【正文】 這樣 做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。 用插值法查的 7級(jí)精度，小齒輪相對(duì)支承非對(duì)稱布置時(shí)， ? ? , 由 ? 、 ? ? ,查表得 ? ? 。 直齒輪 1HFKK????。 圖 32 一級(jí)齒輪傳動(dòng) 選擇齒輪傳動(dòng)的類型及材料 ； 7 級(jí)精度； 40Gr（調(diào)質(zhì)），硬度為 280HBS,大齒輪材料為 45 鋼（調(diào)質(zhì)）； Z=24，大齒輪齒數(shù)取 Z=72 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 ? ?3 11 12 ?????????? HHEd ZZZuuKTd ?? ? (1) 確定公式內(nèi)的計(jì)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(jìn)電機(jī)滿足條件。 查表得齒輪傳動(dòng)比： 35， 蝸桿傳動(dòng)比： 1532， 則總的傳動(dòng)范圍為： 1604532515321 ???????? iii 電機(jī)轉(zhuǎn)速的范圍為 ? ? m i n/5 7 6 01 6 2 0361 6 045 rniN w ??????? 為降低電機(jī)的重量和價(jià)格，選取常用兩相混合式步進(jìn)電機(jī) 11BYG250D0502，其各項(xiàng)指標(biāo)如表 31所示 : 表 31 11BYG250D0502步進(jìn)電機(jī)指標(biāo) 主要技術(shù)參數(shù)中，回轉(zhuǎn)精度： 0． 03176。 ?? 。所以選擇步進(jìn)電機(jī)的計(jì)算如下： 按照工作要求和條件選兩相混合式步進(jìn)電機(jī) 工作所需功率為： KWVFPWWWW ?1000? KWTnPwwW ?9950? 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 15 式中 T=， nw=36r/min,電機(jī)工作效率 ? ? ， KWPW 9 5 0 361 5 0 ???? 電機(jī)所需的輸出功率為： ?WPP?0 式中： ? 為電機(jī)至工作臺(tái)主動(dòng)軸之 間的總效率。同時(shí) ，步進(jìn)電機(jī)能夠擁有這么廣闊的使用市場(chǎng)還需要計(jì)算機(jī)的適時(shí)出現(xiàn)；三是較為簡(jiǎn)單的整機(jī)結(jié)構(gòu)。其轉(zhuǎn)速不受負(fù)載大小的影響，不像普通電機(jī)，當(dāng)負(fù)載加大時(shí)就會(huì)出現(xiàn)速度下降的情況，所以步進(jìn)電機(jī)使用在對(duì)速度和位置都有嚴(yán)格要求的場(chǎng)合；二是控制比較方便快捷。要實(shí)現(xiàn)微量進(jìn)給，步進(jìn)電機(jī)、直流伺服交流伺服電機(jī)都可作為驅(qū)動(dòng)元件。因?yàn)殡姍C(jī)的固有特性決定著電機(jī)的精度。為了在機(jī)械傳動(dòng)過(guò)程中獲得更加小的脈沖當(dāng)量，首先絲桿的導(dǎo)程可以適當(dāng)改變，其次也可以在步進(jìn)電機(jī)的細(xì)分驅(qū)動(dòng)下完成所需的要求。通常電機(jī)的最大靜力矩愈大，負(fù) 載力矩就愈大。同時(shí)在功率步進(jìn)電機(jī)選用方面，開始的時(shí)候要計(jì)算機(jī)械系統(tǒng)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩，電機(jī)的矩頻特性一定要符合機(jī)械負(fù)載的要求并具有一定的余量用來(lái)保證它的可靠運(yùn)行。一般廣泛在機(jī)械電子一體化產(chǎn)品中應(yīng)用，如：包裝的機(jī)械、一系列的數(shù)控機(jī)床、復(fù)印機(jī)、傳真機(jī)以及計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備等。 步進(jìn)電機(jī)是機(jī)械電子一體化產(chǎn)品中最為關(guān)鍵的部件之一，一般應(yīng) 用于定速控制和定位控制方面。每次輸入的一個(gè)脈沖，電機(jī)轉(zhuǎn)軸就會(huì)步進(jìn)一個(gè)步距角增量。 由以上分析可得：將齒輪傳動(dòng)放在傳動(dòng)系統(tǒng)的高速級(jí)，蝸桿傳動(dòng)放在傳動(dòng)系統(tǒng)的低速級(jí)，傳動(dòng)方案較合理。 4．效率低、制造成本較高 蝸桿傳動(dòng)方面：齒面上具有較大的滑動(dòng)速度，摩擦磨損大，故效率約為 ，具有 自鎖的蝸桿傳動(dòng)效率僅為 。 3．可以自鎖 當(dāng)蝸桿的導(dǎo)程角小于齒輪間的當(dāng)量摩擦角時(shí)，若蝸桿為主動(dòng)件，機(jī)構(gòu)將自鎖。與其他傳動(dòng)形式相比，傳動(dòng)比相同時(shí)，機(jī)構(gòu)尺寸小，因而結(jié)構(gòu)緊湊。 該傳動(dòng)方案分析如下： 齒輪傳動(dòng)承受載能力較高 ，傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確、平穩(wěn)，傳遞 功率和圓周速度范圍很大，傳動(dòng)效率高，結(jié)構(gòu)緊湊。 而方案二雖然傳動(dòng)效率低，但以上三個(gè)功能全部都能完成自鎖。 傳動(dòng)方案及其分析 由圖 31所示，數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的傳動(dòng)方案有兩種：方案一為一級(jí)和二級(jí)都是齒輪傳動(dòng)；方案二為一級(jí)齒輪傳動(dòng)，二級(jí)蝸桿傳動(dòng)。 （ 3） 工作性能要求：保證工作可靠、傳動(dòng)效率高等。 合理的傳動(dòng)方案主要滿足以下要求： （ 1） 機(jī)械的功能要求：應(yīng)滿足工作臺(tái)的功率、轉(zhuǎn)速和運(yùn)動(dòng)形式的要求。 設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 我們的設(shè)計(jì)過(guò)程中，本著以下幾條設(shè)計(jì)準(zhǔn)則： 主要技術(shù)參數(shù) ： 500 mm ： mm 3000 rpm ： 100㎏ 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 12 3 數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的設(shè)計(jì) 傳動(dòng)方案的選擇 傳動(dòng)方案?jìng)鲃?dòng)時(shí)應(yīng)滿足的要求 數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)一般由原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置和工作臺(tái)組成，傳動(dòng)裝置在原動(dòng)機(jī)和工作臺(tái)之間傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，并可實(shí)現(xiàn)分度運(yùn)動(dòng)。 回轉(zhuǎn)工作臺(tái)設(shè)有零點(diǎn)，當(dāng)它作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，先用擋鐵壓下限位開關(guān)，使工作臺(tái)降速，然后由圓光柵或編碼器發(fā)出零位信號(hào)，使工作臺(tái)準(zhǔn)確地停在零位。在半閉環(huán)控制系統(tǒng)中，可以在實(shí)際測(cè)量工作臺(tái)靜態(tài)定位誤差徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 11 之 后，確定需要補(bǔ)償角度的位置和補(bǔ)償?shù)闹?，記憶在補(bǔ)償回路中，由數(shù)控裝置進(jìn)行誤差補(bǔ)償。 回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的導(dǎo)軌面由大型滾動(dòng)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(zhǔn)確的回轉(zhuǎn)中心。當(dāng)小液壓缸的上腔接通壓力油時(shí)，活塞便壓向鋼球，撐開夾緊瓦，并夾緊蝸輪。 當(dāng)工作臺(tái)靜止時(shí)必須處于鎖緊狀態(tài)。這種蝸桿 的特點(diǎn)是 左右兩側(cè)面具有不同的螺距， 所以 蝸桿 的 齒厚 是依次 增厚 的 。 工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)是 現(xiàn)經(jīng)過(guò) 伺服電動(dòng)機(jī) 驅(qū)動(dòng) ， 然后再 經(jīng)齒輪減速 ，最 后由 蝸桿傳給蝸輪。 下圖為 自動(dòng)換刀的 數(shù)控鏜床回轉(zhuǎn)工作臺(tái)。 數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái) 數(shù)控回轉(zhuǎn)工作 臺(tái)其外形和通用工作臺(tái)幾乎一樣， 它 主要用于數(shù)控銑床和鏜床，它的驅(qū)動(dòng) 方式 是伺服系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)?；剞D(zhuǎn)工作臺(tái)可以與X、 Y、 Z 三個(gè)坐標(biāo)軸聯(lián)動(dòng)，從而加工出各種球、圓弧曲線等。發(fā)展數(shù)控技術(shù)的重要性已不言而喻，我國(guó)政府正積極采取各種有效措施大力發(fā)展中國(guó)的數(shù)控產(chǎn)業(yè)，把發(fā)展數(shù)控技術(shù)作為振興機(jī)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(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (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(dá)國(guó)家數(shù)控技術(shù)水平提高的重中之重，爭(zhēng)相發(fā)展各個(gè)國(guó)家自己的數(shù)控產(chǎn)業(yè)。更加難以估計(jì)的是它的關(guān)聯(lián)效益和輻射能力 ；數(shù)控技術(shù)實(shí)現(xiàn)了制造業(yè)生產(chǎn)的集成化、自動(dòng)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(shù)為基礎(chǔ)，一旦脫離了數(shù)控技術(shù)，先進(jìn)制造技術(shù)就成了無(wú)源之水；同時(shí)數(shù)控技術(shù)也深刻影響著國(guó)防現(xiàn)代化，國(guó)外對(duì)高級(jí)型數(shù)控機(jī)床的控制以及舉世矚目的“東芝事件”充分反映了數(shù)控機(jī)床在國(guó)防現(xiàn)代化方面所起的無(wú)與倫比的作用；國(guó)際技術(shù)和商業(yè)貿(mào)易的重要構(gòu)成是數(shù)控技術(shù)，數(shù)控機(jī)床在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家是具有高利潤(rùn)、高技術(shù)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(shù)綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感檢測(cè)技術(shù)、成組技術(shù)與現(xiàn)代控制技術(shù)、信息處理技術(shù)、光機(jī)電技術(shù)傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)、液壓氣動(dòng)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)等等，是現(xiàn)代制造技術(shù)的基石，它的應(yīng)用和發(fā)展，打開了制造業(yè)的一個(gè)新時(shí)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(kù)可在分布式數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的控制盒管理下進(jìn)行調(diào)用和存取，通過(guò)該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)企業(yè)數(shù)據(jù)共享和信息集成。 （ 6） 數(shù)據(jù)庫(kù)分系統(tǒng)。 （ 5） 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分系統(tǒng)。它是由質(zhì)量檢測(cè)、質(zhì)量評(píng)價(jià)、質(zhì)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(jié)合點(diǎn)，是 CIMS 最終產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵所在。 （ 3） 制造自動(dòng)化分系統(tǒng)。 （ 2） 工程設(shè)計(jì)自動(dòng)化分系統(tǒng)。 圖 14 CIMS的構(gòu)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(yíng)的全部活動(dòng)，應(yīng)具有經(jīng)營(yíng)管理，工程 設(shè)計(jì)和加工制造等主要功能。提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)率。基于 CIM 理論和技術(shù)構(gòu)成的具體實(shí)現(xiàn)便是計(jì)算機(jī)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(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 7 小批量的零件生產(chǎn)。對(duì)一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)，只有通過(guò)計(jì)算機(jī)分級(jí)管理才能對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行卓有成效的管理，保證在工作時(shí)，各部分協(xié)調(diào)一致。信息系統(tǒng)由主計(jì)算機(jī)、分級(jí)計(jì)算機(jī)及其接口、外圍設(shè)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(jī)器人實(shí)現(xiàn)刀具進(jìn)出系統(tǒng)以及系統(tǒng)中央倒庫(kù)和各 加工設(shè)備刀庫(kù)之間的刀具輸送。中央刀具庫(kù)、自動(dòng)輸送小車、輸送帶及搬運(yùn)機(jī)器人等組成。 （ 2） 物料儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)。加工系統(tǒng)又稱為加工單元或制造單元，它由 自動(dòng)化設(shè)備、檢驗(yàn)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(jié)構(gòu)框圖。 柔性制造系統(tǒng)（ FMS）由一組數(shù)控機(jī)床組成，它能隨機(jī)地加工一組具有不同加工順序及加工循環(huán)零件，實(shí)行自動(dòng)運(yùn)送材料及計(jì)算機(jī)控制，以便動(dòng)態(tài)地平衡資源的供應(yīng)，從而使系統(tǒng)自動(dòng)地適應(yīng)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(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，它可以作為獨(dú)立運(yùn)行的生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)加工，也可以作為 FMS 的加工模塊。當(dāng)一個(gè)工件完成加工之后，數(shù)控機(jī)床發(fā)出完結(jié)信號(hào)，通過(guò)托盤交換裝置將加工完的工件（包括托盤）拖到回轉(zhuǎn)臺(tái)的空位處，然后轉(zhuǎn)到裝卸工位，同時(shí)將待加工工件推至機(jī)床工作臺(tái)并 定位加工。在加工過(guò)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(dòng)。 圖 所示為北京精密機(jī)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(jì)算機(jī)和加工中心為主體，再配上托盤自動(dòng)交換裝置或工業(yè)機(jī)器人、刀具和工件的自動(dòng)檢測(cè)裝置、加工過(guò)程監(jiān)控裝置等組成的自動(dòng)檢測(cè)加工系統(tǒng)。隨著 DNC技術(shù)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(duì)文件下傳、刀具指令下傳、托盤零點(diǎn)值下傳、機(jī)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(jī)床狀態(tài)、刀具信息和托盤信息等）、刀具管理 、上傳調(diào)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(shù)、計(jì)算