【正文】 遞扭矩，大致可將聯(lián)軸器劃分為剛性聯(lián)軸器和彈性聯(lián)軸器兩大類。(1)剛性聯(lián)軸器可分為以下兩類。 ①固定式聯(lián)軸器，主要有套筒聯(lián)軸器、凸緣聯(lián)軸器和夾殼聯(lián)軸器等。 ②可移式聯(lián)軸器，主要有齒輪聯(lián)軸器、十字滑塊聯(lián)軸器和萬向聯(lián)軸器等。 (2)彈性聯(lián)軸器可分為以下兩類。 ①金屬彈性件聯(lián)軸器，主要有簧片聯(lián)軸器、膜片聯(lián)軸器和波形管聯(lián)軸器等。 ②非金屬彈性聯(lián)軸器，主要有輪胎式聯(lián)軸器、整圈橡膠聯(lián)軸器和橡膠塊聯(lián)軸器。下面介紹幾種數(shù)控機(jī)床常用的聯(lián)軸器。 套筒聯(lián)軸器（)由連接兩軸端的套筒和連接套筒與軸的連接件（鍵或銷）組成。一般當(dāng)軸端直徑d80 mm時(shí)，套筒用35或45鋼制造；d80 mm時(shí)，可用強(qiáng)度較高的鑄鐵制造。 套筒聯(lián)軸器各部分尺寸間的關(guān)系如下：套筒長L3d；套筒外徑D=；銷子直徑=()d(對(duì)小聯(lián)軸器，；對(duì)大聯(lián)軸器，)；銷子中心到套筒端部的． 。 (a)鍵連接；(b)銷連接 (a)鍵連接；(b)銷連接此種聯(lián)軸器構(gòu)造簡單，徑向尺寸小，但其裝拆困難（軸需作軸向移動(dòng)），且要求兩軸嚴(yán)格對(duì)中，不允許有徑向及角度偏差，因此使用上受到一定限制。凸緣聯(lián)軸器是把兩個(gè)帶有凸緣的半聯(lián)軸器分別與兩軸連接，然后用螺栓把兩個(gè)半聯(lián)軸器連成一體，以傳遞動(dòng)力和扭矩（）。凸緣聯(lián)軸器還有兩種對(duì)中方法：一種是用一個(gè)半聯(lián)軸器上的凸肩與另一個(gè)半聯(lián)軸器上的凹槽相配合而對(duì)中（(a）），另一種則是共同與另一部分環(huán)相配合而對(duì)中（(b)）。前者在裝拆時(shí)軸必須作軸向移動(dòng)，后者則無此缺點(diǎn)。連接螺栓可以采用半精制的普通螺栓，此時(shí)螺栓桿與釘孔壁間存有間隙，扭矩靠半聯(lián)軸器結(jié)合面間的摩擦力來傳遞（（b））；也可采用鉸制孔用螺栓，此時(shí)螺栓桿與釘孔為過渡配合，靠螺栓桿承受擠壓與剪切來傳遞扭矩（ (a)）凸緣聯(lián)軸器可制成帶防護(hù)邊的（ (a））或不帶防護(hù)邊的（ (b)）。凸緣聯(lián)軸器的材料可用HT250或碳鋼，重載或圓周速度大于30 m/s時(shí)應(yīng)用鑄鋼或鍛鋼。凸緣聯(lián)軸器對(duì)于所連接的兩軸的對(duì)中性要求很高，當(dāng)兩軸間有位移與傾斜存在時(shí)，就在機(jī)件內(nèi)引起附加載荷，使工作情況惡化，這是它的主要缺點(diǎn)。但由于其結(jié)構(gòu)簡單、成本低以及可傳遞較大扭矩，故當(dāng)轉(zhuǎn)速低、無沖擊、軸的剛度大以及對(duì)中性較好時(shí)亦常采用。 數(shù)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 控制系統(tǒng)總體方案的擬定與控制系統(tǒng)的選定1) 數(shù)控系統(tǒng)的選擇： 本設(shè)計(jì)選用德國SIEMENS公司生產(chǎn)的SINUMERIK 802D系統(tǒng)進(jìn)行電氣部分設(shè)計(jì)。 2) 外圍電路設(shè)計(jì)： 外圍電路主要包括主軸的旋轉(zhuǎn)電路、坐標(biāo)軸的進(jìn)給電路、換刀裝置電路、潤滑系統(tǒng)電路、冷卻系統(tǒng)電路等。 3) 主電路及供電電路的設(shè)計(jì)： 主電路包括電源的進(jìn)線，總開關(guān)，冷卻、潤滑、排屑、散熱風(fēng)扇等輔助功能的電機(jī)連接。 4) 控制電路的設(shè)計(jì) 主要完成數(shù)控系統(tǒng)的上、下電的控制，主電路接觸器和電磁控制，以及三色燈的控制。 5) CNC電氣設(shè)計(jì)及PLC輸入/輸出電氣設(shè)計(jì) 主要為CNC電氣連接與PLC輸入/輸出部分的電氣設(shè)計(jì)系統(tǒng)的選定選用SINUMERIK802D。XD40數(shù)控銑床是采用德國SINUMERIK802D系統(tǒng)控制的三軸機(jī)床，SINUMERIK802D將所有CNC、PLC、HMI和通訊任務(wù)集成于一個(gè)單一的部件。免維護(hù)的PC硬件集成了PROFIBUS接口用于驅(qū)動(dòng)和I/O模塊并具有速裝結(jié)構(gòu)的超薄操作面板。作為驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的SIMODRIVE611具有模塊化設(shè)計(jì)和PROFIBUS接口，因而各軸驅(qū)動(dòng)的功率獨(dú)立配置。SIMATICS7200的指令集可直接適用于機(jī)床。系統(tǒng)不僅能夠執(zhí)行通常的SINUMERIK零件加工程序，而且可以使用非西門子的G代碼。SIEMENS802D通過PROFIBUS聯(lián)接到SIMODRIVE611UE及I/O模塊PP72/48，機(jī)床各部分信號(hào)通過I/O模塊進(jìn)出PCU。 a) SIEMENS 802D型CNC控制系統(tǒng)、三軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)。 b) 主軸采用1PH7交流主軸電機(jī)及相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)裝置，或變頻主軸。 c) 全數(shù)控鍵盤（水平結(jié)構(gòu)）。 d) 通過PROFIBUS聯(lián)接的I/O模塊PP72/48。 e) 通過PROFIBUS聯(lián)接的SIMODRIVE611通用驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。 f) 電子手輪。 位置檢測(cè)元件的概述 位置檢測(cè)裝置是數(shù)控機(jī)床的重要組成部分。在閉環(huán),半閉環(huán)系統(tǒng)中，它的主要作用是檢測(cè)位移和速度，并發(fā)出反饋信號(hào)，構(gòu)成閉環(huán)和半閉環(huán)控制。數(shù)控機(jī)床對(duì)位置檢測(cè)元件的要求如下：（1） 工作可靠，抗干擾能力強(qiáng)。（2） 滿足精度要求和速度要求（3） 易于安裝，維護(hù)方便，適應(yīng)機(jī)床工作環(huán)境；（4） 成本低 位置檢測(cè)元件的選擇 一、位移傳感器基本原理　　光柵位移傳感器的工作原理，是由一對(duì)光柵副中的主光柵（即標(biāo)尺光柵）和副光柵（即指示光柵）進(jìn)行相對(duì)位移時(shí)，在光的干涉與衍射共同作用下產(chǎn)生黑白相間（或明暗相間）的規(guī)則條紋圖形，稱之為莫爾條紋。經(jīng)過光電器件轉(zhuǎn)換使黑白（或明暗）相同的條紋轉(zhuǎn)換成正弦波變化的電信號(hào)，再經(jīng)過放大器放大，整形電路整形后，得到兩路相差為90176。的正弦波或方波，送入光柵數(shù)顯表計(jì)數(shù)顯示?！　《?、位移傳感器安裝方式　　光柵線位移傳感器的安裝比較靈活，可安裝在機(jī)床的不同部位。　　一般將主尺安裝在機(jī)床的工作臺(tái)（滑板）上，隨機(jī)床走刀而動(dòng)，讀數(shù)頭固定在床身上，盡可能使讀數(shù)頭安裝在主尺的下方。其安裝方式的選擇必須注意切屑、切削液及油液的濺落方向。如果由于安裝位置限制必須采用讀數(shù)頭朝上的方式安裝時(shí)，則必須增加輔助密封裝置。另外，一般情況下，讀數(shù)頭應(yīng)盡量安裝在相對(duì)機(jī)床靜止部件上，此時(shí)輸出導(dǎo)線不移動(dòng)易固定，而尺身則應(yīng)安裝在相對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)的部件上（如滑板）。三、位移傳感器選擇根據(jù)機(jī)床要求和全閉環(huán)故此選擇海德漢LC183直線光柵尺作為位置檢測(cè)原件 位置檢測(cè)元件參數(shù)介紹 海德漢LC 100系列絕對(duì)式直線光柵尺直接提供絕對(duì)位置值 ，測(cè)量前無需回零。同時(shí)還提供增量信號(hào)。它們與LS 100系列增量式直線光柵尺的安裝尺寸相同，機(jī)械結(jié)構(gòu)也相同。由于LC100和LS100系列直線光柵尺的精度高和可定義的溫度特性，特別適用于NC數(shù)控機(jī)床應(yīng)用。絕對(duì)式直線光柵尺， amp。micro。m（ amp。micro。m）技術(shù)參數(shù)：單場(chǎng)掃描定位精度高和移動(dòng)速度快能承受高振動(dòng)頻率支持水平安裝應(yīng)用 numerically controlled machine tools機(jī)械結(jié)構(gòu) 全尺寸Measuring procedures 絕對(duì)式測(cè)量標(biāo)準(zhǔn) DIADUR玻璃光柵帶絕對(duì)量和增量刻軌熱膨脹系數(shù) αtherm ≈ 8 x 106 K1精度等級(jí) 177。 3 amp。micro。m測(cè)量長度（ML），mm 140 240 340 440 540 640 740 840 940 1040 1140 1240 1340 1440 1540 1640 1740 1840 2040 2240 2440 2640 2840 3040 3240絕對(duì)位置值 EnDat 分辨率 0,005 amp。micro。m處理時(shí)間tcal EnDat ： ≤ 1 ms EnDat ： ≤ 5 amp。micro。s增量信號(hào) 1 VSS柵距 20 amp。micro。m信號(hào)周期 4 amp。micro。m截止頻率 3dB ≥ 150 kHz電源 to V/ 300 mA電氣連接 獨(dú)立適配電纜，可連接安裝塊最大電纜長度 150 m。取決于接口和后續(xù)電子設(shè)備最高運(yùn)動(dòng)速度 180 m/min要求的移動(dòng)力 ≤ 4 N振動(dòng) 55至2000 Hz ≤ 200 m/samp。sup2。 (IEC 6006826)沖擊（11 ms） ≤ 300 m/samp。sup2。 (IEC 60068227)加速度 ≤ 100 m/samp。sup2。 測(cè)量方向上工作溫度 0至 50 176。C防護(hù)等級(jí) IEC 60529 IP 53如果符合安裝說明要求 IP 64 如果通過DA 300提供壓縮空氣重量 kg + kg/m測(cè)量長度參考文獻(xiàn) [1]. ～158頁[2]. [3]. 王愛玲，白恩遠(yuǎn)，趙學(xué)良，[4]. [5].[6].安川伺服手冊(cè)[7].濮良貴，[8].吳宗澤，[9].龔 義，潘沛霖，[10]. [11].《機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)》[12]. [13]. 趙松年.《機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)》.[14]. 致謝： 在2014年1月9號(hào)，經(jīng)過個(gè)一個(gè)月的忙碌工作，本次課程設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲。作為一個(gè)本科生的課程設(shè)計(jì)，次課程設(shè)計(jì)由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方。如果沒有老師的督促和精心的指導(dǎo)及一起工作的同學(xué)支持，想要完成這次課程設(shè)計(jì)是難以想象的。在這次的課程設(shè)計(jì)中，學(xué)到了一些除技能以外的其他東西，領(lǐng)略到了別人在處理問題時(shí)顯示出的優(yōu)秀品質(zhì)，更深切的體會(huì)到人與人之間的那種相互協(xié)調(diào)合作的機(jī)制，最重要的還是自己對(duì)一些問題的看法產(chǎn)生了良性的變化，尤其是在互相的合作中。同時(shí)，我要感謝我的指導(dǎo)老師彭玉海老師，彭老師平日里工作繁忙，但在我作課程設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，從查閱資料、設(shè)計(jì)草案的確定和修改、中期的檢查、后期的詳細(xì)設(shè)計(jì)、裝配草圖等整個(gè)過程都給予了悉心的指導(dǎo)。我的設(shè)計(jì)較為復(fù)雜繁瑣，但是彭玉海老師仍然細(xì)心的指導(dǎo)圖紙中的錯(cuò)誤。除了彭玉海老師的專業(yè)水平讓我敬佩外，他的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我學(xué)習(xí)的，并將積極的影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。設(shè)計(jì)過程中培養(yǎng)了我的綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)課程及其他課程理論知識(shí)和利用生產(chǎn)時(shí)間知識(shí)來解決實(shí)際問題的能力，真正做到了學(xué)以致用。然后還要感謝大學(xué)四年來所有的老師，為我們打下機(jī)械專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)，同時(shí)還要感謝所有的同學(xué)們，正是因?yàn)橛辛四銈兊闹С趾凸膭?lì)，此次課程設(shè)計(jì)才會(huì)順利完成。最后感謝我的母校——陜西理工學(xué)院對(duì)我的培養(yǎng)。 40 / 41