【正文】 這樣 做到結構緊湊，避免浪費。 用插值法查的 7級精度，小齒輪相對支承非對稱布置時， ? ? , 由 ? 、 ? ? ,查表得 ? ? 。 直齒輪 1HFKK????。 圖 32 一級齒輪傳動 選擇齒輪傳動的類型及材料 ； 7 級精度； 40Gr（調質），硬度為 280HBS,大齒輪材料為 45 鋼（調質）； Z=24，大齒輪齒數(shù)取 Z=72 按齒面接觸疲勞強度計算 ? ?3 11 12 ?????????? HHEd ZZZuuKTd ?? ? (1) 確定公式內的計算數(shù)值 ① 確定彈性影響系數(shù) 選用的鑄錫磷青銅蝸輪和蝸桿相配。 11BYG250D0502步進電機滿足條件。 查表得齒輪傳動比： 35， 蝸桿傳動比： 1532， 則總的傳動范圍為： 1604532515321 ???????? iii 電機轉速的范圍為 ? ? m i n/5 7 6 01 6 2 0361 6 045 rniN w ??????? 為降低電機的重量和價格，選取常用兩相混合式步進電機 11BYG250D0502，其各項指標如表 31所示 : 表 31 11BYG250D0502步進電機指標 主要技術參數(shù)中，回轉精度： 0． 03176。 ?? 。所以選擇步進電機的計算如下： 按照工作要求和條件選兩相混合式步進電機 工作所需功率為： KWVFPWWWW ?1000? KWTnPwwW ?9950? 徐州工程學院畢業(yè)設計 (論文 ) 15 式中 T=， nw=36r/min,電機工作效率 ? ? ， KWPW 9 5 0 361 5 0 ???? 電機所需的輸出功率為： ?WPP?0 式中： ? 為電機至工作臺主動軸之 間的總效率。同時 ，步進電機能夠擁有這么廣闊的使用市場還需要計算機的適時出現(xiàn)；三是較為簡單的整機結構。其轉速不受負載大小的影響，不像普通電機，當負載加大時就會出現(xiàn)速度下降的情況，所以步進電機使用在對速度和位置都有嚴格要求的場合；二是控制比較方便快捷。要實現(xiàn)微量進給，步進電機、直流伺服交流伺服電機都可作為驅動元件。因為電機的固有特性決定著電機的精度。為了在機械傳動過程中獲得更加小的脈沖當量，首先絲桿的導程可以適當改變，其次也可以在步進電機的細分驅動下完成所需的要求。通常電機的最大靜力矩愈大，負 載力矩就愈大。同時在功率步進電機選用方面，開始的時候要計算機械系統(tǒng)的負載轉矩，電機的矩頻特性一定要符合機械負載的要求并具有一定的余量用來保證它的可靠運行。一般廣泛在機械電子一體化產(chǎn)品中應用，如：包裝的機械、一系列的數(shù)控機床、復印機、傳真機以及計算機外圍設備等。 步進電機是機械電子一體化產(chǎn)品中最為關鍵的部件之一，一般應 用于定速控制和定位控制方面。每次輸入的一個脈沖，電機轉軸就會步進一個步距角增量。 由以上分析可得：將齒輪傳動放在傳動系統(tǒng)的高速級，蝸桿傳動放在傳動系統(tǒng)的低速級，傳動方案較合理。 4．效率低、制造成本較高 蝸桿傳動方面：齒面上具有較大的滑動速度，摩擦磨損大，故效率約為 ，具有 自鎖的蝸桿傳動效率僅為 。 3．可以自鎖 當蝸桿的導程角小于齒輪間的當量摩擦角時，若蝸桿為主動件，機構將自鎖。與其他傳動形式相比，傳動比相同時，機構尺寸小，因而結構緊湊。 該傳動方案分析如下： 齒輪傳動承受載能力較高 ，傳遞運動準確、平穩(wěn)，傳遞 功率和圓周速度范圍很大，傳動效率高，結構緊湊。 而方案二雖然傳動效率低，但以上三個功能全部都能完成自鎖。 傳動方案及其分析 由圖 31所示，數(shù)控回轉工作臺的傳動方案有兩種：方案一為一級和二級都是齒輪傳動；方案二為一級齒輪傳動，二級蝸桿傳動。 （ 3） 工作性能要求：保證工作可靠、傳動效率高等。 合理的傳動方案主要滿足以下要求： （ 1） 機械的功能要求：應滿足工作臺的功率、轉速和運動形式的要求。 設計準則 我們的設計過程中，本著以下幾條設計準則： 主要技術參數(shù) ： 500 mm ： mm 3000 rpm ： 100㎏ 徐州工程學院畢業(yè)設計 (論文 ) 12 3 數(shù)控回轉工作臺的設計 傳動方案的選擇 傳動方案傳動時應滿足的要求 數(shù)控回轉工作臺一般由原動機、傳動裝置和工作臺組成，傳動裝置在原動機和工作臺之間傳遞運動和動力，并可實現(xiàn)分度運動。 回轉工作臺設有零點，當它作回轉運動時，先用擋鐵壓下限位開關，使工作臺降速，然后由圓光柵或編碼器發(fā)出零位信號，使工作臺準確地停在零位。在半閉環(huán)控制系統(tǒng)中，可以在實際測量工作臺靜態(tài)定位誤差徐州工程學院畢業(yè)設計 (論文 ) 11 之 后，確定需要補償角度的位置和補償?shù)闹担洃浽谘a償回路中，由數(shù)控裝置進行誤差補償。 回轉工作臺的導軌面由大型滾動軸承支承，并由 深溝球 軸承及雙列向心圓柱滾子軸承保持準確的回轉中心。當小液壓缸的上腔接通壓力油時，活塞便壓向鋼球，撐開夾緊瓦，并夾緊蝸輪。 當工作臺靜止時必須處于鎖緊狀態(tài)。這種蝸桿 的特點是 左右兩側面具有不同的螺距， 所以 蝸桿 的 齒厚 是依次 增厚 的 。 工作臺的運動是 現(xiàn)經(jīng)過 伺服電動機 驅動 ， 然后再 經(jīng)齒輪減速 ，最 后由 蝸桿傳給蝸輪。 下圖為 自動換刀的 數(shù)控鏜床回轉工作臺。 數(shù)控回轉工作臺 數(shù)控回轉工作 臺其外形和通用工作臺幾乎一樣， 它 主要用于數(shù)控銑床和鏜床，它的驅動 方式 是伺服系統(tǒng)的驅動?；剞D工作臺可以與X、 Y、 Z 三個坐標軸聯(lián)動，從而加工出各種球、圓弧曲線等。發(fā)展數(shù)控技術的重要性已不言而喻，我國政府正積極采取各種有效措施大力發(fā)展中國的數(shù)控產(chǎn)業(yè)，把發(fā)展數(shù)控技術作為振興機械工業(yè)的重中之重。某種程度體現(xiàn)了政府意徐州工程學院畢業(yè)設計 (論文 ) 9 志的數(shù)控產(chǎn)業(yè)的發(fā)展并不完全是企業(yè)行為，政府的支持決定了其發(fā)展快慢。 因此，制造業(yè)水平的提高已是各工業(yè)發(fā)達國家數(shù)控技術水平提高的重中之重，爭相發(fā)展各個國家自己的數(shù)控產(chǎn)業(yè)。更加難以估計的是它的關聯(lián)效益和輻射能力 ；數(shù)控技術實現(xiàn)了制造業(yè)生產(chǎn)的集成化、自動化、柔性化，比如現(xiàn)代的 CAD/CAM、 CIMS、 FMS 等，這些都是 以在數(shù)控技術為基礎，一旦脫離了數(shù)控技術，先進制造技術就成了無源之水；同時數(shù)控技術也深刻影響著國防現(xiàn)代化，國外對高級型數(shù)控機床的控制以及舉世矚目的“東芝事件”充分反映了數(shù)控機床在國防現(xiàn)代化方面所起的無與倫比的作用；國際技術和商業(yè)貿(mào)易的重要構成是數(shù)控技術，數(shù)控機床在工業(yè)發(fā)達國家是具有高利潤、高技術附加值的出口產(chǎn)品，并且世界貿(mào)易額每年都在增加。 現(xiàn)代數(shù)控技術綜合了計算機技術、傳感檢測技術、成組技術與現(xiàn)代控制技術、信息處理技術、光機電技術傳統(tǒng)的機械制造技術、液壓氣動技術、網(wǎng)絡通訊技術等等，是現(xiàn)代制造技術的基石，它的應用和發(fā)展，打開了制造業(yè)的一個新時代，使世界制造業(yè)的格局發(fā)生了翻天覆地的變化。各類數(shù)據(jù)庫可在分布式數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的控制盒管理下進行調用和存取，通過該系統(tǒng)可以實現(xiàn)企業(yè)數(shù)據(jù)共享和信息集成。 （ 6） 數(shù)據(jù)庫分系統(tǒng)。 （ 5） 計算機網(wǎng)絡分系統(tǒng)。它是由質量檢測、質量評價、質量決策與數(shù)據(jù)采集、控制與跟蹤等功能。它是CIMS 中信息流和物流的結合點，是 CIMS 最終產(chǎn)生經(jīng)濟效益的關鍵所在。 （ 3） 制造自動化分系統(tǒng)。 （ 2） 工程設計自動化分系統(tǒng)。 圖 14 CIMS的構成框圖 （ 1） 管理信息分系統(tǒng)。 CIMS 包括制造工廠的生車和經(jīng)營的全部活動，應具有經(jīng)營管理，工程 設計和加工制造等主要功能。提高產(chǎn)品質量，提高生產(chǎn)率?；?CIM 理論和技術構成的具體實現(xiàn)便是計算機集成制造系統(tǒng)（ CIMS）。因此具有很高柔性，非常適合于多產(chǎn)品中徐州工程學院畢業(yè)設計 (論文 ) 7 小批量的零件生產(chǎn)。對一個復雜系統(tǒng)，只有通過計算機分級管理才能對系統(tǒng)進行卓有成效的管理，保證在工作時，各部分協(xié)調一致。信息系統(tǒng)由主計算機、分級計算機及其接口、外圍設備和各種控制裝置硬件和軟件組成。刀具輸送是利用利用機器人實現(xiàn)刀具進出系統(tǒng)以及系統(tǒng)中央倒庫和各 加工設備刀庫之間的刀具輸送。中央刀具庫、自動輸送小車、輸送帶及搬運機器人等組成。 （ 2） 物料儲運系統(tǒng)。加工系統(tǒng)又稱為加工單元或制造單元，它由 自動化設備、檢驗站、清洗站、裝配站等組成，是 FMS 的基本制造單元。圖 所示為一柔性制造系統(tǒng)結構框圖。 柔性制造系統(tǒng)（ FMS）由一組數(shù)控機床組成，它能隨機地加工一組具有不同加工順序及加工循環(huán)零件，實行自動運送材料及計算機控制，以便動態(tài)地平衡資源的供應，從而使系統(tǒng)自動地適應零件生產(chǎn)混合的變化及生產(chǎn)量的變化。 FMC 是在加工中心（ MC）、車削中心（ TC）的基礎上發(fā)展起來的，它可以作為獨立運行的生產(chǎn)設備進行自動加工，也可以作為 FMS 的加工模塊。當一個工件完成加工之后，數(shù)控機床發(fā)出完結信號，通過托盤交換裝置將加工完的工件（包括托盤）拖到回轉臺的空位處，然后轉到裝卸工位，同時將待加工工件推至機床工作臺并 定位加工。在加工過程中，工件裝夾在托盤上，類似通常的隨行夾具與工件一起流動。 圖 所示為北京精密機床廠生產(chǎn)的 FMC1 型柔性制造單元。 柔性制造系統(tǒng) 柔性制造單元（ FMS）是以中心控制計算機和加工中心為主體，再配上托盤自動交換裝置或工業(yè)機器人、刀具和工件的自動檢測裝置、加工過程監(jiān)控裝置等組成的自動檢測加工系統(tǒng)。隨著 DNC技術的發(fā)展，現(xiàn)代 DNC 還具有制造數(shù)據(jù)傳送（ NC 程序上傳、 NC 程序校對文件下傳、刀具指令下傳、托盤零點值下傳、機器人程序下傳、工作站操作指令下傳等）、狀態(tài)數(shù)據(jù)采集（機床狀態(tài)、刀具信息和托盤信息等）、刀具管理 、上傳調度、生產(chǎn)監(jiān)控、單元控制和 CAD/CAPP/CAM 接口等功能。在 80 年代之后， CIMS 技術、計算