 小型企業(yè)為了發(fā)展生產(chǎn)，常希望對(duì)原有舊機(jī)床進(jìn)行改造，實(shí)現(xiàn)數(shù)控化、自動(dòng)化。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，從 1979～ 1988 年 10 年 間，全國(guó)引進(jìn)技術(shù)改造項(xiàng)目就有 18446 項(xiàng)，大約 億美元。 我國(guó)目前機(jī)床總量 380 余萬(wàn)臺(tái)，而其中數(shù)控機(jī)床總數(shù)只有 萬(wàn)臺(tái)，即我國(guó)機(jī)床數(shù)控化率不到 3％。但由于國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床不能滿足市場(chǎng)的需求，使我國(guó)機(jī)床的進(jìn)口額呈逐年上升態(tài)勢(shì)， 2021 年進(jìn)口機(jī)床躍升至世界第 2 位，達(dá)24. 06 億美元，比上年增長(zhǎng) 27％。 1952 年美國(guó)麻省理工學(xué)院在一臺(tái)立式銑床上裝了一套試驗(yàn)性的數(shù)控系統(tǒng)，成功地實(shí)現(xiàn)同時(shí)控制三軸的運(yùn)動(dòng)，它成了世界上第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床。機(jī)械加工工藝過(guò)程的自動(dòng)化成為實(shí)現(xiàn)上述要求的最重要的措施之一。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)的成果作品。 10 4 答 辯 回答問(wèn)題有理論依據(jù)，基本概念清楚