【正文】 3 32. 滾珠絲桿螺母副的型號選擇及校核步驟1） 最大工作載荷計(jì)算 2） 最大動負(fù)載C的計(jì)算及主要尺寸初選3） 傳動效率計(jì)算滾珠絲桿螺母副的傳動效率η為 ………………………… 式中：λ為絲桿螺旋升角，可據(jù)初選型號查出；ψ為摩擦角，滾珠絲桿副的滾動摩擦系數(shù)f=～，其摩擦角約等于10ˊ。 滾珠絲桿副的傳動效率較高，～。4） 剛度驗(yàn)算5） 壓桿穩(wěn)定性驗(yàn)算以上所有沒有作出詳細(xì)驗(yàn)算和校核過程的，在初稿上已經(jīng)經(jīng)校核都是符合所選的滾珠絲桿副的要求。6） 滾珠絲桿螺母副安裝連接尺寸滾珠絲桿副型號名義直徑 螺 距滾珠直徑滾道半徑偏心距絲桿外徑螺母凸緣外徑螺釘中心圓直徑螺母凸緣厚度墊片厚度有襯套無襯套有襯套無襯套/in/mmD0 t d0 R e dD3D3， D4D4， TΔ WD4006 40 6 39102928676125螺旋升角螺釘尺寸螺釘個(gè)數(shù)螺母配合外徑襯套配合外徑螺母裝配總長度 L額定動載荷 C/N額定動載荷 C0/N滾珠絲桿副型號 λ M a D D， WD40062。44， 828246070 99 21600 91400一. 步進(jìn)電機(jī)簡介：步進(jìn)電機(jī)是一種把電脈沖信號變換成直線位移或角位移的執(zhí)行元件，廣泛用于數(shù)控設(shè)備中。步進(jìn)電機(jī)有如下優(yōu)點(diǎn)：，而不受電壓高低，電流大小及其波形的影響。（步距角）無長期積累誤差，每轉(zhuǎn)一圈積累誤差會自動消失。、停止、反轉(zhuǎn)及其其他運(yùn)行方式的改變，都可以在少量的脈沖周期內(nèi)完成，并且具有定位轉(zhuǎn)距。二. 步進(jìn)電機(jī)的選用（具體的選用步驟如下）：1） 步距角初選電機(jī)型號時(shí)應(yīng)合理選擇θb及ｉ，并滿足： ………………………… 根據(jù)表中所提供的BF反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)技術(shù)參數(shù)表，可以選取本次設(shè)計(jì)中所需要的型號： 選取θb=， 相應(yīng)參數(shù)見下表。 130BF反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)技術(shù)參數(shù) 電機(jī)型號 相數(shù) 步 距 角 /（176。） 電 機(jī) /V相電流/A最大靜轉(zhuǎn)距/Nm（㎏fcm）最高空載啟動頻率/Hz運(yùn)行頻率/Hz 130BF001 580/12 10 （95）300016000 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量 105㎏㎡（gfcms2） 線圈電阻 /Ω+5％ 分配方式 質(zhì)量/㎏ 外形尺寸 外徑φ長度軸徑 （） 五相十拍13017014 具體的作圖見縱向進(jìn)給系統(tǒng)的全圖。2） 距頻特性 根據(jù)已選定步進(jìn)電機(jī)，來確定，具體的數(shù)值可見上表。2. 啟動距頻特性校核 步進(jìn)電機(jī)有三種工況：啟動、快速進(jìn)給運(yùn)行、工進(jìn)運(yùn)行。具體的校核結(jié)果見下圖：1） 突然啟動 2） 升速啟動最后電機(jī)運(yùn)行頻率達(dá)到最高運(yùn)行頻率。最高運(yùn)行頻率fmax可按下式計(jì)算： …………………………… 式中：umax為運(yùn)動部件最大快進(jìn)速度（m/min）。 要對快速進(jìn)給運(yùn)行和工作進(jìn)給運(yùn)行兩種工況分別校核，確保快進(jìn)和工進(jìn)時(shí)均不丟步。 具體的校核結(jié)果見下圖：1） 快速進(jìn)給的行距頻特性校核 2） 工進(jìn)運(yùn)行距頻特性校核工進(jìn)時(shí)步進(jìn)的運(yùn)行頻率為fGJ …………………………………… 式中：uG為最大工作進(jìn)給速度（m/min）工進(jìn)時(shí)步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行所需力矩MGJ可按下式計(jì)算： MGJ=M0+Mf+Mt （Ncm） …………………………… 三. 步進(jìn)電機(jī)的安裝尺寸步進(jìn)電機(jī)的安裝比較簡單，不帶機(jī)座，用定位止扣進(jìn)行安裝定位，以保證步進(jìn)電機(jī)安裝的同軸度。小尺寸電機(jī)的安裝面上有螺孔供安裝，大尺寸電機(jī)的安裝面上有通孔供安裝。本次設(shè)計(jì)中用的就是小尺寸，故安裝時(shí)用的是有螺孔供安裝的。具體的安裝圖見縱向進(jìn)給全圖。 步進(jìn)電機(jī)安裝尺寸/㎜步進(jìn)電機(jī)型號軸徑d1止扣直徑d2 d2螺孔，通孔 L1 L2 外徑D130BF00114 100 1554—φ12 32 5 130長度L BB 170134134結(jié) 論近年來，數(shù)控機(jī)床以其加工精度高、生產(chǎn)率高、柔性高、自動化程度高、適應(yīng)中小批量生產(chǎn)而日益受到重視。80年代是數(shù)控機(jī)床開始大發(fā)展的年代，數(shù)控機(jī)床和加工中心已成為當(dāng)今機(jī)床發(fā)展的趨勢。我設(shè)計(jì)的是數(shù)控車床主傳動系統(tǒng)，其中包括：數(shù)控車床的主運(yùn)動傳動鏈，縱向進(jìn)給運(yùn)動傳動鏈，還包括齒輪模數(shù)計(jì)算及校核，主軸剛度的校核等。與通用車床相比：數(shù)控車床的進(jìn)給傳動鏈采用間隙消除措施，并可對反向間隙和絲杠螺距誤差進(jìn)行自動補(bǔ)償，所以可獲得較高的加工精度；同時(shí)，數(shù)控車床的功率和機(jī)床剛度比通用車床高，允許進(jìn)行大切削用量的強(qiáng)力切削；主軸和進(jìn)給都采用無極變速，可達(dá)到最佳切削用量，有效降低了切削加工時(shí)間。但我的設(shè)計(jì)中仍存在許多不足：在數(shù)控車床的高速發(fā)展中，主軸的轉(zhuǎn)速高達(dá)60000r/min。傳統(tǒng)的進(jìn)給機(jī)構(gòu)傳動裝置包括的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動電動機(jī)和將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動變?yōu)橹本€運(yùn)動的機(jī)械傳動裝置（滾珠絲杠螺母副等）已不符合高工藝性概念的要求。因而出現(xiàn)了適應(yīng)高速進(jìn)給的直線電動機(jī)傳動裝置，它將直線位移機(jī)構(gòu)的傳動元件和執(zhí)行元件相結(jié)合，具有很高的動、靜剛度，其顯著技術(shù)特性是：最大位移不限，最大速度達(dá)150210m/min,加速度可達(dá)50m/s2。目前，數(shù)控車床的價(jià)格還較昂貴，在中國目前的條件下，主要適用于加工精度要求較高、形狀較復(fù)雜、要求頻繁改型的小批量生產(chǎn)的工件。但隨著機(jī)床成本的不斷降低和數(shù)控技術(shù)的日益普及，數(shù)控車床的使用范圍會越來越大，將在機(jī)械加工中被普遍采用。參 考 文 獻(xiàn)1. 張建民主編. 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì). 北京： 北京理工大學(xué)出版社, 20062. 楊黎明主編. 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)手冊. 北京： 國防工業(yè)出版社, 19973. 吳宗澤主編. 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊. 北京： 高等教育出版社, 20064. 東北工學(xué)院編寫組編. 機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊第二版上冊. 北京: 冶金工業(yè)出版社, 19805. 何立民主編. 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì). 北京： 北京航空航天大學(xué)出版社, 19906. 陳立德主編. 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ). 北京： 高等教育出版社, 20067. 機(jī)床設(shè)計(jì)手冊編寫組編. ～3冊. 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社, 19918. 趙大興、李天寶主編. 現(xiàn)代工程圖學(xué)教程. 武漢： 湖北科學(xué)技術(shù)出版社, 20029. 顧維邦主編. 金屬切削機(jī)床概論. 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社, 200510. 甘永立主編. 幾何量公差與檢測第五版. 上海： 上海科技出版社, 200111. 黃鶴汀主編. 金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì). 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社, 199812. 朱張校主編. 工程材料. 北京： 清華大學(xué)出版社, 200413. 孫恒、陳作模主編. 機(jī)械原理. 北京： 高等教育出版, 199614. 王隆太主編. 先進(jìn)制造技術(shù). 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社, 200315. 范欽珊主編. 材料力學(xué). 北京： 高等教育出版社, 2000致 謝數(shù)控車床畢業(yè)設(shè)計(jì)是機(jī)械制造與自動化專業(yè)的我，必須經(jīng)歷的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，也是對我三年大學(xué)生活的一個(gè)總結(jié)，在本次設(shè)計(jì)中，從選題到設(shè)計(jì)過程直到最后完成設(shè)計(jì)，都是在朱老師的悉心指導(dǎo)下完成的。朱老師在繁忙的教學(xué)中，每天都擠出時(shí)間來詢問設(shè)計(jì)進(jìn)程，并為我講解許多設(shè)計(jì)的專業(yè)知識，熱忱鼓勵(lì)，并提供了大量的設(shè)計(jì)資料。在遇到困難的時(shí)候，帶我們?nèi)⒂^實(shí)習(xí)基地的實(shí)習(xí)車床。朱老師對教學(xué)一絲不茍的作風(fēng)，嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的態(tài)度，踏踏實(shí)實(shí)的精神令我敬佩不已。不僅教我們知識，而且教我們做人。雖歷時(shí)幾個(gè)月，卻使我終生受益，朱老師的教導(dǎo)讓我為三年的大學(xué)生活畫上了一個(gè)圓滿的句號。對朱老師的感激之情是無法用幾句簡單的言語來表達(dá)的。同時(shí)，感激我的室友們，從遙遠(yuǎn)的家來到這個(gè)陌生的城市里，是你們和我共同維系著彼此之間的純真友誼，維持著寢室那份家的融洽。還有學(xué)習(xí)上面給予的種種幫助。在設(shè)計(jì)即將完成之際，我的心情無法平靜。從開始選擇課題到設(shè)計(jì)的順利完成，有多少可敬的師長、同學(xué)、朋友給了我無言的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意。大學(xué)生活三年，我非常感謝我的母校，她給我提供了良好的學(xué)習(xí)和生活環(huán)境，讓我渡過了絢麗的三年。54