【正文】 法具有結構簡單、工作可靠、調整方便的優(yōu)點，但預緊量不很準確。這種調隙方法結構簡單，但負荷量須預先設定且不能改變。 由以上比較，根據(jù)要求， Z向進給傳動系統(tǒng)采用滾珠絲杠螺母副的傳動方式。 在滿足機床要求的前提下， 通過對比本課題采用 通過 聯(lián)軸器聯(lián)接 電機與絲杠副 ，這是一種簡單的聯(lián)接形式具有大的扭轉剛度，制造成本低，傳動精度高，而且結構簡單，安裝調整方便。 另外對滾珠絲杠安裝處應進行削邊。 滾珠絲杠摩擦損失小，效率高，其傳動效率可在 90%以上；精度高 ， 壽命長；啟動力矩和運動時力矩相接近 ， 可以降低電機啟動力矩。為了提高支承的軸向剛度，選擇適當?shù)臐L動軸承也是十分重要的。固定端同時承受軸向力和徑向力 。安裝方式如圖 陜西理工學院畢業(yè)設計論文 第 14 頁 共 47 頁 所示： 圖 軸承之撐 運動部件的主要參數(shù) 已知技術參數(shù)： 縱向最大行程（ Z軸） 180/mm。） tf — 溫度系數(shù) (查表取 tf 為 。 6)mm=460mm mmPF hm 460*m a x0 ??? ? 初步確定滾珠絲杠螺母副的型號 根據(jù)以上計算所得的 Ph、 Cat、 dm和結構的需要，初步選擇 型號為 FF32065，其公稱直徑 0d 、基本導程 P0、額定動載荷 aC 和螺紋底徑 2d 如下表： 表 滾珠絲杠螺母副型號 0 32d mm? mmP 60 ? 偏心距 R/r= NCNC a 7 8 2 52 0 2 0 0a ??? ? mmdmm m 2 ??? 陜西理工學院畢業(yè)設計論文 第 14 頁 共 47 頁 珠絲杠螺母副承載能力校核 已 知滾珠絲杠螺母副的螺紋底徑 2 mm? ，已知滾珠絲杠螺母副的最大受壓長度 1 300L mm? ，絲杠豎直安裝時，取 1 1/3K? ，查表得 2 2K? ，則有 4 455212 2211 2 7 . 91 0 2 1 0 4 4 8 8 3 1 . 2 13 3 0 0cdF K K N NL? ? ? ? ? ? ? 本機床 Z 向進給系統(tǒng)滾珠絲杠螺 母副的最大軸向壓縮載荷為 Fmax=1694N，遠小于其臨界壓縮載荷 cF 的值，故滿足要求。 傳動精度計算 由機械傳動裝置引起的定位誤差為： mmmKKFss????? ? 2 8 31 2 712 2 511km a xm i n0k??????? ???????? ?? 對于 3 級滾珠絲杠。固定端同時承受軸向力和徑向力 。如表 所示 陜西理工學院畢業(yè)設計論文 第 26 頁 共 47 頁 表 軸承的選用與支撐 絲杠兩端的尺寸Ф , 可知軸承內徑 d=25mm 軸承采用成對安裝方式，軸承不宜過厚，選擇厚度較小的，查《機械設計手冊》選 60度角接觸球軸承厚度為 ，為了具有更好的潤化性和散熱性，應選用外徑 /內徑較大的軸承。 在過大的靜載荷或者沖擊載荷下，軸承元件間的接觸應力超過了元件材料的屈服極限，接觸部位發(fā)生塑性變形，形成凹坑，是軸承性能下降、摩擦阻力距增大。最大切削負轉距不得超過電動機的額定轉距折算到電動機軸上的最大切削負載轉距。在空載時，加速轉距應等于最大轉距減去摩擦轉距，其差值等于全部慣量（電動機 +負載慣量）乘于加速度斜率。 初選步進電機的步距角為 錯誤 !未找到引用源。步進電機可以作為一種控制用的特種電機，利用其沒有積累誤差的特點，廣泛應用于各種開環(huán)控制。當繞組內的電流值不變時，靜轉矩與失調角的關系稱為矩角特性。它的值也與負載的大小有關。動轉矩是指轉子轉動情況下的最大輸出轉矩值，它與運行頻率有關。 (2)精度 通常步進 電機的精度有兩種表示方法：一種用步距誤差的最大值來表示；一種用步距累積誤差最大值表示。 ,步進電機每發(fā)一個脈沖（ 176。伺服驅動系統(tǒng)的設計計算包括脈沖當量的計算，步進電機的選型和軸的結構設計和聯(lián)軸器的選擇。但也不是轉子慣量越大越好，因轉子慣量越大，總的慣量就越大，加速性能受影響。 磨粒磨損。 軸承承受的軸向載荷 Fmax=1694N. 預緊力 Fp=1050N, 支承方式 簡 圖 K2 λ f 一端固定 一端自由 一端固定 一端游動 2 二端支承 1 二端固定 4 陜西理工學院畢業(yè)設計論文 第 27 頁 共 47 頁 滾珠絲杠支撐形式采用兩端固定式，所選用的軸承型號為： (GB/T2921994) 7205C 如下圖所示 圖 7205C 軸承參數(shù) 其額定動載荷為 。這種結構使用最廣泛，目前國內中小型數(shù)控車床、立式加工中心等均采用這種結構。再加閉環(huán)反饋系統(tǒng)的補償，定位進度能進一步提高。 滾珠絲杠螺母副額定壽命的校核 ,滾珠絲杠的額定動載荷 20200aCN? ，已知其軸向載荷 Fmax=1694N，滾珠絲杠的轉速 nmax=，運轉條件系數(shù) fw=，222 1 2 mmA ???? ?陜西理工學院畢業(yè)設計論文 第 14 頁 共 47 頁 則有 rfFCLwa663 101 2 1 410a ???????????? hhnLL 6 1 4 1 6h ?? ??? 本機床數(shù)控化改造后，滾珠絲杠螺母副 的總工作壽命 Lh=61411h15000，故滿足要求。） kf — 可靠性系數(shù)（查表可靠性為 90%，取 hf 為 。 縱向快速進給速度： 。這種結構使用最廣泛，目前國內中小型數(shù)控車床、 立式加工中心等均采用這種結構。一種是把向心軸承和圓錐軸承組合使用，其結構雖簡單，但軸向剛度不足。在數(shù)控化改造的車床中 ， 應把原來的滑動絲杠換為滾珠絲杠 ， 以降低摩擦力，提高加工精度?，F(xiàn)在具體對其進行設計，計算 和選型。如果滾珠絲杠副在機床上外露，則應采用封閉的防護罩，如采用螺旋彈簧鋼帶套管、伸縮套管以及折疊式套管等。聯(lián)軸器采用撓性聯(lián)軸器，它能補償因同軸度及垂直度誤差引起的 “ 干涉 ” 現(xiàn)象 .采用這種撓性聯(lián)軸器把電動機與絲杠直接聯(lián)接， ， 不僅可以簡化結構，減少噪聲，而且可以消除傳動間隙，能 減少中間環(huán)節(jié)帶來的傳動誤差 ,提高傳動剛度。與過去的滑動絲杠副相比驅動力矩達到 1/3 以下 ,即達到 同樣運動結果所需的動力為使用滾動絲杠副的 1/3。如圖 所示，在兩個螺母的凸緣上各制有圓柱外齒輪，分別與固緊在套筒兩端的內齒圈相嚙合，其齒數(shù)分別為 z1和 z2，并相差一個齒。 常用的螺母絲杠消除間隙方法有： 墊片調隙式。一般一個螺母上裝有 2～ 4 個反向器，反向器沿螺母圓周等分分布。因此，在數(shù)控機床上得到了廣泛的應用，是目前中、小型數(shù)控機床的常見的傳動方式。為此，數(shù)控機床的進給傳動系統(tǒng)必須滿足 :（ 1）傳動精度高；（ 2）摩擦阻力??；（ 3）運動部件慣量小。 伺服電機是根據(jù)負載條件來選取的。如果在線圈中通以直流電，就會產生磁場，當 A、 B、 C三個磁極的線圈依次輪流通電，則 A、 B、 C 三對磁極就依次輪流產生磁場吸引轉子轉動。 根據(jù)需求，并且考慮到經(jīng)濟的效益，故選擇半閉環(huán)控制系統(tǒng)。 陜西理工學院畢業(yè)設計論文 第 7 頁 共 47 頁 圖 開環(huán)控制系統(tǒng) 控制系統(tǒng) : 位置檢測元件被安裝在電動機軸端或絲杠軸端，通過角位移的測量間接計算出機床工作臺的實際運行位置 (直線位移 )，并將其與 CNC 裝置計算出的指令位置 (或位移 )相比較，用差值進行控制，其控制框圖如圖 4 所示。 數(shù)控機床的進給系統(tǒng)，與普通機床不同。 陜西理工學院畢業(yè)設計論文 第 6 頁 共 47 頁 2. Z 向 進給傳動系統(tǒng) 總體方案的確定 進給傳動系統(tǒng)的組成及其原理 數(shù)控機床進給伺服系統(tǒng)是數(shù)控機床的關鍵組成部分。 4)利用計算機技術及模擬技術，開發(fā)能對刀具刃磨過程、排屑過程、磨削力變 化、磨削區(qū)溫度、磨削精度和磨削表面質量進行仿真的數(shù)控工具磨床軟件，也是未來數(shù)控工具磨床很好的一個發(fā)展方向。這些機床通用性雖然沒有萬能型刀具刃磨機床好，但它具有效率高、適用于大批量生產、能有效降低刀具制造生產成本等特點，適用于專業(yè)刀具生 產廠特定刀具的大批量生產，也是刀具刃磨機床的重要組成部分和發(fā)展方向。 采用數(shù)控工具磨床對刀具進行磨削加工必須依靠刀具磨削加工技術和編程技術，而各種復雜形狀刀具的磨削加工技術和編程軟件，目前在國外也屬于專利技術或保密技術。數(shù)控工具磨床已經(jīng)經(jīng)歷了幾代的產品發(fā)展過程。 數(shù)控機床的分類 數(shù)控機床 的品種和規(guī)格繁多，分類方法不一。 陜西理工學院畢業(yè)設計論文 第 2 頁 共 47 頁 1. 概述 數(shù)控機床的概念 數(shù)控機床是綜合應用計算機、自動控制、自動檢測及精密機械等高新技術的產物 ，是技術密集度及自動化程度很高的典型機電一體化加工設備 。 刀具在整個加工制造成本中，看似只占很小 的比例。 總結與體會 .......................................................................................................................... 45 致謝 ........................................................................................................................................ 46 參考文獻 ...............................................................................................................................55 陜西理工學院畢業(yè)設計論文 第 1 頁 共 47 頁 引 言 在機械加工中，金屬切削刀具是切削加工必不可少的重 要工具之一，在機械制造、汽車、模具、醫(yī)療器械、國防工業(yè)和航空航天等行業(yè)中占有十分重要的地位。 步進電機的選型與計算 ........................ 錯誤 !未定義書簽。 滾珠絲杠螺母副的種類 ........................................... 14 滾珠絲杠支承方式的確定 ......................................... 14 運動部件的主要參數(shù) ............................................. 16 滾珠絲杠的計算與選擇 ........................................... 17 滾珠絲杠導程的確定 ......................................... 17 滾珠絲杠的等效轉速 ......................................... 18 導軌摩擦力的計算 ........................................... 19 算滾珠絲杠螺母副的軸向負載力 ................ 錯誤 !未定義書簽?？梢?用來加車刀，麻花鉆，工立銑刀，球頭銑刀，階梯鉆，鉸刀，成形銑刀，深孔鉆，三角鑿刀和牛頭刨刀具等。 作者簽名： 日 期： 陜西理工學院畢業(yè)設計論文 學位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的研究成果。 作 者 簽 名： 日 期： 指導教師簽名： 日 期： 使用授權說明 本人完全了解 大學關于收集、保存、使用畢業(yè)設計（論文）的規(guī)定，即：按照學校要求提交畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版本；學校有權保存畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務；學?？梢圆捎糜坝　⒖s印、數(shù)字化或其它復制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績热荨? 作者簽名： 日期： 年 月 日 導師簽名： 日期： 年 月 日 陜西理工學院畢業(yè)設計論文 刀具刃磨中心 Z軸進給系統(tǒng)設計與建模 [摘要 ]本文主要闡述了刀具刃磨中心工具磨床 Z 軸進給系統(tǒng)設計與建模， 數(shù)控磨床是利用磨具對工件表 面進行磨削加工的機床，是高效高精度的刀具刃磨機床，特別是五軸聯(lián)動的數(shù)控工具磨床，是刀具刃磨機床發(fā)展的方向。 [關鍵詞 ] 刃磨中心 Z 軸進給