【正文】 MANUFACTURE, 2004, 3：11，數(shù)控進(jìn)給伺服系統(tǒng)與驅(qū)動(dòng)電機(jī)的發(fā)展及趨勢(shì)，裝備制造技術(shù)，2011,6：14，彭代波，馬蕾等，數(shù)控車(chē)床發(fā)展現(xiàn)狀研究，機(jī)械工程師，2007，1：14 ，伺服系統(tǒng)，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，:201，數(shù)控車(chē)床設(shè)計(jì)，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，:102，同步齒形帶，WORLD RUBBER INDUSTRY，2004,34（9）：1，武文革，辛志杰等，現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床，北京：國(guó)防工業(yè)出版社，:25627935。由于對(duì)整個(gè)系統(tǒng)不是特別了解，因此一開(kāi)始有很多的問(wèn)題，老師對(duì)于每次我提出的問(wèn)題都能及時(shí)認(rèn)真的回答，并且按時(shí)檢查畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成情況，檢查有無(wú)錯(cuò)處，讓我改正，態(tài)度嚴(yán)謹(jǐn)，是個(gè)很負(fù)責(zé)的老師，我很感謝她。 除了以上那些，這次我也深刻的認(rèn)知到了細(xì)心的重要性。設(shè)計(jì)中有好多不懂的東西，盡管我是學(xué)這個(gè)專業(yè)的。在做畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)，我遇到了很多沒(méi)有見(jiàn)過(guò)的問(wèn)題，有些是在自己知識(shí)范疇以外，這時(shí)候我會(huì)去圖書(shū)館找答案。通過(guò)這次設(shè)計(jì)，我的閱讀能力不僅有了很大的提高，而且對(duì)數(shù)控車(chē)床、進(jìn)給系統(tǒng)等組件也有了更深的了解。企業(yè)要奪回市場(chǎng)就要及時(shí)突破進(jìn)口機(jī)床的技術(shù)壁壘，提高自主創(chuàng)新能力掌握核心技術(shù)。我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)進(jìn)入宏觀調(diào)整期，在國(guó)內(nèi)外經(jīng)濟(jì)環(huán)境以及國(guó)內(nèi)建設(shè)制造市場(chǎng)的影響下，中高端數(shù)控機(jī)床的市場(chǎng)需求持續(xù)增長(zhǎng)。（4）.對(duì)滾珠絲桿副進(jìn)行預(yù)緊可消除滾珠絲杠副傳動(dòng)的反向間隙，消除滾珠絲杠副的間隙，即消除了反轉(zhuǎn)時(shí)的“空程”，提高了滾珠絲杠副的傳動(dòng)精度和軸向剛度，并減小了在受力時(shí)因間隙所造成的顫動(dòng)，增大了絲杠使用壽命。主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）.本次設(shè)計(jì)中采用的是交流伺服電機(jī)，它的控制精度高，效率高，不發(fā)熱，傳動(dòng)位置精確，額定運(yùn)行區(qū)域內(nèi)能實(shí)現(xiàn)恒力矩，具有過(guò)載能力，低噪音，由于沒(méi)有電刷的磨損，不需要維護(hù)，不產(chǎn)生磨損顆粒和火花，適用于無(wú)塵間、易暴環(huán)境慣量低。經(jīng)過(guò)一系列的校核，一直要校核到各項(xiàng)性能都要滿足要求，結(jié)構(gòu)合理位置。而且該防護(hù)罩抗冷熱、抗磨損、耐腐蝕，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)且無(wú)噪聲，應(yīng)用廣泛。導(dǎo)軌油的選用主要在粘度的選擇，可按滑動(dòng)速度和平均壓力來(lái)選擇黏度。我國(guó)導(dǎo)軌油的防爬性能用潤(rùn)滑油粘滑特性試驗(yàn)法測(cè)定。1．抗磨性有以下兩種調(diào)整方法：（1） .壓板。（5） .燕尾形截面 如下圖43（f），這種截面類(lèi)型的導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)非常緊湊，能承受較大的傾側(cè)力矩，但剛性較差，不容易維修，制造困難，不能用于導(dǎo)向精度高的場(chǎng)合。（2） .矩形截面 如下圖43（b），這種截面導(dǎo)軌擁有很大的承載能力，容易制造制造，便于維修，新導(dǎo)軌導(dǎo)向精度高，不具有自動(dòng)補(bǔ)償間隙的功能，所以必須設(shè)置間隙調(diào)整裝置，如鑲條的導(dǎo)軌精度就會(huì)受到影響。但要配有供油系統(tǒng)，對(duì)油液的清潔度要求高，因此靜壓導(dǎo)軌大多應(yīng)用在精密的大型、重型數(shù)控機(jī)床上。但是由于滑動(dòng)導(dǎo)軌的摩擦阻力大而且磨損快，因此動(dòng)靜摩擦系數(shù)差別大，低速時(shí)易產(chǎn)生爬行現(xiàn)象。使用時(shí)，將導(dǎo)軌固定在不動(dòng)件上，并滑塊固定在運(yùn)動(dòng)部件上。滾動(dòng)導(dǎo)軌分為直線導(dǎo)軌副和滾動(dòng)導(dǎo)軌塊，一般直線導(dǎo)軌副的滾動(dòng)體是滾珠，滾動(dòng)導(dǎo)軌塊的滾動(dòng)體是滾子。（3） .切削所產(chǎn)生的力將會(huì)被導(dǎo)軌送到地基和床身上，減緩工作時(shí)產(chǎn)生的沖擊力。 圖41數(shù)控車(chē)床的布局形式導(dǎo)軌，由金屬或其他材料制成的槽或脊，可以使機(jī)床上用來(lái)支承機(jī)械裝置和引導(dǎo)部件按照一定的軌跡準(zhǔn)確靈敏的運(yùn)動(dòng)或起夾緊定位作用的軌道，還具有降低摩擦的作用，可承擔(dān)一定的扭矩，通常用于直線往復(fù)的運(yùn)動(dòng)場(chǎng)合，機(jī)床的加工精度與導(dǎo)軌精度有直接的聯(lián)系。（3).便于操作，使用舒適。但是這樣的話機(jī)床的下部空間比較小，排屑會(huì)很困難。 （610） 3級(jí)的滾珠絲杠，它的機(jī)床定位精度為，導(dǎo)程公差為，滿足以下要求，即由于傳動(dòng)剛度的變化所產(chǎn)生的定位誤差不能大于的機(jī)床定位精度。 ： （64）式中 ：； ； ； ； ；由于絲杠支承組合方式為‘雙推雙推’： （65）式中 ： ，； ，； ； ；。承受軸向負(fù)荷的滾珠絲杠副的拉壓系統(tǒng)剛度由絲杠本身的拉壓剛度，絲杠副內(nèi)滾道的接觸剛度，軸承的接觸剛度，螺母座的剛度，按不同支承組合方式的計(jì)算而定。專用軸承的剛性大，不需要預(yù)調(diào)整且起動(dòng)力矩小。 （45） 帶長(zhǎng)L0為： L0=2200＋（51＋62）＋（62－51）2/800 =由表42選取標(biāo)準(zhǔn)節(jié)線長(zhǎng)=600mm，齒數(shù)z= 120則實(shí)際中心距為a=a0＋（－）/2=表42選型表 （46） 基本額定功率是各帶型基準(zhǔn)寬度的額定功率，查表知 （47）式中：一寬度為的帶的許用工作拉力 m一寬度為的帶單位長(zhǎng)度的質(zhì)量 在這可直接查表得 （48）式中：為嚙合齒數(shù)系數(shù) 按表選取標(biāo)準(zhǔn)值，一般應(yīng)小于d1 mm 由表查得標(biāo)準(zhǔn)的。表41 小帶輪最小齒數(shù)表，d2的確定 （42）由于系統(tǒng)傳動(dòng)比為1:，所以大帶輪的齒數(shù)為39。 （31） ≥（10103）/（6）＝1667r/min 因此，可選擇最高轉(zhuǎn)速為2000（r/min）的伺服電機(jī)。 2. 滾珠絲杠的設(shè)計(jì)計(jì)算及其選型 根據(jù)資料可查得： 3～5% （21） 式中: —進(jìn)給系統(tǒng)所需電機(jī)功率，Pa—主傳動(dòng)電機(jī)功率 已知Pa為15Kw，取比例系數(shù)為5%，則由公式1—1可得： = Pa5%=155%= 根據(jù)文獻(xiàn)查得： （22） 　 式中: —進(jìn)給系統(tǒng)效率，～，取=。用于高精度和高速場(chǎng)合時(shí)接觸角通常取15 度。它的摩擦阻力小和功耗小，效率高，易起動(dòng)。它的主要功能還是起支撐作用，通過(guò)支承機(jī)械旋轉(zhuǎn)體，減小元件在傳動(dòng)過(guò)程中的摩擦系數(shù)，按元件摩擦性質(zhì)的不同可分為滑動(dòng)軸承和滾動(dòng)軸承。采用‘雙推雙推’的支撐方式，絲杠的軸向剛度為一端固定的四倍，壓桿的臨界轉(zhuǎn)速和穩(wěn)定性也會(huì)很高。D.‘雙推雙推’式 這種支承方式適用于定位要求很高的場(chǎng)合，可以進(jìn)行預(yù)拉伸和克服熱膨脹，傳動(dòng)剛度是最高的，只要軸承無(wú)軸向間隙，絲杠的拉壓剛度可提升四倍。②由于溫升只會(huì)使預(yù)拉伸應(yīng)力減小，因此絲杠不會(huì)因溫升而伸長(zhǎng)，使絲杠精度得以保持。除了傳動(dòng)同步，傳動(dòng)效率高，它的初始張力也小，噪聲小，速度高。它綜合了不同傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，傳動(dòng)效率高，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，基本不會(huì)產(chǎn)生噪聲并且不用特意的潤(rùn)滑。在傳動(dòng)過(guò)程中，帶體與帶輪之間基本不會(huì)產(chǎn)生相對(duì)滑移，因此無(wú)論運(yùn)動(dòng)的什么地點(diǎn)都能實(shí)現(xiàn)同步傳動(dòng)[9]。電動(dòng)機(jī)與絲杠的連接形式主要有三種：聯(lián)軸器直連接聯(lián)軸器直連優(yōu)點(diǎn)是：具有很大的扭轉(zhuǎn)剛度，傳動(dòng)時(shí)精度高，本身不會(huì)產(chǎn)生間隙，組成結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，方便安裝調(diào)整，經(jīng)常用在中小型的數(shù)控車(chē)床。交流伺服電機(jī)非常可靠的速度控制性能，能夠正確平滑的控制各個(gè)速度區(qū)域，不會(huì)產(chǎn)生振蕩。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速一旦接收到控制信號(hào)后，能快速反應(yīng)，在自動(dòng)化的系統(tǒng)中作為執(zhí)行元件，時(shí)間常數(shù)小、具有很高的線性度。反向工作時(shí)不會(huì)產(chǎn)生反向空回形成，是目前中低檔數(shù)控機(jī)床的常見(jiàn)的傳動(dòng)方式。靜壓絲杠螺母副的優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)生的產(chǎn)生的摩擦系數(shù)小，具有很高的傳動(dòng)平穩(wěn)性，在運(yùn)動(dòng)中基本不會(huì)產(chǎn)生反向間隙。 盡量縮短傳動(dòng)鏈，并通過(guò)預(yù)緊的方法來(lái)提高整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)的剛度。數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)要求除了要有較高的定位精度外,還要具有良好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。 我國(guó)數(shù)控機(jī)床的還存在著些許不足之處，雖然經(jīng)濟(jì)型的數(shù)控車(chē)床廉價(jià)，但是隨著我國(guó)的發(fā)展，我國(guó)更多的是需要高檔次的數(shù)控車(chē)床技術(shù)。具體表現(xiàn)在以下四個(gè)方面：（a）多軸加工和高速度、高精度已然成為了數(shù)控車(chē)床的必備技能，納米控制更是加工的潮流趨勢(shì)；（b）車(chē)床的多軸加工技術(shù)廣泛應(yīng)用于航天航空工業(yè)、能源方面、船舶制造及汽車(chē)維修等行業(yè)；（c）由于不斷完善的智能化的加工和監(jiān)測(cè)的功能，即使在車(chē)間也能獲得機(jī)床的狀態(tài)信息。這就透露出我國(guó)數(shù)控車(chē)床的薄弱之處。如今，很多國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家數(shù)控車(chē)床技術(shù)已經(jīng)遙遙領(lǐng)先，而我國(guó)則表現(xiàn)的相當(dāng)不足，差距任然很大。轉(zhuǎn)子的慣性小，即能實(shí)現(xiàn)迅速啟動(dòng)、停轉(zhuǎn)。 進(jìn)給系統(tǒng)中采用的是滾珠絲杠傳動(dòng)，可將滑動(dòng)摩擦變?yōu)闈L動(dòng)摩擦，而且滿足進(jìn)給系統(tǒng)需要減少摩擦的基本要求。這種電機(jī)在工作時(shí)不會(huì)產(chǎn)生很大的噪聲，定子繞組具有很快的散熱能力，與機(jī)械部件之間的慣量也小，因此系統(tǒng)反應(yīng)具有很快快速性。這樣比傳統(tǒng)的普通機(jī)床更加自動(dòng)化，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高其加工的精度和生產(chǎn)效率都有著十分重要的意義[4]。數(shù)控車(chē)床的進(jìn)給系統(tǒng)包括伺服電動(dòng)機(jī)，電機(jī)由數(shù)控系統(tǒng)直接控制并工作，且經(jīng)過(guò)實(shí)際使用和檢驗(yàn)，最終效果很符合企業(yè)的效益，它能夠滿足國(guó)家在精度等級(jí)方面的標(biāo)準(zhǔn)。沒(méi)有特殊要求，我們一般采用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)數(shù)字程序進(jìn)行控制，所以這種數(shù)控技術(shù)我們也常常稱之為計(jì)算機(jī)數(shù)控，簡(jiǎn)稱CNC。數(shù)控車(chē)床的進(jìn)給系統(tǒng)，是一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)，將運(yùn)動(dòng)部件的位置和速度作為控制量，是一個(gè)機(jī)電一體化系統(tǒng)。隨著文明不斷的發(fā)展，人們對(duì)這種新型數(shù)控車(chē)床的效率、精度、柔性化、可靠性等方面的要求不斷提高，而正是這種不斷進(jìn)步的要求導(dǎo)致現(xiàn)代數(shù)控車(chē)床技術(shù)成為當(dāng)今世界的主流技術(shù)[2]。 the guide way