【正文】 1625233531800~100011915131717291540331000~12513101814191934294639 確定滾珠絲杠螺母副的規(guī)格型號滾珠絲杠螺母副的規(guī)格型號為FFZL25063P3/585400，其具體參數(shù)如下=25 mm ， =6 mm=11500N= N== mm 縱向進給系統(tǒng)的設(shè)計計算由于縱向進給系統(tǒng)的設(shè)計計算與橫向類似，故計算過程省略。表32 精度系數(shù)精度等級357101表33 可靠性系數(shù)可靠性/(%)9095969798991表33 載荷性質(zhì)系數(shù)載荷性質(zhì)無沖擊（很平穩(wěn)）輕微沖擊伴有沖擊或振動1~~~2已知數(shù)控機床的預(yù)期工作時間= 15 000 h，滾珠絲杠的當(dāng)量載荷== N，查表34質(zhì)系數(shù)得，載荷性質(zhì)系數(shù)=；查表32精度系數(shù)數(shù)，有文獻[21617]查表2622精度選擇初步選擇滾珠絲杠的精度等級為3級精度，取精度系數(shù)=1；查表33系數(shù)得，可靠系數(shù)=1。 以知主切削力的垂向切削分力== N，橫向切削分力==,移動部件的全部重量(包括機床夾具和工件的重量)=㎏(所受重力=600N)，查表31鑲條緊固力=800N，取導(dǎo)軌動摩擦系數(shù)=，則 = (600＋800＋＋)= 表31 鑲條緊固力推薦值 （單位：N）導(dǎo)軌形式主電動機功率/kW1115貼塑滑動導(dǎo)軌5008001500200025003000滾動直線導(dǎo)軌254075100125150 在不切削狀態(tài)下坐標(biāo)軸導(dǎo)軌摩擦力的計算1. 坐標(biāo)軸導(dǎo)軌水平時，有= N (33) 2. 坐標(biāo)軸導(dǎo)軌垂直時，有= N (34) 坐標(biāo)軸導(dǎo)軌水平時，計算在不切削狀態(tài)下坐標(biāo)軸導(dǎo)軌摩擦力和，由式(33)得==(600＋800)=210N==(600＋800)=280N 計算滾珠絲杠螺母副的軸向負載力 最大軸向負載力的計算滾珠絲杠螺母副的最大軸向負載力發(fā)生在機床電動機滿功率運行的切削狀態(tài)時。在傳動系統(tǒng)擬定好以后，驗算各主要傳動件的最大圓周速度應(yīng)不超過允許值[18]。這種聯(lián)軸器的工作原理是：聯(lián)軸節(jié)的左半部裝在電機軸上，當(dāng)擰緊螺釘2時，件3和件5相互靠近，擠壓內(nèi)錐環(huán)17和外錐環(huán)4，使外錐環(huán)內(nèi)徑縮小，內(nèi)錐環(huán)外徑脹大，使件5與電機軸1形成無鍵聯(lián)接。保證橫向、縱向脈沖當(dāng)量之比恒定為1：2，以方便編程。不能簡單地認為將數(shù)控裝置與普通車床聯(lián)接在一起就達到了數(shù)控車床的要求，應(yīng)該對主要部件進行相應(yīng)的改造使其達到一定的設(shè)計要求，才能獲得預(yù)期的改造目的。 普通機床進行數(shù)控化改造的必要性我國現(xiàn)有機床320多萬臺[8]，這些機床技術(shù)狀況老化嚴重，據(jù)統(tǒng)計，全國30%左右設(shè)備在16年以上，其中近30%的役齡超過26年[9]，這些都說明目前我國還沒有走上主要依靠科技進步對機床進行改造的軌道。 國內(nèi)數(shù)控狀況分析目前我國數(shù)控金切機床市場上高、中、低檔機床消費比重，在消費量上約為5:50:45，在消費額上約為15:70:15[5]。 數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展簡史1952年，計算機技術(shù)應(yīng)用到了機床上，在美國誕生了第一臺數(shù)控機床[3]。摘 要分析了數(shù)控技術(shù)和數(shù)控裝備在裝備制造業(yè)的地位，對CM6132精密車床的進給系統(tǒng)的進給進行數(shù)控化改造，進行了數(shù)控化改造的總體方案設(shè)計。對現(xiàn)有老機床進行數(shù)控化改造費用低廉，符合我國的國情，并可普遍提高我國數(shù)控人員的制造水平[2]。第五代數(shù)控：從1974年開始采用微型電子計算機控制的系統(tǒng)(MNC)[4]。 最近，國外主要的系統(tǒng)開發(fā)商在6軸聯(lián)動控制系統(tǒng)的研究上已經(jīng)取得和很大進展，在6軸聯(lián)動加工中心上可以使用非旋轉(zhuǎn)刀具加工任意形狀的三維曲面，且切深可以很薄，但加工效率太低一時尚難實用化[7]。普通車床在進行數(shù)控化改造時，應(yīng)盡量達到具有高的靜動態(tài)剛度、運動副之間的摩擦系數(shù)小、傳動無間隙、功率大、便于操作和維修等要求。應(yīng)用滾珠絲杠替換原車床的普通絲杠進行改造時的注意事項如下： [14]。圖21 撓性聯(lián)軸器圖21是現(xiàn)在廣泛采用的直接聯(lián)接電機軸和絲杠撓性聯(lián)軸節(jié)[16]。還應(yīng)該和先進的同類機床比較，因為過大的轉(zhuǎn)速范圍不僅不能充分發(fā)揮其性能，而且還可能使結(jié)構(gòu)無法實現(xiàn)。 導(dǎo)軌摩擦力的計算 在切削狀態(tài)下坐標(biāo)導(dǎo)軌摩擦力的計算N (32)式中 ——主切削力的垂向切削分力(N)； ——橫向切削分力(N)；——坐標(biāo)軸上移動部件的全部重量（包括機床夾具和工件的重量，(N)；——摩擦系數(shù)，隨導(dǎo)軌形式不同而不同，對于貼塑導(dǎo)軌， =；對于滾動直線導(dǎo)軌， =；——鑲條緊固力(N)。 滾珠絲杠的動載荷計算與直徑估算 估算滾珠絲杠預(yù)期的額定動載荷根據(jù)滾珠絲杠螺母副的預(yù)期工作時間（h）計算 = N (310) 式中 ——滾珠絲杠的當(dāng)量轉(zhuǎn)速(r/min)； ——數(shù)控機床的預(yù)期工作時間(h)； ——滾珠絲杠的當(dāng)量載荷(N)； ——載荷性質(zhì)系數(shù)； ——精度系數(shù)； ——可靠系數(shù)，一般情況下取= 1。滾珠絲杠螺母副的安裝方式擬采用一端固定、一端游動支承方式，滾珠絲杠螺母副的兩個固定支承之間的距離為：=行程+安全行程+余程+螺母長度+支承長度≈（～）行程+（25～30） 取=+30= 160＋306=404 mm== 初步確定滾珠絲杠螺母副的精度等級本進給傳動系統(tǒng)采用開環(huán)控制系統(tǒng)，應(yīng)滿足下列要求==取滾珠絲杠螺母副的精度等級3級，查表35得=12，當(dāng)螺紋長度為400mm時，=13，=12=25=25故滿足設(shè)計要求。臨界轉(zhuǎn)速按以下公式計算：=r/min (314)式中 ——臨界轉(zhuǎn)速的計算長度(mm)； ——滾珠絲杠彈性模量(MPa),一般取=105 MPa； ——滾珠絲杠密度(g/mm3),一般取= N/mm3； ——滾珠絲杠的最小慣性矩(mm4),一般取=； ——重力加速度(mm/s2), = 103 mm/s2； ——滾珠絲杠的最小截面積(mm2)，一般取=； ——安全系數(shù)，取=； ——與支承方式有關(guān)的系數(shù)。m/rad第4章 驅(qū)動電動機的選型與計算 計算折算到電動機軸上的負載慣量 單個回轉(zhuǎn)體零件的轉(zhuǎn)動慣量的計算=㎏已知在切削狀態(tài)下的軸向負載力==，絲杠每轉(zhuǎn)一圈，機床執(zhí)行部件軸向移動的距離=6mm=，進給傳動系統(tǒng)的總效率=，則由式(43)得=== 折算到電動機軸上的摩擦負載力矩的計算 = Nm (47)空載時（快進力矩），由公式(46)得=== Ncm2；對開環(huán)系統(tǒng)，一般取加速時間= s。 確定最大靜轉(zhuǎn)矩由表系統(tǒng)空載啟動力矩與所需的步進電機的最大靜力矩的關(guān)系給出的機械傳動系統(tǒng)空載啟動力矩與所需的步進電機的最大靜力矩的關(guān)系可得 = === N第5章 機械系統(tǒng)的動態(tài)分析 計算絲杠—工作臺縱向振動系統(tǒng)最低固有頻率滾珠絲杠螺母副的綜合拉壓剛度==144106 N/m，機床執(zhí)行部件的質(zhì)量和滾珠絲杠螺母副的質(zhì)量分別為、滾珠絲杠螺母副和機床執(zhí)行部件的等效質(zhì)量為=，已知=，則========1448rad/s 計算扭轉(zhuǎn)振動系統(tǒng)的最低固有頻率折算到滾珠絲杠軸上的系統(tǒng)總當(dāng)量轉(zhuǎn)動慣量為===37 kg 計算滾珠絲杠因扭轉(zhuǎn)變形產(chǎn)生的誤差 扭矩引起的滾珠絲杠螺母副的變形量的計算== （176。隨著電子技術(shù)和自動化技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛。步進電機安裝在中拖板的后側(cè)。2001,616.10 [M].北京：高等教育出版社[M].2007,1132.11 鄭文緯,吳克堅主編..機械原理[M].北京：高等教育出版社,2006,819.12 劉品，[M].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2009,1421.13 孫恒，[M].北京：高等教育出版社，2009,927..14 2010基礎(chǔ)與應(yīng)用技術(shù)[M].北京：高等教育出版社，2010,716.15 ABELE E,ALTNTAS Y,BRECHER tool spindle units[J].CIRP Annals:Manufacturing Technology,2010,59(2):781802.16 [M].北京：機械工業(yè)出版社,2005,917.17 [M].北京:機械工業(yè)出版社, 1980,11432.18 [M].北京：機械工業(yè)出版社，1998,724.19 李洪. 實用機床設(shè)計手冊[M]. 沈陽：遼寧科學(xué)技術(shù)出版社 1999,943.20 [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2007,117135.21 羅素君,[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006,615.22 [M].北京：高等教育出版社,2006,438.23 [M].北京：機械工業(yè)出版社,1995,523.