【正文】 最后，我要感謝我的父母對我的關(guān)系和理解，如果沒有他們在我的學(xué)習(xí)生涯中的無私奉獻(xiàn)和默默支持，我將無法順利完成今天的學(xué)業(yè)。從他身上，我學(xué)到了許多能受益終生的東西。這期間凝聚了很多人的心血，在此我表示由衷的感謝。首先非常感謝學(xué)校開設(shè)這個(gè)課題，為本人日后從事計(jì)算機(jī)方面的工作提供了經(jīng)驗(yàn)，奠定了基礎(chǔ)。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）使用授權(quán)聲明本人完全了解濱州學(xué)院關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。 非常感謝老師們在百忙之中抽出時(shí)間，參加我的畢業(yè)答辯，以及大學(xué)四年對我的教育和幫助?？梢哉f沒有他的悉心指導(dǎo)，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)無法保證質(zhì)量完成?？傊@次設(shè)計(jì)順利完成使我受益匪淺，不但鞏固了我以前學(xué)習(xí)的東西，而且學(xué)到了很多新東西，為我走向社會打下了深厚的基礎(chǔ)。畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們走向工作崗位的最后一次練兵，是一次理論和實(shí)踐完美結(jié)合的過程。 第 44頁 共 47 頁總結(jié)與體會畢業(yè)設(shè)計(jì)是對我們大學(xué)期間所學(xué)知識的一次總結(jié)與運(yùn)用，是對以前每門課程設(shè)計(jì)的綜合，是對所學(xué)知識的徹底檢驗(yàn)。由于密封圈和絲杠直接接觸，因此防塵效果較好，但也增加了滾珠絲杠螺母副的摩擦阻力矩。滾珠絲杠副和其它滾動摩擦的傳動元件，只要避免磨料微粒及化學(xué)活性物質(zhì)進(jìn)入，就可以認(rèn)為這些元件幾乎是不產(chǎn)生磨損的情況下工作的。潤滑劑分為潤滑油及潤滑脂兩大類。（4）確選擇加工工藝和切削用量。機(jī)床噪聲來源主要是傳動系統(tǒng)及切削過程有關(guān)的輻射，此外還存在冷卻潤滑噪聲，電控系統(tǒng)噪聲及背景噪聲等等。需要時(shí)，可將導(dǎo)軌與引導(dǎo)軌的端頭對接，把滑塊從導(dǎo)軌推到引導(dǎo)軌上，當(dāng)導(dǎo)軌安裝好后，再將滑塊從引導(dǎo)軌推到導(dǎo)軌上，注意基準(zhǔn)方向）。通常可以提高產(chǎn)品質(zhì)量20%～50%.。 適應(yīng)高速直線運(yùn)動，其瞬時(shí)速度比滑動導(dǎo)軌提高約10倍。返向器兩端裝有防塵密封端蓋，可有效地防止灰塵、屑末進(jìn)入滑塊內(nèi)部。鑄鐵具有良好的減震性和 耐磨性，易于鑄造和加工。為防止灰塵和臟物進(jìn)入導(dǎo)軌滾道，滑塊兩端及下部均裝有塑料密封墊，滑塊上還有潤滑油杯。下面著重介紹下滾動導(dǎo)軌副。m，軸徑為1219mm之間。根據(jù)聯(lián)軸器允許的相位偏差，規(guī)定部件相應(yīng)的安裝精度，通常標(biāo)準(zhǔn)中只會給出單項(xiàng)位移偏差的允許值，如果有多項(xiàng)位移偏差的存在，則必須根據(jù)聯(lián)軸器的尺寸大小計(jì)算出相互影響的關(guān)系，以此作為規(guī)定部件安裝精度的依據(jù)。被連接軸的轉(zhuǎn)速n不應(yīng)超過所選聯(lián)軸器的最高轉(zhuǎn)速nmax,即nnmax。表141（《》KA取值；KA =Tca =5N一般非金屬彈性元件聯(lián)軸器（例如彈性套件聯(lián)軸器、梅花形彈性聯(lián)軸器等），由于具有良好的綜合性能，廣泛運(yùn)用于一般小功率的傳動。通常由金屬元件制成的不需要潤滑的聯(lián)軸器比較可靠；需要潤滑的聯(lián)軸器，其性能容易受潤滑完善程度的影響，且可能污染環(huán)境 ，而且容易老化。對于高速轉(zhuǎn)動軸，應(yīng)選用平衡精度高的聯(lián)軸器，例如膜片聯(lián)軸器等，而不宜選擇存在偏心的滑塊聯(lián)軸器等。其主要性能參數(shù)如表5．1所示： 57BYGH203型步進(jìn)電機(jī)主要參數(shù)表型號相數(shù)電壓（V）額定電流(A)電阻(Ω)電感(mH)靜轉(zhuǎn)矩()定位轉(zhuǎn)矩（）重量(Kg)機(jī)身長(mm)出軸長(mm)接線圖57BYGH101434521a57BYGH102254521b57BYGH201412225521a57BYGH202285521b第 33頁 共 47 頁57BYGH203455521a57BYGH204435521a57BYGH2052895521b57BYGH206445521a57BYGH20743225521a57BYGH208235521b57BYGH2092395521b57BYGH30143147621a57BYGH3024147621a57BYGH3034147621a57BYGH30447147621a57BYGH30623157621b57BYGH30843147621a57BYGH40143209621a選擇電動機(jī)型號：57BYGH102254521b 電動機(jī)參數(shù)驗(yàn)證：。初步選用型號為57BYGH203兩向混合式步進(jìn)電機(jī)，如圖所示57BYGH203型混合式步進(jìn)電機(jī)外形圖。因此，步進(jìn)電機(jī)的合理選擇是保證電機(jī)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)。步進(jìn)電機(jī)的選取原則 步進(jìn)電機(jī)在工作中要求能嚴(yán)格跟隨指令脈沖，不發(fā)生失頻、振蕩；能快速起動、停止、正反轉(zhuǎn)和高效運(yùn)轉(zhuǎn)；能滿足各項(xiàng)性能指標(biāo)且具有良好的動態(tài)特性。III區(qū)為失步區(qū)域，在任何情況下都是不允許的。步進(jìn)電機(jī)在I區(qū)的工作動矩速度上所產(chǎn)生的最大力矩坐標(biāo)位于起動矩頻特性曲線上，起頻特性曲線與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)為最大靜力矩，與橫坐標(biāo)的交點(diǎn)為最大起動頻率。運(yùn)行矩頻特性是指在負(fù)載慣量不變時(shí)，運(yùn)行頻率與負(fù)載轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系，稱之為運(yùn)行矩頻特性。它是指在一定負(fù)載下直接起動而不丟步的極限頻率。對應(yīng)于某一失調(diào)角時(shí)，靜轉(zhuǎn)矩的值為最大，稱之為最大靜轉(zhuǎn)矩Tk，它的值取決于通電狀態(tài)及繞組內(nèi)電流的值。通常反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)的保持轉(zhuǎn)矩為零，而若干類型的永磁式步進(jìn)電機(jī)具有一定的保持轉(zhuǎn)矩。步進(jìn)電機(jī)的性能指標(biāo)步進(jìn)電機(jī)的常用術(shù)語及主要性能指標(biāo)是：步距角指每給一個(gè)電脈沖信號，電動機(jī)轉(zhuǎn)子所應(yīng)轉(zhuǎn)過的角度的理論值，可有下列公式來計(jì)算：式中，m為電動機(jī)相數(shù)；z為轉(zhuǎn)子齒數(shù)；k為通電方式系數(shù)，當(dāng)采用單三拍或雙通電方式，k=1；而采用三相六拍通電方式時(shí)，k=2。步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。根據(jù)設(shè)計(jì)結(jié)第 28頁 共 47 頁構(gòu)的要求，刃磨裝置對定位精度要求不高，故可選脈沖當(dāng)量=。伺服驅(qū)動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算包括脈沖當(dāng)量的計(jì)算，步進(jìn)電機(jī)的選型和軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和聯(lián)軸器的選擇。根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)距的計(jì)算，切削轉(zhuǎn)距加上摩擦轉(zhuǎn)距，應(yīng)小于或等于電動機(jī)的額定轉(zhuǎn)距。但也不是轉(zhuǎn)子慣量越大越好，因轉(zhuǎn)子慣量越大，總的慣量就越大，加速性能受影響。 5. 伺服驅(qū)動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 伺服電動機(jī)的選擇是根據(jù)負(fù)載條件來進(jìn)行的，加在電動機(jī)軸上的負(fù)載有負(fù)載轉(zhuǎn)距和負(fù)載慣量兩種，負(fù)載轉(zhuǎn)距包括切削轉(zhuǎn)距和摩擦轉(zhuǎn)距。磨粒磨損。疲勞點(diǎn)蝕是軸承最常見的失效形式。軸承承受的軸向載荷Fmax=1694N.預(yù)緊力Fp=1050N,第 26頁 共 47 頁滾珠絲杠支撐形式采用兩端固定式，所選用的軸承型號為：(GB/T2921994) 7205C如下圖所示 7205C軸承參數(shù)加工定制否品牌NACHI型號7205C舊型號36205類型角接觸球軸承內(nèi)徑25（mm）外徑52（mm）厚度15（mm）重量（kg）用途通用 。進(jìn)給系統(tǒng)對微小的位移要響應(yīng)靈敏，股軸承的摩擦力矩要小。這種結(jié)構(gòu)使用最廣泛，目前國內(nèi)中小型數(shù)控車床、立式加工中心等均采用這種結(jié)構(gòu)。但是由于他的結(jié)構(gòu)簡單，安裝調(diào)試方便，許多高精度機(jī)床仍然采用這種結(jié)構(gòu)，但是必須加裝光柵，采用全閉環(huán)反饋。再加閉環(huán)反饋系統(tǒng)的補(bǔ)償，定位進(jìn)度能進(jìn)一步提高。則滾珠絲杠螺母副支承軸承的剛度為： 查表得滾珠與滾道的接觸剛度，滾珠絲杠的額定動載。 滾珠絲杠螺母副額定壽命的校核,滾珠絲杠的額定動載荷，已知其軸向載荷Fmax=1694N，滾珠絲杠的轉(zhuǎn)速nmax=，運(yùn)轉(zhuǎn)條件系數(shù)fw=，則有 本機(jī)床數(shù)控化改造后，滾珠絲杠螺母副的總工作壽命Lh=61411h15000，故滿足要求。）—等效負(fù)載荷（N）—精度系數(shù)（。F為磨削力(N)為切削系數(shù) ；為工件圓周進(jìn)給速度m/min ；為磨削深度mm； 軸向進(jìn)給量mm/r； 在一般磨削中；Fx=(~)Fc Fy=(~)Fc 導(dǎo)軌受到移動部件的全部質(zhì)量（包括機(jī)床夾具和工件的質(zhì)量）m=50kg所受重力W=500N)，查表知緊固件的重力為f=1000N,取導(dǎo)軌動摩擦系數(shù)，則: 計(jì)算在不磨削削狀態(tài)下的導(dǎo)軌摩擦力和 計(jì)算最大軸向負(fù)載力計(jì)算最小軸向負(fù)載力絲杠的平均載荷Fm —負(fù)荷性質(zhì)系數(shù)（查表可知，當(dāng)一般運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)， ， ?？傮w估計(jì)質(zhì)量：50kg。絲杠軸承種類很多，但從目前的情況來看，占優(yōu)勢的兩種是：接觸角為60度的推理角接觸球軸承和滾針一雙推理滾子組合軸承，：在設(shè)計(jì)中，我采用雙列接觸角為60度的角接觸球軸承組合使用。兩端固定絲杠兩端均固定。一端固定——另一端支承 絲杠一端固定，另一端支承。另一種是把推力軸承或向心推力軸承和向心軸承組合使用，其軸向剛度有了提高，但增大了軸承的摩擦阻力和發(fā)熱而且增加了軸承支架的結(jié)構(gòu)尺寸。通常都適當(dāng)加大和機(jī)床結(jié)合部件的接觸面積，以提高螺母座的局部剛度和接觸強(qiáng)度，新設(shè)計(jì)的機(jī)床在工藝條件允許時(shí)常常把螺母座或支承座與機(jī)床本體做成整體來增大剛度。滾珠循環(huán)方式可分為外循環(huán)和內(nèi)循環(huán)兩大類，外循環(huán)又分為螺旋槽式和插管式。采用滑動絲杠相對滾珠絲杠價(jià)格較低，但難以滿足精度較高的零件加工?，F(xiàn)在具體對其進(jìn)行設(shè)計(jì)，計(jì)算和選型。非接觸式密封圈又稱迷宮式密封圈，它采用硬質(zhì)塑料制成，其內(nèi)孔與絲杠螺紋滾道的形狀相反，并稍有間隙，這樣可避免摩擦力矩，但防塵效果差。如果滾珠絲杠副在機(jī)床上外露，則應(yīng)采用封閉的防護(hù)罩，如采用螺旋彈簧鋼帶套管、伸縮套管以及折疊式套管等。機(jī)床主要用機(jī)械聯(lián)軸器連接，機(jī)械聯(lián)軸器分剛性與彈性，剛性又分固定式剛性聯(lián)軸器與可移式聯(lián)軸器，如套筒聯(lián)軸器，滑塊聯(lián)軸器等。聯(lián)軸器采用撓性聯(lián)軸器，它能補(bǔ)償因同軸度及垂直度誤差引起的“干涉”，不僅可以簡化結(jié)構(gòu)，減少噪聲，而且可以消除傳動間隙，能減少中間環(huán)節(jié)帶來的傳動誤差,提高傳動剛度。 　　 無側(cè)隙、剛性高 　　滾珠絲杠副可以加予壓,由于予壓力可使軸向間隙達(dá)到負(fù)值,進(jìn)而得到較高的剛性(滾珠絲杠內(nèi)通過給滾珠加予壓力,在實(shí)際用于機(jī)械裝置等時(shí),由于滾珠的斥力可使絲母部的剛性增強(qiáng))。與過去的滑動絲杠副相比驅(qū)動力矩達(dá)到1/3以下,即達(dá)到同樣運(yùn)動結(jié)果所需的動力為使用滾動絲杠副的1/3。 齒差調(diào)隙式 。在兩個(gè)螺母的凸緣上各制有圓柱外齒輪，分別與固緊在套筒兩端的內(nèi)齒圈相嚙合，其齒數(shù)分別為z1和z2，并相差一個(gè)齒。滾珠絲杠左右兩螺母副以平鍵與外套相聯(lián)，用平鍵限制螺母在螺母座內(nèi)的轉(zhuǎn)動。常用的螺母絲杠消除間隙方法有：墊片調(diào)隙式。為了保證反向傳動精度和絲杠的剛度，必須消除軸向間隙。一般一個(gè)螺母上裝有2～4個(gè)反向器，反向器沿螺母圓周等分分布。 三．常用的循環(huán)方式有兩種：（1）外循環(huán)滾珠在循環(huán)過程結(jié)束后，通過螺母外表面上的螺旋槽或插管返回絲杠間重新進(jìn)入循環(huán)。因此，在數(shù)控機(jī)床上得到了廣泛的應(yīng)用，是目前中、小型數(shù)控機(jī)床的常見的傳動方式。 一．概述在數(shù)控機(jī)床上，將回轉(zhuǎn)運(yùn)動與直線運(yùn)動相互轉(zhuǎn)換的傳動裝置一般采用滾珠絲杠螺母副。為此，數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動系統(tǒng)必須滿足:（1）傳動精度高；（2）摩擦阻力小；（3）運(yùn)動部件慣量小。這樣可使電機(jī)在機(jī)床的伺服系統(tǒng)中工作性能得以充分發(fā)揮。伺服電機(jī)是根據(jù)負(fù)載條件來選取的。機(jī)械特性很軟，低速段更軟，負(fù)載轉(zhuǎn)矩變化對轉(zhuǎn)速影響很大，而且機(jī)械特性軟會使阻尼系數(shù)減小，時(shí)間常數(shù)增大。如果在線圈中通以直流電，就會產(chǎn)生磁場，當(dāng)A、B、C三個(gè)磁極的線圈依次輪流通電，則A、B、C三對磁極就依次輪流產(chǎn)生磁場吸引轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。一般電動機(jī)都是連續(xù)轉(zhuǎn)動的，而步進(jìn)電動機(jī)則有定位和運(yùn)轉(zhuǎn)兩種基本狀態(tài)，當(dāng)有脈沖輸入肘步進(jìn)電動機(jī)一步一步地轉(zhuǎn)動，每給它一個(gè)脈沖信號，它就轉(zhuǎn)過一定的角度。根據(jù)需求，并且考慮到經(jīng)濟(jì)的效益，故選擇半閉環(huán)控制系統(tǒng)。這類控制方式的位置控制精度很高，但由于它將絲杠、螺母副及機(jī)床工作臺這些大慣性環(huán)節(jié)放在閉環(huán)內(nèi)，調(diào)試時(shí)，其系統(tǒng)穩(wěn)定狀態(tài)調(diào)試比較麻煩。第 6頁 共 47 頁 開環(huán)控制系統(tǒng) :位置檢測元件被安裝在電動機(jī)軸端或絲杠軸端，通過角位移的測量間接計(jì)算出機(jī)床工作臺的實(shí)際運(yùn)行位置(直線位移)，并將其與CNC裝置計(jì)算出的指令位置(或位移)相比較，用差值進(jìn)行控制，其控制框圖如圖4所示。數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動系統(tǒng)是一種位置隨動與定位系統(tǒng)，它的作用是快速、準(zhǔn)確地執(zhí)行由數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的運(yùn)動命令，精確地控制機(jī)床進(jìn)給傳動鏈的坐標(biāo)運(yùn)動。數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)，與普通機(jī)床不同。進(jìn)給傳動部件的振動會影響進(jìn)給系統(tǒng)的定位精度。第 5頁 共 47 頁2. Z向進(jìn)給傳動系統(tǒng)總體方案的確定 進(jìn)給傳動系統(tǒng)的組成及其原理數(shù)控機(jī)床進(jìn)給伺服系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的關(guān)鍵組成部分。設(shè)計(jì)應(yīng)遵循先易后難、先局部后全局的規(guī)律，確定設(shè)計(jì)步驟時(shí)，應(yīng)把整個(gè)數(shù)控工具磨床Z向進(jìn)給傳動系統(tǒng)分成若干個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行，待各系統(tǒng)基本合理后再互聯(lián)完成全系統(tǒng)工作。4)利用計(jì)算機(jī)技術(shù)及模擬技術(shù)