【文章內(nèi)容簡介】 ??? =300min 式（ 26） 61060 TnL t??? 610 1500030060 ???=270 C= 3L fwFm= 3270 2527=19599N 式（ 27） （ 3）、 滾珠絲杠杠螺母副的選型 由計算出的 C 在《現(xiàn)代機床設(shè)計手冊》中選取 相應(yīng)規(guī)格的滾珠絲杠副FFZD40055 已確定得型號： FFZD 公稱直徑： 40，導(dǎo)程： 5 螺紋長度 1290，絲杠長度 1410 P 類 3 級精度 所選規(guī)格型號： FFZD40053P3/1410 1290 (1)潤滑 為使?jié)L珠絲杠副能充分發(fā)揮機能，在其工作狀態(tài)下，必須潤滑，潤滑方式主要有以下兩種 1. 潤滑脂 潤滑脂的給脂量一般是螺母內(nèi)部空間容積的 1/3，我廠滾珠絲杠副出廠時在螺母內(nèi)部已加注 GB732494 2鋰基潤滑脂； 2. 潤滑油 潤滑油的給油量標(biāo)準如表 16所示，但是隨行程、潤 滑油的種類、使用條件（熱抑制量）等的不同而有所變化。請注意使用。 表 16 潤滑油的給油量標(biāo)準（間隔 3分鐘） 表三 潤滑油的給油量標(biāo)準 軸 頸 (mm) 給油量 (cc) 4～ 8 10～ 14 15～ 18 20～ 25 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告 11 28～ 32 36～ 40 45～ 50 55～ 63 70～ 100 100～ 160 (2)防塵 滾珠絲杠副與滾動軸承一樣，如果污物及異物進入就很快使它磨耗，成為破損的原因。因此，考慮有 污物異物（切削碎削）進入時，必須采用防塵裝置（折皺保護罩、絲杠護套等），將絲杠軸完全保護起來。 另外，如沒有異物，但有浮塵時可在滾珠螺母兩端增加防塵圈，請用戶根據(jù)需要按編號規(guī)則選定合適規(guī)格型號。 (3)使用 滾珠絲杠副在使用時應(yīng)注意以下事項： 1. 滾珠螺母應(yīng)在有效行程內(nèi)運動，必要時要在行程兩端配置限位，以避免螺母越程脫離絲杠軸而使?jié)L珠脫落。 2. 滾珠絲杠副由于傳動效率高，不能自鎖，在用于垂直方向傳動時，如部件重量未加平衡，必須防止傳動停止或電機失電后，因部件自重而產(chǎn)生的逆?zhèn)鲃印７滥鎮(zhèn)鲃臃椒捎梦佪單仐U傳動、 液壓式電器制動器及超越離合器等。 (4)安裝 1)滾珠絲杠副在安裝時應(yīng)注意以下事項： 1. 滾珠絲杠副僅用于承受軸向負荷。徑向力、彎矩會使?jié)L珠絲杠副產(chǎn)生附加表面接觸應(yīng)力等不良負荷，從而可能造成絲杠的永久性損壞。因此，滾珠絲杠副安裝到機床時應(yīng)注意： o 絲杠的軸線必須和與之配套導(dǎo)軌的軸線平行，機床的兩端軸 承座與螺母座必須三點成一線。 o 安裝螺母時，盡量靠近支撐軸承； o 同樣安裝支撐軸承時，盡量靠近螺母安裝部位。 2. 滾珠絲杠副安裝到機床時，請不要把螺母從絲杠軸上卸下來。如必須卸下來時，要使用輔助套，否則 裝卸時滾珠有可能脫落。螺母裝卸時應(yīng)注意下列幾點： o 輔助套外徑應(yīng)小于絲杠底徑 ～ . o 輔助套在使用中必須靠緊絲杠螺紋軸肩。 o 裝卸時，不可使過大力以免螺母損壞。 o 裝入安裝孔時要避免撞擊和偏心。 縱向進給齒輪箱傳動計算 已確定縱向脈沖當(dāng)量δ P=,滾動絲杠導(dǎo)程 L0=5mm,初 選步進電動機步距角 ,可計算也傳動比 i： 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告 12 i=0360Lbp?? =360 5= 可選定齒輪數(shù) i=21ZZ =2524 故齒輪齒數(shù)為： Z1=24， Z2=25，或 Z1=48， Z2=50 因進給運動齒輪受力不大，模數(shù) m 取 2，有關(guān)參數(shù)請參照表 32。 表 傳動齒輪幾何參數(shù) 齒 數(shù) 24 25 分度圓 d=mz 48 50 齒頂圓 da=d+2m 52 54 齒根圓 df=d2 43 45 齒 寬 (6~10)m 20 20 縱向電機的計算與選擇 （ 1） 等效轉(zhuǎn)動慣量計算。根據(jù)理論力學(xué)公式計算進給系統(tǒng)中各回轉(zhuǎn)部件的轉(zhuǎn) 動慣量。滾珠絲杠設(shè)計時假設(shè)傳動比 i為 4，取脈沖當(dāng)量 ? 為 ；縱向快速進給速度為 4m/min；步進電機的步矩角 ? 預(yù)選為 （ 0 ） /step。 故可取 1z ＝ 2z ＝ 80； m＝ （模數(shù)）， a＝ 200 ； 1d ＝ m1z ＝ 30mm， 2d＝ m2z ＝ 120mm， 1ad ＝ 1d ＋ 2ah ＝ 33， 2ad ＝ 2d ＋ 2ah ＝ 123 則齒輪的轉(zhuǎn)動慣量分別為（齒輪為 45號鋼，并將齒輪近似看成圓柱體） 1ZJ = 21adb 410? ＝ 4 4 2 10 .kg cm?? ? ? ? ＝ 4210 .kgm? 2ZJ ＝ 22adb 410? = 4 4 2 10 .kg cm?? ? ? ? = 4210 .kgm? 滾珠絲杠選用型號為 FFZD40053P3/1410 1290 的絲杠 其長度為 1410mm，直徑為 40mm，則絲杠的轉(zhuǎn)動慣量近似為 sJ ＝ 4 4 4 10 .kg cm?? ? ? ? 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告 13 = 4210 .kgm? 設(shè)電動機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量為 mJ ＝ 4210 .kgm? （當(dāng)有效到電動機軸上的負載轉(zhuǎn)動慣量大于電動機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量一個數(shù) 量級時， mJ 值可以忽略，但當(dāng)?shù)刃У诫妱訖C軸上的負載慣量較小時，就不能輕易地忽略它。現(xiàn)預(yù)選電動機為110BYG450，其電動機轉(zhuǎn)子地抓動慣量為 4210 .kgm? ）。 根據(jù)書上《機電一體化》公式可知 222 111 ( ) ( )4 mn jk ie p i iijkknvJ m jnn????? ?? 式中： iv 采用最不利于機床啟動時的速度，這里選用快速進給速度 v溜 ＝ 4m/min；kn ＝ mn （電動機）＝ v溜 ? /（ 3600 ? ）＝ 4000r/min； im ＝ 100kg； 1zn ＝ mn ； 2zn＝ 1zn /i＝ 1000 r/min。則 2 2 21221 1 0 0 ( 2 / 4 0 0 0 ) . ( ) /4me p m z z sJ k g m j j j j i? ? ? ? ? ? ?? ＝（ 410? ＋ 410? ＋ 410? ＋ （ 410? ＋ 410? ） / 24 ） ＝ 3210 .kgm? （ 2） 絲杠摩擦阻力力矩（ smT ）的計算。由于絲杠承受軸向載荷，又由于采取了一定的預(yù)緊措施，故滾珠絲杠會產(chǎn)生摩擦阻力矩，但由于滾珠絲杠的傳動效率很高，其摩擦阻力矩相對與 其它負載轉(zhuǎn)矩小得多，故一般不用考慮。 （ 3） 等效負載轉(zhuǎn)矩 mepT 。由書上《機電一體化》公式得 mepT ＝ 1 ( ) 02 mvFF n? ? ?? 溜縱 摩＝ 12( 2 2 0 0 1 6 0 ) 02 3 . 1 4 4 0 0 0? ? ? ?? ＝ （ 4） 啟動慣性阻轉(zhuǎn)矩（ T慣 ）得計算。這里以最不利于啟動得快進速度進行計算，啟動加速度（或制動減速）時間為 ? t＝ （一般在 － 1s 之間選擇），由于電動機轉(zhuǎn)速 mw ＝ 2 1/ 60 ( 2 40 00 / 60 )mns ?? ? ? ? ? 1s? ，取加（減）速曲線為等加（減）速梯形曲線，故角加速度為 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告 14 224 1 8 .7 / 0 .3 1 3 9 5mm w sst? ??? ? ?? 則 mep mTJ ???慣 ＝ 10 1395???＝ （ 5）步進電動機輸出軸上總負載轉(zhuǎn)矩 T? 的計算 T? ＝ mepT ＋ T慣 ＝（ +） = （ 6）步進電動機的匹配選擇 上述計算均未考慮機械系統(tǒng)的傳動效率，當(dāng)選擇機械傳動總效率 ? ＝ 時 39。 / 1. 57 5 / 0. 7 . 2. 25 .T T N m N m???? ? ? 在車削時，由于材料的不均勻等因素的影想，會引起負載轉(zhuǎn)矩突然增大，為避免計算上的誤差以及負載轉(zhuǎn)矩突然增大引起步進電動機丟步而引起加工誤差，可以適當(dāng)考慮安全系數(shù)，安全系數(shù)一般可在 － 2 之間選取。如果安全系數(shù) K＝ ，則步進電動機可按以下總負載轉(zhuǎn)矩選擇 39。39。 39。 1. 5 2. 25 . 3. 37 5 .T KT N m N m??? ? ? ? 若選用上述預(yù)選的電動機 110BYG450，其最大 靜轉(zhuǎn)矩 maxjT ＝ 。在四相六拍驅(qū)動時，其步矩角為 （ 0 ） /step，為保證帶負載能正常加速起動和定位停止，電動機的啟動轉(zhuǎn)矩 qT 必須滿足 qT ? 39。39。T? 由書上《機電一體化》表 可知，maxqjTT ＝ ，則 qT ＝ = 故選用合格 。 4 微機數(shù)控系統(tǒng)硬件電路設(shè)計 微機控制系統(tǒng)硬件的選擇 任何一個數(shù)控系統(tǒng)都由硬件和軟件兩部分組成。硬件是數(shù)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)，性能的好壞直接影響整體數(shù)控系統(tǒng)的工作性能。有了硬件，軟件才能有效的運行。再設(shè)計的數(shù)控裝置中， CPU 是關(guān)鍵。 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告 15 在我國，普通機床數(shù)控改造方面應(yīng)用較普遍的事 MCS51 系列單 片機。主要是因為它的配套芯片便宜，普及型、通用性強。制造和維修方便，完全能滿足經(jīng)濟型數(shù)控機床的改造需要。本設(shè)計中世以 MCS 51 系列單片機， 51 系列相對 48 系列指令豐富，相對 96 系列價格便宜。本設(shè)計