【正文】 80mm。外循環(huán)滾珠絲杠的每個(gè)螺母有 1 列 圈，一列 圈， 2 列 圈， 2 列 圈等種類(lèi)較多。 本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 401339828 二．滾珠絲杠螺母副的選型和校核 滾珠絲杠螺母副有專(zhuān)門(mén)工廠制造，當(dāng)類(lèi)別、型號(hào)選定和校核后，可以外購(gòu)。但是，通常同步帶傳動(dòng)中心距是可以調(diào)整的，以邊獲得同步帶傳動(dòng)必須有的適當(dāng)?shù)膹埦o力。 1. 計(jì)算設(shè)計(jì)功率 pd=(k+k1+k2)pm(kw) 式中： pm為同步帶傳遞的名義功率（ kw）由電機(jī)的選擇名義功率為 ,以知設(shè)計(jì)參數(shù)； k0 為載荷修正系數(shù)參考機(jī)電綜合設(shè)計(jì)表 214 為輕負(fù)荷傳遞功率且工作時(shí)間為普通使用每日 8h10h 所以 k0 取 。 1）；機(jī)械系統(tǒng) 機(jī)械系統(tǒng)主要由床身。 5）； 縱向和橫向進(jìn)給是兩套獨(dú)立的傳動(dòng)鏈，它們由步進(jìn)電機(jī)、齒輪副、絲桿螺母副組成，傳動(dòng)比應(yīng)滿足機(jī)床所要求的。當(dāng)間隔增大時(shí)就加快進(jìn)給速度，當(dāng)間隙減小時(shí)，就減慢進(jìn)給速度，以保持均衡的放電間隙，從而也維持了一定的加工電流。 4）； 線切割加工的效率低，成本較高，不適合于加工形狀簡(jiǎn)單的批量零件。在電極絲與工件之間加有足夠的、具有一定絕緣性能的工作液。尤其近年來(lái)，計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用和線電極電火花加工技術(shù)的結(jié)合。 數(shù)控電火花線切割機(jī)的設(shè)計(jì)具體的說(shuō)來(lái)應(yīng)該包括走絲設(shè)計(jì)， X、 Y 坐標(biāo)工作臺(tái)設(shè)計(jì)，脈沖電源的設(shè)計(jì)，控制部分的設(shè)計(jì)等。 雖說(shuō)設(shè)計(jì)是個(gè)人的行為，但由于自己的知識(shí)欠缺且設(shè)計(jì)的內(nèi)容跨越比較大包括電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、機(jī)械設(shè)計(jì)，很多地方肯定是難以具到，當(dāng)然有在顏竟成教授的悉心指導(dǎo)下，很多不懂的地方這正是我們要學(xué)的地方，同時(shí)在多方面有同學(xué)們的提示才得將設(shè)計(jì)順利進(jìn)行。 圖 中是線切割機(jī)床加工的工作原理示意圖 脈沖電源圖紙 程序鍵盤(pán)數(shù)控裝置介質(zhì)液泵步進(jìn)電機(jī)儲(chǔ)絲筒 圖 線切割機(jī)工作原理示意圖 線切割機(jī)床采用鉬絲作為電極絲。尺寸精度可以達(dá)到 ，表面粗糙度值 Ra 可達(dá)到 m。運(yùn)絲系統(tǒng)由運(yùn)絲電機(jī)傳動(dòng)給儲(chǔ)絲筒，通過(guò)行程開(kāi)關(guān)使儲(chǔ)絲筒作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而使得鉬絲運(yùn)動(dòng)。 3）； 根據(jù)系統(tǒng)的功能要求 ，微機(jī)控制系統(tǒng)中除了 CPU 外，還包括擴(kuò)展程序存儲(chǔ)器，擴(kuò)展數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器， I/O 接口電路；包括能輸入加工程序和控制命令的鍵盤(pán)，能顯示加工數(shù)據(jù)和機(jī)床狀態(tài)信息的顯示器；包括光隔離電路和步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路。 在上述的基礎(chǔ)上，有條件的還可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)鉬絲的角度調(diào)節(jié)，使加工過(guò)程更加細(xì)致。拖板的縱向和橫向運(yùn)動(dòng)是采用“一 V 一平”滾動(dòng)導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)。 in177。 查得帶型為 L型 小帶輪齒數(shù)為 16齒 且轉(zhuǎn)速為 1440r/min 另一小帶輪齒數(shù)為 18 齒 轉(zhuǎn)速為 320r/min。 鋼珠每一個(gè)循環(huán)閉路內(nèi)所含導(dǎo)程數(shù)稱(chēng)為圈數(shù)。通常，滾珠絲杠在出廠時(shí)，就已經(jīng)由制造廠調(diào)好預(yù)加載荷，并且預(yù)加載荷往往與絲杠副的額定動(dòng)載荷有一定的比例關(guān)系。滾珠絲杠副按其使用范圍及要求可分為 7 個(gè)精度等級(jí)。 矩形導(dǎo)軌 Fm＝ KFl+f1（ Fv+Fc+G） 本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 401339828 燕尾導(dǎo)軌 Fm＝ KFl+f1（ Fv+２ Fc+G） 三角形或綜合導(dǎo)軌 Fm＝ KFl+f1（ Fv+G） 式中： Fl,Fv,Fc 分別為工作臺(tái)進(jìn)給方向載荷、垂直載荷和橫向載荷（ N）； G 為移動(dòng)部件的重力； K 和 f1 分別為考慮顛覆力矩的影響的實(shí)驗(yàn)系數(shù)和導(dǎo)軌上的摩擦系數(shù)隨導(dǎo)軌型式不同而不同。 =1000 =20 其中 v 進(jìn)給速度由機(jī)床給定參數(shù) L。也可以從工廠的滾珠絲杠樣本的圖表中查出單位長(zhǎng)度軸向拉伸壓縮變形量，然后求出支撐間受力長(zhǎng)度的變形量。 本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 401339828 當(dāng)滾珠絲杠有予緊力時(shí)，且予緊力為軸向工作 載荷的 1/3 時(shí)，δ 2 值可減少到一半左右。圖中第二個(gè)為一端固定一端簡(jiǎn)支，常常用于較長(zhǎng)的臥式絲杠。綜合兩種導(dǎo)軌的優(yōu)缺點(diǎn)，在這里 DK7732線切割機(jī)床初步選用 SGDSWC1Ⅱ 。 本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 401339828 2）；滾動(dòng)導(dǎo)軌的予緊 直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副分為整體型直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副和分離型直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副。 滾動(dòng)體為球時(shí) L=50(CafHftfc/Ffw)3 滾動(dòng)體為滾子時(shí) L=100(CafHftfc/Ffw)10/3 式中： L 為滾動(dòng)導(dǎo)軌副的距離額定壽命（ km）； Ca 為額定動(dòng)載荷（ N） ,初選滾動(dòng)導(dǎo)軌型號(hào)后，可從樣本中查出； F 為每個(gè)滑塊上的工作載荷（ N）； fH= 50HRC時(shí) fH=； fT為溫度系數(shù)，當(dāng)工作溫度不超過(guò) 100 度時(shí)， fT=1； fc 為接觸系數(shù)，每根導(dǎo)軌條上裝有二個(gè)滑塊 fc=，裝三個(gè)滑塊時(shí) fc=，裝四個(gè)滑塊時(shí)fc=； fw 為載荷 /速度系數(shù)，無(wú)沖擊振動(dòng)或 v≤ 15m/min 時(shí) fw=1~，輕沖擊振動(dòng)或 15m/minv60m/min 時(shí) fw=~2 ，有 沖擊時(shí)候或 v60m/min 時(shí)fw=~。它的優(yōu)點(diǎn)是不會(huì)泄露，不需經(jīng)常加油；缺點(diǎn)是進(jìn)塵屑后易磨損導(dǎo)軌。 儲(chǔ)絲筒 與主軸裝配后的徑向跳動(dòng)量不應(yīng)大于 。這種聯(lián)軸器的優(yōu)點(diǎn)是，容許電動(dòng)機(jī)軸與儲(chǔ)絲筒軸有不同心和不平行（如最大不同心允許為~，最大不平行為 1 度），缺點(diǎn)是由它聯(lián)結(jié)的兩根軸在傳遞扭矩時(shí)會(huì)本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 401339828 有相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。具有以下四個(gè)特點(diǎn)：①轉(zhuǎn)速（或線速度）與脈沖頻率成正比；②在負(fù)載能力允許的范圍內(nèi)，不因電源電壓、負(fù)載、環(huán)境條件的波動(dòng)而變化；③速度可調(diào)，能夠快速啟動(dòng)、制動(dòng)和反轉(zhuǎn)；④定位精度高、同步運(yùn)行特性好。 前面提出的 m a xjmqkq MMM ??? ，僅僅是指初選電機(jī)后檢查電機(jī)最大靜轉(zhuǎn)矩是否滿足要求，但是不能保證電機(jī)啟動(dòng)時(shí)不丟步。常見(jiàn)的支承形式有以下幾種： 1）； 絲桿一端安裝兩個(gè)深溝球軸承或者角接觸軸承或者圓錐滾子軸承的稱(chēng)為固定支承；螺母相當(dāng)于固定支承。 3） 。高頻脈沖電源是進(jìn)行線電極切割的能源。主振電路中有數(shù)字振蕩電路和模擬振蕩電路及分立元件電路。存儲(chǔ)器也采用了較大的容量的存儲(chǔ)器，用來(lái)存放控制程序及擴(kuò)展程序的 EPEOM采用了 256k 容量 27256 芯片，用來(lái)存放輸入加工圖形程序的 RAM 采用了 256k容量的 62256 芯片，以增強(qiáng)微機(jī)的功能。（程序存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、 i/o 口、定時(shí) /計(jì)數(shù)器及一些其他特殊部件）。 Vss（ 20 腳）：接地。 2)。５ ))時(shí)，ＶＰＤ就向內(nèi)部提供電源。 3）； I/O 口的擴(kuò)展 在 MCS51 應(yīng)用系統(tǒng)中，單片機(jī)本身提供給用戶使用的輸入，輸出口線并不多，只有 p1 口和部分 p3 口線。 FF7DH， FF7EH， FF7FH。 A 口地址 dptr movx a, dptr 。 2 個(gè) 8 位和 1 個(gè) 6 位的可編程并行 I/O口， 1 個(gè) 14 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器。第 7 位用來(lái)設(shè)置定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 的操作。 8031 和本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 401339828 8155 的接口方法如下圖所示： 圖 8031 擴(kuò)展 8155 的連接圖 在上圖中， 8031 單片機(jī) P0 口輸出的低 8 位地址不需另加鎖存器而直接與8155 的 AD0~AD7 相連，既作低 8 位地址總線又作數(shù)據(jù)總線，地址鎖存直接用ALE 在 8155 鎖存。 立即數(shù) 41H 送到 8155RAM 的 20H 單元。動(dòng)態(tài)顯示方式是一位一位地輪流點(diǎn)亮各位顯示器，對(duì)每位顯示器 來(lái)說(shuō)，每隔一段 時(shí)間輪流點(diǎn)亮一次。這樣，既可減少限流電阻的功率消耗，又可以提高電機(jī)的運(yùn)行速度。B DB 04H 。循環(huán)標(biāo)志 DB 01H 。CB DB 03H 。 有脈沖輸入時(shí)。BA DB 00H 。AE DB 09H 。C DB 06H 。 在五相十拍的程序中， P1 口輸出的控制字是在程序中給定的。這種顯示方式將七段 LED顯示器的所有段選位并聯(lián)在一起，由一個(gè) 8位 I/O口控制，實(shí)現(xiàn)各位顯示器的分時(shí)選通。 LED顯示塊由發(fā)光二極管顯示字段組成，有 7 段和“米”字型之分，一片顯示塊顯示一位字符。 7， IO/M 端與 相連。其工作情況與 8255方式 0、方式 1 時(shí)大致相同，控制信號(hào)的含義也基本一樣。由于 8031單片機(jī)外接一片 8155后，就綜合的擴(kuò)展了數(shù)據(jù) RAM、I/O 端口和定時(shí) /計(jì)數(shù)器，因而是 MCS5 單片機(jī)系統(tǒng)中最常用的外圍接口芯片之一。 要輸出的數(shù)據(jù) DATA1 A movx dptr, a 。 在實(shí)際的應(yīng)用系統(tǒng)中，必須根據(jù)外圍設(shè)備的類(lèi)型選擇 8255 的操作方式，并在初始化程序中把相應(yīng)的控制字寫(xiě)入操作口。由于 MCS51 的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 RAM 和 I/O口的是統(tǒng)一編址的，因此用戶可以把外部 64kb 的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間的一部分接口作為擴(kuò)展外圍 I/O 的地址空間。輸入 /輸出管腳 本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 401339828 ~(32~39 腳 ) p0 是個(gè) 8 位漏 極開(kāi)路型雙向 I/O 口。此內(nèi)引腳提供控制信號(hào)，有些引 RST/VPD（ 9 引腳）：當(dāng)振蕩器運(yùn)行時(shí)，在此引腳加上兩個(gè)機(jī)器周期的高電平將使單片機(jī)復(fù)位（ RST）。時(shí)鐘引腳也可外接晶體振蕩器。內(nèi)部沒(méi)有程序存儲(chǔ)器，必須外接 EPROM 程序存儲(chǔ)器。具體系統(tǒng)組成圖如下： 通信接口 微 機(jī) 步進(jìn)電機(jī) 機(jī) 床 開(kāi)關(guān)量控制電路 步進(jìn)電機(jī) 本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 401339828 型單片機(jī)輸入輸出接口電路步進(jìn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)電路驅(qū)動(dòng)電路 電 源變頻信號(hào)鍵盤(pán)取樣信號(hào)顯示電源 程控機(jī)頭軸步進(jìn)電機(jī)軸步進(jìn)電機(jī) 圖 線切割機(jī)微機(jī)控制系統(tǒng)組成 二、數(shù)控系統(tǒng)硬件的電路設(shè)計(jì) 單片機(jī)通常是指芯片本身，它是由芯片制造商生產(chǎn)的，在它上面集成的是一些作為基本組成部分的運(yùn)算電路、控制器電路、存儲(chǔ)器、中斷系統(tǒng)、定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器以及輸入 /輸出口電路等。 該電源主要是由整流電路、主振電路和功放電路組成。電氣控制系統(tǒng)主要是控制工作液泵電機(jī)和儲(chǔ)絲筒電機(jī)等用。 特點(diǎn)：可預(yù)拉伸螺桿，以減少或消除螺桿水平安裝時(shí)，因自重 產(chǎn)生的彎曲，當(dāng)軸承預(yù)緊力大于螺桿載荷的 1/3 時(shí)，螺桿拉壓剛度可提高四倍，且不會(huì)承受壓力，無(wú)失穩(wěn)現(xiàn)象。 螺桿的支承方式有以下四種： 1）； 雙推自由支承： 將兩個(gè)方向相反的推力球軸承和兩個(gè)深溝球軸承裝在一端，另一端自由。 步進(jìn)電機(jī)啟動(dòng)有突跳啟動(dòng)和升速啟動(dòng)。而 BF 系列步進(jìn)電動(dòng)機(jī)為反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，具備以上的所有條件，我們選用的型號(hào) 90BF004 的電動(dòng)機(jī)作為主運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力源。此種聯(lián)軸器可傳遞較大的扭矩，同時(shí)在傳動(dòng)負(fù)荷超載時(shí)，摩擦面之間的滑動(dòng)還可起到過(guò)載保護(hù)作用。 2. 聯(lián)軸器 。 四．儲(chǔ)絲筒旋轉(zhuǎn)組合件的選擇 儲(chǔ)絲筒組合件主要是由儲(chǔ)絲筒、聯(lián)軸器軸承座組成 1. 儲(chǔ)絲筒 。 從產(chǎn)品樣本中選定的滾動(dòng)導(dǎo)軌副的型號(hào)，由查出的額定動(dòng)載荷 Ca，由計(jì)算距離額定壽命 L 或小時(shí)額定壽命 Lh，若 L 或 Lh 大于滾動(dòng)導(dǎo)軌的期望壽命定為 50km，滾子導(dǎo)軌的距離期望壽命為 100km。可根據(jù)要求的予緊訂貨，不需自己調(diào)整。 直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副包括導(dǎo)軌條和滑塊兩部分。 臨界載荷 Fk與絲杠工作載荷 Fm之比稱(chēng)為穩(wěn)定安全系數(shù) nk,如果 nk 大于許用穩(wěn)定性安全系數(shù) [nk]，則該滾珠絲杠不會(huì)失穩(wěn)。一般δ值不 應(yīng)大于機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)規(guī)定的定位精度值的一半。 FmL/EA(mm) =177。 =5mm L=60nt/1000000 =60 20 15000/1000000=18000000r C=3L fmFm =318 900 =2830N 其中 fm= 為運(yùn)轉(zhuǎn)系數(shù)取 Fm=900N 為工作載荷 初選滾珠絲杠副的尺寸規(guī)格，相應(yīng)的額定動(dòng)載荷 Ca 不得小于最大動(dòng)載荷 C：CaC。 滾珠絲杠最大動(dòng)載荷 C 可用下式計(jì)算 C= 3L fmFm 式中： L 為工作壽命，單位為 1000000r,L=60nt/1000000。適用于高剛度重載 荷。 1）； 滾珠絲杠副的參數(shù) 、公稱(chēng)直徑 dm，公稱(chēng)直徑即滾珠絲杠的名義直徑， dm 越大，承載能力越大。外循環(huán)每列有 圈， 圈， 圈等幾種，剩下的半圈作回珠。 =。 A≈ M+ ?/)]([8/1 2122 ZZPbM ?? M1=Pb/8(2Zb－ Z1－ Z2) M2=Pb/8(2Zb－ Z3－ Z4) M1=(2 160－ 16－ 72)= 本科機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 CAD 圖紙 401339828 M2=(2 160－ 48－ 18)= 所以 A1≈ + － 1/8[(72－ 16)/ π ] ≈ 545