【正文】 載力矩 Tc 已知在切削狀態(tài)下坐標軸的軸向負載力 Fa=Famax=，電動機每轉(zhuǎn)一圈，機床執(zhí)行部件在軸向移動的距離 L=10mm=，進給傳動系統(tǒng)的總效率 ?=，由式（ 254）得 Tc=FaL/【 2π ?】 = （ 2）計算摩擦負載力矩 T181。 已知在不切削狀態(tài)西啊坐標軸的軸向負載力（即為空載時的導軌摩擦力）F181。0=，由式（ 255）得 T181。= F181。0L/【 2π ?】 = （ 3）計算滾珠絲杠螺母副的預緊而纏上的附 加負載力矩 Tf 已知滾珠絲杠螺母副的預緊力 Fp=，滾珠絲杠螺母副的基本導程 L0=10mm，滾珠絲杠螺母副的效率 ?0= 由式（ 256）得 Tf= FpL0【 1 ?02】 /【 2π ?】 = 計算坐標折算到電動機軸上的各種所需的力矩 （ 1）計算線性加速力矩 Ta1 已知機床執(zhí)行部件以最快速度運動時電動機的最高轉(zhuǎn)速 nmax=1800r/min,電動機的轉(zhuǎn)動慣量 Jm=62 kgcm2，坐標軸的負載慣量 Jd= kgcm2，進給伺服系統(tǒng)的位置環(huán)增益 ks=20Hz，加速時間 ta=，由式（ 258）得 Ta1=2π nmax（ Jm+ Jd）（ 1eksta） /(60179。 980ta) == (2)計算階躍加速力矩 已知加度時間 ta=，由式（ 259）得 Tap=2π nmax（ Jm+ Jd） /(60179。 980ta) == （ 3）計算坐標軸所需的折算到電動機軸上的各種力矩 ○1按式（ 261）計算線性加速時空載啟動力矩 Tq Tq = Tap +（ T181。 + Tf） = ○2 按式（ 261）計算階躍加速時空載啟動力矩 Tq’ Tq’ = Tap +（ T181。 + Tf） = ○3按式（ 257a）計算快進力矩 TKJ TKJ = T181。 + Tf= ○4按式（ 257b）計算工進力矩 TGJ TGJ= Tc + Tf= （ 1）選擇驅(qū)動電動機的型號 根據(jù)以上計算和表 247，選擇日本 FANUC 公司生產(chǎn)的α 12/3000i 型交流伺服 電動機為驅(qū)動電動機，主要技術(shù)參數(shù)如下；額定功率 3kw，最高轉(zhuǎn)速 3000r/min，額定力矩 12Nm，轉(zhuǎn)動慣量 62 kgcm2，質(zhì)量 18kg 交流伺服電動機的加速力矩一般為額定力矩的 5~10 倍，若按 5倍計算，則該電動機的加速力矩為 60Nm，均大于本機床工作臺的線性加速時所需的空載啟動力矩 Tq=，以及階躍加速時所需的空載啟動力矩 Tq’ =，因此，不管采用何種加速方式，本電動機均滿足加速力矩要求。 該電動機的額定力矩為 12Nm，均大于本機床工作臺快進時所需的驅(qū)動力矩TKJ=， 以及工進時所需的驅(qū)動力矩 TGJ=，因此，不管是快進還是工進，本電動機均滿足驅(qū)動力矩要求。 （ 2）慣性匹配驗算 為了使機械傳動系統(tǒng)的慣量達到較合理的匹配，系統(tǒng)的負載量 Jd與伺服電動機的轉(zhuǎn)動慣量 Jm之比一般應滿足式（ 267），即 ≤ Jd/Jm≤ 1 而在本例中， /Jm=∈ [,1]，故滿足慣量匹配要求。 第六章 機械傳動系統(tǒng)的動態(tài)分析 計算絲杠 工作臺縱向振動系統(tǒng)的最低固有頻率ω nc 已知滾珠絲杠螺母副的綜合拉壓剛度 Ko=Kmin=179。 106N/m，而滾珠絲杠螺母副和機床執(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=275kg ms=π /4179。 42179。 179。 179。 103kg= md=m+ ms/3=（ 250+1/3179。 ） kg= 1. ω nc=（ Ko/ md） 1/2=1195rad/s 計算扭轉(zhuǎn)振動系統(tǒng)的最低固有頻率ω nt 折算到滾珠絲杠軸上的系統(tǒng)總當量轉(zhuǎn)動慣量為 Js =Jr + J0= 已 知絲杠的扭轉(zhuǎn)剛度 ks =kφ =ω nt=（ ks / Js） =1909rad/s 由以上計算可知，杠 工作臺縱向振動系統(tǒng)的最低固有頻率ω nc =1195rad/s，扭轉(zhuǎn)振動系統(tǒng)的最低固有頻率ω nt=1909 rad/s，一般按ωn=300rad/s 的要求來設計機械傳動系統(tǒng)的剛度，故滿足要求。 第七章 機械傳動系統(tǒng)的誤差計算與分析 反向死區(qū)Δ 已知傳動系統(tǒng)的最小綜合拉壓剛度 kmin=，導軌的靜摩擦力 F0=850N,則由式（ 252）得 Δ =2δ μ =2 F0/kmin179。 103=5um 即Δ =5um≤ 10um，故足要求。 kmax 由式（ 253）得 δ kmax= F0(1/ kmin1/ Kmax)179。 103 = 即δ kmax =＜ 6um，故滿足要求。 （ 1）計算由快進扭矩 TKJ引起的滾珠絲杠螺母副的變形量θ 已知負載力矩 T=TKJ=1260Nmm，由圖 41 得扭矩作用點之間的距離 L2=915mm，絲杠底徑 d2=，由式（ 249）得 θ =179。 102TL2/ d24=176。 （ 2）由扭矩變形量θ引起的軸向移動滯后量δ將影響工作臺的定位精度。由式（ 250）得 δ =L0θ /360= 第八章 確定滾珠絲杠螺母副的精度等級和規(guī)格型號 本機床工作臺采用半閉環(huán)控制系統(tǒng)， V300p， ep應滿足下列要求 ； V300p≤ （定位精度 δ kmaxδ） = ep≤ （定位精度 δ kmaxδ） = 滾珠絲杠螺母副擬采用的精度為 2 級，查表 220 得 V300p=8um＜ ；查表 221 得 ， 當 螺 紋 長 度 為 800mm 時， ep=13um ＜ um， 表 220 2π 弧度內(nèi)行程變動量 V2π P和任意 300mm 行程內(nèi)行程變動量 V300P 精度等級 1 2 3 4 5 V2π P 4 5 6 7 8 V300P 6 8 12 16 23 故滿足設計要求。 確定滾珠絲杠螺母副的規(guī)格型號 滾珠絲杠螺母副的規(guī)格型號為 FFZD40105P2/1220179。 800，其具體參數(shù)如下。公稱直徑與導程； 40mm， 10mm；螺紋長度； 800mm，絲杠長度； 1220mm；類型與精度； P 類， 2級精度。 結(jié) 論 畢業(yè)設計是學習階段一次非常難得的理論與實際相結(jié)合的機會，通過這次比較完整的設計，我擺脫了單純的理論知識學習狀態(tài)，和實際設計的結(jié)合鍛煉了我的綜合運用所學的專業(yè)基礎知識，解決實際工程問題的能力，同時也提高我查閱文獻資料、設計手冊、設計規(guī)范以及電腦制圖等其他專業(yè)能力水平，而且通過對整體的掌控，對局部的取舍，以及對細節(jié)的斟酌處理，都使我的能力得到 了鍛煉，經(jīng)驗得到了豐富，并且意志品質(zhì)力，抗壓能力及耐力也都得到了不同程度的提升。這是我們都希望看到的也正是我們進行畢業(yè)設計的目的所在。 雖然畢業(yè)設計內(nèi)容繁多，過程繁瑣但我的收獲卻更加豐富。和老師的溝通交流更使我從經(jīng)濟的角度對設計有了新的認識也對自己提出了新的要求，通過這次畢業(yè)設計讓我提前了解了這些知識，這是很珍貴的。 提高是有限的但提高也是全面的，正是這一次設計讓我積累了無數(shù)實際經(jīng)驗，使我的頭腦更好的被知識武裝了起來，也必然會讓我在未來的工作學習中表現(xiàn)出更高的應變能力，更強的溝通力和理解力。 順利如期的完成 本次畢業(yè)設計給了我很大的信心，讓我了解專業(yè)知識的同時也對本專業(yè)的發(fā)展前景充滿信心，無論給水系統(tǒng)排水系統(tǒng)還是消防系統(tǒng)，我都采用了一些新的技術(shù)和設備他們有著很多的優(yōu)越性但也存在一定的不足，這新不足在一定程度上限制了我們的創(chuàng)造力。比如我的設計在節(jié)約水能源上就有很大的不足，在這個能源緊缺節(jié)能被高度重視的社會中，這無疑是很讓我自身感到遺憾的，可這些不足正是我們?nèi)ジ玫难芯扛玫膭?chuàng)造的最大動力，只有發(fā)現(xiàn)問題面對問題才有可能解決問題，不足和遺憾不會給我打擊只會更好的鞭策我前行，今后我更會關(guān)注新技術(shù)新設備新工藝的出現(xiàn)，并爭 取盡快的掌握這些先進的知識，更好的為祖國的四化服務。 參考文獻 [1]范超毅 趙天嬋 吳斌方主編 .數(shù)控技術(shù)課程設計 .中國 武漢：華中科技大學出版社， 2021. [2]《機床設計手冊》編寫組 .機床設計手冊（第三冊） [M].北京：機械工業(yè)出版社， 1986. [3]《加工中心應用與維修》編委會 .加工中心應用與維修 [M].北京：機械工業(yè)出版社， 1992. [4]李福生 .實用數(shù)控機床技術(shù)手冊 [M].北京：北京出版社， 1993. [5]廖效果 .數(shù)控技術(shù) [M].武漢：湖北科學技術(shù)出版社， 2021. [6]文 懷興 .數(shù)控銑床設計 [M] .北京 ： 化學工業(yè)出版社， 2021 致 謝 衷心的感謝我的指導 周 老師給予了精心的指導和熱情的幫助 ,尤其在課題設計的前期準備階段和本人的數(shù)據(jù)庫的設計階段 ,導師提出許多寶貴的設計意見 ,在最后的測試修改階段老師在百忙之中抽出時間為我們提供了必要的幫助 ,這樣使得我們得以順利的完成畢業(yè)設計開發(fā)工作 ,在短暫的一個月的相處時間里 ,老師淵博的知識 ,敏銳的思路和實事求是的工作作風給我留下了深刻的印象 ,這將使得我終身受益 ,謹此向老師表示衷心的感謝和崇高 的敬意