【正文】 最后，需要感謝的是我們的專業(yè)課老師和我們組的所有同學(xué)，特別是數(shù)控技術(shù)王雪芳老師，是她的耐心指引讓我們眼前一亮，引領(lǐng)我們看到知識的奇妙，開拓我們的視野；是她的平易近人與親切讓我們更懂得如何團(tuán)結(jié)互助；是她給了我們戰(zhàn)勝 數(shù)控 課程設(shè)計過程中的種種困難的勇氣，是她的諄諄教導(dǎo)帶給我們積極探索的追求。 在本次課程設(shè)計中，我 通過和組員合作討論，不僅解決本次課程設(shè)計中的細(xì)節(jié)問題，也終于理解 了 許多以前沒弄太明白 的內(nèi)容，對以前所學(xué)知識的進(jìn)行 30 了鞏固。因此，學(xué)習(xí)本課程必需注意同生產(chǎn)實際的結(jié)合，要注意通過金工實習(xí)、生產(chǎn)實踐，理解和應(yīng)用本課程的知識，提高工藝分析和工藝設(shè)計的能力。 數(shù)控加工工藝與編程是一門以機(jī)械加工基本理 論為基礎(chǔ)，并與數(shù)控加工緊密結(jié)合的專業(yè)技術(shù)課，我們應(yīng)注意以下幾點： 本課程與“機(jī)械制造基礎(chǔ)” 、“ 機(jī)床數(shù)控技術(shù) ” 、“ 互換性與測量技術(shù) ”等機(jī)械類專業(yè)課程關(guān)系密切，應(yīng)在鞏固復(fù)習(xí)好這些課程的基礎(chǔ)上，學(xué)懂弄通基本理論、基本知識。公稱直徑與導(dǎo)程： 50mm,4mm；螺紋長度： 1000mm；絲杠長度： 1389mm；類型與精度： P類， 1級精度。由式3600 ?? L? 得 mmmmmL ??? ????? 確定滾珠絲杠螺母副的精度等級和規(guī)格型號 確定滾珠絲杠螺母副的精度等級 本機(jī)床工作臺采用半閉環(huán)控制系統(tǒng)， pV300 、 pe 應(yīng)滿足下列要求： mmV kp ???? )()( m a x300 ????????? 定位精度 29 me kp ??? )( m a x ????? 定位精度 滾珠絲杠螺母副擬采用的精度等級為 1 級，查參考文獻(xiàn) ??1 表 220 得mmV p ?? 0 0 ?? ； 查參考文獻(xiàn) ??1 表 221 得，當(dāng)螺紋長度為 850mm 時， mme p ?? ?? 故滿足設(shè)計要求。 計算滾珠絲杠因扭轉(zhuǎn)變形產(chǎn)生的誤差 （ 1）計算由快速進(jìn)給扭矩 KJT 引起的滾珠絲杠螺母副的變形量 ? 。 計算傳動系統(tǒng)的誤差計算與分析 計算機(jī)械傳動系統(tǒng)的方向死區(qū) ? 已知進(jìn)給傳動系統(tǒng)的最小綜合拉壓剛度 mmNK / 6m in ?? ，導(dǎo)軌的靜摩擦力 NF 16800 ? ，則由式 3m in0 1022 ???? KF??得 mmmmK F 168021022 363m i n0 ????????? ?? 即 mm ?? ??? 故滿足 要求。 機(jī)械傳動系統(tǒng)的動態(tài)分析 計算絲杠 工作臺縱向振動系統(tǒng)的最低固有頻率 已知滾珠絲杠螺母副的綜合拉壓剛度 mNKK / 3 4 6m in0 ??? ，而滾珠絲杠螺母副和機(jī)床執(zhí)行部件的等效質(zhì)量 sd mmm 31?? （其中 m 、 sm 分別是機(jī)床執(zhí)行部件的質(zhì)量（ kg ）和滾珠絲杠螺母副的質(zhì)量（ kg ），則 kgm 1000? kgkgm s 32 ?????? ?? 27 kgkgmmm sd )(31 ?????? sr adsr admKdnc/????? 計算扭轉(zhuǎn)振動系統(tǒng)的最低固有頻率 nt? 折算到滾珠絲杠軸上的系統(tǒng)總當(dāng)量轉(zhuǎn)動慣量為 2220 )( mkgcmkgcmkgJJJ rs ????????? 已知絲杠的扭轉(zhuǎn)剛度 ra dmNKK s / ??? ? ，則 sr adsr adJKssnt /2881/ ???? 由 以 上 計算 可 知 ，絲 杠 工 作 臺縱 向 振動 系 統(tǒng)的 最 低 固有 頻 率sradnc /?? 、扭轉(zhuǎn)振動系統(tǒng)的最低固有頻率 srsdnt /2881?? 都比較高。 （ 2）慣量匹配驗 算。 ，因此，不管采用何種加速方式，本電動機(jī)均滿足加速力矩要求。 交流伺服電動機(jī)的加速力矩一般為額定力矩的 510 倍。 mNmNTTT fcGJ ??????? )( 選擇驅(qū)動電動機(jī)的型號 (1)選擇驅(qū)動電動機(jī)的型號 根據(jù)以上計算和查參考文獻(xiàn) ??1 表 247，選擇日本 FANUC 公司生產(chǎn)的 26 12 3000i? 型交流伺服電動機(jī)為驅(qū)動電動機(jī)。 ? ③按式 fKJ TTT ?? ? 計算快進(jìn)力矩 KJT 。qT 。 mNmNTTTT falq ????????? )()( ? ②按式 )(39。 已知加速時間 sskt sa 11 ???，由式 )(98 0602 m a x dmaap JJtnT ??? ? 得 mNcmk g fcmk g fJJtnTdmaap???????????????)()(980602 m a x? （ 3）計算坐標(biāo)軸所需的折算到電動機(jī)軸上的各種力矩。 已知在切削狀態(tài)下坐標(biāo)軸的軸向負(fù)載力 NFF aa 1 3 3 0 .6 9m a x ?? ，電動機(jī)每轉(zhuǎn) 24 一圈，機(jī)床執(zhí)行部件在軸向移動的距離 mmmL ?? ，進(jìn)給傳動系統(tǒng)總效率?? ，由式 ??2 LFT ac ? 得 mNmNLFT ac ????? ??? ?? （ 2）計算摩擦負(fù)載力矩 ?T 已知在不切削狀態(tài)下坐標(biāo)軸的軸向負(fù)載力（即為空載時的導(dǎo)軌摩擦力）NF 18450 ?? ，由式 ???2 0LFTu ? 得 mNmNLFT u ????? ??? 0??? （ 3）計算由滾珠絲杠的預(yù)緊而產(chǎn)生的附加負(fù)載力矩 fT 。 已知機(jī)床執(zhí)行部件（即工作臺、工件、夾具）的總質(zhì)量 kgm 1000? ，電動機(jī)每轉(zhuǎn)一圈，機(jī)床執(zhí)行部件在軸上移動的距離 cmL 1? ,則由式 2)2( ?LmJL? 得 2222 ) 1(1000)2( cmkgcmkgLmJ L ??????? ? （ 4）由式 Lrd JJJJ ??? 0 計算加在電動機(jī)軸上總的負(fù)載轉(zhuǎn)動慣量 dJ 。 已 知 滾 珠 絲 杠 的 密 度 33 / cmkg???? ，由式j(luò)nj jjnj jr LDLDJ ?? ??? ??? 14314 ?? 得 22444314314)(cmkgcmkgLDLDJ jnjjjnjjr??????????????????????? （ 2）計算聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)動量 0J 。 滾珠絲杠螺母副的扭轉(zhuǎn)剛度計算 由以上計算可知，扭轉(zhuǎn)作用點之間的距離 mmL ? 已知剪切模量MPaG ?? ，滾珠絲桿的底徑 md 32 ??? 。 由 式cbs KKKK1111m a xm a x ???得進(jìn)給傳動系統(tǒng)的綜合拉壓剛度的最大值為 11111 m a xm a x ??????? cbs KKKK 故 mNK ?/ a x ? 。 本工作臺的絲桿支承方式為兩端固定，當(dāng)滾珠絲桿的螺母中心位于滾珠絲桿兩支承的中心位置時 )1225,2/( mmLLa ?? 時，滾珠絲桿螺母副具有最小拉壓剛度 minsK ，可按式 LdKs222m in ??計 算： mNmNLdK s ?? /?????? 當(dāng) mmLa Y ?? 或 mmLa J ?? 時（即滾珠絲桿的螺母中心位于行程的兩端位置時），滾珠絲桿螺母副具有最大拉壓剛度 maxsK ，可按式)(222m a x JJs LLL LdK ???計算： mNmNLLLLdKJJs??/ 6 5 3/) 2 2 5(1 2 2 )(422222m a x?????????? （ 2）計算滾珠絲桿螺母副支承軸承的剛度 bK 。 滾珠絲桿螺母副額定壽命的校驗 滾珠絲桿螺母副的壽命，主要是指疲勞壽命。 查參考文獻(xiàn) ??1 表 244得 ?? 。 滾珠絲桿螺母副臨 界轉(zhuǎn)速 的校驗 根據(jù)以上的計算可得滾珠絲桿螺母副臨界轉(zhuǎn)速的計算長度 2L =。其計算簡圖如下圖所示。 本機(jī)床工作 臺（ X）軸滾珠絲桿螺母副的安裝方式擬采用兩端固定式。 已知工作臺的定位精 度為 40 m? ，重復(fù)定位精度為 25 m? ，根據(jù)公式）2/1~3/1(m ax?? 重復(fù)定位精度 m? 和 ）4/1~5/1(m ax ?? 定位精度 m? 以及定位精度和重復(fù)定位精度的要求，得 mm ??? )~(252/1~3/1(1m a x ??? ）， mm ??? )10~8(404/1~5/1(2m a x ??? ） 取上述計算結(jié)果的較小值，