【正文】 （411）式中 Δθ—螺母的附加轉(zhuǎn)角，弧度。 由于其它因素影響較小，可以忽略不計，所以螺旋副螺母最大位置誤差可按下式計算：Δy=∑Δst+ （412） 已知Y軸滾珠絲杠副為單頭滾珠絲杠，各參數(shù)尺寸為：s0=2mm，Δst=，Δθ=10′=（設(shè)計時給出的公差） 由上式可得滾珠絲杠副螺母最大位置誤差為： Δy=∑Δst+=+=（mm） （413） 上述計算結(jié)果表明，總誤差分配時分配給滾珠絲杠副的旋轉(zhuǎn)精度是合理的。 提高機械系統(tǒng)與結(jié)構(gòu)的精度是保證精密設(shè)備質(zhì)量的核心技術(shù)問題。它的基本途徑有三種：減少誤差源和誤差值、誤差補償和采用誤差校正。 減少誤差源和誤差值 1）減少誤差源：在系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)中每增加一個環(huán)節(jié)、零部件，就增加了一個誤差源。為此，盡量簡化機構(gòu)的結(jié)構(gòu)，以減少組成運動系統(tǒng)的零部件數(shù)量，即減少誤差源。 2）減少熱變形誤差：使導(dǎo)熱零件截面尺寸均勻或加大截面以利導(dǎo)熱：采取人工風(fēng)冷排熱等。 3）減少摩擦與磨損引起的誤差：相對運動接觸表面的摩擦和磨損是一個重要的誤差根源，摩擦不僅直接影響效率和靈敏度，而且容易產(chǎn)生自鎖，特別是摩擦阻力不均勻和低速運動時，往往產(chǎn)生跳躍和爬行，嚴重影響運動精度。相對運動接觸表面的磨損，使精密設(shè)備喪失原始精度，降低使用壽命。為此，設(shè)計中采用了摩擦系數(shù)小的滾動摩擦，并對有相對運動的接觸表面，提出了較高的表面硬度和表面光潔度的要求。 4）合理地分配精度：5）采用運動學(xué)結(jié)構(gòu)：由于運動學(xué)結(jié)構(gòu)是以理論的最少點接觸形成必要的約束，而理論上的點是不存在尺寸和形狀誤差的，當兩構(gòu)件構(gòu)成點接觸時可以避免尺寸和形狀誤差帶來的影響。這樣不僅提高了精度，而且降低了對構(gòu)件接觸部位的加工要求，可以獲得較高的經(jīng)濟加工精度。半運動學(xué)結(jié)構(gòu)也能適當體現(xiàn)這一特點。 在裝配調(diào)整中補償誤差設(shè)計中為了保證設(shè)備的精度，并在此前提下降低零件的加工精度要求，達到減少或消除誤差影響的措施，統(tǒng)稱“誤差補償”。誤差補償?shù)姆椒蓺w納為工藝補償和設(shè)計補償兩類。工藝補償包括：配做、配修、分組選配和零位調(diào)整。設(shè)計補償是在尺寸鏈中增加一個補償環(huán)K，在裝配時通過改變補償環(huán)的尺寸，使封閉環(huán)的尺寸保證在預(yù)定的公差范圍內(nèi)，并使組成環(huán)A1與A2的公差δ1和δ2很容易達到。具體結(jié)構(gòu)中的補償環(huán)K是由選擇不同厚度的補償墊圈來實現(xiàn)的。 θ軸傳動系統(tǒng)的設(shè)計 θ軸傳動系統(tǒng)是由步進電機通過蝸桿、蝸輪副帶動工作臺順、逆時針旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)范圍為0~360176。對θ軸傳動系統(tǒng)的性能要求是轉(zhuǎn)角定位精度、反向間隙和重復(fù)定位精度。蝸桿、蝸輪副是θ軸傳動系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，下面主要討論蝸桿蝸輪副的設(shè)計。 蝸桿蝸輪副的主要參數(shù)有模數(shù)m、蝸桿特性系數(shù)q、蝸桿頭數(shù)Z1和蝸輪齒數(shù)Z2等。進行蝸輪蝸桿傳動設(shè)計時，一般先根據(jù)傳動的用途和對傳動比的要求，選定蝸桿頭數(shù)Z1和蝸輪齒數(shù)Z2，其次根據(jù)傳動力矩的大小和使用條件確定模數(shù)m，同時選定蝸桿特性系數(shù)q，以上四個參數(shù)確定后，蝸輪蝸桿其它幾何尺寸可根據(jù)相應(yīng)的計算公式求出。1. 蝸桿頭數(shù)Z1和蝸輪齒數(shù)Z2 本次設(shè)計由于沒有要求轉(zhuǎn)角精度，參考轉(zhuǎn)角精度為≤1′/90176。分辨率應(yīng)該小于30″,176。，所以傳動比應(yīng)為：i≥176。6060/30″=180,實際設(shè)計中取i=200。由于傳動比大，所以蝸桿頭數(shù)確定為1，即：蝸桿頭數(shù) Z1=1蝸輪齒數(shù)Z2=iZ1=2001=200 （414）2. 模數(shù)m和蝸桿特性系數(shù)q 蝸桿和蝸輪嚙合時，在中間平面上，蝸桿的軸向模數(shù)與蝸輪的端面模數(shù)相等，即ma1=mt2=m。蝸輪的端面模數(shù)規(guī)定為標準模數(shù)，采用類比法，即m=為了減少滾刀的數(shù)目，有利于滾刀的標準化，還規(guī)定了對應(yīng)于一定模數(shù)的蝸桿分度圓直徑，即對d1/m(d1—蝸桿分度圓直徑)的比值加以限制，改比值成為蝸桿特性系數(shù)q，q=d1/m。當模數(shù)m=，查標準手冊選取蝸桿特性系數(shù)為24，即：q=243. 蝸桿蝸輪副主要幾何尺寸計算 。 蝸桿蝸輪副主要幾何尺寸計算 名 稱符號計算公式結(jié)果1蝸桿分度圓直徑d1 d1=m q12mm2蝸桿分度圓柱上升角λλ=2176。23′7″3蝸桿齒頂圓直徑da1da1=d1+2m，=113mm4蝸桿軸面頂隙系數(shù)c*c*=5蝸桿齒根圓直徑df1df1=d1+2（+c*）m6蝸桿螺紋部分長度LL≥(11+)m20mm7蝸輪分度圓直徑d2d2=mz2100mm8蝸輪齒頂圓直徑da2da2=d22m101mm9蝸輪齒根圓直徑df2df2=d22（+c*）m10蝸輪外圓直徑dw2dw2≤da2+2m102mm11蝸輪螺旋角β2β2=λ2176。23′7″12蝸輪寬度bb≤13蝸輪輪齒包角2θ2θ=45176。~70176。70176。14中心距aa=56mm 蝸桿蝸輪副工作圖步進電機通過彈性聯(lián)軸節(jié)直接帶動蝸桿旋轉(zhuǎn),蝸桿每轉(zhuǎn)一周,蝸輪轉(zhuǎn)過一個齒。蝸桿利用兩個面對面安裝的角軸承作軸向定位，利用調(diào)整墊來消除軸承之間的間隙，并預(yù)緊軸承，以此提高軸承的旋轉(zhuǎn)精度和增加軸承裝置的剛性。蝸輪利用向心球軸承進行中心定位，以提高旋轉(zhuǎn)懂得靈活性。 蝸桿蝸輪副的傳動誤差主要有蝸桿蝸輪副本身和所在軸、軸承等零件在制造、裝配時的誤差所產(chǎn)生。引起傳動誤差的原始誤差大致可歸納為以下四個方面。蝸輪輪齒的制造誤差必將引起傳動誤差，輪齒的制造誤差是用切向綜合誤差Δ來度量的。Δ是被測蝸輪與基準測量元件單面嚙合時，在被測蝸輪一周范圍內(nèi)，實際轉(zhuǎn)角與理論轉(zhuǎn)角之差的總幅度值。此誤差可分為兩部分：一部分是大周期誤差，它是由蝸輪在加工時齒坯內(nèi)孔與齒輪機床工作臺心軸之間的間隙而引起的幾何偏心，以及由機床傳動鏈末級蝸輪的偏心而引起的運動偏心所造成的。另一部分是小周期誤差，它是由切齒刀具的制造和安裝誤差以及機床傳動鏈的其它誤差所造成的。兩部分相比，后者影響極小。′在齒輪公差中，對不同精度等級的齒輪其Δ是采用齒輪切向綜合誤差的公差來控制的。即Δ≤（加工時保證，值查手冊[36]）。也可以用轉(zhuǎn)角誤差Δθ來表示。由于是Δ的最大值，考慮到誤差的隨機性，將其變?yōu)楦怕手郸う?（分） （415）Δθ是由單個蝸輪本身的制造誤差而引起的用轉(zhuǎn)角誤差表示的傳動誤差。配合間隙必將引起附加幾何偏心，從而引起傳動誤差，由間隙c引起的偏心為：ec== （416）式中 —蝸輪孔徑的上偏差； —與蝸輪孔配合的軸頸的下偏差。此徑向跳動也產(chǎn)生一個附加幾何偏心，由徑向跳動δs所引起的偏心為：em= （417）4. 軸承動圈的徑向跳動δu由此徑向跳動所引起的偏心為：en=δu （418）由前述影響傳動誤差的四個方面因素可知，傳動誤差是由四個大小不同的偏心對轉(zhuǎn)角誤差的影響引起的，而且這四個偏心的相對位置（相位）是隨機的。但當蝸輪一旦制造和安裝完畢之后，各相位就固定不變了，而且是以同一轉(zhuǎn)速同步旋轉(zhuǎn)，因此運用概率統(tǒng)計理論來計算傳動鏈的誤差時，應(yīng)根據(jù)平面上四個隨機矢量的合成原理來進行計算。 實踐證明，在影響傳動誤差的四個方面的因素中，蝸桿蝸輪副本身的制造誤差影響最大，其它三個因素在精心設(shè)計、精心加工和裝配的條件下影響較小，有時可忽略不計。因此，輸出的傳動誤差Δθt可按下式計算：Δθt= （419）式中—傳動切向綜合公差，=50μm Δθt===′ 轉(zhuǎn)角90176。時的傳動誤差為： =′ （420） 整個系統(tǒng)轉(zhuǎn)角90176。時的轉(zhuǎn)角誤差為: Δθs===′1′/90176。 （421）從計算結(jié)果看，設(shè)計的蝸桿蝸輪副的旋轉(zhuǎn)精度能夠滿足設(shè)備的使用要求。 小結(jié)由于本章的設(shè)計主要是在傳統(tǒng)平面磨床的基礎(chǔ)上設(shè)計的，其傳動機構(gòu)大部分還是平面磨床的，只是在傳統(tǒng)平面磨床的基礎(chǔ)上加了一個回轉(zhuǎn)機構(gòu)。所以，本章的主要內(nèi)容是回轉(zhuǎn)機構(gòu)的設(shè)計。通過查資料、查手冊，我對機械系統(tǒng)的設(shè)計原則、要求、精度分配等，又有了新的了解和認識。本章的回轉(zhuǎn)機構(gòu)采用的是蝸輪蝸桿傳動，通過蝸輪蝸桿的設(shè)計，對蝸輪蝸桿的一些設(shè)計的參數(shù)，蝸輪蝸桿的具體結(jié)構(gòu)，又有了新的體悟。第五章 法蘭盤的設(shè)計及其它法蘭盤只是一個統(tǒng)稱，通常是指在一個類似盤裝的金屬體色的周邊開上幾個固定用的孔用于連接其它東西。它的作用是連接及傳動。此處的法蘭分前法蘭和后法蘭，其作用是連接主軸和砂輪以及把砂輪加緊。 后法蘭設(shè)計 后法蘭的作用是連接主軸和砂輪；所以，其設(shè)計需根據(jù)主軸的尺寸和砂輪的內(nèi)徑進行設(shè)計。 后法蘭盤 前法蘭設(shè)計 前法蘭盤的作用是連接后法蘭和砂輪，并把砂輪壓緊；所以其設(shè)計需根據(jù)后法蘭和砂輪進行設(shè)計。 前法蘭 陽極石墨電刷彈簧的選擇由于陽極電刷是通過電刷彈簧把石墨緊緊地壓在主軸上，以保持電刷和主軸始終接觸；隨著石墨的磨損，彈簧的預(yù)緊力得到釋放，使得石墨向前進給與主軸接觸。為了使彈簧的位置固定，彈簧和石墨電刷的頭部需相連。由于石墨的直徑為6mm，頭部直徑4mm，所以彈簧的內(nèi)徑為4mm，外徑為6mm，彈簧鋼絲直徑為1mm，長度為45mm。 小結(jié)本章設(shè)計的內(nèi)容是連接砂輪和主軸的前后法蘭盤。通過本章的設(shè)計，我了解了法蘭盤的主要作用和磨床主軸法蘭盤的設(shè)計方法。結(jié)束語兩個月以來，通過不斷的努力，我的畢業(yè)設(shè)計終于完成了。畢業(yè)設(shè)計的完成也就預(yù)示著我的大學(xué)生活也將要劃上一個圓滿的句號。回想大學(xué)四年的學(xué)習(xí)生活，點點滴滴都已深深地印刻入了我的腦海里，即將成為了我人生回憶里的一幅美麗的畫卷！畢業(yè)設(shè)計是對我們大學(xué)四年的一個總結(jié)和檢驗。通過畢業(yè)設(shè)計的設(shè)計，它讓我們對在大學(xué)所學(xué)知識進行從新的回顧和溫習(xí)。它不僅讓我們在認識新知識、新事物的同時，獲得新鮮感；而且通過畢業(yè)設(shè)計，也是對我們即將走向社會的知識分子的一次檢驗和考驗。對我而言，它讓我認識到我對本科四年的基礎(chǔ)知識的掌握是片面的、死板的、不牢固的，這讓我深深地感到羞愧，也深深地認識到自己的不足所在。并且對所遇到的問題不能全面且具體地認識，找到很好的解決方案；以至于在本次設(shè)計中遇到很多問題，出過很多的漏洞，讓我多次打擾和麻煩老師帶我去實驗室看現(xiàn)有的電解設(shè)備和認真的講解。通過本次設(shè)計，它不僅鍛煉了我對知識的運用能力，而且讓我對四年來所學(xué)的知識進行了系統(tǒng)化、條理化、全面化的回顧和復(fù)習(xí)。四年的理論學(xué)習(xí)，枯燥而乏味；通過親自動手收集資料、查課本、查手冊進行設(shè)計；不僅讓我們在實踐中體會理論知識的趣味，而且鍛煉了我們的動手能力；這些能力和經(jīng)歷對我們以后從事相關(guān)行業(yè)有很大的幫助。由于本次的畢業(yè)設(shè)計需要畫圖和電子打印論文，通過畢業(yè)設(shè)計的畫圖和論文的制作，我又在無形中學(xué)會了相關(guān)的辦公軟件和繪圖軟件，同時又提高了我的電腦操作能力。這應(yīng)該就是生活處處是學(xué)問。本次設(shè)計雖然已經(jīng)結(jié)束，但對我而言，我獲得的不僅是知識，它也鍛煉了我為人處世的能力、溝通能力和對待事情的態(tài)度。本次設(shè)計我得到了老師和同學(xué)們的幫助，在此特別感謝老師的指導(dǎo)和同學(xué)們的熱情幫助；也要感謝我所遇到的難題和麻煩，是這些麻煩加強了我和老師的關(guān)系以及與同學(xué)們的友誼。我相信畢業(yè)是大學(xué)生活的結(jié)束，卻是另一種新的開始。最后，我深深地感謝在這四年所遇到的老師和同學(xué)，是你們傳授我知識、教我如何做人、在我困難的時候幫助我，是你們陪我走過了快樂而充實的四年大學(xué)生活。站在熟悉的校園里，過去的快樂畫面仍似昨天。我愛這里熟悉的學(xué)生和老師，愛這里的大石頭，愛這里的聞濤林、愛這里的馨月湖、愛這里的白玉橋、愛這里的圖書館、愛這里的一草一木。 天空沒有鳥兒的痕跡，但我已飛過。我想多年以后，雖然一切都變了，不在認識我，好像天空不認識鳥兒；但在鳥兒心中，它的家永遠是浩瀚無際的天空。致 謝當我的畢業(yè)設(shè)計完成的時候，我的心情是無以言表的高興和激動。 我的論文題目是劃片機的進給系統(tǒng)和電解裝置的設(shè)計。本次論文的圓滿結(jié)束，雖然離不開自己堅持不懈的努力，但是卻不僅僅是我個人的功勞。本次畢業(yè)設(shè)計的完成，離不開老師和同學(xué)的指導(dǎo)和幫助；衷心的感謝老師和同學(xué)們。首先我要感謝我的指導(dǎo)老師鄶吉才老師，是他的鼓勵和教導(dǎo)指引著我走過了這兩個月的時間，對我的構(gòu)思和相關(guān)圖紙論文不厭其煩的進行指導(dǎo)和指正，對我的優(yōu)點予以肯定，使我在完成論文的同時也深受啟發(fā)和教育。鄶老師嚴謹?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，使我受益匪淺，不僅向鄶老師學(xué)到了一些專業(yè)知識，而且在老師的督促下也在無意中學(xué)會了一些常用的軟件，這對于我這個沒有電腦的學(xué)生來說，的確是一件值得慶幸的事。另外，鄶老