【正文】 杠螺母副的綜合拉壓剛度 Ko=Kmin= 106N/m，而滾珠絲杠螺母副和機(jī)床執(zhí)行部件的等效質(zhì)量 md=m+1/3 ms（其中， m、 ms分別是機(jī)床執(zhí)行部件的質(zhì)量（ kg）和滾珠絲杠螺母副的質(zhì)量（ kg）），則 m=400kg ms=π /4 42 103kg= md=m+ ms/3=（ 400+1/3 ） kg= 15 ω nc=（ Ko/ md） 1/2= 計(jì)算扭轉(zhuǎn)振動(dòng)系統(tǒng)的最低固有頻率ω nt 折算到滾珠絲杠軸上的系統(tǒng)總當(dāng)量轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為 Js =Jr + J0= 已知絲杠的扭轉(zhuǎn)剛度 ks =kφ =ω nt=（ ks / Js） =1740ad/s 由以上計(jì)算可知，杠 工作臺(tái)縱向振動(dòng)系統(tǒng)的最低固有頻率ω nc =13754rad/s，扭轉(zhuǎn)振動(dòng)系統(tǒng)的最低固有頻率ω nt=1740 rad/s，一般按ωn=600rad/s 的要求來(lái)設(shè)計(jì)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的剛度，故滿足要求。 7 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的誤差計(jì)算與分析 已知傳動(dòng)系統(tǒng)的最小綜合拉壓剛度 kmin= 106N/mm，導(dǎo)軌的靜摩擦力F0=1000N,則由式（ 252）得 Δ =2δ μ =2 F0/kmin 103=5um 即Δ =5um≤ 10um，故足要求。 kmax 由式（ 253）得 δ kmax= F0(1/ kmin1/ Kmax) 103 = 即δ kmax =＜ 4um，故滿足要求。 （ 1）計(jì)算由快進(jìn)扭矩 TKJ引起的滾珠絲杠螺母副的變形量θ 已知負(fù)載力矩 T=TKJ=1560Nmm，由圖 41 得扭矩作用點(diǎn)之間的距離 L2=，絲杠底徑 d2=，由式（ 249）得 θ = 102TL2/ d24=176。 （ 2）由扭矩變形量θ引起的軸向移動(dòng)滯后量δ將影響工作臺(tái)的定位精度。由式（ 250） 得 16 δ =L0θ /360= 8 確定滾珠絲杠螺母副的精度等級(jí)和規(guī)格型號(hào) 本機(jī)床工作臺(tái)采用半閉環(huán)控制系統(tǒng)， V300p， ep應(yīng)滿足下列要求； V300p≤ （定位精度 δ kmaxδ） =14um ep≤ （定位精度 δ kmaxδ） =14um 滾珠絲杠螺母副擬采用的精度為 2 級(jí)，查表 220 得 V300p=8um＜ 14um；查表 221 得，當(dāng)螺紋長(zhǎng)度為 700mm 時(shí)， ep=13um＜ 14um， 表 220 2π弧度內(nèi)行程變動(dòng)量 V2π P和任意 300mm 行程內(nèi)行程變動(dòng) 量 V300P 精度等級(jí) 1 2 3 4 5 V2π P 4 5 6 7 8 V300P 6 8 12 16 23 故滿足設(shè)計(jì)要求。 確定滾珠絲杠螺母副的規(guī)格型號(hào) 滾珠絲杠螺母副的規(guī)格型號(hào)為 FFZD40103P2/1105 850 ,其具體參數(shù)如下。公稱(chēng)直徑與導(dǎo)程： 40mm, 10mm ； 螺紋長(zhǎng)度： 850mm ；絲杠長(zhǎng)度： 1105mm；類(lèi)型與精度： p類(lèi) ,2級(jí)精度 17 9 數(shù)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 硬件設(shè)計(jì) 18 步進(jìn)電機(jī) 開(kāi)環(huán)伺服原理 8031 T0 NTI ＋ 存 儲(chǔ) 器接口 輸 入 顯示 接口 IR0 IR1 IR2 IR3 MCX311 IR4 IR5INT 限 位 X 向編碼器控制 Y 向編碼器控制 I/O 擴(kuò)展 接口 光耦 功放 X 向電機(jī) 光耦 功放 Y 向電機(jī) 19 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的控制框圖 軟件程序設(shè)計(jì) （ 逐點(diǎn)比較法直線插補(bǔ) ） N Y 設(shè)步長(zhǎng)計(jì)數(shù)器 保護(hù)現(xiàn)場(chǎng) 轉(zhuǎn)向標(biāo)志為 1 置正轉(zhuǎn)控制字指針 輸出控制字 是結(jié)束標(biāo)志 延時(shí)、控 制字地址指針＋ 1 返回 恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng) 總步數(shù)為零 置反轉(zhuǎn)控制字 分配后的 脈沖信號(hào) D C B A 脈沖 信號(hào)源 脈沖分配器YBO14 功率 放大 脈沖信號(hào) 放大后的 脈沖信號(hào) 20 用逐點(diǎn)比較法進(jìn)行直線插補(bǔ)計(jì)算，每走一步，都需要以下四個(gè)步驟： 偏差判別：判別偏差 0≥MF 或 0MF ,從而決定哪個(gè)方向進(jìn)給和采用哪個(gè)偏差計(jì)算公式。 坐標(biāo)進(jìn)給：根據(jù)直線所在象限及偏差符號(hào)，決定沿 +X、 +Y、 X、 Y 的哪個(gè)方向進(jìn)給。 偏差計(jì)算：進(jìn)給一步后，計(jì)算新的加工偏差。 終點(diǎn)判別：進(jìn)給一步后，終點(diǎn)計(jì)數(shù)器減 1。若為零，表示到達(dá)終點(diǎn)停止插補(bǔ)；不為零，則返回到第一步繼續(xù)插補(bǔ)。終點(diǎn)計(jì)數(shù)判別可用兩個(gè)方向坐標(biāo)值來(lái)判斷，也可由一個(gè)方向的坐標(biāo)值來(lái)判斷。當(dāng) XEYE，可用 X 方向走的總步數(shù)XE作為終點(diǎn)判別的依據(jù)，如動(dòng)點(diǎn) X 等于終點(diǎn) XE則停止。當(dāng) XEYE，則用 Y方向走的總步數(shù) YE作為終點(diǎn)判別的依據(jù)。 由此，第一象限直線插補(bǔ)程序的算法如下： 判別 FM是大于 0 還是小于 0。 （ 2） 若 0≥MF ，則向 +X 方向輸出一進(jìn)給脈沖，計(jì)算 新偏差 FM=FMYE，并修改動(dòng)點(diǎn)坐標(biāo)為 X=X+1；若 0MF ,則向 =Y 方向輸出一進(jìn)給脈沖，計(jì)算新偏差 FM=FM+XE，并修改動(dòng)點(diǎn)坐標(biāo)為 Y=Y+1。 （ 3） 終點(diǎn)判別：若 X=XE（ Y=YE），則停止插補(bǔ)運(yùn)算。否則轉(zhuǎn)入第一步，重復(fù)上述步驟。 程序設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)程序時(shí)，在 RAM 數(shù)據(jù)區(qū)分別存放終點(diǎn)坐標(biāo)值 XE， YE，動(dòng)點(diǎn)坐標(biāo)值 X，Y，偏差 FM。對(duì) 8 位機(jī)，一般可用 2 字節(jié)，而行程較大時(shí)則需用 3 字節(jié)或4 字節(jié)才能滿足長(zhǎng)度和精度要求。此外，所有的數(shù)據(jù)區(qū)必須進(jìn)行初始值、 X、Y 向步進(jìn)電機(jī)初態(tài) （控制字）。 插補(bǔ)程序所用的內(nèi)存單元如下： 28H 29H 2AH 2BH 2CH 70H XE YE X Y FM 電機(jī)正反轉(zhuǎn)控 制字 電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制字為： D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 21 D1D0 為 X 向電機(jī)控制位。 D0=1 運(yùn)行， D0=0 停止； D1=1 正轉(zhuǎn)， D1=0 反轉(zhuǎn)。D3D2 為 Y 向電機(jī)控制位。 D2=1 運(yùn)行， D2=0 停止； D3=1 正轉(zhuǎn)， D3=0 反轉(zhuǎn)。 第一象限直線插補(bǔ)的程序： ORG 2021H MAIN： MOV SP, 60H LP4: MOV 28H, 0C8H。 MOV 29H, 0C8H。 MOV 2AH, 00H。 MOV 2BH, 00H。 MOV 2EH, 00H。 MOV 70H, 0AH LP3: MOV A, 2EH JB , LP1 MOV A, 70H SETB CLR MOV 70H, A LCALL MOTR LCALL DELAY MOV A, 2EH SUBB A, 29H INC 2AH AJMP LP2 LP1: MOV A, 70H SETB CLR LCALL MOTR LCALL DELAY MOV A, 2EH ADD A, 28H LP2: MOV 2EH, A MOV A, 28H CJMP A, 2AH, LP3。 22 RET 結(jié) 論 在 三 年的大學(xué)生活里，我覺(jué)得大多數(shù)人對(duì)本專(zhuān)業(yè)的認(rèn)識(shí)還是不夠 ,在大二期末學(xué)院曾為我們組織了 兩 個(gè)星期的實(shí)習(xí)，但由于當(dāng)時(shí)所學(xué)知識(shí)涉及本專(zhuān)業(yè)知識(shí)不多，所看到的東西與本專(zhuān)業(yè)很難聯(lián)系起來(lái) ,所以對(duì)本專(zhuān)業(yè)掌握并不是很理想 .。為了更深入的理解并掌握大學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，加強(qiáng)專(zhuān)業(yè)技能。我選擇的畢業(yè)設(shè)計(jì)課 程是：典型軸類(lèi)零件加工。通過(guò)次此的分析，需要對(duì)刀具的切削參數(shù)進(jìn)行計(jì)算等方面的問(wèn)題給予考慮，這些方面的知識(shí)都需要我們?nèi)?fù)習(xí)以前的知識(shí)，在對(duì)以前學(xué)的知識(shí)進(jìn)行初步系統(tǒng)回顧之后，大腦形成一初步的印象。各專(zhuān)業(yè)課之間相關(guān)聯(lián)的知識(shí)也能很好的理解。 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，給我最大的體會(huì)就是熟練操作技能來(lái)源我們對(duì)專(zhuān)業(yè)的熟練程度。比如，我們想加快編程程度，除了對(duì)各編程指令的熟練掌握之外，還需要你掌握零件工藝方面的知識(shí)，對(duì)于夾具的選擇，切削參數(shù)的設(shè)定我們必須十分清楚。在上機(jī)操作時(shí)，我們只有練習(xí)各功能鍵的作用，在編程時(shí)才得心應(yīng)手 。因此，我總結(jié)出一個(gè)結(jié)論 “ 理論是指導(dǎo)實(shí)踐的基礎(chǔ)，只有不斷在實(shí)踐中總結(jié)驗(yàn)，并對(duì)先前的理論進(jìn)行消化和創(chuàng)新，自己的水平會(huì)很快的提高 ” 23 參考文獻(xiàn) [1]范超毅，趙天嬋，吳斌方，張建剛 . 數(shù)控技術(shù)課程設(shè)計(jì) [M]. 華中科技大學(xué)出版社 . 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[5]高波 . 機(jī)械制造基礎(chǔ) [M]. 大連理工大學(xué)出版社， 2021 年 8 月第 1次印刷 . 致 謝 24 非常感謝校領(lǐng)導(dǎo)和老師，給我們創(chuàng)造了一個(gè)學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，讓我在畢業(yè)的最后一段時(shí)間里學(xué)到了很多知識(shí) , 本次的設(shè)計(jì)是三年來(lái)學(xué)習(xí)過(guò)程中涵蓋面最廣的一次設(shè)計(jì)，它不僅體現(xiàn)了我們對(duì)設(shè)計(jì)思考，更重要的是對(duì)我們?nèi)陙?lái)所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到了實(shí)踐，使我明白了在今后設(shè)計(jì)過(guò)程中的一般步 驟和方法，經(jīng)過(guò)這 段時(shí)間 的緊張的畢業(yè)設(shè)計(jì) ,使我在理論和動(dòng)手能力上都有了進(jìn)一步的提高。 在整個(gè)設(shè)計(jì)中，用到了以前所學(xué)的知識(shí)，最開(kāi)始 胡 老師就教給了我們遇到問(wèn)題，如何去分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的方法，使我們受益非淺，從確定設(shè)計(jì)題目到現(xiàn)在完成畢業(yè)設(shè)計(jì)論文的過(guò)程中，尤其是在課題設(shè)計(jì)的前期準(zhǔn)備工作和設(shè)計(jì)的過(guò)程中， 胡 老師提出了許許多多寶貴的設(shè)計(jì)意見(jiàn)，在短暫的相處時(shí)間里，淵博的知識(shí)、敏銳的思路和實(shí)事求是的工作作風(fēng)給我留下了深刻的印象，這也將對(duì)我不久的工作，起到很大的鼓動(dòng)作用，將使得我終身受益，謹(jǐn)此向 胡 老師表達(dá)我衷心的感謝 。 在此 ，我還要感謝 機(jī)械工程 系所有老師，正是因?yàn)樗麄兊墓膭?lì)和支持，才使我不畏困難，迎難而上，不斷地克服一個(gè)又一個(gè)的困難，直到畢業(yè)設(shè)計(jì)的圓滿結(jié)束。 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅僅是我對(duì)自己所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行了鞏固 ,更重要的是我在此基礎(chǔ)上有學(xué)到了許多新的知識(shí) ,對(duì)于以前不太懂得的、不太理解的也都熟悉了許多。 簽 名： 年 月 日