【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 結構設計 ....................................................................................... 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）越來越復合化的數(shù)控技術。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 加工設備刀庫之間的刀具輸送。 （ 2） 工程設計自動化分系統(tǒng)。更加難以估計的是它的關聯(lián)效益和輻射能力 ；數(shù)控技術實現(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)控技術為基礎，一旦脫離了數(shù)控技術，先進制造技術就成了無源之水；同時數(shù)控技術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；國際技術和商業(yè)貿(mào)易的重要構成是數(shù)控技術，數(shù)控機床在工業(yè)發(fā)達國家是具有高利潤、高技術附加值的出口產(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，電機轉軸就會步進一個步距角增量。其轉速不受負載大小的影響，不像普通電機，當負載加大時就會出現(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)的負載轉矩，電機的矩頻特性一定要符合機械負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 ，傳遞運動準確、平穩(wěn)，傳遞 功率和圓周速度范圍很大，傳動效率高，結構緊湊。 回轉工作臺的導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確的回轉中心。發(fā)展數(shù)控技術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)控技術作為振興機械工業(yè)的重中之重。它是由質量檢測、質量評價、質量決策與數(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)品中徐州工程學院畢業(yè)設計 (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，從而使系統(tǒng)自動地適應零件生產(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。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、微電子技術和集成電路技術的迅速發(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)控技術應用領域的擴大和不斷發(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 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： 導師簽名： 日期： 年 月 日 日期： 年 月 日 徐州工程學院畢業(yè)設計 (論文 ) I 摘要 傳統(tǒng)制造業(yè)的巨大變化來自于數(shù)控技術的廣泛應用，這使制造業(yè)脫離了傳統(tǒng)，成為工業(yè)化的象征。 軸 1 的設計與校核 ........................................................................ 錯誤 !未定義書簽。 徐州工程學院畢業(yè)設計 (論文 ) 1 1 緒論 數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展 數(shù)控技術起源于美國，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量和精度，而且還降低了加工成本、提高了加工效率，適應了制造業(yè)對低成本、優(yōu)質、高效生產(chǎn)的需求。當前在電主軸出現(xiàn)的情況下，大為簡化了 5 軸聯(lián)動加工的復合主軸頭結構，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，最終推動了復合加工機床（含 5 面加工機床）和復合主軸頭類型的 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)，操作人員只負責啟停系統(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。 徐州工程學院畢業(yè)設計 (論文 ) 8 （ 4） 質量保證分系統(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力 徐州工程學院畢業(yè)設計 (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。同時電機總的回轉角與輸入脈沖數(shù)成正比，與之相對應的轉速取決于輸入的脈沖頻率大小。 （ 4） 結構工藝性要求；如結構簡單、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