【正文】 )(39。/tg(2186。 11180。 =（ ） = l == c=? = r= = n=? = 為了更好得使輸入軸與輸出軸嚙合且因 D1=〉 d=18 的原因會導致齒輪的剛度下降，采用圖 32形狀，以下輸出軸與輸入軸均采用這種圖 B結(jié)構(gòu)。軸承中任一元件出現(xiàn)疲勞步剝落擴展跡象前院運轉(zhuǎn)的總轉(zhuǎn)數(shù)或一定轉(zhuǎn)速下的工作小時數(shù)稱為軸承壽命（指的是兩個套 圈間的相對轉(zhuǎn)數(shù)或相對轉(zhuǎn)速）。試驗證明，軸承 Fa/Fr≤ e 或 Fa/Fre 時其 X,Y 值是不同的。 4 步進電機的選擇 26 4 步進電機的選擇 縱向步進電機的選擇 確定系統(tǒng)的脈沖當量 脈沖當量是指一個進給脈沖使機床執(zhí)行部件產(chǎn)生的進給量，它是衡量數(shù)控機床加工精度的一個基本技術參數(shù)。為絲杠導程（ cm） 。為滾珠絲杠未預緊時的傳動效率，一般取 η 。 2 )() Fyj=1/3Fm=1/3? = L。 西安工業(yè)大學畢業(yè)設計（論文） 36 圖 螺旋升降式四方刀架 蝸桿及蝸輪的選用與校核 選擇傳動的類型 考慮到傳遞的功率不大，轉(zhuǎn)速較低，選用 2A 蝸桿，精度 8 級，GB1008988 西安工業(yè)大學畢業(yè)設計（論文） 37 選擇材料和確定許用應力 由《機械基礎》表 174查得蝸桿選用 45鋼，表面淬火，硬度為 45～ 55HRC，蝸輪齒圈用 ZCuSn10P1 砂模鑄造， 為了節(jié)約貴重的有色金屬，僅齒圈用青銅制造，而輪芯用灰鑄鐵 HT150制造。 d1=d5 同一軸上的軸承選用同一型號，以便于軸承座孔鏜制和減少軸承類型。、 180176。 /2πη i G=60? 10=600N f180。附加摩擦力矩 西安工業(yè)大學畢業(yè)設計（論文） 30 MO=i2??。）步 ]，對于軸、軸承、齒輪、聯(lián)軸器，絲杠等圓柱體的轉(zhuǎn)動慣量 計 算 公 式 為 J= 8 2McD ( 2 ),對 于 鋼 材 ， 材 料 密 度 為? 103? ( ),則上式轉(zhuǎn)化為 J= L? 103? ( ),式中：Mc 為圓柱體質(zhì)量（ kg） 。由此可列出當軸承的當量動載荷為 P 時以轉(zhuǎn)數(shù)為單位的基本額定壽命L10 為 C? ? 1=P? ? L10 L10= ?)(PC 106 r 若軸承工作轉(zhuǎn)速為 n r/min ,可求出以小時數(shù)為單位的基本額定壽命 L10h= n60106 ?)(PC = n16670 ?)(PC h 應取 L10h≥ Lh. L’ h 為軸承的預期壽命。在當量動載荷作用下，軸承壽命與實際聯(lián)合載荷下軸承的壽命相同。 軸承蓋的設計 悶蓋 西安工業(yè)大學畢業(yè)設計（論文） 20 計算公式： 圖 35 悶蓋 D0=D+(2~)d3+2S2 （ 313） 2D = 0D +(~3)d3 4D =(~)D d。 綜上可知：縱向與橫向可用一種減速機構(gòu)。縱 =1106? 1/2 / 5 =L=60nt/106 =1106? ? 15000 /106 = C =3L fm? Fm=? ? = ?初選滾珠絲杠型號為 :CD50 其基本參數(shù)為 Dw = ， λ =2176。 =8mm,dm=63mm,λ =2186。 西安工業(yè)大學畢業(yè)設計（論文） 9 )(39。所以滾珠絲杠副運動平穩(wěn)，啟動時無顫 西安工業(yè)大學畢業(yè)設計（論文） 8 動，低速時無爬行。但將影響其傳動平穩(wěn)性，而且這種調(diào)整法的結(jié)構(gòu)比較復雜，傳動剛度低。選擇數(shù)控系統(tǒng)時主要是根據(jù)數(shù)控改造后機床要達到的各種精度、驅(qū)動電機的功率和用戶的要求 ,所以依據(jù)改造的具體要求選用上海通用數(shù)控公司 KT400T 經(jīng)濟型車床數(shù)控系統(tǒng)和 KT300 步進驅(qū)動裝置 . 3 機械部分的改造 6 3 機械部分的改造 為了充分發(fā)揮數(shù)控系統(tǒng)的技術性能，保證改造后的車床在系統(tǒng)控制下重復定位精度，微機進給無爬行，使用壽命長、外型美觀，機械部分作了如下改動。 (4) 技術更新或技術創(chuàng)新，為提高性能或檔次，或為了使用新工藝、新技術，在原有基礎上進行較大規(guī)模的技術更新或技術創(chuàng)新，較大幅度地提高水平和檔次的更新改造。 研究意義 企業(yè)要在當前市場需求多變，競爭激烈的環(huán)境中生存和發(fā)展就需要迅速地更新和開發(fā)出新產(chǎn)品，以最低價格、最好的質(zhì)量、最短的時間去滿足市場需求的不斷變化。 我國目前機床總量 380 余萬臺，而其中數(shù)控機床總數(shù)只有 萬臺，即我國機床數(shù)控化率不到 3％。我國的機床改造業(yè)，也從老的行業(yè)進入到以數(shù)控技術為主的新的行業(yè)。 主要研究內(nèi)容及技術路線 (1)縱向和橫向滾珠絲杠的選型及校核。設計和調(diào)試都比開環(huán)系統(tǒng)難。對于應用步進電機作拖動元件的開環(huán)系統(tǒng)尤其是這樣。拆除原拖板箱，利用此位置安裝新拖板箱，新拖板箱除固定 在 滾珠絲杠的螺母 上 。 （ 7） jmaxM 使用壽命長 滾珠絲杠和螺母的材料均為合金鋼，螺紋滾道經(jīng)過熱處理，并淬硬至 HRC5862,經(jīng)磨削達到所需的精度和表面粗糙度。L0 為絲杠的基本導程，查資料得 L。 = 2 滾珠與螺紋滾道間的接觸變形量 δ 2 采用有預緊的方式， 因此用公式 δ 2= ?3 2?DwFyjZFm (38) =3 ??? = 在這里 yjF =1/3Fm=1/3? =597N Z=π dm/Dw=? 63/= ZΣ =? ? 1= 絲杠的總變形量 δ =δ 1+δ 2=+= 查表知 E級精度絲杠允許的螺距誤差為 ,故所選絲杠合格。 Fm? L/EA = 177。 =? = D。不同可靠度，特殊軸承性能和運轉(zhuǎn)條件時其壽命可對基本額定壽命進行修正，稱為修正額定壽命 。 的圓柱滾子軸承與滾針軸承只能承受徑向力，當量動載荷Pr=Fr。初選電機型號時應合理選擇 θ b 及 i, 并滿足： θ b ≤(δ p? i? 360)/L0 （ 41） 由上式可知： θ b ≤δ p? i? 360/L0 =360? ? 1/10 =176。 L=130mm J輸出 =? ? 13? 103? = 。 ）， Tcp,Tl 為電機最大平均轉(zhuǎn)矩，負載轉(zhuǎn)矩（ ） f。?L M = 1 ）（ ? ? 60 =( ) (3)多脈沖減速裝置的轉(zhuǎn)動慣量折算 Z=30 d=mz=? 30=45mm J=? D ? L? 10 =? ? ? 10 = Z=40 d=mz=? 40=60mm J=? D ? L? 10 =? 6? ? 10 = Z=45 d=mz=? 45= J=? D? L? 10 =? ? ? 10 = Z=50 d=mz=? 50=75mm J=? D? L? 10 =? ? ? 10 = Z=60 d=mz=? 60=90mm J=? D ? L? 10 =? 9? ? 10 = 又由于 J輸入 = J輸出 = JD= 則 J? =Js+JG+JJ =58 Mka= J?ptbV ??? ?? ?36060 max2 ?102? vmax=? 1600=1248mm/min t= δ p= 西安工業(yè)大學畢業(yè)設計（論文） 34 θ b=176。 （ 5）確定許用應力 [σH] 根據(jù)蝸輪材料為鑄錫磷青銅 zcusn10p1，金屬模鑄造，蝸桿螺旋 西安工業(yè)大學畢業(yè)設計（論文） 38 齒面硬度＞ 45HRC，從而可查得蝸輪的基本許用應力 [σH]‘=268MPA。Z? =，因為 39。工作過程可分為刀架抬起、刀架轉(zhuǎn)位、刀架定位并壓緊等幾個步驟。 Tcp=5 Tl= 西安工業(yè)大學畢業(yè)設計（論文） 31 f0=2200Hz fn=30000Hz 則 T= ??? ???? ?? )( )( 33(300002200) = 所以選此步進電機能滿足要求。?? 。ε為電機最大角加速度（ rad/s2 ） 。 的推力軸承只能承受軸向力，其當量動載荷 Pa=Fa。也就是說，在基本額定動載荷作用下，軸承可以工作 106 r而不發(fā)生點蝕失效，其可靠度為 90%。 =(D2D1)=()? = l ==? 25=30 c==? 30=10(不小于 10) r==5 n==? = 輸入齒輪 d=18mm ha= hf= l == da=mn ? Z=? 30=45mm 齒輪精度按： GB1009588 6 級精度 ，其適應于高速度下平穩(wěn)回轉(zhuǎn)并要求有最高效率和低噪音，傳動效率為 99%。 =177。失穩(wěn)時的臨界載荷為 Fk kF =fzπ 2 EI/L2 （ 39） 式中： E為絲杠材料彈性模量，對鋼 E=? 10 4 Mpa。 V縱向 =? 1400r/min=2226mm/min n縱向 =v 縱向 ? 1/2 /L。 （ 8） 使用可靠，潤滑簡單，維修方便 與液壓傳動相比，滾珠絲杠副在正常使用條件下故障率低，維修保養(yǎng)也極為方便；通 常只需進行一般的潤滑與防塵。使改造后的機床外型美觀、合理。因此，除了拖板及其配件精度要求較高外，還應采取以下措施來滿足傳動精度和靈敏度要求?？筛鶕?jù)產(chǎn)品技術要求，決定是否采用這種系統(tǒng)。 (3)主軸交流伺服電機的選擇與校核。在美國，機床改造業(yè)稱為機床再生（ Remanufacturing）業(yè)。它與人類在農(nóng)業(yè)、工業(yè)社會中創(chuàng)造的那些只是增強體力勞動的工具相比，起了質(zhì)的飛躍，為人類進入信息社會奠定了基礎。在日本，機床改造業(yè)稱為機床改裝（ Retrofitting）業(yè)。 西安工業(yè)大學畢業(yè)設計（論文） 3 (2) NC 化，在普通機床上加數(shù)顯裝置，或加數(shù)控系統(tǒng)，改造成 NC機床、 CNC 機床。在將角位移檢測元件與速度檢測元件和伺服電機作成一個整體時則無需考慮位置檢測裝置的安裝問題。 ② 在齒輪傳動中，為提高正、反傳動精 西安工業(yè)大學畢業(yè)設計（論文） 7 度必須盡可能的消除配對齒輪之間的傳動間隙，其方法有兩種，柔性調(diào)整法和剛性調(diào)整法。與滑動絲杠副或液壓缸傳動相比，有以下主要特點： （ 1） 傳動效率高 滾珠絲杠的傳動效率可達 85%~98%，為滑動絲杠副的 2~4 倍，由于滾珠絲杠副的傳動效率高，對機械小型化，減少啟動后的顫動和滯后時間以及節(jié)約能源等方面，都具有重要意義。它包括滾珠絲杠的走刀抗力及與移動體重力和作用在導軌上的其他切削分力相關的摩擦力?？紤]到簡易經(jīng)濟改裝，所以采用外循環(huán)。 表 ： 方式 兩端端自由 一端固定一端自由 兩端固定 兩端簡支 西安工業(yè)大學畢業(yè)設計（論文）