【正文】 縱向進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 切削力的計(jì)算 最大切削功率 ??? 主切 PP 式中 主P 主電動(dòng)機(jī)功率， C620車床 主P =； ? 主傳動(dòng)系統(tǒng)的總功率，一般為 ～ ，取? = 則 切P =（ ? ） kw= kw 切削功率應(yīng)按在各種加工情況下經(jīng)常遇到的最大切削力（或轉(zhuǎn)矩）和最大切削速度（或轉(zhuǎn)速）來(lái)計(jì)算，及 60 10 3??? VFP C切 式中 CF 主切削力（ N） V 最 大切削速度（ mm/min）。經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床的脈沖當(dāng)量是根據(jù)加工精度要求的，一般取縱向 ?p? （ mm/脈沖）橫向 ?p? （ mm/脈沖）（常指半徑尺寸）。其主要設(shè)計(jì)參數(shù)如下： 最大加工直徑： 山東科技大學(xué)學(xué)生設(shè)計(jì)（論文） 41 設(shè)計(jì)項(xiàng)目及內(nèi)容 主要結(jié)果 在床面上 400 mm 在床鞍上 210 mm 最大加工長(zhǎng)度： 750 /1000mm 溜板及刀架重力： 縱向 600N 橫向 400N 刀架快速速度： 縱向 m/min 橫向 m/min 最大進(jìn)給速度： 縱向 m/min 橫向 m/min 主電機(jī)功率： KW 起動(dòng)加速時(shí)間 30 ms 機(jī)床定位精度 ： ? mm 滾珠絲杠導(dǎo)程： 縱向 6mm 橫向 5mm 167。 見(jiàn)圖 34。金屬碎屑一旦進(jìn)入導(dǎo)軌面之間，可嵌入塑料，不 會(huì) 刮傷相配合的金屬導(dǎo)軌支承面。它 山東科技大學(xué)學(xué)生設(shè)計(jì)（論文） 40 設(shè)計(jì)項(xiàng)目及內(nèi)容 主要結(jié)果 能自潤(rùn)滑，可在 干 摩擦條件下工作。貼塑導(dǎo)軌，在動(dòng)導(dǎo)軌上用粘結(jié)的方法將氟塑料導(dǎo)軌軟帶是一種以聚四氟乙烯為集體，添加一定比例的耐磨材料構(gòu)成的高分子復(fù)合物。 滾動(dòng)導(dǎo)軌在兩導(dǎo)軌面間裝有球、滾子或滾針等滾動(dòng)元件，具有滾動(dòng)摩擦性質(zhì)，廣 泛地用于進(jìn)給運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌。 導(dǎo)軌的選型 導(dǎo)軌的功用是導(dǎo)向和承載。 主軸脈沖發(fā)生器圖見(jiàn)下頁(yè)。 一般經(jīng)濟(jì)數(shù)控車床，采用同軸安裝主軸脈沖發(fā)生器比較合適，因此我們也采用同軸安裝。 主軸脈沖發(fā)生器的安裝，通常采用兩種方式： 一 一 是同軸安裝，二是異軸安裝。 圖 32 立式四方刀架圖 山東科技大學(xué)學(xué)生設(shè)計(jì)（論文） 38 設(shè)計(jì)項(xiàng)目及內(nèi)容 主要結(jié)果 167。蝸桿 19 繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)則產(chǎn)生軸向位移，壓縮彈簧 22，軸套 21 的外圓曲面壓緊開(kāi)關(guān)20 使電動(dòng)機(jī) 23 停止旋轉(zhuǎn)，從而完成一次轉(zhuǎn)位。 （ 3） 刀架壓緊。 （ 2） 刀架轉(zhuǎn)位。由滑鍵（或花鍵）帶動(dòng)蝸桿 1蝸輪 軸 軸套 10 轉(zhuǎn)動(dòng)。 我們此次選用的刀架是立式四方刀架，其結(jié)構(gòu)如圖： 立式四方刀架的換刀過(guò)程如下： （ 1） 刀架抬起。安裝時(shí)注意以下兩點(diǎn)： 一、 電動(dòng)刀臺(tái)的兩側(cè)面應(yīng)與車床縱向與車床橫向的進(jìn)給方向平衡； 二、 電動(dòng)刀臺(tái)與系統(tǒng)的連線沿橫向工作臺(tái)右側(cè)面先走線到車床后面，再沿車床后道軌下方拉出的鐵絲滑線，走刀系統(tǒng)。 刀架的選擇安裝 電動(dòng)刀架的安裝比較方便，產(chǎn)品出廠時(shí)已備有連接孔。 4. 失步消除，自動(dòng)限速。 2. 螺距誤差補(bǔ)償，用戶宏程序，圖形顯示。此外，針對(duì)步進(jìn)電機(jī)開(kāi)發(fā)的一些特殊機(jī)能，既最大限度地發(fā)揮了步進(jìn)機(jī)各種特性，又彌補(bǔ)了步進(jìn)機(jī)的許多弱點(diǎn)，使得配套機(jī)床的精度、成品合格率及加工效率得以明顯提高，并擴(kuò)大了機(jī)床可加工零件的范圍。本系統(tǒng)采用高性能的 16 位 80186CPU 處理芯片，及大規(guī)?？删幊涕T(mén)陣列技術(shù)，具有很高的可靠性。結(jié)合設(shè)計(jì)計(jì)算選 擇合適的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng) 。廣泛應(yīng) 用 在數(shù)控改裝及老產(chǎn)品改型車床中。程序輸入接口等。如工件自動(dòng)夾緊。刀桿尺寸及裝夾刀具結(jié)構(gòu)型式等性能參數(shù)。 刀架 控制與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要考慮刀架型式，如四位或八位電動(dòng)刀架，或轉(zhuǎn)塔六 位刀架。驅(qū)動(dòng)電路的型式：高低壓驅(qū)動(dòng)電路、斬波驅(qū)動(dòng)電路、調(diào)頻調(diào)壓驅(qū)動(dòng)電路、細(xì)分驅(qū)動(dòng)電路、電流檢測(cè)型功率放大電路等。步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元的性能參數(shù)：步進(jìn)電機(jī)性能參數(shù)及安裝尺寸，控制箱與電機(jī)的接線型式。絕對(duì)編程、增量編程、程序輸入方式以及報(bào)警、 山東科技大學(xué)學(xué)生設(shè)計(jì)（論文） 31 設(shè)計(jì)項(xiàng)目及內(nèi)容 主要結(jié)果 診斷等。對(duì)于數(shù)控車床的改造一般選用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)開(kāi)環(huán)數(shù)控裝置。經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)主要包括數(shù)控裝置、坐標(biāo)軸驅(qū)動(dòng)（或伺服）系統(tǒng)、主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、刀架及輔助功能的強(qiáng)電控制與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、接口等。 31 經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床 總體方案框 圖 167。齒輪傳動(dòng)也采用消除齒側(cè)間隙的結(jié)構(gòu)。 （ 3）機(jī)械傳動(dòng)方式 為實(shí)現(xiàn)機(jī)床所要求的分辯率，采用步進(jìn)電機(jī)經(jīng)齒輪減速器再傳到絲杠，為保證一定傳動(dòng)精度和平穩(wěn)性，盡量減少摩擦力，選用滾珠絲杠螺母副。 （ 2）計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 根據(jù)機(jī)床要求，采用 8 位微機(jī)。 總體方案確定 （ 1）系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方式與伺服系統(tǒng)的選擇 由于改造后的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床應(yīng)具有定位、直線插補(bǔ)、暫停、循環(huán)加工、公英制螺紋加工等功能，故應(yīng)選擇連續(xù)控制系統(tǒng)。系統(tǒng)分辯率縱向： ,橫 向： 。要求該車床由自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架，具有切削螺紋的功能。 下面編寫(xiě)的加工程序： 先加工零件左端邊表面 O1234 M03 S650 T0101 //外 圓 車刀 G0 X40 Z5 G71 R2 山東科技大學(xué)學(xué)生設(shè)計(jì)（論文） 25 設(shè)計(jì)項(xiàng)目及內(nèi)容 主要結(jié)果 G71 P10 Q20 F120 N10 G0 X0 S1200 G1 Z0 F80 G3 X30 Z15 R15 G1 Z46 X32 X34 Z47 Z51 X36 X38 Z52 N20 Z63 G70 P10 Q20 G0 X100 Z100 T0202 G0 X35 Z29 S500 G1 X26 F40 X35 F100 W1 X26 F40 X35 F100 Z29 X26 F40 X35 F100 W1 山東科技大學(xué)學(xué)生設(shè)計(jì)（論文） 26 設(shè)計(jì)項(xiàng)目及內(nèi)容 主要結(jié)果 X26 F40 X35 F100 G0 X100 Z100 T0200 M30 加工零件右端邊表面 O2345 M03 S650 T0101 G0 X40 Z5 G71 R2 G71 P10 Q20 F120 N10 G0 X16 S1200 G1 Z0 F80 G1 Z2 Z24 X24 G2 X31 R15 N20 G3 X38 Z54 R15 G70 P10 Q20 G0 X100 Z100 T0202 // 3mm 的切槽車刀 G0 X35 Z14 S600 G1 X16 F40 山東科技大學(xué)學(xué)生設(shè)計(jì)（論文） 27 設(shè)計(jì)項(xiàng)目及內(nèi)容 主要結(jié)果 X35 F100 W1 X16 F40 X35 F100 G0 X100 Z100 T0303 //螺紋車刀 G0 X30 Z5 S600 G92 Z24 X19 X18 X17 G0 X100 Z100 T0300 M30 山東科技大學(xué)學(xué)生設(shè)計(jì)（論文） 28 設(shè)計(jì)項(xiàng)目及內(nèi)容 主要結(jié)果 第 3 章 數(shù)控系統(tǒng)總體方案 設(shè)計(jì)的擬定 167。 編寫(xiě)零件的加工程序 如下 所示。Phi。 68.653.2α = 4△X△ Zφ701 0 5X1 0 0 圖 22 錐度切削進(jìn)刀量計(jì)算 167。 螺紋切削部分的引入距離和導(dǎo)出距離分別取 8mm 和2mm 。 山東科技大學(xué)學(xué)生設(shè)計(jì)（論文） 23 設(shè)計(jì)項(xiàng)目及內(nèi)容 主要結(jié)果 )(2 ??? tglAB ??? 半精加工時(shí)，考 慮精加工余量為： mm ，mmA ?? ， mml 105? ， ??4? ，則 mmB ?? 。 計(jì)算刀具最終位置時(shí)，應(yīng)根據(jù)錐度切削固定循環(huán)指令要求，計(jì)算出 X 向 和 Z 向的尺寸 ,并保證錐度要求。當(dāng) X向進(jìn)刀量為Δ X時(shí)，與切出錐度為α的錐體，則其 Z 向距離Δ Z 為： ?tgXZ ??? 當(dāng) ??4? ， 3,2,1??X ??時(shí) ??Z ， ， ??。在螺紋切削中，要算出 X 坐標(biāo)的最終尺寸、 Z 坐標(biāo)的引入距離和導(dǎo)出距離。精加工留余量為 mm （直徑方向）。走刀路線為自右向左加工，其中螺紋部分采用多次走刀，每次進(jìn)給深度為 ，接近成形時(shí)的進(jìn)給深度為 。 rn ? 則 m 5 3 8 rn ???? rn? rn? 山東科技大學(xué)學(xué)生設(shè)計(jì)（論文） 22 設(shè)計(jì)項(xiàng)目及內(nèi)容 主要結(jié)果 考慮到刀具的耐用度，實(shí)際轉(zhuǎn)速應(yīng)選的較計(jì)算的低一些， 按這臺(tái)數(shù)控機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速上表，實(shí)際選出代碼 S26 ，主軸轉(zhuǎn)速 min630rn? 。按 P15 表 23 可知半精車 rmms ? ， mmt 1? ，因此對(duì) n 應(yīng)乘以修正系