【正文】 [15] 邱宣懷等，《機械設計》第四版，高等教育出版社。一旦某一方向越界，應立即停止工作臺移動。即8031所能讀取的時間必須大于EPROM所要求的時間。硬件電路的可靠性直接影響數(shù)控系統(tǒng)的性能指標。箱體采用HT150,與導軌連一起的支撐件用HT200，主軸箱體采用HT300。動剛度直接反映機床的運動特性，為了保證機床在交變載荷作用下具有較高的抵抗變形的能力和抵抗受迫振動及自激振動的能力，可以通過適當增加阻尼，提高固有頻率等措施避免共振及因薄臂振動而產(chǎn)身的噪聲。潤滑脂加在螺紋滾道和安裝螺母的殼體空間內(nèi)，而潤滑油通過殼體上的油孔注入螺母空間內(nèi)?？晒L珠絲桿杠支承使用的滾珠軸承種類很多。80~3001400第四章 橫向進給傳動系統(tǒng)設計第四章 橫向進給傳動系統(tǒng)設計1初選橫向步進電動機的步距角 ，176。參數(shù)如下表33：表33滾珠絲杠的參數(shù)型號規(guī)格公稱直徑/mm導程/mm鋼球直徑/mm絲杠大徑/mm額定動載荷/KN額定靜載荷/KNFFZD2505255241127 滾珠絲桿副的軸向變形導程發(fā)生變化，從而影響其定位精度和運動平穩(wěn)性。兩端裝止推軸承。調(diào)整時，只要擰動圓螺母1即可消除間隙并產(chǎn)生預緊力，然后用螺母2鎖緊。如圖34a）所示為插管式，它用彎管作為返回管道，這種形式結構工藝性好，但由于管道突出于螺母體外，徑向尺寸較大。但這種聯(lián)接形式的機械結構比較復雜。脂潤滑可選用鋰基脂，如SKFLGLT2號（常用于球軸承）。初選傳動軸懸伸量a=。當然，也可用脂潤滑，還有用油氣潤滑的。這些都有利提高軸承的精度、剛度和壽命。這時主軸軸承，特別是前軸承的阻尼對主軸組件的抗震性影響很大。每個振型都有其固有頻率。主軸組件的構造，主要是支撐部分的構造。 主軸的設計計算：1初選主軸直徑：主軸直徑直接影響主軸部件的剛度，直徑越粗，剛度越高，但同時與之相配的軸承等零件的尺寸也越大。一級減速齒輪的校核：圓周速度 精度等級 選8級精度使用系數(shù) 動載系數(shù) 齒間載荷分配系數(shù) ，先求 由此得 齒向載荷分配系數(shù) 載荷系數(shù) 彈性系數(shù) 節(jié)點區(qū)域系數(shù) 接觸最小安全系數(shù) 總工作時間 取應力循環(huán)次數(shù) ，估計, 原估計應力循環(huán)次數(shù)正確。mKgf加工材料：石蠟、肥皂類或鋁質(zhì)類等。本文是對整個設計工作較全面的介紹和總結。日本三菱電機株式會社，最近推出的普及型CNC MELDAS 50系列及實用型CNC MELDAS 520A系列，這兩個系列都采用了32位RISC微處理器，實現(xiàn)超小型化的CNC裝置，較原來的M310及LL3A，體積大為減?。℉168mmW76mmD135mm），安裝面積減小了一半，功能還有所進步。如圖21b）所示，這種傳動主要應用在小型數(shù)控機床上，由交流電機通過V帶直接帶動主軸。變速箱實際公比： 。它的性能對整機的性能有很大的影響。主軸孔徑大小主要受主軸剛度的制約。這樣做，可以實現(xiàn)分離傳動和模塊化設計。主軸是一個連續(xù)體，又無窮個模態(tài)。這種球軸承為點接觸，剛度較低。軸承廠規(guī)定了輕預緊、中預緊和重預緊三級預緊。脂潤滑可選用鋰基脂，如SKFLGLT2號（常用于球軸承）。傳動件如齒輪、帶輪及離合器等。為確保數(shù)控機床進給系統(tǒng)的傳動精度、靈敏度和工作的穩(wěn)定性，對機械部分設計總的要求是消除間隙，減少摩擦，減少運動慣量，提高傳動精度和剛度。在加工中心和精度較高的數(shù)控機床的進給運動中，普遍采用這種聯(lián)接形式。缺點是反向器加工困難。例如，z1=81，z2=80，滾珠絲杠的導程為t=6mm時，s=6/6480≈。1計算切削力： 由公式查《金屬切削原理》（陳日曜主編）表41，得 =11N，進給抗力和切深力可按下列比例分別計算：，計算的=，=。可供滾珠絲桿杠支承使用的滾珠軸承種類很多，目前占優(yōu)勢的有：接觸為60 的推力角接觸球軸承，可以背靠背或面對面組配，還可以三聯(lián)組配、四聯(lián)組配等，以提高剛度和承載能力；滾針——推力圓柱滾子組合軸承，從雙向軸承支承絲桿，剛度好、多用于重載。3滾珠絲杠螺母副軸向負載力的計算 滾珠絲杠螺母副軸向負載力是指滾珠絲杠螺母副在驅(qū)動工作臺時滾珠絲杠所承受的軸向力，也稱進給牽引力，如圖：①最大軸向負載力的計算：滾珠絲杠螺母副軸的最大軸向負載力發(fā)生在機床主電動機滿功率運行的切削狀態(tài)，此時最大軸向負載力可按下式計算。m ——由于絲杠預緊引起的折算到電動機軸上的附加摩擦力矩，N由于密封圈和絲杠直接接觸，因此防塵效果較好，但也增加了滾珠絲杠螺母副的摩擦阻力矩。 床身的結構 ，本次設計的數(shù)控車床屬于微型機床,故采用臥式。 對導軌的要求,納起來有下列幾點:1. 要有一定的導向精度?？偩€則是連接CPU、存儲器和I/O接口電路的紐帶，是各部分進行通信的線路。本控制電路選用6264靜態(tài)數(shù)據(jù)存儲器。3. 本次設計的微型數(shù)控車床，它成本低，體積小，功能強，安全性好，系統(tǒng)柔性好，可實現(xiàn)網(wǎng)絡化，可共享PC豐富的軟硬件資源，而且便于系統(tǒng)后續(xù)開發(fā)和軟件升級，可代替工業(yè)用的數(shù)控機床，是科研院所、高等院校理想的實驗和實訓設備。在選題、開題及設計的其它各個階段，老師都定期跟蹤，嚴格把關，給出了很多寶貴的意見和建議，對設計的順利完成起到了關鍵性的作用。[10] 范超毅等，《數(shù)控技術課程設計》，華中科技大學出版社。系統(tǒng)的開關量控制模塊可方便地實現(xiàn)電機啟動、停止及加減速等功能。本次設計將選用8031單片機。 導軌設計 設計參數(shù)如圖51： 圖51導軌尺寸參數(shù) 滑動導軌的材料采用鑄鐵,鑄鐵采用耐磨鑄鐵,牌號是HT200,表面淬火硬度為HRC45～55,～。鑄鐵鑄造性能好，容易得到復雜的形狀，而且阻尼大，有良好的抗震性能。第五章 床身與導軌第五章 床身與導軌 床身設計 床身結構的基本要求 機床的床身是整個機床的基礎支承件,一般用來放置導軌等重要部件。cm）空載啟動頻率/Hz3176。參數(shù)如下表42：表42 滾珠絲杠FFZD的參數(shù)型號規(guī)格公稱直徑/mm導程/mm鋼球直徑/mm絲杠大徑/mm額定動載荷/KN額定靜載荷/KNFFZD2005205191022 滾珠絲桿副的軸向變形導程發(fā)生變化，從而影響其定位精度和運動平穩(wěn)性。m加速力矩 式中 T——系統(tǒng)時間常數(shù)，要求加速時間為25m/s n——電機轉(zhuǎn)速，r/min取。②滾珠絲杠當量載荷與當量轉(zhuǎn)速的計算：數(shù)控機床上使用的滾珠絲杠，是在變動載荷和變動轉(zhuǎn)速的條件下工作，在進行滾珠絲杠壽命計算時，必須將滾珠絲杠的變動轉(zhuǎn)速和變動載荷折算成當量轉(zhuǎn)速與當量載荷。這種安裝方式如圖39a）所示。常用的螺母絲杠消除間隙方法有：墊片調(diào)隙式。在滾道內(nèi)裝有滾珠，當絲杠與螺母相對運動時，滾珠沿螺旋槽向前滾動，在絲杠上滾過數(shù)圈以后通過回程引導裝置，逐個地又滾回到絲杠與螺母之間，構成一個閉合的回路。數(shù)控機床的進給系統(tǒng)當采用不同的驅(qū)動元件時，其進給機構可能會有所不同。為了提高剛度和承載能力，本車床傳動軸前端軸頸部軸承選用1個角接觸球軸承型號為7200C，后軸頸軸承采用1個角接觸球軸承型號為7002C。接觸式密封主要有油氈圈和耐油橡膠密封圈密封兩種。主軸軸承的壽命，主要不是取決于疲勞點蝕，而是由于磨損而降低精度。基于上述分析，本車床主軸前端軸頸部軸承選用1個角接觸球軸承型號為7009C，后軸頸軸承采用1個角接觸球軸承型號為7006C。通常使固有頻率高于激振頻率的30%以上。為了減少熱膨脹造成的坐標原點的位移，應盡量縮短坐標原點支推力支撐之間的距離。初選懸伸量a=41mm。數(shù)控機床即要完成粗加工，又要完成精加工，因此對其主軸組件的剛度應提出更高的要求。m相同，則：，取S=110，得。 確定機床的切削功率： 切削功率是力和所消耗的功率之和，因方向沒有位移，所以不消耗動力。西方發(fā)達國家數(shù)控教學前期階段都是采用小型臺式高仿真數(shù)控教學機床作為數(shù)控編程和操作的實習設備。SHANDONGＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ?。希啤。裕牛茫龋危希蹋希牵佼厴I(yè)設計說明書微型數(shù)控車床設計學 院： 機械工程學院 專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化學生姓名： 摘要的頁眉自己再添上 學 號： 指導教師： 2011年 06 月摘 要微型數(shù)控車床又稱數(shù)字控制（Numerical control，簡稱NC）機床。 課題的目的和意義生產(chǎn)型數(shù)控機床作為數(shù)控教學實習設備是十分必要的，但在前期教學中使用則耗電大、材料消耗大、安全系數(shù)相對較低成為困擾許多院校的大問題。 計算切削力： 由公式查《金屬切削原理》（陳日曜主編）表41，得 =11N，進給抗力和切深力可按下列比例分別計算：，計算的=，=。同一變速組，模數(shù)相同，不采用變位齒輪，為第一傳動副的主、被動齒輪的齒數(shù)，為第二傳動副的主、被動齒輪的齒數(shù)。影響剛度的因素很多，如主軸的尺寸和形狀，滾動軸承的型號、數(shù)量、預緊和配置形式，前后支撐的跨距和主軸的前懸伸，傳動件的布置方式等。因此在滿足結構要求的條件下，盡量縮短懸伸量a。推力支撐應位于前支撐內(nèi)，原因是數(shù)控機床的坐標原點，設定在主軸前端。（1）使主軸組件的固有頻率避開激振力頻率。軸向膨脹對背靠背組配將使過盈減少，于是，可以補償一部分徑向膨脹；而對于面對面組配，將使過盈進一步加大，本車床是微型數(shù)控車床載荷不是很大，因此采用一個角接觸球軸承即可。除了這些特殊重載主軸外軸承的承載能力是沒有問題的。圖210c)是迷宮式密封的結構，在切屑多、灰塵大的工作環(huán)境下可獲得可靠的密封效果；這種結構適用于油脂或油液潤滑的密封。這種球軸承為點接觸，剛度較低。目前，步進電機只適應用于經(jīng)濟型數(shù)控機床，直流伺服電機在我國正廣泛使用，交流伺服電機作為比較理想的驅(qū)動元件已成為發(fā)展趨勢。圖中絲杠和螺母上都加工有圓弧形的螺旋槽，當它們對合起來就形成了螺旋滾道。此外還要消除絲杠安裝部分和驅(qū)動部分的間隙。一端裝止推軸承（固定自由式）。 4滾珠絲杠螺母副軸向負載力的計算 滾珠絲杠螺母副軸向負載力是指滾珠絲杠螺母副在驅(qū)動工作臺時滾珠絲杠所承受的軸向力，也稱進給牽引力，①最大軸向負載力的計算：滾珠絲杠螺母副軸的最大軸向負載力發(fā)生在機床主電動機滿功率運行的切削狀態(tài)，此時最大軸向負載力可按下式計算 式中 ——摩擦系數(shù)， ——坐標軸上移動部件的全部重量， ——鑲條緊固力查《數(shù)控技術課程設計》表23取500N,計算的 。m ——由于絲杠預緊引起的折算到電動機軸上的附加摩擦力矩，N 初選滾珠絲杠副：初選滾珠絲杠副為內(nèi)循環(huán)、浮動反向器、雙螺母墊片預緊，公稱直徑3列，2級精度，型號為FFZD20532。 步進電機的選型選用常州寶馬前楊電器有限公司生產(chǎn)的BBF系列反應式步進電動機型號為110BF003，參數(shù)如下表43：表43 步進電動機110BF003的參數(shù)相數(shù)步距角電壓（v）最大靜轉(zhuǎn)矩（kg在本機床設計中刀架直接購置，選用常州新南數(shù)控設備有限公司生產(chǎn)的LD4CK0620型四工位螺旋升降自動轉(zhuǎn)位刀架，該刀架重復定位精度≤ ，工作可靠性次數(shù)達300000次，使用壽命長，工藝性能好。制作工藝簡單，有很好的結構特性，很好的抗彎截面慣性矩，減小質(zhì)量。采用壓塊與床身形成輔助導軌副，從而形成閉式導軌。在一般數(shù)控系統(tǒng)中，最常用MCS51系統(tǒng)單片機作為主控制器?？刂屏拷?jīng)D/A轉(zhuǎn)換后輸出至變頻器，變頻器根據(jù)接收到的信號產(chǎn)生變壓變頻的電源信號，以驅(qū)動交流電機實現(xiàn)調(diào)速。[9] 文懷興，夏田主編，《數(shù)控機床系統(tǒng)設計》，化學工業(yè)