【正文】 （311） 式中 D圓柱形零件的直徑,cm L零件的軸向長度,cm所以,絲杠的轉(zhuǎn)動慣量: J1=104+D4L1=104= 齒輪的轉(zhuǎn)動慣量: JZ1=1042= JZ1 =104842= 電動機轉(zhuǎn)動慣量很小,可忽略。fm為運轉(zhuǎn)狀態(tài)系數(shù)，因為此時有沖擊振動，所以取fm=.V縱向=1400r/min=2226mm/minn縱向=v縱向1/2/L0=22261/2/12=∴ L=60nt/106=6015000/106=則 C=3LfmFm ==11740（N） 初選滾珠絲杠副的尺寸規(guī)格，相應(yīng)的額定動載荷Ca不得小于最大載荷C。 進給伺服系統(tǒng)機械部分的計算與選型進給伺服系統(tǒng)機械部分的計算與選型內(nèi)容包括：確定脈沖當量、計算切削力滾珠絲杠螺母副的設(shè)計、計算與選型、齒輪傳動計算、步進電機的計算和選型等。（5）設(shè)計自動回轉(zhuǎn)刀架及其控制電路。要想在近幾年用自動和精密設(shè)備更新現(xiàn)有機床，不論是資金還是中國機床制造廠的能力都是辦不到的，因此，普通機床的數(shù)控化改造大有可為，它適合中國的經(jīng)濟水平、生產(chǎn)水平和教育水平，已成為中國設(shè)備技術(shù)改造的主要方向之一。摘 要普通機床的經(jīng)濟型數(shù)控改造主要是在合理選擇數(shù)控系統(tǒng)的前提下，然后再對普通機床進行適當?shù)臋C械改造，改造的內(nèi)容主要包括：(1)床身的改造，為使改造后的機床有較好的精度保持性，除盡可能地減少電器和機械故障的同時，應(yīng)充分考慮機床零部件的耐磨性，尤其是機床導(dǎo)軌。機床數(shù)控化改造的優(yōu)點：（1）改造閑置設(shè)備，能發(fā)揮機床原有的功能和改造后的新增功能，提高了機床的使用價值，可以提高固定資產(chǎn)的使用效率；（2）適應(yīng)多品種、小批量零件生產(chǎn)；（3）自動化程度提高、專業(yè)性強、加工精度高、生產(chǎn)效率高；（4）降低對工人的操作水平的要求；（5）數(shù)控改造費用低、經(jīng)濟性好；（6）數(shù)控改造的周期短，可滿足生產(chǎn)急需。（6）縱向和橫向進給是兩套獨立的傳動鏈，它們由步進電機、齒輪副、絲杠螺母副組成，其傳動比應(yīng)滿足機床所要求的分辨率。計算簡圖如下圖31所示：圖31計算簡圖圖32進給系統(tǒng)計算簡圖 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參數(shù)。因此有Ca＞C=11740N另外例如滾珠絲杠副有可能在靜態(tài)或低速運轉(zhuǎn)下工作并受載，那么還需考慮其另一種失效形式滾珠接觸面上的塑性變形。因此，折算到步進電機軸上的總的轉(zhuǎn)動慣量J=(1/i2)（JS+Jz2）+Jz1+J1=(1/)（+）++= =. cm2表33滾珠絲杠的轉(zhuǎn)動慣量絲杠名義直徑/mm導(dǎo)程/mm絲杠名義直徑/mm導(dǎo)程/mm204501051225560861030512670835510612880104051269010812456100128161020506120208243）所需轉(zhuǎn)動力矩計算快速空載啟動時所需力矩 M=Mamax+Mf+Mo最大切削負載時所需力矩 M=Mat+Mf+Mo+Mt快速進給時所需力矩M=Mf+Mo式中, Mamax空載啟動時折算到電動機軸上的加速度力矩。2）根據(jù)載荷特點和支承形式確定絲杠兩端支承軸承的型號，軸承座的結(jié)構(gòu)以及軸承預(yù)緊和調(diào)節(jié)方式，確定齒輪軸支承軸承的型號。 啟動頻率由于步進電動機的啟動頻率隨著負載力矩和轉(zhuǎn)動慣量的增大而降低，因此，相應(yīng)負載力矩和轉(zhuǎn)動慣量的極限啟動頻率應(yīng)滿足： Ft≥[fop]m (44)式中，ft極限啟動頻率， [fop]m要求步進電動機最高啟動頻率。8155（2）~，~，~。（2滾珠絲杠螺母副的調(diào)整利用螺母的 間隙調(diào)整裝置調(diào)整絲杠副間隙時，應(yīng)使調(diào)整后產(chǎn)生的 預(yù)緊力為絲杠副最大負載的1 / 3為宜。在今后工作和學習中，我將更加努力，用實際行動來回報社會我們懷著非常復(fù)雜的心情向母校及各位老師和同學們告別并致謝!參考文獻[1].[2][3]《機床設(shè)計手冊》編寫組編. 機床設(shè)計手冊第一，三，四冊. .[4].[5]胡占齊，. .[6]. .[7]邱宣懷主編.《機械設(shè)計》.[8]黃調(diào)，. .。（3聯(lián)軸器的安裝傳動絲杠軸線上各聯(lián)軸套上的錐銷孔座按十字分布方式進行配做。~PC..3接自動回轉(zhuǎn)刀架（四方刀架），自動回轉(zhuǎn)刀架需要換刀時，~PC..3發(fā)出換位信號，經(jīng)交流控制箱控制刀架電機回轉(zhuǎn)，到達指定的刀位。 CA6140橫向進給系統(tǒng)步進電機的確定 Mq= = = 電動機仍選用三相六拍工作方式，查表知： Mq/Mjm=所以步進電動機最大靜轉(zhuǎn)矩Mjm為： Mjm=Mq == 步進電動機最高工作頻率： fmax=Vmax60δp =100060 = HZ為了便于設(shè)計和采購，仍選用90BF002型直流電動機，能滿足使用要求。4）考慮各部位間的定位、聯(lián)接和調(diào)整方法。 Mf折算到電動機軸上的摩擦力矩。考慮到簡易經(jīng)濟改裝，所以采用外循環(huán)。對經(jīng)濟型數(shù)控機床來說，,在CA6140的技術(shù)參數(shù)中。（8）采用貼塑導(dǎo)軌，以減小導(dǎo)軌的摩擦力。普通機床（如C616，C618，CA6140）等是金屬切削加工最常用的一類機床。(2)拖板的改造，拖板是數(shù)控系統(tǒng)直接控制的對象，所以對其改造尤顯重要。在美國有許多數(shù)控專業(yè)化公司為世界各地提供數(shù)控化改造業(yè)務(wù)。在8位微機中，MCS—51系列單片機具有集成度高、可靠性好、功能強、速度快、抗干擾能力強、具有很高的性價比，因此，可選 MCS—51系列單片機擴展系統(tǒng)。橫溜板箱部分：將原橫溜板的絲杠的、螺母拆除，改裝橫向進給滾珠絲杠螺母副、橫向進給步進電機與齒輪減速箱總成安裝在橫溜板后部并與滾珠絲杠相連。v為 最大切削力條件下的進給速度（m／min）,可取最高進給速度的1/2～1/3。δ2=Fm3DwFyjZ2 = =在這里Fyj=Fm/3= Z=πdm/Dw=50/=∑=1=絲杠的總變形量 δ=δ1+δ2=+=，故所選絲杠合格（3）滾珠絲杠螺母副的精度等級：數(shù)控機床根據(jù)定位精度的要求通常選用15級精度的滾珠絲杠，15級度絲杠的行程公差數(shù)值如表（2）所示：表32滾珠絲杠行程公差/μm項目符號有效行程lm/mm精度等級12345目標行程公差ep＜31568121623315~40079131825400~500810152027500~630911162230行程變動量公差Vmp＜31568121623315~40068121725400~500710131926500~630711142129任意300mm內(nèi)行程變動量V300p681216232πrad內(nèi)行程變動量V2πp45678 齒輪有關(guān)計算(1)縱向齒輪及轉(zhuǎn)矩的有關(guān)計算1）有關(guān)齒輪計算，由前面的條件可知： 工作臺重量：W=80kgf=800N(根據(jù)圖紙粗略計算)滾珠絲杠的導(dǎo)程: Lo=12mm步距角: α=176。因此，折算到步進電機軸上的總的轉(zhuǎn)動慣量J=(1/i2)（JS+Jz2）+Jz1+J1=(35)2（+）++= =. cm23)所需轉(zhuǎn)動力矩計算nmax=VmaxILo=1000453 = r/min Mamax= 104==nt=n主fLo=1000VπD fi L0=10001006043 = r/minMat= 104== Mf=FoLo 2πηi =f’wLo 2πηi = 30325==Mo=FpLo(1ηo2) 6πηi=365 () = =Mt=FyL02πηi =325= = 所以，快速空載啟動所需力矩