【正文】 加速力矩=kgf已知在不切削狀態(tài)下的軸向負(fù)載力(即為空載時(shí)的導(dǎo)軌摩擦力)=210N，則由公式(44)得===已知滾珠絲杠的密度=103kg/cm3，則由公式(41)得== ==㎏滾珠絲杠的最小慣性矩為=== mm4取=，由表36得= ，由上式得 = == 29188r/min，遠(yuǎn)小于其臨界轉(zhuǎn)速，故滿足要求。 滾珠絲杠螺母副的承載能力校驗(yàn) 滾珠絲杠螺母副臨界壓縮載荷的校驗(yàn)= 105 N (313)式中 ——滾珠絲杠螺母副的螺紋底徑(mm)； ——滾珠絲杠螺母副的最大受壓長度(mm)； ——安全系數(shù)，絲杠垂直安裝時(shí)取=1/2，絲杠水平安裝時(shí)取=1/3； ——安全系數(shù)，與支承方式有關(guān)，參見表與支承方式有關(guān)的系數(shù)； ——滾珠絲杠螺母副承受的最大軸向壓縮載荷(N)。取滾珠絲杠的當(dāng)量=（該轉(zhuǎn)速為最大切削進(jìn)給速度時(shí)的轉(zhuǎn)速），已知= m/min，滾珠絲杠的基本導(dǎo)程=6mm,則===120 r/min=== N 估算允許的滾珠絲杠的最大軸向變形誤差是影響進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)重復(fù)定位精度最主要的因素，一般占重復(fù)定位精度的1/3～1/2，所以，在初選滾珠絲杠是，從重復(fù)定位精度的角度考慮，規(guī)定滾珠絲杠螺母副允許的最大軸向變形量必須滿足下式=（1/3～1/2）重復(fù)定位精度影響定位精度最主要的因素是滾珠絲杠螺母副的螺距誤差、滾珠絲杠本身的彈性變形（因?yàn)檫@種變形是隨滾珠絲杠螺母在滾珠絲杠上的不同位置而變化的）和滾珠絲杠螺母副所受摩擦力矩的變化（因?yàn)樵撟兓绊懴到y(tǒng)的死區(qū)誤差）。此時(shí)，最大軸向負(fù)載力可用下式計(jì)算：1. 坐標(biāo)軸導(dǎo)軌水平時(shí)，有=N (35)2. 坐標(biāo)軸導(dǎo)軌垂直時(shí)，有=N (36)式中 ——力的縱向切削分力(N)?？赏ㄟ^類比實(shí)驗(yàn)和計(jì)算等方法綜合確定 = (21) = (22)式中 ——主軸最高轉(zhuǎn)速(m/min)； ——主軸最低轉(zhuǎn)速(m/min)； ——典型工序的最大切削速度(m/min)； ——典型工序的最小切削速度(m/min)；——最大、最小計(jì)算直徑。右半部也同樣形成無鍵聯(lián)接。 ，由于傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)中增加了一級(jí)齒輪，故走刀方向與原系統(tǒng)設(shè)定的方向相反，調(diào)整步進(jìn)電機(jī)的接線使其方向變反，即可恢復(fù)系統(tǒng)約定的運(yùn)行方向。數(shù)控改造對(duì)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的要求：1. 采用低摩擦的傳動(dòng)副[12]；2. 最佳的降速比，為了達(dá)到數(shù)控機(jī)床所要求的速度，使刀架的運(yùn)動(dòng)盡可能的加速，以跟蹤數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的指令；3. 縮短傳動(dòng)鏈以及用預(yù)緊的辦法提高傳動(dòng)系統(tǒng)的剛度；4. 消除傳動(dòng)間隙，以減小返向行程誤差；5. 滿足低振動(dòng)和高可靠性方面的要求。另外，隨著科技的進(jìn)步，生產(chǎn)依賴于設(shè)備的程度日益增大，企業(yè)的產(chǎn)量、質(zhì)量、效率、成本、安全及環(huán)境保護(hù)和勞動(dòng)情緒都受設(shè)備的制約，實(shí)現(xiàn)企業(yè)的現(xiàn)代化己勢在必行?！　鴥?nèi)對(duì)高中檔機(jī)床的需求無論在消費(fèi)量還是消費(fèi)金額方面都已超過了低檔機(jī)床。從此，傳統(tǒng)機(jī)床產(chǎn)生了質(zhì)的變化。通過確定基本系數(shù)、運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)，選擇了滾珠絲杠和聯(lián)軸器。因此，現(xiàn)在國內(nèi)的主要先進(jìn)的數(shù)控機(jī)床都是進(jìn)口的，即使自己做的車床中的精密部件如精密絲杠都是靠進(jìn)口的，價(jià)格昂貴，沒法靠自己的技術(shù)來制造。 第四代數(shù)控： 從1970年開始采用大規(guī)模集成電路的小型通用電子計(jì)算機(jī)控制的系統(tǒng)(CNC)。1. 數(shù)控系統(tǒng)向開放式體系結(jié)構(gòu)發(fā)展；2. 數(shù)控系統(tǒng)向軟數(shù)控方向發(fā)展；3. 數(shù)控系統(tǒng)控制性能向智能化方向發(fā)展；4. 數(shù)控系統(tǒng)向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展；5. 數(shù)控系統(tǒng)向高可靠性方向發(fā)展；6. 數(shù)控系統(tǒng)向復(fù)合化方向發(fā)展； 7. 數(shù)控系統(tǒng)向多軸聯(lián)動(dòng)化方向發(fā)展。該車床具有分離運(yùn)動(dòng)，加工精度高等特點(diǎn)，進(jìn)行數(shù)控改造更有實(shí)際意義[911]。在使用滾珠絲杠副時(shí)應(yīng)注意，由于滾珠絲杠副具有可逆?zhèn)鲃?dòng)特性，沒有自鎖能力，在高速大慣量系統(tǒng)中應(yīng)設(shè)置制動(dòng)機(jī)構(gòu)。1—電機(jī)軸；12—螺釘；3—法蘭；4—外錐環(huán)；5—左本體；13—螺栓；116—墊片；9—右本體；10—法蘭；11—絲杠。 尺寸參數(shù)1. 通過主軸孔最大棒料直徑＝＝320＝32mm2. 車床寬度＝＝243mm3. 經(jīng)濟(jì)合理的工件或刀具直徑按照以下經(jīng)驗(yàn)公式估定=（～）= = 320 = 192mm=（～）= = 320 = 32mm 運(yùn)動(dòng)參數(shù)最高和最低轉(zhuǎn)速不能僅用計(jì)算方法來確定。由車削抗力和可以按下列比例：：= 1 : : (31)由式(31)得= = == = =式中 ——主切削力；——走刀方向的切削分力；——垂直走刀方向的切削分力。滾珠絲杠的基本導(dǎo)程=6 mm，進(jìn)給傳動(dòng)鏈的脈沖當(dāng)量= mm/脈沖，則進(jìn)給傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)比得=== 5按最小慣量條件，從圖滾珠絲杠螺母副的圈數(shù)和列數(shù)和圖滾珠絲杠螺母副的尺寸系列查得該減速器應(yīng)采用2級(jí)傳動(dòng)，傳動(dòng)比可以分別取=2，=。2. 兩端支承或兩端固定時(shí)，有=mm (312)式中 ——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2+螺母長度+支承長度≈（～）行程+（25～30）。為了安全起見，一般滾珠絲杠螺母副的最高轉(zhuǎn)速應(yīng)低于臨界轉(zhuǎn)速。扭矩作用點(diǎn)之間的距離=387mm，已知滾珠絲杠的剪切模量=104 MPa，滾珠絲杠的底徑=，由公式(324)得：===cm2 計(jì)算折算到電動(dòng)機(jī)軸上的負(fù)載力矩 折算到電動(dòng)機(jī)軸上的切削負(fù)載力矩的計(jì)算=N/m (43)式中 ——在切削狀態(tài)下，各坐標(biāo)軸的軸向負(fù)載力(N)； ——電動(dòng)機(jī)每轉(zhuǎn)一圈，機(jī)床執(zhí)行部件在軸向移動(dòng)距離(m)； ——進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的總效率，絲杠與電動(dòng)機(jī)直連時(shí)，取=；絲杠與電動(dòng)機(jī)不直連時(shí)，取=。m (46)2. 切削時(shí)（工進(jìn)力矩），有= Ncm2；而進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的負(fù)載慣量 = kgcm2；最高空載啟動(dòng)頻率，3000 Hz；運(yùn)行頻率，16000 Hz；分配方式，五相十拍；質(zhì)量，92 kg。 驗(yàn)算慣量匹配為了使機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的慣量達(dá)到較合理的匹配，系統(tǒng)的負(fù)載慣量與伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量之比一般應(yīng)滿足，即因?yàn)?=，故滿足慣量匹配要求。 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)由綜合拉壓剛度變化引起定位誤差= = = 103 mm即=6，故滿足要求。2. 扭轉(zhuǎn)變形引起的軸向移動(dòng)滯后量的計(jì)算由該扭轉(zhuǎn)變形量引起的軸向移動(dòng)滯后量將影響工作臺(tái)的定位精度，由式(53)得==≈=結(jié) 論 數(shù)控技術(shù)和數(shù)控機(jī)床是制造業(yè)現(xiàn)代化得基礎(chǔ)，更是一個(gè)國家綜合國力的重要體現(xiàn)，直接影響到一個(gè)國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和綜合國力。原有的支撐結(jié)構(gòu)也保留，用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)縱、橫向進(jìn)給。參考文獻(xiàn)1 [M].北京：北京理工大學(xué)出版社，2007,522.2 [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006,715.3 [M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2007,432.4 丁軍，[J].機(jī)電一體化，2003,04：102105.5 [J].,02:2427.6 [J].煤礦機(jī)械，2008,02:4547.7 [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011,1620.[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2001,623.9 [M].北京：清華大學(xué)出版社。同時(shí)改造后的數(shù)控系統(tǒng)采用開環(huán)控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，易掌握，調(diào)試和維修比較方便。我國是世界上機(jī)床產(chǎn)量最多的國家，但數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)品競爭力在國際市場中仍處于較低水平，對(duì)通用機(jī)床進(jìn)行數(shù)控化改造是我國機(jī)床工業(yè)技術(shù)發(fā)展的重要方向。） (52)式中 ——扭轉(zhuǎn)角（176。cm2= kgm機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)空載啟動(dòng)力矩與所需的步進(jìn)電機(jī)的最大靜力矩的關(guān)系為 = = = N當(dāng)機(jī)床執(zhí)行部件以最快速度=1200mm/min運(yùn)動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)的最高轉(zhuǎn)速為== 1000 r/min由式(48)得=== kgfm切削時(shí)（工進(jìn)力矩），由公式(47)得=== Nm (44)式中 ——不切削狀態(tài)下各坐標(biāo)軸的軸向負(fù)載力(即為空載時(shí)的導(dǎo)軌摩擦力，N)。cm2 (41)式中 ——材料密度(kg/cm3)，對(duì)于鋼=103kg/cm3； ——回轉(zhuǎn)體的直徑(cm)； ——回轉(zhuǎn)體的長度(cm)； ——零件序號(hào)，=1,2，…。滾珠絲杠螺母副臨界轉(zhuǎn)速的計(jì)算長度=337 mm，其彈性模量=105 MPa ，密度=N/mm3，重力加速度= 103mm/s2。表35 有效行程內(nèi)的目標(biāo)行程公差和允許的行程變動(dòng)量 （單位：）有效行程/mm精度等級(jí)123453156688121216162323315~4007698121218172525400~500871010131320192726500~630971111141422213029630~800108131216