【正文】 步進(jìn)電機(jī)安裝在中拖板的后側(cè)。 計(jì)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(jì)算== （176。 確定最大靜轉(zhuǎn)矩由表系統(tǒng)空載啟動(dòng)力矩與所需的步進(jìn)電機(jī)的最大靜力矩的關(guān)系給出的機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)空載啟動(dòng)力矩與所需的步進(jìn)電機(jī)的最大靜力矩的關(guān)系可得 = === Nm (47)空載時(shí)（快進(jìn)力矩），由公式(46)得=== Nm/rad第4章 驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的選型與計(jì)算 計(jì)算折算到電動(dòng)機(jī)軸上的負(fù)載慣量 單個(gè)回轉(zhuǎn)體零件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算=㎏滾珠絲杠螺母副的安裝方式擬采用一端固定、一端游動(dòng)支承方式，滾珠絲杠螺母副的兩個(gè)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(jí)本進(jìn)給傳動(dòng)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(jí)3級(jí)，查表35得=12，當(dāng)螺紋長度為400mm時(shí)，=13，=12=25=25故滿足設(shè)計(jì)要求。 導(dǎo)軌摩擦力的計(jì)算 在切削狀態(tài)下坐標(biāo)導(dǎo)軌摩擦力的計(jì)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(dòng)部件的全部重量（包括機(jī)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(duì)于貼塑導(dǎo)軌， =；對(duì)于滾動(dòng)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(jī)軸和絲杠撓性聯(lián)軸節(jié)[16]。普通車床在進(jìn)行數(shù)控化改造時(shí)，應(yīng)盡量達(dá)到具有高的靜動(dòng)態(tài)剛度、運(yùn)動(dòng)副之間的摩擦系數(shù)小、傳動(dòng)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(jì)算機(jī)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(duì)CM6132精密車床的進(jìn)給系統(tǒng)的進(jìn)給進(jìn)行數(shù)控化改造，進(jìn)行了數(shù)控化改造的總體方案設(shè)計(jì)。 國內(nèi)數(shù)控狀況分析目前我國數(shù)控金切機(jī)床市場(chǎng)上高、中、低檔機(jī)床消費(fèi)比重，在消費(fèi)量上約為5:50:45，在消費(fèi)額上約為15:70:15[5]。不能簡單地認(rèn)為將數(shù)控裝置與普通車床聯(lián)接在一起就達(dá)到了數(shù)控車床的要求，應(yīng)該對(duì)主要部件進(jìn)行相應(yīng)的改造使其達(dá)到一定的設(shè)計(jì)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(jī)軸上，當(dāng)擰緊螺釘2時(shí)，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(jī)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(dòng)部件的全部重量(包括機(jī)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(dòng)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(dòng)機(jī)功率/kW1115貼塑滑動(dòng)導(dǎo)軌5008001500200025003000滾動(dòng)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(jì)算1. 坐標(biāo)軸導(dǎo)軌水平時(shí)，有= N (33) 2. 坐標(biāo)軸導(dǎo)軌垂直時(shí)，有= N (34) 坐標(biāo)軸導(dǎo)軌水平時(shí)，計(jì)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(jì)算滾珠絲杠螺母副的軸向負(fù)載力 最大軸向負(fù)載力的計(jì)算滾珠絲杠螺母副的最大軸向負(fù)載力發(fā)生在機(jī)床電動(dòng)機(jī)滿功率運(yùn)行的切削狀態(tài)時(shí)。表35 有效行程內(nèi)的目標(biāo)行程公差和允許的行程變動(dòng)量 （單位：）有效行程/mm精度等級(jí)123453156688121216162323315~4007698121218172525400~500871010131320192726500~630971111141422213029630~8001081312161625233531800~100011915131717291540331000~12513101814191934294639 確定滾珠絲杠螺母副的規(guī)格型號(hào)滾珠絲杠螺母副的規(guī)格型號(hào)為FFZL25063P3/585400，其具體參數(shù)如下=25 mm ， =6 mm=11500N= N== mm 縱向進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算由于縱向進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算與橫向類似，故計(jì)算過程省略。cm2 (41)式中 ——材料密度(kg/cm3)，對(duì)于鋼=103kg/cm3； ——回轉(zhuǎn)體的直徑(cm)； ——回轉(zhuǎn)體的長度(cm)； ——零件序號(hào)，=1,2，…。m切削時(shí)（工進(jìn)力矩），由公式(47)得=== Nm機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)空載啟動(dòng)力矩與所需的步進(jìn)電機(jī)的最大靜力矩的關(guān)系為 = = = N） (52)式中 ——扭轉(zhuǎn)角（176。同時(shí)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(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)縱、橫向進(jìn)給。 機(jī)械傳動(dòng)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(dòng)頻率，3000 Hz；運(yùn)行頻率，16000 Hz；分配方式，五相十拍；質(zhì)量，92 kg。m (46)2. 切削時(shí)（工進(jìn)力矩），有= N扭矩作用點(diǎn)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(shí)，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(jī)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(yùn)動(dòng)，加工精度高等特點(diǎn)，進(jìn)行數(shù)控改造更有實(shí)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(jì)算機(jī)控制的系統(tǒng)(CNC)。通過確定基本系數(shù)、運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)，選擇了滾珠絲杠和聯(lián)軸器。　　國內(nèi)對(duì)高中檔機(jī)床的需求無論在消費(fèi)量還是消費(fèi)金額方面都已超過了低檔機(jī)床。數(shù)控改造對(duì)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的要求：1. 采用低摩擦的傳動(dòng)副[12]；2. 最佳的降速比，為了達(dá)到數(shù)控機(jī)床所要求的速度，使刀架的運(yùn)動(dòng)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(dòng)鏈以及用預(yù)緊的辦法提高傳動(dòng)系統(tǒng)的剛度；4. 消除傳動(dòng)間隙，以減小返向行程誤差；5. 滿足低振動(dòng)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(shí)，最大軸向負(fù)載力可用下式計(jì)算：1. 坐標(biāo)軸導(dǎo)軌水平時(shí)，有=N (35)2. 坐標(biāo)軸導(dǎo)軌垂直時(shí)，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(yàn) 滾珠絲杠螺母副臨界壓縮載荷的校驗(yàn)= 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(shí)取=1/2，絲杠水平安裝時(shí)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(jì)算折算到電動(dòng)就軸上的加速力矩=kgfm取和中較大者為所需的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的最大靜轉(zhuǎn)矩，即=）；——各坐標(biāo)軸的負(fù)載力矩(N致 謝我要感謝我的畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)唐慶菊老師對(duì)我的悉心教導(dǎo)，在這幾個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)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(jì)進(jìn)度并給我補(bǔ)習(xí)有關(guān)車床的知識(shí)，每當(dāng)我遇到不懂的問題就去問她，她很細(xì)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(jì)的。進(jìn)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(jìn)給傳動(dòng)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(dòng)慣量， kgm 折算到電動(dòng)機(jī)軸上的負(fù)載力矩的計(jì)算1. 空載時(shí)（快進(jìn)力矩），有= Nm/rad