【正文】 創(chuàng)新設計是我們未來生存的法寶，所以從現(xiàn)在開始一定要有意 識的鍛煉和培養(yǎng) 自己在這方面能力 參考文獻 [1]范超毅，趙天嬋，吳斌方 .數(shù)控技術課程設計 [M].武漢 :華中科技大學出版社， 2022年 . [2]機床設計手冊 編寫組 .機床設計手冊（第三冊） [M].北京：機械工業(yè)出版社， 1986年 . [3]機電一體化技術手冊 編寫組 （第二冊） [M].北京：機械工業(yè)出版社， 1999年 . [4]張海根 機電傳動控制 [M].北京： 高等教育出版社 ， 2022 年 . [5]廖效果 朱啟逑 數(shù)字控制機床 [M].武漢 :華中科技大學出版社， 2022 年 . [6] 機械設計手冊 編寫組 [M].北京：機械工業(yè)出版社， 2022年 . [7]《生產(chǎn)實習參考資料》 東風汽車發(fā)動機廠 . 致 謝 從 3月份接受課題到現(xiàn)在完成畢業(yè)設計論文 ,衷心的感謝我的指導 馬麗 老師給予了精心的指導和熱情的幫助 ,尤其在課題設計的前期準備階段和本人的數(shù)據(jù)庫的設計階段 ,導師提出許多寶貴的設計意見 ,在最后的測試修改階段老師在百忙之中抽出時間為我們提供了必要的幫助 ,這樣使得我們得以順利的完成畢業(yè)設計開發(fā)工作 ,在短暫的一個月的相處時間里 ,老師淵博的知識 ,敏銳的思路和實事求是的工作作風給我留下 了深刻的印象 ,這將使得我終身受益 ,謹此向老師表示衷心的感謝和崇高的敬意 . 。 我們要在工作中不斷的積累經(jīng)驗，學會用自己的知識解決實際問題。 在設計的過程中，讓我了解了設計方法對我們學習的重要性，同時也發(fā)現(xiàn)了自己的很多不足之處。化設但在設計工程中我也遇到了很多的困難，首先是對參數(shù)化設計等方面知識的匱乏，許多理論知識在實際中應該怎樣應用等待，這些都使我在設計中一度陷入困境。 本次設計與以前所做的課程設計有著很大的不同。我設計的 CA6150車床數(shù)控化改造 畢業(yè)設計是本科學習階段一次非常難得的理論與實際相結合的機會，通過這次比較完整的 普通車床數(shù)控化改普通車床數(shù)控化改 設計，我擺脫了單純的理論知識學習狀態(tài)，和實際設計的結合鍛煉了我的綜合運用所學的專業(yè)基礎知識，解決實際工程問題的能力，同時也提高我查閱文 獻資料、設計手冊、設計規(guī)范以及電腦制圖等其他專業(yè)能力水平，并且意志品質(zhì)力，抗壓能力及耐力也都得到了不同程度的提升。p ep V181。p ep V181。p 有效行程 /mm 精度等級 1 2 3 4 5 ep V181。 表 101 2π弧度內(nèi)行程變動量 V2πp 和任意 300mm 行程內(nèi)行程變動量 V300p 精度等級 1 2 3 4 5 V2πp 4 5 6 7 8 V300p 6 8 12 16 23 表 102有效行程 L。 9． 2 確定滾珠絲桿螺母副的規(guī)格型號 滾珠絲桿螺母副的的規(guī)格型號為 FFZL25063P3/635 500,其具體參數(shù)如下：公稱直徑與導程： 25mm， 6mm。 由該扭轉(zhuǎn) 變形量θ引起的軸向移動滯后量 δ將影響工作臺的定位精度，即 δ =L0θ /360=6 ≈ m 9 確定滾珠絲桿螺母副的精度等級和規(guī)格型號 9． 1 確定滾珠絲桿螺母副的精度等級。 8． 3 計算滾珠絲桿因扭轉(zhuǎn)變形產(chǎn)生的誤差。=2 F0/Kmin 103 =2 440 1000/（ 106） mm = 103 mm 即△ = m＜ 8μ m，故滿足要求 8． 2 計算機械傳動系統(tǒng)由綜合拉壓剛度變化引起的定位誤差δkmax 。 折算滾珠絲桿上面的系統(tǒng)總當量轉(zhuǎn)動慣量（ ）為 Js=Ji=（ +） 5 =37 = 已知滾珠絲桿的扭轉(zhuǎn)剛度 Ks= KФ= ，則 ω nt=（ Ks/ Js） 1/2 rad/s=1063 rad/s 由以上計算可知，絲桿 工作臺縱向振動系統(tǒng)的最低固有頻率ω nc =1338rad/s，扭轉(zhuǎn)振動系統(tǒng)的最低固有頻率ω nt=1063 rad/s，都比較高，一般按ω n =300 rad/s 的要求來設計機械傳動系統(tǒng)的剛度，故滿足要求。 7 機械傳動系統(tǒng)的動態(tài)分析 7． 1 計算絲桿 工作臺縱向振動系統(tǒng)的最低固有頻率ω nc。 驗算慣量匹配。 由 表給出的機械傳動系統(tǒng)空載啟動力矩 Tq與所需的步進電動機的最大靜轉(zhuǎn)矩 Ts1的關系可得 Tq/ Ts1= Ts1= Tq/= /= 機械傳動系統(tǒng)空載啟動力矩 Tq與所需的步進電動機的最大靜轉(zhuǎn)矩 Ts2的關系為 Ts2= TGJ/=取 Ts1和 Ts2中的較大者為所需的步進電動機的最大靜轉(zhuǎn)矩 Ts，即 Ts=。；最大的靜轉(zhuǎn)矩， ；轉(zhuǎn)動慣量，；最高空載啟動頻率， 3000Hz；運行頻率， 16000Hz；分配方式為五相十拍；質(zhì)量， 。+Tf=（ +)= 計算工進力矩 TGJ TGJ =Tc+Tf=（ +） = 6． 5 選擇驅(qū)動電動機的型號 選擇驅(qū)動電動機的型號 根據(jù)以上計算和表 A5，選擇國產(chǎn) 130BF001 型反應式步進電動機為驅(qū)動電機，其主要的技術參數(shù)如下：相數(shù)， 5；步距角， 176。+ Tf =+= 切削時（工進 力矩）則 TGJ=Tc+Tf=+= 6． 3 計算折算到電動機軸上的加速力矩 Tap 根據(jù)以上計算結果和相關表格，初選 130BF001 型反應式步進電動機，其轉(zhuǎn)動慣量Jm=，而進給傳動系統(tǒng)的負載慣量 Jd=；對開環(huán)系統(tǒng)，一般取加速時間ta=，當機床執(zhí)行部件以最快的速度∨ =1200mm/min 運動時電動機的最高轉(zhuǎn)速為 nmax=1200 5/6r/min=1000r/min 則 Tap=2π inmax（ Jm+Jd） /（ 60 980ta） =2 5 1000（ +） /（ 60 980 ） == 6． 計算空載啟動力矩 Tq Tq=Tap+（ T181。0 L/（ 2π ηi） =300 （ 2 5） = 計算由滾珠絲桿預緊力 Fp 的并折算到電動機 軸上的附加負載力矩 Tf 已知滾珠四桿螺母副的效率 η0=，滾珠絲桿螺母副的預緊力 Fp 為 Fp=Famax/3= Tf=FpL0 (1η02)/( 2π ηi) = ()/(2 5)= 折算到電動機軸上的負載力矩 T 的計算。0 =300N，則 T181。 已知滾珠絲桿的密度 ρ = 103kg/cm3，則 Jr=∑ 103Dj4Lj = 103 （ 10+ 36+ ） = 計算折算到絲桿軸上的移動部件的轉(zhuǎn)動慣量 Jl 已知機床橫向進給系統(tǒng)執(zhí)行部件（即橫向溜板及刀架 ） 的總質(zhì)量 m=；絲桿軸每轉(zhuǎn)一圈，機床的執(zhí)行部件在軸向移動的距離 L=，則 JL=m 【 L/（ 2π ）】 2=70 （ ） 2=. cm2 計算各齒輪的轉(zhuǎn)動慣量 Jz1=Jz3= 103 44 2 = kg. cm2 Jz2 = 103 84 = kg. cm2 Jz4= 103 104 = kg. cm2 即加在電動機軸上面總負載轉(zhuǎn)動慣量 Jd Jd= Jz1+（ Jz2+ Jz3） /i2+（ Jz4+Jr+JL） /i2 ={+（ +） /4+（ ++） /25} kg. cm2 = kg. cm2 6． 2 計算折算到電動機軸上的負載力矩 計算折算到電動機軸上的切削負載力矩 Tc 已知在切削狀態(tài)下的軸向負載力 Fa=Famax=，絲桿每轉(zhuǎn)一圈，機床執(zhí)行不見得軸向移 動距離 L=6mm，進給傳動系統(tǒng)的傳動比 i=5，進給傳動系統(tǒng)的總效率 η =，則 Tc=FaL/（ 2π ηi） = （ 2 5） = 計算折算到電動機軸上的摩擦負載力矩 T181。絲桿的拉壓剛度 Ks應這樣計算。 4． 2 絲桿螺母副額定壽命的校驗 查表得滾珠絲桿的額定動載荷 Ca=11300N，已知其軸向載荷 Fa=Famax=，滾珠絲桿的轉(zhuǎn)速 n=nmax=50r/min，運轉(zhuǎn)條件系數(shù) fw=，則由公式可得 L=【 Ca/（ Fafw）】 3 106=（ 11300/） 3 106r = 108r Lh=L/（ 60n） = 108/（ 60 50） h=72240h 本車床數(shù)控改造化后，滾珠 絲桿螺母副的總工作壽命 Lh=72240h≥ 15000h，故滿足要求。 4 滾珠絲桿螺母副的承載能力校驗 4． 1 滾珠 絲桿螺母副臨界壓縮載荷 Fc 的校驗 已知滾珠絲桿螺母副的底經(jīng) d2=，由圖 1可知滾珠絲桿螺母副的的最大受壓長度 L1=260mm，絲桿水平安置時，取 K1=1∕ 3，查表可知 K2=2,所以 Fc= K1 K2 d24 105∕ L12= 1∕ 3 2 105∕ 3632= 本車床橫向進給系統(tǒng)滾珠絲桿螺母副的的最大軸向壓縮載荷為 Famax=，遠小于其臨界壓縮載荷 Fc的值，故滿足要求。 已知本車床橫向進給系統(tǒng)的定位精度為 ，由公式 δ max=（ 1/3~1/2） 16μ m=~~~8μ m δ max=（ 1/5~1/4） 30μ m=6~~~ m 取上述計算結果的最小值，即δ max= m。根據(jù)結構需要，確定各傳動齒輪的齒數(shù)分別為 Z1= Z2= Z3= Z4=50,模數(shù)m=2，齒寬 b=20mm。在此轉(zhuǎn)速下，主軸具有最大扭矩和功率，刀具的切削速度為