【正文】 潤滑，而使用潤滑油時應注意經(jīng)常通過注油孔注油。 軸承選擇 軸承可以分為標準滾動軸承、非標滾動軸承、靜壓軸承和磁懸浮軸承。 （ 4）推力軸承。若只考慮潤滑，油潤滑的潤滑性占優(yōu)勢。適用于低速、重載、轉(zhuǎn)速平穩(wěn)的場合。 (5)聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)及工作特性 ,聯(lián)軸器的外形尺寸 ,安裝 ,拆卸所需的空間大小和難易程度以及對維護的要求等都應與連接機組的具體配置位置和要求相適應。 剛性 凸緣聯(lián)軸器（ GB/T5843— 20xx） 10~20xx0 10~180 13000~2300 結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，工作可靠，裝拆方便，剛性好，傳遞轉(zhuǎn)矩大，但不能吸收沖擊。對于聯(lián)接軸系的質(zhì)量大 ,轉(zhuǎn)動慣量大 ,而又經(jīng)常起動 ,變速或反轉(zhuǎn)的 ,則應考慮選用能承受較大瞬時過載 ,并能緩沖吸振的彈性聯(lián)軸器。聯(lián)軸器可分為剛性聯(lián)軸器、撓性聯(lián)軸器、安全聯(lián)軸器三種 ，其一般可分為 7 種，具體分類如下： （ 1） 剛性聯(lián)軸器：剛性聯(lián)軸器不具有補償被聯(lián)兩軸軸線相對偏移的能力，也不具有緩沖減震性能；但結(jié)構(gòu)簡單，價格便宜。防止軸承過熱，防止?jié)櫥妥陨砝匣?。這兩種軸承的圓柱滾子數(shù)目多、密度大，分兩列交叉排列，旋轉(zhuǎn)時支承剛度變化小，內(nèi)圈上均有 1:12 的錐孔與帶錐度 的軸頸配合，內(nèi)圈相對于軸頸作軸向移動時，內(nèi)圈被漲大，從而可調(diào)整軸承的徑向間隙或?qū)崿F(xiàn)預緊；因此，其承載能力大、支承剛度高，但只能承受徑向載荷，與其他推力 軸承組合使用，可用于較大載荷、較高轉(zhuǎn)速場合。 (d)兩端裝推力軸承及深溝球軸承。密封圈有接觸式和非接觸式兩種，將其裝在滾珠螺母兩端即可。 按最不利的情況取 (F= mF ) umG TE FGJTEAFLC241222120 pp ???????? ??? 3 20 ?? ?????? LL 通常要求絲杠的導程誤差小于其傳動精度的 1/2,即 11 1022 mm m??? ? ? ? 該絲杠的 滿足上式，所以其剛度可滿足要求 。換向時，其軸向間隙會引起空回。 （ 3）滾珠絲杠副在行程兩端應有行程保護裝置，以防止越程后滾珠絲杠副受撞擊而影響精度、使用壽命甚至損壞。 (4)無側(cè)隙、剛性高 。該傳動形式需要限制螺母移動和絲桿的傳動，由于結(jié)構(gòu)較復雜且占用軸向空間較大，故應用較 少。 徐州工程學院畢業(yè)設計 (論文 ) 10 （ 2） 內(nèi)循環(huán)內(nèi)循環(huán)滾珠絲杠。但在一些要求不高的場合也經(jīng)常用步進電機來做執(zhí)行電動機。通常，負載力矩幫助電動機的減速，因此如果加速在允許時間內(nèi)完成的話，減速 也可在相同時間內(nèi)完成。隨著全數(shù)字式 交流伺服系統(tǒng) 的出現(xiàn)，交流伺服電機也越來越多地應用于數(shù)字控制系統(tǒng)中。交流伺服電動機控制精度高，矩頻特性好，具有過載能力，多應用于物料計量，橫封裝置和定長裁切機上。絲杠的轉(zhuǎn)速為中轉(zhuǎn)速，精度要求為高精度。在加工過程中，進給率也可通過 機床 控制面板上的修調(diào)開關(guān)進行人工調(diào)整， 數(shù)控機床 的控制面板上一般備有 主軸轉(zhuǎn)速 修調(diào)（ 倍率 ）開關(guān)，可在加工過程中對主軸轉(zhuǎn)速進行整倍數(shù)調(diào)整。具有直線插補、圓弧插補各種補償功能，并在復雜 零件 的批量生產(chǎn)中發(fā)揮 了良好的經(jīng)濟效果。 進給 系統(tǒng) 。 圖書分類號： 密 級： 畢業(yè)設計 (論文 ) 數(shù)控車床進給系統(tǒng)機械傳動結(jié)構(gòu)的設計 MECANICAL STRUCTURE DESIGN OF CNC LATHE FEED DERIVE SYSTEM 學生姓名 沈 龍 學院名稱 機電工程學院 專業(yè)名稱 機械制造及其自動化 指導教師 毛瑞卿 20xx 年 5 月 27 日 徐州工程學院畢業(yè)設計 (論文 ) I 徐州工程學院學位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明： 所呈交的學位論文，是本人在導師的指導下，獨立進行研究工作所取得的成果。 裝配圖 。傳統(tǒng)的機械加工都是用手工操作普通機床作業(yè)的，加工時用手搖動機械 刀具 切削金屬，靠眼睛用卡尺等工具測量產(chǎn)品的 精度 的。但是最大進給速度要受到設備剛度和進給系統(tǒng)性能等的限制。為提高傳動剛度和消除間隙，采用有預加載荷的結(jié) 構(gòu)。 工作臺草圖如 上 圖 21。為了適應數(shù)字控制的發(fā)展趨勢， 運動控制系統(tǒng) 中大多采用步進電機或全數(shù)字式交流伺服電機作為執(zhí)行電動機。這樣我們只需計算加速力矩，并在允許時間內(nèi)核算力矩在電動機的機械特性的斷續(xù)區(qū)內(nèi)。所以，在控制系統(tǒng)的設計過程中要綜合考慮控制要求、成本等多方面的因素，選用適當?shù)目刂齐姍C。內(nèi)循環(huán)均采用反向器實現(xiàn)滾珠循環(huán)，反向器有兩種類型。 （ 4）絲桿固定、螺母傳動并移動。 滾珠絲杠副可以加予壓 ,由于予壓力可使 軸向間隙 達到負值 ,進而得到較高的剛性 (滾珠絲杠內(nèi)通過給滾珠加予壓力 ,在實際用于機械裝置等時 ,由于滾珠的斥徐州工程學院畢業(yè)設計 (論文 ) 11 力可使絲母部的剛性增強 )。 （ 4）防止熱變形：熱變形對精密螺旋傳動的定位精度有著重要的影響。這種空回是非連續(xù)的，既影響傳動精度，又影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 (5)效率驗算 見式 ()： 39。非接觸式密封圈通常由聚氯乙烯等塑料制成，其內(nèi)孔螺紋表面與絲杠螺紋之間略有間隙，故又稱迷宮式密封圈。它的兩端均采用雙重支撐并施加預緊，使絲桿具有較大的剛度，這種方式還可使絲杠的溫度變形轉(zhuǎn)化為推力軸承的預緊力，但設計時要求提高推力軸承的承載能力和支撐剛度。 （ 3）圓錐滾子軸承。 （ 4） 也有防止異物侵入軸承內(nèi)部，或防止生銹、腐蝕之效果。只有在載荷平穩(wěn)，轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，能保證被聯(lián)兩軸軸線相對偏移極小的情況下，才可選用剛性聯(lián)軸器。 (3)工作機的轉(zhuǎn)速高低 ,對于需告訴運轉(zhuǎn)的兩軸連接 ,應考慮選擇聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)具有高平衡精度特性 ,以消除離心力而產(chǎn)生 的振動和躁聲 ,增加相關(guān)元件的磨損和發(fā)熱而降低傳動質(zhì)量和使用壽命。當兩軸對中精度較低時，將引起較大的附加載荷，適用于工作平穩(wěn)的一般傳動，高速傳動時需要有高的對中和制造精度。 (4)聯(lián)軸器的對中和對中保持程度 ,保持良好的對中是使運轉(zhuǎn)正常的前提 ,防止產(chǎn)生過大附加載荷及其他不良工況。 （ 3） 無彈性元件的撓性聯(lián)軸器：承載能力大，但也不具有緩沖減震性能，在高速或轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定或經(jīng)常正、反轉(zhuǎn)時，有沖擊噪聲。為了使軸承很好地發(fā)揮機能，首先，要選擇適合使用條件、使用目的的潤滑方法。該軸承能承受較大載荷，用其代替短圓柱滾子軸承和推力軸承，則剛度提高，雖極限轉(zhuǎn)速有所降低，但仍能達到高精度的要求。因此在此課題中采用兩端固定的方式，以實現(xiàn)高剛度、高精度以及對絲杠進行拉伸 。常用的潤滑劑有潤滑油和潤滑脂兩類。tan tan338 ( ) tan(338 840)?? ?? ?? ? ?? ??? ? ? 式（ ） 要求在 90%95%之間，所以該絲杠副合格 . 經(jīng)上述計算驗證， 各項性能均符合設計要求，可選。實際應用中，常采用以下幾種調(diào)整預緊方法見表 25。為此必須分析熱源的各因素，采用措施控制熱源，還可以采用預拉伸、強制冷卻等減少熱變形對絲杠的伸長的 影響。 滾珠絲杠由于運動效率高、發(fā)熱小、所以可實現(xiàn)高速進給 (運動 )。 根據(jù)工作臺運動情況，應選擇絲杠傳動螺母移動的形式，該傳動形式需要限制螺母的轉(zhuǎn)動，故需導向裝置?；瑒咏z杠螺母機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，制造成本低，具有自鎖功能。其結(jié)構(gòu)、性能特點是轉(zhuǎn)矩大、轉(zhuǎn)速低，機械特性線性度好低速性能良好，可直接與絲杠連接。 （ 4）電動機以最大切削力矩運行的時間應在允許范圍內(nèi)?，F(xiàn)就二者的使用性能作一比較。其中定子的結(jié)構(gòu)與旋轉(zhuǎn)變壓器的定子基本相同，在定子鐵心中也安放著空間互成 90 度電角度的兩相繞組。與過去的滑動絲杠副相比驅(qū)動力矩達到 1/3 以下 ,即達到同樣運動結(jié)果所需的動力為使用滾動絲杠副的 1/3。刀具的種類及特點，刀具耐用度、穩(wěn)定性，材料的種類，是必須考慮的，通常還要 考慮：下切步距，刀具路徑的行距，主軸轉(zhuǎn)速，加工精度等。數(shù)控加工廣泛應用在所有機械加工的任何領(lǐng)域，更是模具加工的發(fā)展趨勢和重要和必要的技術(shù)手段。 數(shù)控裝備是以數(shù)控技術(shù) 為代表 的新技術(shù)對傳統(tǒng)制造業(yè)和新型制造業(yè)的滲透 ， 形成的一種機電一體化技術(shù) 。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。 確定 數(shù)控車床數(shù)控系統(tǒng) 后 ， 詳細論述進給傳動系統(tǒng)各組成部 分 ， 以及各部分的計算和選用。 數(shù)控車床、 車削中心 ，是一種高精度、高效率的自動化 機床 。 徐州工程學院畢業(yè)設計 (論文 ) 3 2 進給系統(tǒng)設 計 總體方案設計 概述 主軸轉(zhuǎn)速與進給速度，沒有定值，通常是靠經(jīng)驗值來設置，主要根據(jù)刀具和工件材料來選擇。 按其實現(xiàn)系統(tǒng)功能角度看主要包括動力系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)、操縱和控制系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)。電動機利用通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動的現(xiàn)象而制成的。 1)在整個調(diào)速范圍內(nèi)，其負載轉(zhuǎn)矩應該在電動機連續(xù)額定轉(zhuǎn)矩的范圍以內(nèi)； 2)工作負載與過載時間應該在規(guī)定的范圍以內(nèi)； 3)應使加速度與希望的時間常數(shù)一樣； 下表 22 為交流伺服電動機的特性實例： 表 22 交流伺服電動機特性舉例 電動機 特性 SM 型伺服電機 IM 型伺服電機 輸出功率 /W 1100 1100 峰值電流（ A/相 ) 峰值電壓（ V/相） 功率因素 /% 功率 /% 電阻 /? 感應電壓常數(shù)/ )]min([ 1??? rmV 100 100 轉(zhuǎn)動慣量 / ）（ 2mkg? ?? ?? 功率變化率 / )sk 1??W（ 12 16 伺服電機選擇 伺服電機選擇原則 步進電機是一種離散運動的裝置，它和現(xiàn)代 數(shù)字控制技術(shù) 有著本質(zhì)的聯(lián)系。否則，在切削或加速 /減速時電動機就可能過熱。對于水平工作臺， F 值可按下式計算 : W—— 工作臺與工件重量 =60kg ? —— 滑動表面摩擦系數(shù) = ? —— 驅(qū)動系統(tǒng)的效率 = Fg—— 鑲條鎖緊力 =5kgf CF —— 反切削力 =50kgf cfF —— 由切削力矩引起的滑動表面上工作臺上收到的力 =30kgf （設 fT =2kgf? cm=? m） 不切削時 見式 ()： ）fg( ?? WF ? 式（ ） )5060( ????F kgf ）（（ ) ???? ?T m0 . 1 Ncmk g ???? 切削時 見式 ()： ）（ cfC fg FWFF ???? ? 式（ ） )305060( ?????F kgf57? 2)( ????? ?）（T m1mk g f10 ???? N 為滿足運行條件，應根據(jù)數(shù)據(jù)選擇電動機，其負載力矩在不切削時應大于 ? m，最高轉(zhuǎn)速應小于 20xxr? 1min 。 （ 1） 外循環(huán)外循環(huán)是滾珠在循環(huán)過程結(jié)束后通過螺母外表面的螺旋槽或插管返回絲杠螺母間重新進入循環(huán)。適用于工作行程較大的場合。 (3)微進給可能 。 滾珠絲杠副 設計 設計滾珠絲杠副原理 （ 1）為提高滾珠絲杠副的使用壽命和精度，應使作用在螺母上的合力通過絲杠軸心，以保證滾珠受力均勻，避免傾覆力。 徐州工程學院畢業(yè)設計 (論文 ) 13 初選滾珠絲杠副數(shù)據(jù)見下表： 表 25 初選滾珠絲桿副參數(shù) 公稱直徑 /mm 導程 /mm 余量 /mm 節(jié)距 /mm 25 5 20 8 根據(jù)絲杠的工作行程初選絲杠的工作長度： 初選 X 方向絲杠的工作長度為 410mm 初選 Y 方向絲杠的工 作長度為 460mm 滾珠絲杠的工作載荷計算公式 見式 ()： MAHFC KKKKF ? 式（ ） 由條件，取 FK =，取 HK =， 取 D 精度，取 AK =， X 方向絲杠工作載荷： XF = 600=864N Y 方向絲杠工作載荷 ： YF = 600=864N 額定動載荷值 Ca? 計算 見式 ()： 導程初選為 5mm，則 m in/r2 0 05/1 0 0 0n m ?? m in/r20xx5/10000n m a x ?? Ca? = 34hmC nF ?L=864 ???? 3 16000200 5011N 式（ ） 根據(jù) Ca? 值選擇滾珠絲杠副 ， 假設選用按滾珠絲杠副的額定動載荷 Ca 等于或稍大于 Ca? 的原則，查表選以下型號規(guī)格： Ca=5011N 公稱直徑 D=25mm 導程 P=5mm 螺旋角 833 ??。 （ 3）此外滾珠絲杠副還受 Dn