【正文】 .... 13 步進電機的選擇及運動參數(shù)的計算 ......................................................................... 14 齒輪傳動的設(shè)計 ................................................................................................................ 15 選擇齒輪傳動的類型及材料 ..................................................................................... 16 按齒面接觸疲勞強度計算 ......................................................................................... 16 按齒根彎曲強度計算 ................................................................................................. 17 幾何尺寸計算 .............................................................................................................. 18 結(jié)構(gòu)設(shè)計 ....................................................................................... 錯誤 !未定義書簽。對本文的研究 做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)注。 蝸桿與蝸輪的主要尺寸與參數(shù) .................................................... 錯誤 !未定義書簽。 智能數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)在國外的發(fā)展及趨勢： ................................ 錯誤 !未定義書簽。 通過以往的資料介紹，從 1966 年的集成電路數(shù)控系統(tǒng) (NC)到 1976 年的微型計算機數(shù)控系統(tǒng)（ CNC），系統(tǒng)功能在 10年之內(nèi)是原來的兩倍，而體積卻減小了 19/20，就連價格也降為原來的 1/4，極大的提高和鞏固了可靠性。 （ 4）越來越復(fù)合化的數(shù)控技術(shù)。在最近的10多年來，普通級數(shù)控機床的加工精度已由 +10um 提高到 +5um，精密級數(shù)控機床的加工精度則從 +3～ 5um 提高到 +1～ ，超精密數(shù)控機床加工精度已開始進入納米級（ ） 。在加工過程中，工件裝夾在托盤上，類似通常的隨行夾具與工件一起流動。刀具輸送是利用利用機器人實現(xiàn)刀具進出系統(tǒng)以及系統(tǒng)中央倒庫和各 加工設(shè)備刀庫之間的刀具輸送。 （ 2） 工程設(shè)計自動化分系統(tǒng)。更加難以估計的是它的關(guān)聯(lián)效益和輻射能力 ；數(shù)控技術(shù)實現(xiàn)了制造業(yè)生產(chǎn)的集成化、自動化、柔性化，比如現(xiàn)代的 CAD/CAM、 CIMS、 FMS 等，這些都是 以在數(shù)控技術(shù)為基礎(chǔ)，一旦脫離了數(shù)控技術(shù)，先進制造技術(shù)就成了無源之水；同時數(shù)控技術(shù)也深刻影響著國防現(xiàn)代化，國外對高級型數(shù)控機床的控制以及舉世矚目的“東芝事件”充分反映了數(shù)控機床在國防現(xiàn)代化方面所起的無與倫比的作用；國際技術(shù)和商業(yè)貿(mào)易的重要構(gòu)成是數(shù)控技術(shù)，數(shù)控機床在工業(yè)發(fā)達國家是具有高利潤、高技術(shù)附加值的出口產(chǎn)品，并且世界貿(mào)易額每年都在增加。這種蝸桿 的特點是 左右兩側(cè)面具有不同的螺距， 所以 蝸桿 的 齒厚 是依次 增厚 的 。 （ 3） 工作性能要求：保證工作可靠、傳動效率高等。每次輸入的一個脈沖，電機轉(zhuǎn)軸就會步進一個步距角增量。其轉(zhuǎn)速不受負(fù)載大小的影響，不像普通電機，當(dāng)負(fù)載加大時就會出現(xiàn)速度下降的情況，所以步進電機使用在對速度和位置都有嚴(yán)格要求的場合；二是控制比較方便快捷。 用插值法查的 7級精度，小齒輪相對支承非對稱布置時， ? ? , 由 ? 、 ? ? ,查表得 ? ? 。 ?? 。同時在功率步進電機選用方面，開始的時候要計算機械系統(tǒng)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩，電機的矩頻特性一定要符合機械負(fù)載的要求并具有一定的余量用來保證它的可靠運行。 該傳動方案分析如下： 齒輪傳動承受載能力較高 ，傳遞運動準(zhǔn)確、平穩(wěn)，傳遞 功率和圓周速度范圍很大，傳動效率高，結(jié)構(gòu)緊湊。 回轉(zhuǎn)工作臺的導(dǎo)軌面由大型滾動軸承支承，并由 深溝球 軸承及雙列向心圓柱滾子軸承保持準(zhǔn)確的回轉(zhuǎn)中心。發(fā)展數(shù)控技術(shù)的重要性已不言而喻，我國政府正積極采取各種有效措施大力發(fā)展中國的數(shù)控產(chǎn)業(yè)，把發(fā)展數(shù)控技術(shù)作為振興機械工業(yè)的重中之重。它是由質(zhì)量檢測、質(zhì)量評價、質(zhì)量決策與數(shù)據(jù)采集、控制與跟蹤等功能。因此具有很高柔性，非常適合于多產(chǎn)品中徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 7 小批量的零件生產(chǎn)。 柔性制造系統(tǒng)（ FMS）由一組數(shù)控機床組成，它能隨機地加工一組具有不同加工順序及加工循環(huán)零件，實行自動運送材料及計算機控制，以便動態(tài)地平衡資源的供應(yīng)，從而使系統(tǒng)自動地適應(yīng)零件生產(chǎn)混合的變化及生產(chǎn)量的變化。相對群控而言，它的最大的優(yōu)點在于 DNC 中的各數(shù)控機床都能夠自治。 （ 5）越來越開放化的數(shù)控技術(shù)。所以，在最近的幾年中各國都竟相開發(fā)出新一代的高速的數(shù)控機床，加快了高速化機床的發(fā)展進程。隨著計算機技術(shù)、微電子技術(shù)和集成電路技術(shù)的迅速發(fā)展，數(shù)控系統(tǒng)也在不斷的發(fā)展。 軸 2 的校核與計算 ........................................................................ 錯誤 !未定義書簽。并且隨著數(shù)控技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的擴大和不斷發(fā)展，它對國計民生的一些重要行業(yè)（ IT、汽車、輕工、醫(yī)療等）的發(fā)展起著至關(guān) 重要的作用，因為這些行業(yè)的數(shù)字化特征已是現(xiàn)代化發(fā)展的大趨勢。 論文作者簽名： 導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日 日期： 年 月 日 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) I 摘要 傳統(tǒng)制造業(yè)的巨大變化來自于數(shù)控技術(shù)的廣泛應(yīng)用，這使制造業(yè)脫離了傳統(tǒng)，成為工業(yè)化的象征。 軸 1 的設(shè)計與校核 ........................................................................ 錯誤 !未定義書簽。 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 1 1 緒論 數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展 數(shù)控技術(shù)起源于美國，起因于軍工發(fā)展的需要。 向高速化方向發(fā)展的數(shù)控機床，充分地發(fā)揮了現(xiàn)代刀具材料的性能，不但大幅度提高了零件的表面加工質(zhì)量和精度，而且還降低了加工成本、提高了加工效率，適應(yīng)了制造業(yè)對低成本、優(yōu)質(zhì)、高效生產(chǎn)的需求。當(dāng)前在電主軸出現(xiàn)的情況下，大為簡化了 5 軸聯(lián)動加工的復(fù)合主軸頭結(jié)構(gòu)，大幅度降低了其制造難度和成本，縮小了數(shù)控系統(tǒng)的價格差距，最終推動了復(fù)合加工機床（含 5 面加工機床）和復(fù)合主軸頭類型的 5 軸聯(lián)動機床的發(fā)展。分布式數(shù)控既具有直接數(shù)字控制的所有功能，也具有系統(tǒng)控制、系統(tǒng)信息收集及系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)視等功能。 FMC 具有規(guī)模小，成本低（相對FMS），占地面積小，便于擴展等優(yōu)點，它可在單元計算機的控制下，配以簡單的物料傳送裝置，擴展成小型的柔性制造系統(tǒng) ，特別適用于中、小型企業(yè)。 柔性制造系統(tǒng)不僅節(jié)省了上料、下料與調(diào)整時間，而且系 統(tǒng)只需要最低限度的操作人員，并能實現(xiàn)夜班無人作業(yè)，操作人員只負(fù)責(zé)啟停系統(tǒng)和裝卸工作，特別是柔性制造系統(tǒng)中的各工作單元以及整個系統(tǒng)均由計算機控制。 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 8 （ 4） 質(zhì)量保證分系統(tǒng)。因此，日本、美國、意大利、 西班牙、印度等國，都采用了一些扶持本國數(shù)控產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策措施。在工作臺需要回轉(zhuǎn)時，先使小液壓缸的上腔接通回油路，在彈簧的作用下，鋼球抬起，夾緊瓦將蝸輪松開。 所以數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺傳動方案為方案二：步進電機 —— 齒輪傳動 —— 蝸桿傳動 —— 工作臺。 在步進電機的選擇方面，開始要保證步進電機的輸出功率必須大于負(fù)載所需要的功率。齒輪： ? ? 軸承： ? ? 蝸桿 。故載荷系數(shù) 1 .6 6HHK K K K K?????? ⑤實際的載 荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑 3311 1 . 6 66 5 . 2 8 7 0 . 81 . 3ttKd d m mK? ? ? 按齒根彎曲強度計算 彎曲強度的設(shè)計公式為 a13 212 ()[]Fa SdFYYKTm Z??? （ 1）①查取彎曲疲勞壽命系數(shù) 1 ? 2 ? ②查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限 1 500FE MPa? ? ； 大齒輪的彎曲疲勞強度極限 2 380FE MPa? ? 查取應(yīng)力校正系數(shù)查表得 1 ? 2 ? 查取齒形系數(shù)查表得 1 ? 2 ? ③計算彎曲疲勞許用應(yīng)力 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 18 取彎曲疲勞安全系數(shù) ? ,由式（ 1012）得 1112220 . 8 5 5 0 0[ ] 3 0 3 . 5 71 . 40 . 8 8 3 8 0[ ] 2 3 8 . 8 61 . 4F N F EFF N F EFK M P a M P aSK M P a M P aS?????? ? ??? ? ? ④計算載荷系數(shù) K 1 1 . 1 7 1 1 . 3 5 1 . 5 8A V F FK K K K F??? ? ? ? ? ? 根據(jù)計算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強度和齒根彎曲疲勞強度都滿足校核，按接觸強度算的的分度圓直徑 1 mm? ，算出小齒輪齒數(shù) 11 m??,取 1 24Z? 。步進電機的單位是一步，比較明顯的數(shù)字特征極大地方便了計算機控制。同時電機總的回轉(zhuǎn)角與輸入脈沖數(shù)成正比，與之相對應(yīng)的轉(zhuǎn)速取決于輸入的脈沖頻率大小。 （ 4） 結(jié)構(gòu)工藝性要求；如結(jié)構(gòu)簡單、尺寸緊湊、使用維護便利、工 藝性和經(jīng)濟合理等。 可是因為 同一側(cè)