【導(dǎo)讀】和部分代替腦力勞動的工具。它與人類在農(nóng)業(yè)、工業(yè)社會中創(chuàng)造的那些。6年后，即在1952年，計算機技術(shù)應(yīng)用到了機床上，在美國。近10年來，我國數(shù)控機床年產(chǎn)量約。為～萬臺，年產(chǎn)值約為18億元。機床的年產(chǎn)量數(shù)控化率為6％。自動和半自動機床占60％以上）?？梢娢覀兊拇蠖鄶?shù)制造行業(yè)和企業(yè)的。用這種裝備加工出來的產(chǎn)品普遍存在質(zhì)量差、品種少、檔。影響一個企業(yè)的產(chǎn)品、市場、效益，影響企業(yè)的生存和發(fā)展。在日本，機床改造業(yè)稱為機床改裝。術(shù)，最適宜加工小批量、高精度、形狀復(fù)雜、生產(chǎn)周期要求短的零件。達(dá)到大修驗收標(biāo)準(zhǔn)，而且費用較高。因此合理選擇數(shù)控系統(tǒng)是改造得以。成功的主要環(huán)節(jié)。有自動加工的基本功能，操作維修方便。零件的精度要求。恢復(fù)原功能，對機床、生產(chǎn)線存在的故障部分進(jìn)行診斷并恢復(fù)。的CNC系統(tǒng)以最新CNC進(jìn)行更新。數(shù)控系統(tǒng)主要有三種類型，改造時，應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行選擇。給定位置與反饋的實際位置的差值等于零為止。

　　

【正文】 a+Mkf+M0 =++115= 又 Mkq≤λ Mjmax 步進(jìn)電機為五相十拍 λ = Mjmax= Mkq=? 16= 所以此步進(jìn)電機符合條件 (4)上升時間校核 t=)( )( TlTcpJlJr ?? ?(fnf0) Jr=? 103? Jl=? 103? β =? Tcp= Tl= f0=2500Hz fn=35000Hz ? t= )2 ( )( 33 ?? ???? ?? ? (350002500) = 合乎要求 5 自動回轉(zhuǎn)刀架設(shè)計 35 5 自動回轉(zhuǎn)刀架設(shè)計 刀架的工作原理 回轉(zhuǎn)刀架的工作原理為機械螺母升降轉(zhuǎn)位式。工作過程可分為刀架抬起、刀架轉(zhuǎn)位、刀架定位并壓緊等幾個步驟。圖 方刀架，其工作過程如下： ① 刀架抬起 當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出換刀指令后 , 通過接口電路使電機正轉(zhuǎn) , 經(jīng)傳動裝置 驅(qū)動蝸桿蝸輪機構(gòu) 蝸輪帶 動絲桿螺母機構(gòu) 8逆時針旋轉(zhuǎn) ,此時由于齒盤 5處于嚙合狀態(tài)，在絲桿螺母機構(gòu) 8轉(zhuǎn)動時，使上刀架體產(chǎn)生向上的軸向力 將齒盤松開并抬起 ,直至兩定位齒盤 5 脫離嚙合狀態(tài) ,從而帶動上刀架和齒盤產(chǎn)生“上臺”動作。 ② 刀架轉(zhuǎn)位 當(dāng)圓套 9逆時針轉(zhuǎn)過 150176。時，齒盤 5完全脫開，此時銷釘準(zhǔn)確進(jìn)入圓套 9中的凹槽中，帶動刀架體轉(zhuǎn)位。 ③ 刀架定位 當(dāng)上刀架轉(zhuǎn)到需要到位后（旋轉(zhuǎn) 90176。、 180176?；?270176。），數(shù)控裝置發(fā)出的換刀指令使霍爾開關(guān) 10 中的某一個選通 ,當(dāng)磁性板11 與被選通的霍爾開關(guān)對齊后 ,霍爾開關(guān)反饋信號使電機反轉(zhuǎn) ,插銷7在彈簧力作用下進(jìn)入反靠盤 6地槽中進(jìn)行粗定位， 上刀架體停止轉(zhuǎn)動 ， 電機繼續(xù)反轉(zhuǎn) ，使其在該位置落下， 通過螺母絲桿機構(gòu) 8使上刀架移到齒盤 5 重新嚙合 , 實現(xiàn)精確定位。 ④ 刀架壓緊 刀架精確定位后，電機及許反轉(zhuǎn)，夾緊刀架，當(dāng)兩齒盤增加到一定夾緊力時， 電機由數(shù)控裝置停止反轉(zhuǎn)，防止電機不停反轉(zhuǎn)而過載毀壞，從而完成一次換刀過程。 西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 36 圖 螺旋升降式四方刀架 蝸桿及蝸輪的選用與校核 選擇傳動的類型 考慮到傳遞的功率不大，轉(zhuǎn)速較低，選用 2A 蝸桿，精度 8 級，GB1008988 西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 37 選擇材料和確定許用應(yīng)力 由《機械基礎(chǔ)》表 174查得蝸桿選用 45鋼，表面淬火，硬度為 45～ 55HRC，蝸輪齒圈用 ZCuSn10P1 砂模鑄造， 為了節(jié)約貴重的有色金屬，僅齒圈用青銅制造，而輪芯用灰鑄鐵 HT150制造。 由表 176查得 ［ 240。］ h=200MPa，［ 240。］ f=51MPa 按接觸強度確定主要參數(shù) 根據(jù)閉式蝸桿傳動的設(shè)計準(zhǔn)則，先按齒面接觸疲勞強度進(jìn)行設(shè)計，在校核齒根彎曲疲勞強度。傳動中心距： ? ? 23 2 ()E HZZa kT ??? (51) （ 1）確定作用在蝸輪上的轉(zhuǎn)距 T2 按 Z1=2，估取效率η =，則 T2=T*η*i= (52) （ 2）確定載荷系數(shù) K 因工作載荷較穩(wěn)定，故取載荷分布不均系數(shù) Kβ=1；由使用系數(shù)KA表從而選取 KA=； 由于轉(zhuǎn)速不高，沖擊不大，可取動載系數(shù) KV=；則 K=KA*Kβ*KV=1**=≈ (53) （ 3）確定彈性影響系數(shù) ZE 因選用的鑄錫磷青銅蝸輪和蝸桿相配，故 12160EZ MPa? （ 4）確定接觸系數(shù) Zρ 先假設(shè)蝸桿分度圓直徑 d1和傳動中心距 a的比值 1da =，從而可查出 Zρ=。 （ 5）確定許用應(yīng)力 [σH] 根據(jù)蝸輪材料為鑄錫磷青銅 zcusn10p1，金屬模鑄造，蝸桿螺旋 西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 38 齒面硬度＞ 45HRC，從而可查得蝸輪的基本許用應(yīng)力 [σH]‘=268MPA。 因為電動刀架中蝸輪蝸桿的傳動為間隙性的，故初步定位、其壽命系數(shù)為 KHN=，則 [σH]= KHN[σH]‘= 268=≈ 247MPA (54) （ 6）計算中心距 23 1 6 0 2 . 71 . 2 7 3 5 3 8 . 2 ( ) 2 4247a m m?? ? ? ? (55) 取中心距 a=50mm， m=，蝸桿分度圓直徑 d1=，這時1da =，從而可查得接觸系數(shù) 39。Z? =，因為 39。Z? ＜ Zρ，因此以上計算結(jié)果可用。 蝸桿和蝸輪主要幾何尺寸計算 ⑴蝸桿 分度圓直徑： d1=8mm 直徑系數(shù)： q=， 蝸桿頭數(shù)： Z1=1 分度圓導(dǎo)程角：γ =3176。 11′ 38″ 蝸桿軸向齒距： PA= m? =； (56) 蝸桿齒頂圓直徑： *11 2 3 2 .2aad d h m m m? ? ? ? (57) 蝸桿齒根圓直徑： 1 1 2 ( * * ) 2 4 . 1 6d f d h a c m m m? ? ? ? （ 58） 蝸桿軸向齒厚： 1/2aSm?? = (59) 蝸桿軸向齒距： 1 1 .6 5 .0 4p a m m m m m??? ? ? （ 510） ⑵蝸輪 蝸輪齒數(shù)： Z2 =45 變位系數(shù)Χ =0 驗算傳動比： i=2z /1z =45/1=45 (511) 蝸輪分度圓直徑： d2=mz2= 72mm (512) 蝸輪喉圓直徑： da2=d2+2ha2= (513) 蝸輪喉母圓直徑： rg2=a1/2 da2 =501/2? = (514) 蝸輪齒頂圓直徑： 2 2 2 * 7 5 .2d a d h a m m m? ? ? （ 515） 蝸輪齒根圓直徑： 2 2 2 ( * _ * ) 6 8 . 1 6d f d h a c m m m? ? ? (516） 蝸輪外圓直徑：當(dāng)在 z=1 時， 2 2 2 7 8 .4de da m m m? ? ? （ 517） 西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 39 蝸桿軸的設(shè)計 蝸桿軸的材料選擇，確定許用應(yīng)力 考慮軸主要傳遞蝸輪的轉(zhuǎn)矩，為普通用途中小功率減速傳動裝置。 選用 45 號鋼，正火處理， ? ? 600b MPa?? 按扭轉(zhuǎn)強度初步估算軸的最小直徑 221() []caM aTW?????? （ 518） 扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，取α = 抗彎截面系數(shù) W= 取 dmin= 確定各軸段的直徑和長度 根據(jù)各個零件在軸上的定位和裝拆方案 確定軸的形狀及直徑和長度。 d1=d5 同一軸上的軸承選用同一型號，以便于軸承座孔鏜制和減少軸承類型。 d5軸上有一個鍵槽，故槽徑增大 5% d1=d5=d1′ (1+5%)= ,圓整 d1=d5=17mm 所選軸承類型為深溝球軸承，型號為 6203， B=12mm， D=40mm， 西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 40 d2起固定作用，定位載荷高度可在（ ～ ） d1范圍內(nèi)， d2=d1+2a=～ ，故 d2取 20mm d3為蝸桿與蝸輪嚙合部分，故 d3=24mm d4=d2=20mm,便于加工和 安裝 L1為與軸承配合的軸段，查軸承寬度為 12mm，端蓋寬度為 10mm， 則 L1=22mm L2尺寸長度與刀架體的設(shè)計有關(guān)，蝸桿端面到刀架端面距離為 65mm， 故 L2=43mm L3為蝸桿部分長度 L3≥（ 11+） m= 圓整 L3取 30mm L4取 55mm， L5在刀架體部分長度為（ 12+8） mm，伸出刀架部分通過聯(lián)軸器與電動機相連長度為 50mm，故 L5=70mm 兩軸承的中心跨度為 128mm，軸的總長為 220mm 蝸桿軸的校核 作用在蝸桿軸上的圓周力 112dTFt ? (519) mmNmmNnPT . 6 5 5 0 0 0 09 5 5 0 0 0 0 51 ????? 其中 d1=28mm 則 NNdTF t 4633 ?????? 徑向力 NFF tr 34 a a n ?????? ? (520) 切向力 NFFtn 44 s s/ ?????? ? (521) 西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 41 圖 軸向受力分析 NFFF rnBH 434 o o o s30c o s ???????????? (522) NFFF nrBV 343 i i i n60s i n ????????????? (523) 求水平方向上的支承反力 圖 水平方向支承力 0)( 212 ??? LLFLF AHBH NNF AH 34 8 9 4 1 8 ??? ??? 西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 42 )( 334 NFFF AHBHCH ???????? (525) 求水平彎矩 ,并繪制彎矩圖 mNmNLFM AHBH ????????? ? 3331 9 水平彎矩圖圖 水平彎矩圖 求垂直方向的支承反力 yyFyFyFy FZYXpF KvfaCF ?切 (526) 查文獻(xiàn) [9]表 — 4， 142?yFC， ?yFX， ?yFY， 0?yFZ 其中 mmap 6? ， rmmf /? ， min/100mv? NNKvfaCF yyFyFyFy FZYXpF ??????切 (527) 切 圖 垂直方向支承反力 0)( 2132 ???? LLFLFLF AVBV 切 西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 43 NNF AV 333 8 9 4 2 8 ??? ?????? )( 3333 NFFFF AVBVCV ???????????? 切 求垂直方向彎矩，繪制彎矩圖 mNLFM AVBV ??????? ? 331 mNmNLFM CV ???????? 33切 垂直彎矩圖 圖 垂直彎矩圖 求合成彎矩圖，按最不利的情況考慮 mNmNMMM BVBHB ????????? 322322 )( (528) mNMM CVC ??? 4 41 西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 44 合成彎矩圖 圖 合成彎矩圖 計算危險軸的直徑 ][ 13?? ?eMd (529) 查文獻(xiàn) [9]表 15— 1，材料為 AIAMCr 038 調(diào)質(zhì)的許用彎曲應(yīng)力75][ 1 ??? ，則 mmmmd B 63 ???? 所以該軸符合要求。 鍵的選取與校核 考慮到 d5=105%