【正文】 1630001FK71005AF711830001FK71015AF71182530001FK71035AF711829 作用在絲杠副上各種轉(zhuǎn)矩的計(jì)算外加載荷產(chǎn)生的摩擦力矩TF（Nm）式中Ph滾珠絲杠副的導(dǎo)程未預(yù)緊的滾珠絲杠副效率3級精度的絲杠取=；4級取=F作用在滾珠絲杠上的外加軸向載荷的最大值。一般可忽略不計(jì)。由于滾珠絲杠只受扭矩，不受彎矩也不受徑向載荷，其受見圖如下：[]—許用應(yīng)力（N/）—滾珠絲杠螺紋底經(jīng)（mm）。g 帶與帶輪制造工藝復(fù)雜。傳動(dòng)比i前面已經(jīng)給出為i=3 帶輪設(shè)計(jì)帶輪齒數(shù)：小帶輪齒數(shù)Z1=3大帶輪齒數(shù)Z2=40帶輪節(jié)圓直徑：小帶輪節(jié)圓直徑d1=、大帶輪節(jié)圓直徑d2=；帶輪外徑：小帶輪外徑do1=、大帶輪外徑do2=。 Wei Wuamp。由于我水平有限，設(shè)計(jì)中許多地方還不是很了解，在設(shè)計(jì)過程中不斷虛心請教。與梯形齒同步帶傳動(dòng)相比，除一般同步帶傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)外，更突出的特點(diǎn)是：承載能力大大提高；較梯形齒同步帶傳動(dòng)高120~200%；（1） 降低了振動(dòng)和噪音；（2） 減輕了帶齒工作面的磨損；（3） 傳動(dòng)效率得到提高；（4） 傳動(dòng)更為平穩(wěn)，適于更高轉(zhuǎn)速的傳動(dòng)。c 傳動(dòng)平穩(wěn)，能吸振，噪音小。一般可忽略不計(jì)。可查軸承樣本及有關(guān)資料。因此，滾珠絲杠副安裝到機(jī)床上時(shí)，應(yīng)注意：（1）絲杠的軸線必須和與之配套導(dǎo)軌的軸線平行，機(jī)床上的兩端軸承座與螺母座必須三點(diǎn)成一線（2）安裝螺母時(shí)，盡量靠近支撐軸承（3）同樣安裝支撐軸承時(shí)，盡量靠近螺母安裝部位。 設(shè)計(jì)螺母座，軸承座及緊固及緊固螺釘時(shí)要注意保證足夠的剛性。螺母座孔端面與螺母座孔軸線垂直。在選用內(nèi)循環(huán)滾珠絲杠副是必須有一端軸承內(nèi)徑略小于絲杠底徑d2。按照已估算出的Ph、Cam在樣本中查出絲杠底徑d2，額定動(dòng)載荷Ca應(yīng)注意到d2≥d2m，Ca≥Cam但不宜過大，否則會(huì)使?jié)L珠絲杠副的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量偏大，結(jié)構(gòu)尺寸也偏大。一般占重復(fù)定位精度的（1/2~1/3）。其中前三項(xiàng)是最主要的，而Ks又占總量的（1/3~1/2）。表32 車床常用切數(shù)削狀況及參數(shù)切削方式縱向切削力Pxi垂向切削力Pzi（N）進(jìn)給速度Vim/min工作時(shí)間百分比絲杠軸向載荷(N)絲杠轉(zhuǎn)速r/min強(qiáng)力切削2000120010292060一般切削100050030185080精切削5002001501320100快速進(jìn)給0015108001500 滾珠絲杠副的當(dāng)量轉(zhuǎn)速nm及當(dāng)量載荷Fm 滾珠絲杠副在n1，n2，n3，……nn各種轉(zhuǎn)速下，各轉(zhuǎn)速工作時(shí)間占總時(shí)間的百分比分別為t1%，t2%，t3%……tn%，所受荷載分別是F1，F(xiàn)2，F(xiàn)3……Fn。傳動(dòng)裝置的簡圖如下:圖21 數(shù)控車床Z 軸進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡圖1 主傳動(dòng)系統(tǒng) 數(shù)控車床主運(yùn)動(dòng)要求速度在一定范圍內(nèi)可調(diào)、有足夠的驅(qū)動(dòng)功率，主軸回轉(zhuǎn)軸心線的位置準(zhǔn)確穩(wěn)定、并有足夠的剛性與抗振性。④ 減小系統(tǒng)的摩擦阻力 進(jìn)給系統(tǒng)的摩擦阻力一方面會(huì)降低傳動(dòng)效率、產(chǎn)生發(fā)熱，而且，它還直接影響系統(tǒng)的快速性，此外，由于摩擦力的存在，動(dòng)、靜摩擦因素的變化，將導(dǎo)致傳動(dòng)部件的彈性變形，產(chǎn)生非線性的摩擦死區(qū)，影響系統(tǒng)的定位精度和閉環(huán)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性。 傳動(dòng)系統(tǒng)的剛度和慣量主要決定于機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，而傳動(dòng)系統(tǒng)的間隙，摩擦死區(qū)則是造成傳動(dòng)系統(tǒng)的非線性的主要原因。數(shù)控車床的伺服系統(tǒng)按其功能可分為：進(jìn)給伺服系統(tǒng)和主軸伺服系統(tǒng)。由于數(shù)控車床在一次裝夾中能完成多個(gè)表面的連續(xù)加工，因此提高了加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率，特別適用于復(fù)雜形狀的回轉(zhuǎn)類零件的加工。 FMC 和FMS 技術(shù)是實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS Computer Integrated Manufacturing System ）的重要基礎(chǔ)。由于這類產(chǎn)品生產(chǎn)批量小，品種多，一般都采用機(jī)床加工。所以，本文對原有的普通車床進(jìn)行了改造。 在設(shè)計(jì)中采用安川公司的數(shù)控及伺服電機(jī)，通過滾珠絲杠來傳遞動(dòng)力。當(dāng)產(chǎn)品改型時(shí)，機(jī)床與工藝裝備均需做相應(yīng)的變換和調(diào)整，而且通用機(jī)床的自動(dòng)化程度不高，基本上由人工操作，難于提高生產(chǎn)效率和保證產(chǎn)品質(zhì)量。數(shù)控技術(shù)已經(jīng)成為衡量現(xiàn)代制造技術(shù)水平高低的標(biāo)志，其擁有量代表著一個(gè)國家工業(yè)的整體實(shí)力。 數(shù)控車床的組成數(shù)控車床一般由以下幾部分組成： ① 主機(jī)主機(jī)是數(shù)控車床的機(jī)械部件，包括床身、主軸箱、刀架、尾座、進(jìn)給 機(jī)構(gòu)等。主軸伺服系統(tǒng)用于控制車床主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，數(shù)控車床對機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的要求可以概括如下：① 提高傳動(dòng)部件的剛度 一般般來說，數(shù)控車床的直線運(yùn)動(dòng)的定位精度和分辨率都要達(dá)到微米級，回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的定位精度和分辨率都要達(dá)到角秒級，伺服電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩（特別是啟動(dòng)，制動(dòng)時(shí)的力矩）也很大。采用滾珠絲杠螺母副、靜壓絲杠螺母副、直線滾動(dòng)導(dǎo)軌、靜壓導(dǎo)軌和塑料導(dǎo)軌等等高效執(zhí)行部件，以減少系統(tǒng)的摩擦阻力，提高運(yùn)動(dòng)精度，避免低速爬行。2 進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng) 數(shù)控車床進(jìn)給系統(tǒng)是用數(shù)字控制X 、Z 坐標(biāo)軸的直接對象，工件最后的尺寸精度和輪廓精度都直接受進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)精度、靈敏度和穩(wěn)定性的影響，為此，數(shù)控車床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)充分注意減少摩擦力，提高傳動(dòng)精度和剛度，消除傳動(dòng)間隙以及減少運(yùn)動(dòng)件的慣量等。Nm= n1+ n2+……nn各種切削方式下，絲杠轉(zhuǎn)速ni= 其中ni：絲杠轉(zhuǎn)速 r/min Vi：進(jìn)給速度 m/min 。所以一般情況下可按下式精心進(jìn)行計(jì)算： 機(jī)械裝置中移動(dòng)部件處在不同位置時(shí)系統(tǒng)的剛度K是不同的，剛度最小處用Kmin表示。所以規(guī)定滾珠絲杠副允許的最大軸向變形：δm. 重復(fù)定位精度 定位精度 影響定位精度最主要的因素是滾珠絲杠副的精度，其次是滾珠絲杠本身的拉壓彈性變形（因這種彈性變形隨滾珠絲螺母在絲杠上的位置變化而變化）。接著再確定公稱直徑。其次軸承樣本上規(guī)定的預(yù)緊力應(yīng)大于軸承承受最大載荷FBmax的1/3。當(dāng)所受載荷沖擊力不大時(shí)，可僅用螺母法蘭凸緣的內(nèi)側(cè)面作安裝基準(zhǔn)面，這時(shí)就保證螺母座面與導(dǎo)軌垂直，裝配時(shí)應(yīng)找螺母外圓與絲杠支承軸承孔同心。在承載方向設(shè)計(jì)加強(qiáng)筋。2 滾珠絲杠副安裝到機(jī)床上時(shí)，盡量不要把螺母從絲杠上卸下來。Kc滾珠絲杠副中滾珠與滾道德接觸剛度可查樣本。滾珠絲杠副的扭轉(zhuǎn)剛度，一般可忽略不計(jì)。d 傳動(dòng)比可達(dá)10，且?guī)л喼睆奖萔帶小很多，結(jié)構(gòu)緊湊，高速達(dá)50m/s，傳動(dòng)功率達(dá)300KW。所以決定在進(jìn)給系統(tǒng)中采用圓弧齒面的同步帶傳動(dòng)。得到沈陽工程學(xué)院機(jī)械系多位老師的指點(diǎn)，同時(shí)我也查閱了許多的資料，使我獲益匪淺，增強(qiáng)了對今后從事機(jī)械行業(yè)的信心，在此向各位曾經(jīng)幫助我們完成設(shè)計(jì)任務(wù)的各位老師表示衷心的感謝。參考文獻(xiàn)[1] ：機(jī)械工業(yè)出版社，2001[2] ：機(jī)械工業(yè)出版社，2004 吳浩烈主編. 電機(jī)及電力拖動(dòng)基礎(chǔ). 重慶：重慶大學(xué)出版社，2004 李洪主編. 實(shí)用機(jī)床手冊. 沈陽：遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，1999 ： 沈陽航空工業(yè)學(xué)院，2006 . 陜西科學(xué)技術(shù)出版社,1998 修訂版 機(jī)床設(shè)計(jì)手冊編寫組 . 機(jī)床設(shè)計(jì)手冊 . 第2冊 .：機(jī)械工業(yè)出版社，1986 ：化學(xué)工業(yè)出版社，2002 孫恒 .陳作摸 .機(jī)械原理. ：高等教育出版社，2001 .北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1991 ，2003 ：機(jī)械工業(yè)出版社，2001 王少懷主編 .機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊（中冊）.北京 :電子工業(yè)出版社，2006 吳宗澤 .機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊 .北京；機(jī)械工業(yè)出版社，2003 [15] . 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