【正文】 停止機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)，切斷電源、氣源。 ③ 校對(duì)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)是否有足夠行程，調(diào)正并固定限位、定程擋鐵和換向碰塊等。相反地，油粘度低，潤(rùn)滑油膜厚度不好，則縮短。驗(yàn)算軸承的承載能力。蝸輪齒數(shù) Z2A=31， Z2C=31；傳動(dòng)效率 ?? 1） 確定輪齒旋向蝸輪轉(zhuǎn)向 蝸輪齒的旋向應(yīng)與蝸桿的相同，為右旋。 河南理工大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 22 B 軸方向上蝸輪與蝸桿設(shè)計(jì) 蝸輪與蝸桿的選用與校核 由前述所選電機(jī)可知 T=2Nm。因?yàn)橥粋?cè)面的螺距是相同的，故沒有破壞嚙合條件。蝸桿的螺旋升角很小時(shí)，蝸桿只能帶動(dòng)蝸輪傳動(dòng)，而蝸輪不能帶動(dòng)蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，η =η 2η 3η 4= = P0= Pw/η =所以： Pm =(1～ ) =～ 河南理工大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 16 Pm在 伺服電機(jī) SM11002030LFB可以輸出的功率范圍內(nèi) 查得電機(jī)最大轉(zhuǎn)速約為 3000rpm (38) 本章小結(jié) 本章主要介紹了 伺服 電動(dòng)機(jī)的種類 和工作原理，并對(duì) 附件頭 上所用的 伺服電機(jī) 進(jìn)行了選擇。 運(yùn)行范圍較廣 無自轉(zhuǎn)現(xiàn)象 河南理工大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 14 正常運(yùn)轉(zhuǎn)的伺服電動(dòng)機(jī)，只要失去控制電壓，電機(jī)立 即停止運(yùn)轉(zhuǎn)。 交流伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子通常做成鼠籠式，但為了使伺服電動(dòng)機(jī)具有較寬的調(diào)速范圍、線性的 機(jī)械特性 ，無“自轉(zhuǎn)”現(xiàn)象和快速響應(yīng)的性能，它與普通電動(dòng)機(jī)相比，應(yīng)具有轉(zhuǎn)子電阻 大和 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小這兩個(gè)特點(diǎn)。 有刷電機(jī) 成本低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，啟動(dòng) 轉(zhuǎn)矩 大，調(diào)速范圍寬，控制容易，需要維護(hù)，但維護(hù)不方便 （換碳刷），產(chǎn)生 電磁 干擾，對(duì)環(huán)境有要求。在實(shí)際測(cè)量靜態(tài)定位誤差之后，確定需要補(bǔ)償角度的位置和補(bǔ)償?shù)闹?，記憶在補(bǔ)償回路中，由數(shù)控裝置進(jìn)行誤差補(bǔ)償。 五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床也稱五坐標(biāo)機(jī)床，它是在三個(gè)平動(dòng)軸（沿 X、 Y、 Z 軸的直線運(yùn)動(dòng)）的基礎(chǔ)上增加了兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)軸（能實(shí)現(xiàn)繞 X軸、 Z 軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，即 A 軸和 C軸），不僅 可使刀具相對(duì)于弓箭的位置任意可控，而且刀具軸線相對(duì)于工件的方向也在一定范圍內(nèi)任意可控。這種鑄件材料質(zhì)量輕 (為一般鑄件的 1／ 3)且剛性較好，振動(dòng)衰減率高 (比一般鑄件高 15％ )，能吸收振動(dòng)，熱傳導(dǎo)率高。主要體現(xiàn)在以下方面： (1)高速化：就現(xiàn)在而言，只要說到加工中心，機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速一般都在 10000r／ min以上。 =立式 /180176。 X、 Z軸快速移動(dòng)速度 40m/min， Y軸快速移動(dòng)速度 32m/min， A、 C軸快速回轉(zhuǎn) 速 度 30m/min，主軸端面至工作臺(tái)臺(tái)面高度為 200mm～ 660mm。 在 CIMT2021 展覽會(huì)上，有 28個(gè)國(guó)家和地區(qū)的 1200 余家機(jī)床制造商踴躍參展，這次展會(huì)是目前為止世界機(jī)床制造業(yè)最新最高技術(shù)成果的展示，眾多新品在 CIMT2021 展覽會(huì)競(jìng)相展示。因此，開展高速、高精度多軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的研究是提高我國(guó)機(jī)床技術(shù)水平，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)和國(guó)家綜合國(guó)力的需要。培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)計(jì)算、工程繪圖、實(shí)驗(yàn)研究、數(shù)據(jù)處理、查閱文獻(xiàn)、外文資料的閱讀與翻譯、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、文字表達(dá)等基本工作實(shí)踐能力，使學(xué)生初步掌握科學(xué)研究 的基本方法和思路。 立式五軸加工中心的回轉(zhuǎn)軸有兩種方式，一種是工作臺(tái)回轉(zhuǎn)軸，設(shè)置在床身上的工作臺(tái)可以環(huán)繞 X軸回轉(zhuǎn)，定義為 A軸， A 軸一般工作范圍 +30 度至 120 度。這樣的雙回轉(zhuǎn)數(shù)控工作臺(tái)可以沿 XY、 Z方向作平行移動(dòng)， A 軸上能夠在一定角度內(nèi)連續(xù)旋轉(zhuǎn)， B 軸 也 可以做旋轉(zhuǎn) 運(yùn)動(dòng) ,且 A、 B兩軸能同時(shí)運(yùn)動(dòng)，隨時(shí)停止。 另一種是依靠立式主軸頭的回轉(zhuǎn)。為了應(yīng)對(duì)日益增多的復(fù)雜零件加工、提高加工精度和效率，多軸機(jī)床和復(fù)合機(jī)床將會(huì)進(jìn)一步創(chuàng)新發(fā)展。到 20 世紀(jì) 90 年代初，國(guó)內(nèi)的數(shù)控機(jī)床及 數(shù)控系統(tǒng) 的生產(chǎn)具有了一定的規(guī)模，但前進(jìn)中的數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)正面臨十分嚴(yán)峻的形勢(shì) 。 5DMCH63工作臺(tái)尺寸 630mm 630mm，轉(zhuǎn)臺(tái)承重 700kg，三向行程（ x/y/z） 900mm 650mm 800mm，快速移動(dòng)速度 60m/min，切削移動(dòng)速度 3～ 40000m/min，主軸轉(zhuǎn)速 20～ 18000r/min， A軸擺動(dòng)角度 30176。 HTM40100h 車銑加工中心屬于 國(guó)家 重大專項(xiàng)產(chǎn)品，這臺(tái)車銑加工中心體現(xiàn)了當(dāng)今數(shù)控機(jī)床高效、高精、復(fù)合化的發(fā)展趨勢(shì)，具有國(guó)際領(lǐng)先水平 ,是針對(duì)國(guó)內(nèi)汽車、航天、軍工等行業(yè)對(duì)高檔數(shù)控機(jī)床的需求而研制開發(fā)的。配旋轉(zhuǎn)編碼器 RON275，定位精度177。 0． 05～177。 為適應(yīng)生產(chǎn)的發(fā)展必須對(duì)現(xiàn)有的機(jī)床進(jìn)行升級(jí)。它可以與其他伺服進(jìn)給軸聯(lián)動(dòng)。因?yàn)殡娀鸹ǔ尚图庸]有切削力，所以在剛度上沒有特別要求。 交流伺服電機(jī)也是無刷電機(jī)，分為同步和 異步電機(jī) ，目前 運(yùn)動(dòng)控制 中一般都用同步電機(jī)，它的 功率 范圍大，可以做到很大的功率。 交流伺服系統(tǒng) 已成為當(dāng)代高性能伺服系統(tǒng)的主要發(fā)展方向，使原來的直流伺服面臨被淘汰的危機(jī)。 A 軸方向上伺服電機(jī)的選擇和及運(yùn)動(dòng)參數(shù)的計(jì)算 采用伺服電機(jī)為驅(qū)動(dòng)單元， 伺服電機(jī)接收到 1個(gè)脈沖，就會(huì)旋轉(zhuǎn) 1個(gè)脈沖對(duì)應(yīng)的角度，從而實(shí)現(xiàn)位移，因?yàn)椋欧姍C(jī)本身具備發(fā)出脈沖的功能，所以伺服電機(jī)每旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度，都會(huì)發(fā)出對(duì)應(yīng)數(shù)量的脈沖，這樣，和伺服電機(jī)接受的脈沖形成了呼應(yīng)，或者叫閉環(huán)，如此一來，系統(tǒng)就會(huì)知道發(fā)了多少脈沖給伺服電機(jī)，同時(shí)又收了多少脈沖回來，這樣，就能夠很精確的 控制電機(jī) 的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)精確的定位，可以達(dá)到 。 ④機(jī)械 的功能要求：應(yīng)滿足 附件頭所需 的功率、轉(zhuǎn)速和運(yùn)動(dòng)形式的要求。 在本次主軸附件頭設(shè)計(jì)中 ，以蝸輪副的嚙合側(cè)隙對(duì)其分度定位精度影響最大，因此消除蝸輪副發(fā)側(cè)隙就成了數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)的關(guān)鍵問題，由于雙導(dǎo)程蝸桿傳動(dòng)具有改變嚙合側(cè)隙的特點(diǎn)，能夠始終保持正確的嚙合關(guān)系，并且結(jié)構(gòu)緊湊，調(diào)整方便。 蝸桿傳動(dòng)比 i=N/n=3000/40=75 選擇 蝸桿 傳動(dòng)的類型 根據(jù) GB/T10085— 1988的推薦，采用漸開線蝸桿的形式。蝸輪用鑄錫磷青銅 Zcus n10p1，金屬 模 鑄造。液壓具有很多優(yōu)點(diǎn)： 工作比較平穩(wěn)，反應(yīng)快，沖擊小，能高速啟動(dòng)； 液壓缸的的體 積小、重量輕，慣性小，結(jié)構(gòu)緊湊，能輸出較大的力； 控制調(diào)節(jié)方便，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化； 由于功率損失所產(chǎn)生的熱量可由流動(dòng)的油帶走，所以可避免在系統(tǒng)某些局部位置所產(chǎn)生的過度溫升，等等。 A向蝸桿軸上軸承的選擇：由裝配圖可知軸上裝有大齒輪，考慮到軸的支撐問題，需要三處安放軸承。 考慮到電動(dòng)刀架工作時(shí)轉(zhuǎn)速很高，并且是不間斷工作，溫度也很高。 凡連班交接班的設(shè)備，交接班人應(yīng)一起按上述規(guī) 定進(jìn)行檢查，待交接班清楚后，交班人方可離去。操作人員在操作前應(yīng)詳細(xì)閱讀有關(guān)說明書，對(duì) 附件頭 有一個(gè)詳盡的了解，工作臺(tái)包括機(jī)床結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)，機(jī)床的梯形圖和數(shù)控系統(tǒng)的工作原理及框圖，以及它們的電纜連接。 啟動(dòng)運(yùn)行中注意的事項(xiàng) 河南理工大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 31 起動(dòng)機(jī)床，應(yīng)注意控制盤上的電流表，通常起動(dòng)高峰電流經(jīng) 30～ 40s 后，就降到正常工作電流，在正常運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，也要注意電流表的指示數(shù)，不應(yīng)較長(zhǎng)時(shí)間超過規(guī)定的額定電流值，否則容易發(fā)生燒毀電動(dòng)機(jī)事故。唇形密封圈封唇的方向要緊密封的部位。 滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑 軸承潤(rùn)滑的目的： 滾動(dòng)軸承的潤(rùn)滑目的是減少軸承內(nèi)部摩擦及摩損，防止燒粘、其潤(rùn)滑效用如下。 則摩擦力為： f=μF=2461= (472) 此 附件頭 采用八個(gè)液壓缸進(jìn)行加緊，八個(gè)液壓缸的總夾緊力： F=8= (473) 制動(dòng)力矩的演算： M=FL 由初始條件確定回轉(zhuǎn) 附件頭 所承受的負(fù)載轉(zhuǎn)矩為： 由結(jié)構(gòu)知： L=204mm,得 M= 204 = M= 聯(lián)軸器的選擇 從 A、 B 方向上的 渦輪軸 零件圖可以看出，所設(shè)計(jì)的 渦輪 軸最小尺寸都為 Φ 12mm，所以可取兩個(gè)聯(lián)軸器的型號(hào)一致， 選用 G1225T 型 伺服電機(jī) 用剛性聯(lián)軸器。 18’ 36’’ 蝸桿軸向齒距： P=； 蝸桿齒頂圓直徑： da1=44mm； 蝸桿齒根圓直徑： df1=； 蝸輪 蝸輪齒數(shù)： Z2=31 ，變位系數(shù) X= 驗(yàn)算傳動(dòng)比： i=Z2/Z1=31/1=31，傳動(dòng)比誤差為（ 7531） /75=%，這個(gè)誤差值是允許的。 （ 7） 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 當(dāng)量齒數(shù)由 Zv2=Z2/（ cosγ ） 3 得 Zv2=31/（ cosγ ） 3= 根據(jù) X2=， Zv2=， 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖 1119 查得齒形系數(shù) YFa2 = 螺旋角系數(shù) Yβ =1γ /140= 河南理工大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 21 許用彎曲應(yīng)力 從 機(jī)械設(shè)計(jì) 表 118中查得由 ZcuSn10P1 制造的蝸輪的基本許用彎曲應(yīng)力 壽命系數(shù) Kf= [ f? ]=56 = σ F=（ 206789 ） /（ 40 124 4） = 所以彎曲強(qiáng)度是滿足要求的 。這種蝸桿的齒厚是按線性關(guān)系逐漸增大或減小而變化的。這樣大的傳動(dòng)比如用 齒輪傳動(dòng) ，則需要采取多級(jí)傳動(dòng)才行 。因此，η =η 2η 3η 4= = P0= Pw/η =所以： Pm =(1～ ) =～ Pm在 伺服電機(jī) SM11002030LFB可以輸出的功率范圍內(nèi) 查得電機(jī)最大轉(zhuǎn)速約為 3000rpm B 軸方向上伺服電機(jī)的選擇和及運(yùn)動(dòng)參數(shù)的計(jì)算 同樣地選擇 110 系列 伺服電機(jī) 。 ⑷適應(yīng)于高速大力矩工作狀態(tài)。直流伺服是梯形波。伺服 電機(jī) 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速受輸入 信號(hào) 控制，并能快速反應(yīng)，在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，用作執(zhí)行元件，且具有機(jī)電時(shí)間常數(shù)小、線性度高、始動(dòng) 電壓 等特性，可把所收到的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成電動(dòng)機(jī)軸上的角位移或角速度輸出。 當(dāng)工作臺(tái)靜止時(shí)必須處于鎖緊狀態(tài)。如沈陽機(jī)床股份有限公司開發(fā)的五軸加工車銑中心 。 河南理工大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 7 (3)復(fù)合化：提高機(jī)床切削率和生產(chǎn)效能促使機(jī)床功能的擴(kuò)展，由原來的單主軸、單刀架，擴(kuò)展為雙主軸、雙刀架結(jié)構(gòu)，組成臥式平行雙主軸結(jié)構(gòu)或立式雙主軸結(jié)構(gòu)。； B/C 軸減速比 75/48； B/C軸最高轉(zhuǎn)速 50/100r/min?，F(xiàn)在復(fù)合機(jī)床主流形式是以車銑復(fù)合加工實(shí)現(xiàn)工序集約，以加工中心為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的車銑復(fù)合機(jī)床。內(nèi)藏式主軸電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)機(jī)床主軸 ,最高轉(zhuǎn)速 18000 r/min，該機(jī)工作臺(tái)面尺寸為 Ф 500mm178。橋梁和工作臺(tái)固定，剛性好，承載大，適用于大型工件復(fù)雜型面的加工。緊跟其后的是加工速度和外形方面的色彩、精美程度等，均占 %（詳見圖 13）。 鞏固和深化所學(xué)的專業(yè)課知識(shí)，培養(yǎng)自己獨(dú)立分析和解決工程實(shí)際問題的能力，樹立正確的設(shè)計(jì)思想，為以后從事設(shè)計(jì)工作打下良好基礎(chǔ)。 draw the part drawing, assembly drawing. Key words： The numeric controls, Turning round the work set, Five sit the mark and connect to move 河南理工大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 III 前言 裝備制造業(yè)是一國(guó)工業(yè)之基石，它為新技術(shù)、新產(chǎn)品的開發(fā)和現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)提供了重要的手段，是不可缺少的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。 design and check parts。 通過本次設(shè)計(jì)，可以鍛煉學(xué)生查閱文獻(xiàn)、設(shè)計(jì)計(jì)算、數(shù)據(jù)處理、編寫技術(shù)資料、工程繪圖等工作能力，使學(xué)生掌握科學(xué)研究的基本方法和思路。 圖 12 19892021年間中國(guó)金屬加工機(jī)床產(chǎn)量的變化發(fā)展 CITM2021 中國(guó)國(guó)際機(jī)床展 調(diào)查報(bào)告顯示，中外機(jī)床的差距主要體現(xiàn)在三個(gè)方面： 機(jī)床 加工精度（ %）、可靠性（ %）、機(jī)床內(nèi)部電氣控等配置（ %）。 其中沈陽機(jī)床集團(tuán)有限公司展出的 GMC2060u 橋式龍門五軸加工中心，采用橋式龍門框架結(jié)構(gòu)，兩側(cè)采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，具有良好的定位精度和穩(wěn)態(tài)響應(yīng)特性。 5DGBC50 五軸聯(lián)動(dòng)立式加工中心 采用高剛性的龍門型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 在現(xiàn)代加工中心的開發(fā)中，數(shù)控回轉(zhuǎn)軸的設(shè)計(jì)與制造，成為研制機(jī)床的核心任務(wù)之一，而數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)（簡(jiǎn)稱轉(zhuǎn)臺(tái)）既作為數(shù)控回轉(zhuǎn)軸，同時(shí)也起著承載工件重量、夾持工件的功能，故要重視其創(chuàng)新設(shè)計(jì)。 美國(guó)捷力公司 RMV250RT 型立式 5軸聯(lián)動(dòng)加工中， B/C軸應(yīng)用了滾子蝸輪傳動(dòng)， C軸臺(tái)面直徑 Ф 250mm； B/C 軸細(xì)分角度最小設(shè)定單位 176。主軸轉(zhuǎn)速 15000r／ min(50 號(hào)錐度 )至 20210r／ min (40 號(hào)錐度 )，主要用途是取消鑄造而直接由實(shí)體坯料加工出形狀復(fù)雜的箱體件。 河南理工大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 8 圖 16 坐標(biāo)軸分布 該數(shù)控機(jī)床的工作臺(tái)不僅