【正文】 故載荷系數(shù) 1 .6 6HHK K K K K?????? ⑤實際的載 荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑 3311 1 . 6 66 5 . 2 8 7 0 . 81 . 3ttKd d m mK? ? ? 按齒根彎曲強度計算 彎曲強度的設(shè)計公式為 a13 212 ()[]Fa SdFYYKTm Z??? （ 1）①查取彎曲疲勞壽命系數(shù) 1 ? 2 ? ②查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限 1 500FE MPa? ? ； 大齒輪的彎曲疲勞強度極限 2 380FE MPa? ? 查取應力校正系數(shù)查表得 1 ? 2 ? 查取齒形系數(shù)查表得 1 ? 2 ? ③計算彎曲疲勞許用應力 徐州工程學院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 18 取彎曲疲勞安全系數(shù) ? ,由式（ 1012）得 1112220 . 8 5 5 0 0[ ] 3 0 3 . 5 71 . 40 . 8 8 3 8 0[ ] 2 3 8 . 8 61 . 4F N F EFF N F EFK M P a M P aSK M P a M P aS?????? ? ??? ? ? ④計算載荷系數(shù) K 1 1 . 1 7 1 1 . 3 5 1 . 5 8A V F FK K K K F??? ? ? ? ? ? 根據(jù)計算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強度和齒根彎曲疲勞強度都滿足校核，按接觸強度算的的分度圓直徑 1 mm? ，算出小齒輪齒數(shù) 11 m??,取 1 24Z? 。 ②選擇載荷系數(shù) ?K ③ 計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 5 411 19 5 . 5 1 0 1 . 8 1 1 0pT N m mn?? ? ? ④ 查表可知齒寬系數(shù) 1?d? ⑤ 根據(jù) 齒面硬度來查得的小齒輪的接觸疲勞強度極限 lim1 600H MPa? ? ； 和大齒輪的接觸疲勞強度 lim 2 550H MPa? ? ⑥ 查表取接觸疲勞壽命系數(shù) ?NZ ?NZ ⑦ 計算接觸疲勞許用應力 取失效概率為 1%，安全系數(shù) S=1，得 ? ? M P aS ZH NHH 5 4 0 0m i n 11l i m1 ???? ?? ? ? M P aS ZH NHH i n 22l i m2 ???? ?? （ 2）計算 徐州工程學院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 17 ①計算小齒輪的分度圓直徑 1td 4221 331 1 1 . 3 1 . 8 1 1 0 4 1 8 9 . 82 . 3 2 ( ) 2 . 3 2 ( ) 6 5 . 2 8[ ] 1 3 5 2 2 . 5EtHK T Zud m mdu?? ? ? ? ?? ? ?? ②計算齒寬 b 1 1 6 5 .2 8 6 5 .2 8tb d d m m?? ? ? ? ③ 計算齒寬與齒高之比 bh 116 5 . 2 8 2 . 9 722tt dm m mZ? ? ? 2 .2 5 2 .2 5 2 .9 7 6 .6 8th m m m? ? ? ? ?? ④計算小齒輪的載荷系數(shù) 根據(jù) /v m s? ， 7級精度，查表得動載荷系數(shù) ? 。 60i? 可得步距角為 ： ????? i? 計算的值與 11BYG250D0502步進電機的步距角相吻合。齒輪： ? ? 軸承： ? ? 蝸桿 。步進電機的單位是一步，比較明顯的數(shù)字特征極大地方便了計算機控制。 在功率步進電機的選擇方面，實際上應該大約算出機床要求的啟動頻率以及機械的負載慣量，使之能夠在與步進電機的慣性頻率特性相匹配的同時還擁有一定的計算余量，使機床快速移動的頻率小于高速連續(xù)工作的頻率 優(yōu) 點： 直接利用數(shù)字量進行控制； 傳動慣量小，啟動，停止方便； 成本低； 無誤差積累； 定位準確； 低頻率特性比較好； 調(diào)速范圍較寬 步進電機的選擇及運動參數(shù)的計算 許多機械加工需要微量進給。 在步進電機的選擇方面，步距角和機械系統(tǒng)應當要匹配，這樣機床所需的脈沖當量就可以獲得。 在步進電機的選擇方面，開始要保證步進電機的輸出功率必須大于負載所需要的功率。同時電機總的回轉(zhuǎn)角與輸入脈沖數(shù)成正比，與之相對應的轉(zhuǎn)速取決于輸入的脈沖頻率大小。為了提高減摩擦性和耐磨性，蝸輪通常采用價格較貴的有色金屬制造。 2．傳動平穩(wěn) 蝸桿齒是連續(xù)的螺旋齒，與蝸輪的嚙合是連續(xù)的，因此，傳動平穩(wěn)，噪聲低。 所以數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺傳動方案為方案二：步進電機 —— 齒輪傳動 —— 蝸桿傳動 —— 工作臺。 （ 4） 結(jié)構(gòu)工藝性要求；如結(jié)構(gòu)簡單、尺寸緊湊、使用維護便利、工 藝性和經(jīng)濟合理等。在本課題中，原動機采用應采用步進電機，工作臺為 T形槽工作臺，傳動裝置由齒輪傳動和蝸桿傳動組成。在全閉環(huán)控制系統(tǒng)中，由高精度的圓光柵發(fā)出工作臺精確到位信號，反饋給數(shù)控裝置進行控制。在工作臺需要回轉(zhuǎn)時，先使小液壓缸的上腔接通回油路，在彈簧的作用下，鋼球抬起，夾緊瓦將蝸輪松開。 可是因為 同一側(cè)的螺距是 一樣 的，所以 一樣可以 保持正常 的嚙合情況 。 既 定的指令 控制著 它的分度轉(zhuǎn)位、定位鎖緊和進給。回轉(zhuǎn)工作臺可以實現(xiàn)精確的自動分度，擴大了數(shù)控機床加工范圍。因此，日本、美國、意大利、 西班牙、印度等國，都采用了一些扶持本國數(shù)控產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策措施。 因此，體現(xiàn)國家綜合國力水平和影響到國家戰(zhàn)略地位的數(shù)控技術(shù)，它的水 平高低是決定了一個國家制造業(yè)現(xiàn)代化程度高低，同時現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展焦點已經(jīng)聚焦到加工機床與生產(chǎn)的數(shù)控化的實現(xiàn)上。 數(shù)控技術(shù)在國民經(jīng)濟中的地位 當今世界上的所有產(chǎn)品，哪個不是由機床直接或間接所制造的機器或工具機械所制造的，所有把機床稱為工作母機，當今制造業(yè)的現(xiàn)代化程 度完全取決于它的現(xiàn)代化程度，而數(shù)控機床又是機床的現(xiàn)代化程度的集中體現(xiàn)，工廠自動化的基礎(chǔ)也是數(shù)控機床，數(shù)控機床的關(guān)鍵是數(shù)控技術(shù)。它是連接 CIMS 各功能分系統(tǒng)的計算機通信網(wǎng)絡系統(tǒng)，采用國際標準和工業(yè)標準規(guī)定的網(wǎng)絡協(xié)議，實現(xiàn)各分系統(tǒng)間信息與數(shù)據(jù)的通信與交換。 徐州工程學院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 8 （ 4） 質(zhì)量保證分系統(tǒng)。采用計算機輔助進行產(chǎn)品設(shè) 計、工藝設(shè)計、制造準備及產(chǎn)品性能測試等階段的工作，即 CAD/CAPP/CAM 系統(tǒng)，目的是使產(chǎn)品開發(fā)活動更高效、更優(yōu)質(zhì)、自動地進行。一般 CIMS 通常又管理信息分系統(tǒng)、設(shè)計自動化系統(tǒng)、制造制動化分系統(tǒng)、質(zhì)量保證分系統(tǒng)、計算機網(wǎng)絡分系統(tǒng)和數(shù)據(jù)分系統(tǒng)六個部分組成，即 CIMS 由四個功能分系統(tǒng)和兩個支撐系統(tǒng)組成，圖 14所示為 CIMS 的構(gòu)成框圖。 CIMS 是在計算機技術(shù)、信息技術(shù) 、制動化技術(shù)、制造技術(shù)和現(xiàn)代管理科學的基礎(chǔ)上，將制造工廠的全部生產(chǎn)和經(jīng)營活動 設(shè)計、制造及經(jīng)營管理（包括市場調(diào)研生產(chǎn)決策、生產(chǎn)計劃、生產(chǎn)管理、產(chǎn)品開發(fā)、產(chǎn)品設(shè)計、加工制造以及銷售經(jīng)營）等與整個生產(chǎn)過程有關(guān)的各種分布的制動化子系統(tǒng)，通過新的生產(chǎn)管理模式、工藝理論和計算機網(wǎng)絡有機的集成起來，構(gòu)成一個優(yōu)化的完整的全面自動化生產(chǎn)系統(tǒng)，從而獲得更高的整體效益，縮短產(chǎn)品開發(fā)制作周期。 柔性制造系統(tǒng)不僅節(jié)省了上料、下料與調(diào)整時間，而且系 統(tǒng)只需要最低限度的操作人員，并能實現(xiàn)夜班無人作業(yè)，操作人員只負責啟停系統(tǒng)和裝卸工作，特別是柔性制造系統(tǒng)中的各工作單元以及整個系統(tǒng)均由計算機控制。 （ 3） 信息系統(tǒng)。物料儲運系統(tǒng)在計算機控制下主要實現(xiàn)工件、刀具和夾具的輸送及入庫存放，它由自動化倉庫。 徐州工程學院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 6 13 柔性制造系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 （ 1） 加工系統(tǒng)。 FMC 具有規(guī)模小，成本低（相對FMS），占地面積小，便于擴展等優(yōu)點，它可在單元計算機的控制下，配以簡單的物料傳送裝置，擴展成小型的柔性制造系統(tǒng) ，特別適用于中、小型企業(yè)。用于工件的輸送與中間存儲是環(huán)形工作臺，由內(nèi)側(cè)的環(huán)鏈拖動在環(huán)形導軌上回轉(zhuǎn)的是托盤座，并且每個托盤座上都有地址識別碼。由于工件一次裝夾后可在柔性制造單元中的加工中心上加工， 因此比加工中心具有更高的制造柔性、加工精度和生產(chǎn)效率。 徐州工程學院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 4 圖 DNC 的基本功能是傳送 NC程序。分布式數(shù)控既具有直接數(shù)字控制的所有功能，也具有系統(tǒng)控制、系統(tǒng)信息收集及系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)視等功能。 先進數(shù)控加工技術(shù) 直接數(shù)字控制系統(tǒng) 直接數(shù)字控制（ Direct Numerical Control）又稱為分布式數(shù)字控制（ DNC），其研究始于 20世紀 60年代。 為了適應高新技術(shù)發(fā)展的需要，同時也是為了達到改善普通機電產(chǎn)品的質(zhì)量、性能和可靠性的目的，滿足減少其裝配時的工作量從而達到提高裝配效率的目的，數(shù)控機床的精密化越來越高。開放式的體系結(jié)構(gòu)不僅可以通過升檔或剪裁使之構(gòu)成各種檔次的數(shù)控系統(tǒng)，而且可以通過擴展從而構(gòu)成不同類型的數(shù)控機床的數(shù)控系統(tǒng)，從而大大縮短了開發(fā)生 產(chǎn)周期。當前在電主軸出現(xiàn)的情況下，大為簡化了 5 軸聯(lián)動加工的復合主軸頭結(jié)構(gòu)，大幅度降低了其制造難度和成本，縮小了數(shù)控系統(tǒng)的價格差距，最終推動了復合加工機床（含 5 面加工機床）和復合主軸頭類型的 5 軸聯(lián)動機床的發(fā)展。 增加了數(shù)控機床的復合加工功能即為數(shù)控機床的復合化，并且進一步提高了工序的集中度，減少了多工序加工零件的上下料時間，避免了在不同機床上的零件進行的工序轉(zhuǎn)換，從而增加了工序間等待和輸送時間，降低了零件的生產(chǎn)周期，最終滿足了敏捷生產(chǎn)的現(xiàn)代生產(chǎn)模式的需要。 (3)越來越網(wǎng)絡化的數(shù)控技術(shù)。 （ 2）越來越智能化的數(shù)控技術(shù) 。 向高速化方向發(fā)展的數(shù)控機床，充分地發(fā)揮了現(xiàn)代刀具材料的性能，不但大幅度提高了零件的表面加工質(zhì)量和精度，而且還降低了加工成本、提高了加工效率，適應了制造業(yè)對低成本、優(yōu)質(zhì)、高效生產(chǎn)的需求。截止到目前，不斷升級的數(shù)控系統(tǒng)第五代和更加完善和普及的數(shù)控系統(tǒng)第六代，在數(shù)控系統(tǒng)的功能和性能方面都得到了很大的提高，而且在體積和價格方面的下降幅度也在不斷增大?；?PC 的數(shù)控系統(tǒng)的是第六代數(shù)控系統(tǒng)，它的特點是將所采用通用型的微型計算機系統(tǒng)作為數(shù)控系統(tǒng)的硬件基礎(chǔ)。包括第四代（ 1