【文章內(nèi)容簡介】 身的制造精度橫高，而對機床的安裝基面要求不高，安裝調(diào)試非常方便，其剛度高，承載能力大。二、滾動導軌預緊方式的確定滾動導軌經(jīng)過預緊，可以顯著提高其剛度。通常經(jīng)過預警的導軌的剛度可以比沒有預警的高三倍左右，因此對于顛覆力矩較大，或要求接觸剛度或移動精度較高的導軌均應進行預緊。但預緊里應適當，預緊力過大會使牽引力顯著增加。常用的預緊方法有兩種，采用過盈配合和采用調(diào)整元件。三 滾動導軌幾何參數(shù)的確定1 滾動體尺寸和數(shù)目的選擇滾動體直徑愈大，滾動摩擦阻力及接觸應力就愈小，滾動體的直徑國小，則不僅摩擦力加大而且還會產(chǎn)生滑動現(xiàn)象，所以在結構尺寸不受限制時，應盡可能選用較大的直徑。滾動體的滾珠和滾珠直徑應不小于68mm，滾柱的長度應適當，過短會增加導軌面得壓強，過長則會因滾柱的錐度誤差引起載荷分布不均勻，一般淬硬鋼制造的導軌，~2。滾動體的數(shù)目也應選擇適當，滾動體數(shù)目過小，則導軌的制造誤差將明顯地影響動導軌的位置精度，隨著滾動體的數(shù)目增加，不僅提高了東倒柜的位置精度還可以降低導軌的壓強。通常每個導軌上每排滾子的數(shù)量最少為1216，但滾動體數(shù)目太多，則會出現(xiàn)載荷在滾動體上分布不均勻的現(xiàn)象，部分滾動體可能收不到載荷而不起作用，反而使剛度下降。確定每一導軌上滾動體數(shù)目的最大值：缺少公式在根據(jù)結構選擇滾動體的尺寸和數(shù)目，還要驗算滾動體的承載能力。發(fā)現(xiàn)不能滿足時，可加大滾動體的直徑或增加滾動體的數(shù)目，對于滾動導軌，由于承載能力與滾珠直徑的平方成正比，因此增大滾珠直徑比增加滾珠數(shù)目有利。對于滾柱而言，增大直徑和增加數(shù)目效果是相同的。滾動導軌長度的計算有三種不同的情況：滾動導軌中的滾動體和保持架隨著導軌移動，但其移動速度近視動導軌速度的一半。第六節(jié) 步進電機的計算及選型選用步進電機時，應該首先根據(jù)機械草圖計算機械傳動裝置及負載折算到電機軸上的等效轉動慣量，包括步進電機轉子的轉動慣量，分別計算各種工況下所需的等效力矩，在根據(jù)步進電機最大靜轉矩和起動，運行頻率特性選擇合適的步進電機。1初選步進電機（1）計算步進電機負載轉矩 ==N?cm = N?cm式中 —脈沖當量（）； —進給牽引力（N）； —步距角，176。 η—電機一絲杠的傳動效率，為齒輪、絲杠效率之積，；(2)估算步進電機起動轉矩T T= =N?cm(3) 計算最大靜轉矩T查表322，如取五相10拍，則T= = ?cm（4） 計算步進電機運算頻率?和最高起動頻率??= = Hz=?== Hz=4000Hz 式中 v—最大切削進給速度（）， v—最大快移速度（） δ—脈沖當量，（5） 初選步進電機型號 根據(jù)估算的最大靜轉矩 T在表323中查出130BF001最大靜轉矩為931N ?cmT可以滿足要求。考慮到此經(jīng)濟型數(shù)控車床有可能使用較大的切削用量，應該選稍大轉矩的步進電機，以留有一定的余量。另一方面，與國內(nèi)同類型機床進行類比，決定采用150BF002步進電機。但從表中看出，150BF002步進電機最高空載起動頻率為2800Hz，不能滿足?（4000Hz）的要求，此項指標可暫不考慮，可以采用軟件升降速程序來解決。前面所述初選步進電機的轉矩計算，均為估算，初選之后，應該進行校核計算。（1） 等效轉動慣量計算，傳動系統(tǒng)折算到電機軸上的總的轉動慣量可由下式計算： J= J +J+ ()[(J+J)+ ( ) ]式中 J— 步進電機轉子轉動慣量（kg?cm）J、J—齒輪的轉動慣量（kg?cm）J—滾珠絲杠轉動慣量（kg?cm）。 參考同類機床，初選反應步進電機150BF，其轉子轉慣量J=10 kg?cm J=10d?L=(102) kg?cm=?cm J=10d?L=(1082) kg?cm=?cm J=(104150) kg?cm=?cm G=1500N代入上式: J= J +J+ ()[(J+J)+ ( ) ] ={10++()[(+)+ ]} kg?cm =?cm考慮步進電機與傳動系統(tǒng)慣量匹配問題。 ==基本滿足慣量匹配的要求。（2） 電機轉矩計算機床在不同的工況下，其所需轉矩不同，下面分別按各階段計算：1）快速空載起動轉矩M在快速空載起動階段，加速轉矩點的比例交大。具體計算公式如下： M=M+M+M M=J=J 10= J n= 將前面的數(shù)據(jù)代入。式中各符號意義同前。 n= ==500起動加速時間t=30ms 折算到電機軸上的摩擦轉矩 附加摩擦轉矩 上述三項合計： 2）快速移動時所需轉矩 3）最大切削負載時所需轉矩 從上面計算可以看出，M 、 和 三種工況下，以快速空載運動所需轉矩最大，即一次項作為校核步電機轉矩的依據(jù)。從表322查出，當步進電機為無相十拍時 , 則最大靜轉矩為 從表323查出150BF002型步進電機最大轉矩為 ，大于所需最大靜轉矩，可以滿足此項要求。3校核步進電機起動矩頻特性和運行矩特性。前面已經(jīng)計算出此機床最大快移時所需步進電機的最高起動頻率為4000Hz，切削進給時所需步進電機運行頻率為833Hz。 從表323中查出150BF002型步進電機允許的最高空載起動頻率為2800Hz運行頻率為8000Hz，再從圖31圖316查出150BF002步進電機起動矩頻特性和運行矩頻特性曲線如圖319所示。看出，當步進電機起動時，f=2500Hz時，M=,遠遠不能滿足此機床所需求的空載起動力矩（）直接使用則會產(chǎn)生失步現(xiàn)象，所以必須采取升降速控制（用軟件實現(xiàn)），將啟動頻率降到1000Hz時，,然后在電路上再采用高低壓驅動電路、還可將步進電機輸出轉矩擴大一倍左右。圖319 150BF002型步進電機運行矩頻特性當快速運動和切削進給時，150BF002型步進電機運行矩頻特性（圖319）完全可以滿足要求。第七節(jié) 伺服系統(tǒng)機械部分結構設計機械部分結構設計的任務是畫出進給伺服系統(tǒng)的機械裝配圖，用以表達設計者的構思，設計特點及計算結果。是伺服系統(tǒng)設計的重要內(nèi)容。一、微機數(shù)控化改造的結構設計中應注意的問題 盡量減少普通機車數(shù)控化改造的改動量對于普通機床數(shù)控化改造設計時，在滿足機床總體布局的前提下，應盡可能利用原來的零部件，盡量較少改動量。尤其對機床上較大的部分件，例如車床床身，床鞍，拖板，銑床的工作臺等。盡量利用原來的部件，只作少量的加工改造。這樣可以大大降低成本，縮短制造周期。 滾珠絲杠螺母副和消除齒輪安裝調(diào)整要方便系統(tǒng)是很關鍵的問題，如果調(diào)整不好，會出現(xiàn)反向死區(qū)和失步現(xiàn)象，影響數(shù)控機床的加工精度。 設計的注意裝配工藝性。在設計繪制進給伺服機構時，應注意裝配工藝性，考慮到正確的裝配順序，必須注意留出螺釘?shù)目谆蜃銐虻陌馐挚臻g。保證安裝調(diào)試，扯些方便。二、繪制裝配圖底圖時應注意的問題確定了各種參數(shù)和結構形式后，就可以動手畫裝配圖底圖，在標準圖幅的圖紙上，用應鉛筆輕輕地畫出裝配圖各部分的輪廓及重要結構，不需要畫剖面線和標注尺寸。經(jīng)過修改以后，在加深即成正式的裝配圖。為保證圖畫質(zhì)量，畫畫底圖時，線條必須畫得很淺很細，以便于修改。 注意合理布置視圖主要的機械結構圖要求用A0或A1號圖紙繪制，為了正確清楚地表達各部分的結構，必須選擇足夠的視圖和局部剖視，以達到視圖完整的要求。所謂視圖完整，就是能夠從裝配圖上拆繪出任一零件的零件工作圖。根據(jù)各視圖及局部剖視圖的大致輪廓尺寸，并考慮好標題欄，零件明細欄。零件編號。以及技術要求的文字說明等位置就可以進行圖畫的合理布置。布置視圖時要注意將視圖不知在圖面上的主要位置。 嚴格按比例繪圖必須嚴格按制圖國標規(guī)定的比例繪圖，主要視圖應該采用1:1或1：2繪制，局部剖視圖可采用與主視圖不同的比例，但必須在圖上注明，決不允許參樣圖任意放大或縮小。 必須按標