【正文】 步進電機安裝在中拖板的后側(cè)。 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。 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 = === Nm (47)空載時（快進力矩），由公式(46)得=== Nm/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=㎏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。 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)。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]。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。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]。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。 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]。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。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。 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。表35 有效行程內(nèi)的目標(biāo)行程公差和允許的行程變動量 （單位：）有效行程/mm精度等級123453156688121216162323315~4007698121218172525400~500871010131320192726500~630971111141422213029630~8001081312161625233531800~100011915131717291540331000~12513101814191934294639 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。cm2 (41)式中 ——材料密度(kg/cm3)，對于鋼=103kg/cm3； ——回轉(zhuǎn)體的直徑(cm)； ——回轉(zhuǎn)體的長度(cm)； ——零件序號，=1,2，…。m切削時（工進力矩），由公式(47)得=== Nm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)系為 = = = N） (52)式中 ——扭轉(zhuǎn)角（176。同時改造后的數(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。原有的支撐結(jié)構(gòu)也保留，用步進電機驅(qū)動縱、橫向進給。 機械傳動系統(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。cm2；最高空載啟動頻率，3000 Hz；運行頻率，16000 Hz；分配方式，五相十拍；質(zhì)量，92 kg。m (46)2. 切削時（工進力矩），有= N扭矩作用點之間的距離=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：===2. 兩端支承或兩端固定時，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）。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。1—電機軸；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。該車床具有分離運動，加工精度高等特點，進行數(shù)控改造更有實際意義[911]。 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算機控制的系統(tǒng)(CNC)。通過確定基本系數(shù)、運動參數(shù)和動力參數(shù)，選擇了滾珠絲杠和聯(lián)軸器?！　鴥?nèi)對高中檔機床的需求無論在消費量還是消費金額方面都已超過了低檔機床。數(shù)控改造對機械傳動系統(tǒng)的要求：1. 采用低摩擦的傳動副[12]；2. 最佳的降速比，為了達到數(shù)控機床所要求的速度，使刀架的運動盡可能的加速，以跟蹤數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的指令；3. 縮短傳動鏈以及用預(yù)緊的辦法提高傳動系統(tǒng)的剛度；4. 消除傳動間隙，以減小返向行程誤差；5. 滿足低振動和高可靠性方面的要求。右半部也同樣形成無鍵聯(lián)接。此時，最大軸向負載力可用下式計算：1. 坐標(biāo)軸導(dǎo)軌水平時，有=N (35)2. 坐標(biāo)軸導(dǎo)軌垂直時，有=N (36)式中 ——力的縱向切削分力(N)。 滾珠絲杠螺母副的承載能力校驗 滾珠絲杠螺母副臨界壓縮載荷的校驗= 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)，絲杠垂直安裝時取=1/2，絲杠水平安裝時取=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)。已知滾珠絲杠的密度=103kg/cm3，則由公式(41)得== ==㎏m 計算折算到電動就軸上的加速力矩=kgfm取和中較大者為所需的步進電動機的最大靜轉(zhuǎn)矩，即=）；——各坐標(biāo)軸的負載力矩(N致 謝我要感謝我的畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)唐慶菊老師對我的悉心教導(dǎo)，在這幾個月的畢業(yè)設(shè)計中，唐老師給了我很大的支持和幫助，她定期檢查我的設(shè)計進度并給我補習(xí)有關(guān)車床的知識，每當(dāng)我遇到不懂的問題就去問她，她很細心很熱情的給我解答，可以說，沒有唐老師的幫助我是無法完成畢業(yè)設(shè)計的。進給系統(tǒng)采用滾珠絲杠副，降低了摩擦和提高了加工精度。已知進給傳動系統(tǒng)的綜合拉壓剛度的最小值=130106 N/m，導(dǎo)軌的靜摩擦力=520N，由式(51)得====103 mm=8故滿足要求。m；轉(zhuǎn)動慣量， kgm 折算到電動機軸上的負載力矩的計算1. 空載時（快進力矩），有= Nm/rad