【正文】 向移動(dòng)的距離=6mm=，進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的總效率=，則由式(43)得=== 折算到電動(dòng)機(jī)軸上的摩擦負(fù)載力矩的計(jì)算 = Nm (44)式中 ——不切削狀態(tài)下各坐標(biāo)軸的軸向負(fù)載力(即為空載時(shí)的導(dǎo)軌摩擦力，N)。已知在不切削狀態(tài)下的軸向負(fù)載力(即為空載時(shí)的導(dǎo)軌摩擦力)=210N，則由公式(44)得===m 由滾珠絲杠預(yù)緊力產(chǎn)生的并折算到電動(dòng)機(jī)軸上的負(fù)載力矩的計(jì)算= Nm (45)式中 ——滾珠絲杠螺母副的預(yù)緊力(N)； ——滾珠絲杠螺母副的基本導(dǎo)程(m)； —— 滾珠絲杠螺母副的效率，一般取=。已知滾珠絲杠螺母副的效率=，滾珠絲杠螺母副的預(yù)緊力為===則由式(45)得===m 折算到電動(dòng)機(jī)軸上的負(fù)載力矩的計(jì)算1. 空載時(shí)（快進(jìn)力矩），有= Nm (46)2. 切削時(shí)（工進(jìn)力矩），有= Nm (47)空載時(shí)（快進(jìn)力矩），由公式(46)得=== Nm切削時(shí)（工進(jìn)力矩），由公式(47)得=== Nm 計(jì)算折算到電動(dòng)就軸上的加速力矩=kgfcm (48)式中 ——機(jī)床執(zhí)行部件以最快速度運(yùn)動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速(r/min)；——電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量(kgcm2)； ——坐標(biāo)軸的負(fù)載慣量(kgcm2)； ——進(jìn)給伺服系統(tǒng)的位置環(huán)增益(Hz)； ——加速時(shí)間(s),取= 3=（其中，為周期(s)）。根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果和參考文獻(xiàn)[21109]國(guó)產(chǎn)BF系列反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)技術(shù)參數(shù)表，初選130BF001型反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)，其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量= kgcm2；而進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的負(fù)載慣量 = kgcm2；對(duì)開(kāi)環(huán)系統(tǒng)，一般取加速時(shí)間= s。當(dāng)機(jī)床執(zhí)行部件以最快速度=1200mm/min運(yùn)動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)的最高轉(zhuǎn)速為== 1000 r/min由式(48)得=== kgfcm= Nm 選擇驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的型號(hào) 選擇驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的型號(hào)根據(jù)以上計(jì)算和參考文獻(xiàn)[21109]國(guó)產(chǎn)BF系列反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)技術(shù)參數(shù)表，選擇國(guó)產(chǎn)130BF001型反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)為驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，機(jī)主要技術(shù)參數(shù)如下：相數(shù)，5；步距角，176。/176。；最大靜轉(zhuǎn)矩， Nm；轉(zhuǎn)動(dòng)慣量， kgcm2；最高空載啟動(dòng)頻率，3000 Hz；運(yùn)行頻率，16000 Hz；分配方式，五相十拍；質(zhì)量，92 kg。 確定最大靜轉(zhuǎn)矩由表系統(tǒng)空載啟動(dòng)力矩與所需的步進(jìn)電機(jī)的最大靜力矩的關(guān)系給出的機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)空載啟動(dòng)力矩與所需的步進(jìn)電機(jī)的最大靜力矩的關(guān)系可得 = === Nm機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)空載啟動(dòng)力矩與所需的步進(jìn)電機(jī)的最大靜力矩的關(guān)系為 = = = Nm取和中較大者為所需的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的最大靜轉(zhuǎn)矩，即=m。m，大于=m，可以在規(guī)定的時(shí)間里正常啟動(dòng)，故滿足要求。 驗(yàn)算慣量匹配為了使機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的慣量達(dá)到較合理的匹配，系統(tǒng)的負(fù)載慣量與伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量之比一般應(yīng)滿足，即因?yàn)?=，故滿足慣量匹配要求。第5章 機(jī)械系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)分析 計(jì)算絲杠—工作臺(tái)縱向振動(dòng)系統(tǒng)最低固有頻率滾珠絲杠螺母副的綜合拉壓剛度==144106 N/m，機(jī)床執(zhí)行部件的質(zhì)量和滾珠絲杠螺母副的質(zhì)量分別為、滾珠絲杠螺母副和機(jī)床執(zhí)行部件的等效質(zhì)量為=，已知=，則========1448rad/s 計(jì)算扭轉(zhuǎn)振動(dòng)系統(tǒng)的最低固有頻率折算到滾珠絲杠軸上的系統(tǒng)總當(dāng)量轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為===37 kgcm2= kgm2已知滾珠絲杠的扭轉(zhuǎn)剛度== Nm/rad，則：===1130 rad/s由以上計(jì)算可知，絲杠—工作臺(tái)縱向系統(tǒng)的最低固有頻率=1448rad/s、扭轉(zhuǎn)振動(dòng)系統(tǒng)的最低固有頻率=1130rad/s，都比較高。一般按=300rad/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。 計(jì)算機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的反向死區(qū)假定靜摩擦力主要由機(jī)床執(zhí)行部件的重量引起的，則機(jī)床執(zhí)行部件反向時(shí)的最大反向死區(qū)誤差公式==== mm (51)式中 ——執(zhí)行部件的質(zhì)量(kg)；——重力加速度，一般取= ；——導(dǎo)軌靜摩擦系數(shù)；——系統(tǒng)的縱振固有頻率(rad/s)。已知進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的綜合拉壓剛度的最小值=130106 N/m，導(dǎo)軌的靜摩擦力=520N，由式(51)得====103 mm=8故滿足要求。 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)由綜合拉壓剛度變化引起定位誤差= = = 103 mm即=6，故滿足要求。 計(jì)算滾珠絲杠因扭轉(zhuǎn)變形產(chǎn)生的誤差 扭矩引起的滾珠絲杠螺母副的變形量的計(jì)算== （176。） (52)式中 ——扭轉(zhuǎn)角（176。）；——各坐標(biāo)軸的負(fù)載力矩(Nmm)。由扭轉(zhuǎn)變形引起的軸向移動(dòng)滯后量可以用下式計(jì)算= mm (53)式中 ——滾珠絲杠螺母副的基本導(dǎo)程(mm)。1. 扭矩引起的滾珠絲杠螺母副的變形量的計(jì)算已知負(fù)載力矩== 128 Nmm，由設(shè)計(jì)圖得扭矩作用點(diǎn)之間的距離=387mm，絲杠底徑= mm，則由式(52)得=== 176。2. 扭轉(zhuǎn)變形引起的軸向移動(dòng)滯后量的計(jì)算由該扭轉(zhuǎn)變形量引起的軸向移動(dòng)滯后量將影響工作臺(tái)的定位精度，由式(53)得==≈=結(jié) 論 數(shù)控技術(shù)和數(shù)控機(jī)床是制造業(yè)現(xiàn)代化得基礎(chǔ)，更是一個(gè)國(guó)家綜合國(guó)力的重要體現(xiàn)，直接影響到一個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和綜合國(guó)力。隨著電子技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。我國(guó)是世界上機(jī)床產(chǎn)量最多的國(guó)家，但數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力在國(guó)際市場(chǎng)中仍處于較低水平，對(duì)通用機(jī)床進(jìn)行數(shù)控化改造是我國(guó)機(jī)床工業(yè)技術(shù)發(fā)展的重要方向。因此對(duì)低成本普通車床數(shù)控化改造是一項(xiàng)適合我國(guó)實(shí)際情況的先進(jìn)技術(shù)，也是一項(xiàng)提升我國(guó)機(jī)床數(shù)控化率的有效途徑。CM6132精密車床具有分離運(yùn)動(dòng)，加工精度高等特點(diǎn)，進(jìn)行數(shù)控改造更有實(shí)際意義。本文對(duì)CM6132精密車床的進(jìn)給系統(tǒng)進(jìn)行了數(shù)控改造。橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)的改造：拆掉原手動(dòng)刀架和小拖板，安裝上數(shù)控刀架；拆掉普通絲桿、光桿進(jìn)給箱和溜板箱，換上滾珠絲杠螺母副；保留原手動(dòng)機(jī)構(gòu)，用于調(diào)整操作。進(jìn)給系統(tǒng)采用滾珠絲杠副，降低了摩擦和提高了加工精度。原有的支撐結(jié)構(gòu)也保留，用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)縱、橫向進(jìn)給。步進(jìn)電機(jī)安裝在中拖板的后側(cè)。同時(shí)改造后的數(shù)控系統(tǒng)采用開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，易掌握，調(diào)試和維修比較方便。致 謝我要感謝我的畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)唐慶菊老師對(duì)我的悉心教導(dǎo)，在這幾個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)中，唐老師給了我很大的支持和幫助，她定期檢查我的設(shè)計(jì)進(jìn)度并給我補(bǔ)習(xí)有關(guān)車床的知識(shí)，每當(dāng)我遇到不懂的問(wèn)題就去問(wèn)她，她很細(xì)心很熱情的給我解答，可以說(shuō)，沒(méi)有唐老師的幫助我是無(wú)法完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我通過(guò)查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗(yàn)和自學(xué)，并向老師請(qǐng)教等方式，使自己學(xué)到了不少知識(shí)，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個(gè)設(shè)計(jì)中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨(dú)立工作的能力，樹立了對(duì)自己工作能力的信心，相信會(huì)對(duì)今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動(dòng)手的能力，使我充分體會(huì)到了在創(chuàng)造過(guò)程中探索的艱難和成功時(shí)的喜悅。雖然這個(gè)設(shè)計(jì)做的也不太好，但是在設(shè)計(jì)過(guò)程中所學(xué)到的東西是這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的最大收獲和財(cái)富，使我終身受益。參考文獻(xiàn)1 [M].北京：北京理工大學(xué)出版社，2007,522.2 [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006,715.3 [M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2007,432.4 丁軍，[J].機(jī)電一體化，2003,04：102105.5 [J].,02:2427.6 [J].煤礦機(jī)械，2008,02:4547.7 [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011,1620.[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2001,623.9 [M].北京：清華大學(xué)出版社。2001,616.10 [M].北京：高等教育出版社[M].2007,1132.11 鄭文緯,吳克堅(jiān)主編..機(jī)械原理[M].北京：高等教育出版社,2006,819.12 劉品，[M].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2009,1421.13 孫恒，[M].北京：高等教育出版社，2009,927..14 2010基礎(chǔ)與應(yīng)用技術(shù)[M].北京：高等教育出版社，2010,716.15 ABELE E,ALTNTAS Y,BRECHER tool spindle units[J].CIRP Annals:Manufacturing Technology,2010,59(2):781802.16 [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2005,917.17 [M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社, 1980,11432.18 [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1998,724.19 李洪. 實(shí)用機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]. 沈陽(yáng)：遼寧科學(xué)技術(shù)出版社 1999,943.20 [M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2007,117135.21 羅素君,[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006,615.22 [M].北京：高等教育出版社,2006,438.23 [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,1995,523.