【正文】 要求原銑床的改動(dòng)盡可以少，希望保留原操作機(jī)構(gòu)，以便數(shù)控部分發(fā)生故障時(shí)仍能手工半自動(dòng)操作。 該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)試維修方便，工作可靠，成本低，易改裝成功。一般來說，在同樣的體積下，交流伺服電動(dòng)機(jī)的輸出功率可比直流伺服電動(dòng)機(jī)提高10%—70%，此外，交流伺服電動(dòng)機(jī)的容量也比直流伺服電動(dòng)機(jī)大，達(dá)到更高的電壓和轉(zhuǎn)速。并且滾珠絲杠螺母副的動(dòng)（靜）摩擦系數(shù)相差極小，配以滾動(dòng)導(dǎo)軌，起動(dòng)力矩很小，運(yùn)動(dòng)靈敏，低速時(shí)不會(huì)出現(xiàn)爬行。但是傳統(tǒng)的鑄鐵—鑄鐵、鑄鐵—淬火鋼滑動(dòng)導(dǎo)軌副，其靜摩擦系數(shù)大，動(dòng)摩擦系數(shù)隨速度變化而變化， 摩擦損失大，低速時(shí)易出現(xiàn)爬行，影響運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性和定位精度，力矩?fù)p失大。該系統(tǒng)中有時(shí)鐘電路模塊，復(fù)位及復(fù)位電路，數(shù)碼顯示接口電路，光電耦合器等組成。 177。所以滾珠絲杠副的選擇對(duì)整個(gè)機(jī)床的制造起著不可忽視的作用?；窘z杠導(dǎo)程公式如下： 根據(jù)精度要求，數(shù)控機(jī)床的脈沖當(dāng)量可定為mm/脈沖。已知最大進(jìn)給力，工作臺(tái)加工件與夾具的重力為2800N，故絲杠的最小載荷（即摩擦力）絲杠最大載荷平均載荷 絲杠最高轉(zhuǎn)速為1500r/min，工作臺(tái)最小進(jìn)給速度為1mm/min，,可取為0，則平均轉(zhuǎn)速。1） 接觸角為的角接觸球軸承這是目前國(guó)內(nèi)外廣泛采用的滾珠絲杠軸承，這種軸承可組配置。滾珠絲杠在軸向載荷作用下，滾珠和螺紋滾道接觸區(qū)會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重接觸變形，接觸剛度與接觸表面預(yù)緊力成正比。 絲杠名義直徑，長(zhǎng)度，絲杠材料（鋼）的密度。其余誤差為伺服系統(tǒng)誤差、絲杠軸承的軸向跳動(dòng)和在載荷作用下各機(jī)械環(huán)節(jié)彈性變形起的位移等。 mm的設(shè)計(jì)要求。參考文獻(xiàn)[1] 文懷興，數(shù)控銑床設(shè)計(jì)，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，[2] 杜君文，機(jī)械制造技術(shù)裝備及設(shè)計(jì)，天津：天津大學(xué)出版社，[3] 李斌，數(shù)控加工技術(shù)，北京：高等教育出版社，[4] 王彪，現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床實(shí)用操作技術(shù)，北京：國(guó)防工業(yè)出版社，[5] 王愛玲，數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)及應(yīng)用，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，[6] 劉治平，機(jī)電傳動(dòng)控制，天津：天津大學(xué)出版社，[7] 林宋，現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，[8] 王愛玲，數(shù)控編程擇術(shù)，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2致謝此次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我設(shè)計(jì)的題目是對(duì)X502型立式數(shù)控銑床的改造，在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，指導(dǎo)教師鄧廣敏付出了很大的心血，從開始制定設(shè)計(jì)日程表，圖紙的繪制到說明書的整理，都在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下有條不紊的進(jìn)行。另外，也得到了其他同學(xué)的幫助，也表示感謝。這次設(shè)計(jì)由于總體安排剛開始的時(shí)候沒有很合理的制定，所以工作量的實(shí)際大小與工作的具體性質(zhì)不是很明確，以致在開始的幾天里沒有什么實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展。為絲杠材料鋼的彈性模量，則 哈爾濱軸承總廠生產(chǎn)的7602030TVP型號(hào)軸承的鋼球直徑，鋼珠數(shù)Z＝17，接觸角，預(yù)加載荷，軸向外載荷為導(dǎo)軌摩擦力，故軸向載荷為預(yù)加載荷與軸向外載荷之和，即 絲杠軸承軸向載荷剛度可按下式求得，即 （－5）查樣本手冊(cè)得查文獻(xiàn)得折合到工作臺(tái)部件的直線剛度為 計(jì)算出伺服剛度折算到工作臺(tái)部件的直線剛度、滾珠絲杠最小拉壓剛度、絲杠軸承軸向剛度、滾珠絲杠螺母接觸剛度折算到工作臺(tái)部件直線剛度和聯(lián)軸節(jié)扭轉(zhuǎn)剛度后，按彈簧串聯(lián)原則合成求得綜合剛度，即 （4－21）故 數(shù)控銑床的定位精度是在不切削空載條件下檢驗(yàn)的。如果選用FB—15型直流伺服電機(jī)，執(zhí)行件（工作臺(tái)）達(dá)到的最大加速度根據(jù)公式可知 伺服系統(tǒng)要求達(dá)到的最大加速度發(fā)生在系統(tǒng)處于時(shí)間常數(shù)內(nèi)，執(zhí)行件的速度從增加到時(shí)， 略大于，因而按照加速能力選擇是適合的。伺服電動(dòng)機(jī)絲杠直連，其傳動(dòng)比，則最大切削負(fù)載轉(zhuǎn)矩故所選伺服電機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩應(yīng)大于此值。簡(jiǎn)支端支承采用深溝球軸承，只承受絲杠的重力。因此對(duì)絲杠的軸向精度和軸向剛度應(yīng)有較高要求。 mm的定位精度，根據(jù)此要求查閱滾珠絲杠樣本，對(duì)于1級(jí)（P1）精度絲杠，2級(jí)（P2）。 從產(chǎn)品目錄中查得伺服電動(dòng)的最高轉(zhuǎn)速為或。 根據(jù)機(jī)床要求，采用8位微機(jī)。因凸牙可在凹槽中滑動(dòng)，故可補(bǔ)償安裝及運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)兩軸間的相對(duì)位移。本課題選用的是滾珠絲杠螺母副。采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的缺點(diǎn)是效率低，驅(qū)動(dòng)慣量負(fù)載能力差，作高速運(yùn)動(dòng)時(shí)容易失步，目前已使用的較少。只要控制指令脈沖的數(shù)量、頻率及通電順序，便可控制執(zhí)行部件運(yùn)動(dòng)的位移量、速度和運(yùn)動(dòng)方向。數(shù)字伺服系統(tǒng)采用了許多新的控制技術(shù)和改進(jìn)伺服性能的措施，使控制精度和品質(zhì)大大提高?？傊?，數(shù)控機(jī)對(duì)進(jìn)給系統(tǒng)的要求集中在精度、穩(wěn)定性和快速響應(yīng)三個(gè)方面。目前,國(guó)外數(shù)控機(jī)床的性能正朝著高速化、高精度、高效率、高柔性、高自動(dòng)化、高可靠性、智能化、復(fù)合化、網(wǎng)絡(luò)化、開放式體系結(jié)構(gòu)等方向迅速發(fā)展,這將對(duì)數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制造的質(zhì)量和可靠性提出更高的要求。我國(guó)數(shù)控系統(tǒng)在技術(shù)上已趨于成熟，在重大關(guān)鍵技術(shù)上（包括核心技術(shù)），已達(dá)到國(guó)外先進(jìn)水平。（3）主軸箱包括主軸箱和主軸傳動(dòng)系統(tǒng)，用于裝刀具并帶動(dòng)刀具旋轉(zhuǎn)、主傳動(dòng)大多采用專用的無級(jí)調(diào)速電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。（4）進(jìn)給伺服系統(tǒng)由進(jìn)給電動(dòng)機(jī)和進(jìn)給執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成，按照程序設(shè)定的進(jìn)給速度實(shí)現(xiàn)刀具和工件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，其主軸垂直方向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)及工作臺(tái)的橫向和縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)均由各自的交流伺服電機(jī)來驅(qū)動(dòng)。目前，已新開發(fā)出數(shù)控系統(tǒng)80種?！笆濉逼陂g,我國(guó)機(jī)械制造行業(yè)必須瞄準(zhǔn)國(guó)際數(shù)控機(jī)床發(fā)展的科學(xué)前沿,開拓創(chuàng)新,消化吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù),開創(chuàng)我國(guó)數(shù)控機(jī)床設(shè)計(jì)和制造技術(shù)的新局面。為滿足這些要求，首先需要高性能的伺服驅(qū)動(dòng)電機(jī)，同時(shí)也需要高質(zhì)量的機(jī)械結(jié)構(gòu)與之匹配。交流伺服已占據(jù)了機(jī)床進(jìn)給伺服的主導(dǎo)地位，并隨著新技術(shù)的發(fā)展而不斷完善，具體體現(xiàn)在三個(gè)方面。這種系統(tǒng)不需要將所測(cè)得的實(shí)際位置和速度反饋到輸入端，故稱為開環(huán)系統(tǒng)，該系統(tǒng)的位移精度主要決定于步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的角位移精度，齒輪、絲杠等傳動(dòng)元件的節(jié)距精度，所以系統(tǒng)的位移精度較低。（2）直流伺服電動(dòng)機(jī)具有良好的啟動(dòng)、制動(dòng)和調(diào)速特性，可以方便地在寬范內(nèi)實(shí)現(xiàn)平滑無級(jí)調(diào)速，因此在對(duì)伺服電動(dòng)機(jī)的調(diào)速性能和啟動(dòng)性能要求較高的設(shè)備中，大都采用直流伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。因?yàn)闈L珠絲杠螺母副是一種低摩擦、高精度、高效率的機(jī)構(gòu)，在數(shù)控機(jī)床上得到廣泛應(yīng)。這種聯(lián)軸器零件的材料可用45鋼，工作表面需要進(jìn)行熱處理，以提高其硬度；要求較低時(shí)也可用Q275鋼，不進(jìn)行熱處理。由于MCS—51系列單片機(jī)具有集成度高，可靠性好、功能強(qiáng)、速度快。 15m/min（6）最大進(jìn)給速度：取伺服電機(jī)通過聯(lián)軸器與絲杠直接，即。初步設(shè)計(jì)時(shí)先設(shè)計(jì)絲杠的任意300mm行程內(nèi)的行程變動(dòng)量為定位精度的1/3～1/2，～，因此，取滾珠絲杠精度為P1級(jí)，即為1級(jí)精度絲杠。其兩端支承的配置情況如圖4－2所示的軸向固定方式。同時(shí)滾珠絲杠工作時(shí)要發(fā)熱，其溫度高于床身。 伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子慣量應(yīng)與負(fù)載慣量相匹配。如遠(yuǎn)小于，可以適當(dāng)增大值，以提高系統(tǒng)的性能。故軸向載荷僅為導(dǎo)軌摩擦為。在隨后的工作過程中大家都注意了這一點(diǎn)，所以進(jìn)度勉強(qiáng)趕了上來，不過時(shí)間還是緊了點(diǎn)。附件清單1 數(shù)控銑床縱向總裝圖 A0 一張2 滾珠絲杜軸 A1。當(dāng)然，由于本人經(jīng)驗(yàn)有限，在設(shè)計(jì)與改造過程中難免有缺陷和欠慮的地方，有待今后不斷的提高與完善。再加上某些因素，將不會(huì)超過要求的定位公差，能滿足定位精度177。 mm。折算到電動(dòng)機(jī)軸上的慣量可按公式計(jì)算得：式中 —工作臺(tái)移動(dòng)速度，； —伺服電機(jī)的角速度，； —直線移動(dòng)工件夾具和工作臺(tái)的質(zhì)量，kg。圖4－3 選定后的絲杠的支承簡(jiǎn)圖珠絲杠螺母機(jī)構(gòu)是回轉(zhuǎn)