【文章內容簡介】 件安裝在高壓罐 2，其中分別安裝有接觸器，繼電器等。 機床柱后面有 7機數(shù)控柜，即機床數(shù)控系統(tǒng)。 控制縱向行程極 限的是 8， 11的保護開關。 9 塊鐵用于設置縱向參考點。 主軸正、反向由主軸變速手柄和手動所操控，這位于編號 5 的面板上，其中有包括停止、切削液停止在內的等多種加工模式和控制過程。 圖 22 攻絲機外觀圖 畢業(yè)設計 (論文 ) 8 振動攻絲 機的主要技術參數(shù) 制定有關參數(shù)是研究涉及機床的首要問題。在針對傳動設計和機械設計的情況下，有關參數(shù)的選擇和制定對具體的功能要求是否能得到滿足具有著顯著地影響。依照以上的情況，設計參數(shù)的對機床的設計具有重要的意義和顯著地影響。 在針對參數(shù)的設計中有主參數(shù)和基本參數(shù)的設計要求。其中，主要參數(shù) 的選擇和制定是自動振動攻絲機設計的最重要問題。加工能力、基本參數(shù)、設計特點都能夠在其中得到體現(xiàn)。在自動攻絲機的設計中包括了攻絲機的床身的規(guī)格等一些基本參數(shù)，以及加工裝配配合尺寸的制定，而動態(tài)特征、運動參數(shù)也包含在設計之中。自動攻絲機設計的主參數(shù)設計被總結為以下的三個方面，即尺寸數(shù)據(jù)，運動數(shù)額和動力指標。 因而，本設計將如下參數(shù)作為本自動攻絲機設計的主要設計參數(shù)進行設計制造。 主參數(shù)見下表數(shù)據(jù)： 振動攻絲機臺面： 振動攻絲機臺面（長寬） 1500 320mm 振動攻絲機臺面縱向的行程 547mm 振動攻絲機臺面橫向的行程 250mm 振動攻絲機臺面垂直的行程 401mm 振動攻絲機臺面 T型槽的數(shù)量 3 振動攻絲機臺面 T型槽的寬度 13mm 振動攻絲機臺面 T型的間距離 100mm 主軸的參數(shù)設計： 錐度參數(shù) 50（ 7： 24） 孔徑參數(shù) 27mm 直徑（刀桿）參數(shù) 畢業(yè)設計 (論文 ) 9 10mm 主軸前軸 承的直徑參數(shù) 68mm 主軸軸向的移動距離參數(shù) 70mm 振動攻絲機運動參數(shù)： 主軸的旋轉速度級數(shù) 12 主軸的轉動速率 100～ 2020r/min 振動攻絲機的動力： 主電 機的功率額 主電機的轉動速率 1450r/min 振動攻絲機主臺面進給量： 縱向運動速率 10～ 1500mm/min 橫向運動速率 10～ 1500mm/min 垂直運動速率 10～ 600mm/min 振動攻絲機設計的定位精度（ ISO 標準）： X 方向 Y 方向 Z 方向 振動攻絲機重復定位精度 ISO 標準 振動攻絲機臺面最大承載重量 200kg 畢業(yè)設計 (論文 ) 10 振動攻絲機造型（長寬高） 1700mm 1420mm 1498mm 振動攻絲機質量 約 2700kg 主運動的實現(xiàn) 自動振動攻絲機的主運動規(guī)律描述如下： T 型床身結構中，即在機床床身上，工作臺 Z 軸方向，利用伺服電機（內置編碼器）驅動。 機構通過聯(lián)軸器，利用滾珠絲杠進行傳動。 直線導軌的設計確保運動精度和穩(wěn)定性方面，也能夠保護螺絲。 向前和向后運動的方向 X軸，向左和向右運動的 Y 軸分別由控制前后運動及控制左右運動的兩個伺服電機驅動，并由滾珠絲杠傳動，成為導向的直線導軌。這一設計能夠保證精度和剛度的組件，并進而實 現(xiàn)三軸數(shù)控機床的設計要求。 進給運動的實現(xiàn) 機床進給運動由如下圖 23 所示。其設計的核心是驅動伺服電機，利用數(shù)控編程數(shù)字化控系統(tǒng)實現(xiàn)其精確的進給加工。 因此本振動攻絲機設計了 X， Y， Z三個方向。在以上三個進給運動的方向上，設計了伺服電機驅動對相應的滾珠絲杠螺母副進行驅動及啟動和停止操作。 圖 23 機床進給運動 圖 畢業(yè)設計 (論文 ) 11 總體結構設計 圖 24 總體結構設計圖 伺服電機 滾珠絲桿 滾柱導軌 畢業(yè)設計 (論文 ) 12 3 主運動系統(tǒng)設計 系統(tǒng)分析設計之橫向進給計算 計算 X軸方向的滾珠絲杠螺母副 假定工作臺及零件 的總的量： W =200kgf=100 =980N 運動行程在 X軸方向上的設計： 600mm 脈沖當量的設計縱向： 滾珠絲杠的設計導程的預選： 0L =5mm 進給（快速）的速率： maxV = 圖 31 絲杠螺母副圖 制定脈沖當量和機構傳動比例 1）轉動慣量的設計 設計型號為 1FT6041 的伺服電機為本振動攻絲機設計的初步選擇 則查表得到： 畢業(yè)設計 (論文 ) 13 振動攻絲機電機轉子轉動的慣量值為 DJ ＝ 25 m10 ．kg? 計算振動攻絲機滾珠絲桿轉動慣量： 253434S ????????? ??? 式 () 2）振動攻絲機臺面重量： 252220G K ???????????????????? ??? 式 () 3）振動攻絲機傳動系統(tǒng)的轉動慣量（等效計算）： DJJ ?? +SJ + GJ =（ ++） 510?? 225 m9 7 5 K ????? ? 式 () 4）振動攻絲機的工作負荷設計 分析過程：滾珠絲杠所承擔的軸線方向的力作用，也叫牽引力，是它的工作負荷。這一軸向作用力涵蓋了振動攻絲機的滾珠絲杠進給的抗力和導軌上的直接加持在其徑向上的切削力量以及各個組件的與摩擦力有關的力量。 根據(jù)振動攻絲機床制造工作的特殊性，當攻絲切 槽時，其具有最大的工作載荷。因為攻絲作用，工作負荷將產生沿螺桿軸向的力量（即軸向力）。這還包括了振動攻絲機臺面和工件的重量的總和（即垂直螺旋軸力），這里不考慮振動攻絲加工時的軸向力。 利用 75 毫米切口銑刀直徑，和 250 r/min 機床速度計算，然后可知： s/ i n/ 250751000 dnV ?????? ?? 式 () 由于 4KWPE ? ，而振動攻絲機主傳動系統(tǒng)的傳動效率已計算， 為 ?? 333mEZ ??????? ? 式 () 而由于在攻絲 ? ? 0e d～? ， ? ? ～?fa 時， 得到： ?ZL FF ?ZV FF ?ZC FF 1143NFL ? 2939NFV ? 1633NFC ? 振動攻絲機的工作載荷 Fm 在燕尾導軌的滾珠絲桿上時為： )G2FF(fKFF CVLm ????? 3 2 3 3 . 2 N1 9 6 0 )1 6 3 32( 2 9 3 90 . 21 1 4 ???????? 式 () 在上式之中 ? ， f? =， G=1960N 畢業(yè)設計 (論文 ) 14 直線滾柱導軌的設計與校核 （ 1）類型選擇 振動攻絲機制造商大多致力于快速加工生產技術的開發(fā)，各個生產制造模式包括制造商名稱和類型是不同的。主要類型可以讓所有的鋼球重 的責任（ MSA），可以讓整個鋼鐵球型（ MSB），全不銹鋼微小型（ MSC），全重負荷（ MSR 輪滑鋼鐵球（柱），變異）重負荷 /R（ EMS）等等多種形式。 線性導軌的選擇主要是依照不同的特性和設計。如果要求選擇 PMI 線性導軌，則我們可以依據(jù)以實際應用為基礎的導軌設計經(jīng)驗來進行選擇。根據(jù)經(jīng)驗可以得到選擇。即基于小型數(shù)控機床載荷較大的特點，我采用全滾柱重負荷型（ MSR）進行進一步設計。 圖 32 滾動導軌副 （ 2） 精度選擇 精度等級有多種級別。其中普通級 (N)、高級 (H)、精密級 (P)、超精密級 (SP)、超高精密級 (UP)這五個級別是依照誤差的容許范圍而進行的區(qū)分。在我的設計中，因為數(shù)控機床的傳動要求高，需要對導軌的精度提出更高的要求。即采用有滾珠絲杠進行運動進給，所以選擇較為高級的精度要求。即高級（ H）型的滾柱導軌進行。 壽命計算 直線導軌的使用時間，可以根據(jù)振動攻絲機的滑塊的固定載荷 C 和工作時的載荷 P 計畢業(yè)設計 (論文 ) 15 算得到。在循環(huán)的滾動體中，振動攻絲機直線導軌的使用時長將會由以下幾個因素所決定。分別是運動的狀態(tài)、滾動面的硬度和環(huán)境的溫度。 由上述因素并按照公式，有：硬度的系數(shù) fH。 必須以 HRC58～ 64作為振動攻絲機的直線導軌滾動面硬度值，這是由于過低的硬度會導致直線導軌的負載值的減小。鑒于上述情況，可以得到對基本額定動力和靜載重分別乘以硬度系數(shù)得到 fH。 因為出廠后的 PMI 振動攻絲機直線導軌的硬度可達 HRC58，故此確定 fH=。 設定溫度的系數(shù)為 fT。 當環(huán)境處于 100攝氏度，振動攻絲機的直線導軌會產生高溫的效應，這種情況就會影響其使用的時長。依照基本額定動量、靜載重分別與溫度系數(shù) fT 相乘。（其中因為振動攻絲機 PMI 直線導軌有塑料制造的部件，所以 100 攝氏度是環(huán)境中的溫度的上限值。） 振 動攻絲機臺面裝載的負載系數(shù)為 fw。伴隨著震動或沖擊，振動攻絲機的直線導軌在應用中需要參考不同的條件下的運動情況和速度的使用。 可以參照經(jīng)驗得到載重量用來除以振動攻絲機固定載荷 C。而后取得經(jīng)驗值。 根據(jù)振動攻絲機的工作情況和時間經(jīng)驗，如下選擇參數(shù) : fH = 1； fT = 1 ； fw = 綜上所述，振動攻絲機的滑塊使用有效長度為 畢業(yè)設計 (論文 ) 16 L=61427km 式 () 振動攻絲機軸承使用時長校核計算 對于振動攻絲機滾動軸承為 N 208 E。 其固定載重為 C=。 在以下的計算過程中，將分析計算其運動度量的載荷 P， P=Ft/2 式（ ） 式中， Ft 為作用于軸上的徑向力， 由上式結論可知： P=得到振動攻絲機軸承的使用時長： Lh=(C/P)ε 106/n/60 式（ ） 在對振動攻絲機的設計計算里，深溝球軸承被選擇