【正文】 參考文獻[1]張新義主編．經(jīng)濟型數(shù)控機床系統(tǒng)設計．北京：機械工業(yè)出版社，1998[2]余英良主編．機床數(shù)控改造設計與實例．北京：機械工業(yè)出版社，1994[3]王貴明主編．數(shù)控實用技術．北京：機械工業(yè)出版社，2001[4]普通C6140車床的說明書 [5]張建明主編．機電一體華系統(tǒng)控制．北京：高等教育出版社，2001[6]鄧星鐘主編．機電傳動控制．武漢：華中科技大學出版社，2001[7]王愛玲主編．現(xiàn)代數(shù)控機床結(jié)構與設計．北京：兵器工業(yè)出版社，1999[8]卜云峰主編．機械工業(yè)及自動化簡明設計手冊上下冊．北京：機械工業(yè)出版社，1999[9]世紀星數(shù)控裝置連接說明書．武漢：武漢華中數(shù)控股份有限公司，2001[10]李洪主編．:遼寧科學技術出版社，1999[11]尹志強主編．系統(tǒng)設計課程設計指導書．合肥：機械工業(yè)出版社，2007[12]陶曉杰主編．，第22期，2000[13]機床設計手冊編寫組，機床設計手冊（第三冊），機械工業(yè)出版社，1986[14]李立強等主編．數(shù)控車床自動轉(zhuǎn)位刀臺設計，制造技術與車床，2000[15]黃玉美主編．車床總體方案的創(chuàng)新設計，設備管理與維修，2000[16]孫桓等主編．機械原理，高等教育出版社，1995[17]陶乾主編．金屬切削原理，高等教育出版社，1957 [18]劉淑華．，2003[19]楊波．,eworks論壇，2001[20]:高等教育出版社，1993附表1 名稱符號單位步進電機的步距角b(176。老師也給我提出了很高的要求，它要求我每一個零部件都要按照標準去查手冊。 因為我以前的基礎知識掌握得不牢固，在這次設計中確實是遇到了很多的問題，但在這過程中，我又學會了很多東西，在以前的小設計中，有些能馬馬虎虎過去的問題，就糊里糊涂過去了，可這次是一切正規(guī)化，不能有半點含糊，因此壓力又大了很多，但是只要有一個明確的目標，樂在其中，特別是把以前學過的知識又溫習了一下，而且把很多門課程都串聯(lián)在一起，形成一個大的框架，這樣確實是有一種豁然開朗、煥然一新的感覺。但這次機床的改造是在原有的機床上換掉部分零部件，使它具有數(shù)控機床的基本功能，如不用手工操作能自動控制進給量等。在生活逐漸自動化的今天，對加工制造的精度和加工效益都提出了很高的要求，因此對機床等加工設備提出了很高的要求。這次我畢業(yè)設計的題目是：把C6140普通車床設計成為經(jīng)濟型數(shù)控車床。SZGDBM01光電編碼器，是常用的位移、角位移、長度、深度等機械量的檢測器件，廣泛用于化工、冶金、能源、輕工、紡織、電子、機械、汽車等行業(yè)。 例如，制圖標準、視圖布置及圖形畫法要求、重要的中心距、中心高、聯(lián)系尺寸和輪廓尺寸的標準、重要配合的標注、裝配技術要求、標題欄要求等。（5） 在進行各零部件結(jié)構設計時，應注意裝配的工藝性，考慮正確的裝配順序，保證安裝、調(diào)試和拆卸的方便。（4） 考慮密封、防護、潤滑以及安全機構等問題。例如，應保證絲杠兩端支承與滾珠絲杠螺母同軸，保證絲杠與機床導軌平行，考慮螺母座。（2） 根據(jù)載荷特點和支承形式確定絲杠兩端支承軸承的型號，軸承座的結(jié)構以及軸承預緊和調(diào)節(jié)方式，確定齒輪軸支承軸承的型號。在繪制機械裝配圖時，除了從總體上考慮機床布局情況以及伺服進給機構與原機床的聯(lián)系外，還應認真的考慮與具體結(jié)構設計有關的一些問題。 由于 nmax =1800 nmin=14Nmax/nj=2nnj/nmin （9） 則 nj==113r/min這里nj為電動機的額定轉(zhuǎn)速該機床主軸要求的恒功率調(diào)速范圍Rn為：Rn=nmax/nj （10） =1800/113=主軸電機的功率是：選主軸電機的型號為：SIMODRIVE系列交流主軸驅(qū)動系統(tǒng)型號為1HP61674CB4，連續(xù)負載PH/KW=，間歇負載（60%）/kw=,短時負載（20min）/kw=,額定負載n/=5000，最大轉(zhuǎn)速nmax/r/min=8000,晶體管PWM變頻器型號為6SC60584AA02電動機恒功率調(diào)速范圍：Rn=nmax/nmin=8000/500=16所以所選電動機型號的調(diào)速范圍滿足主軸所要求的調(diào)速范圍。綜上所述，本例中縱向進給系統(tǒng)選用130BYG5501步進電動機，可以滿足設計要求。則由式fL=fq/可以求出步進電動機克服慣性負載的起動頻率為：fL=fq/=1087Hz上式說明，要想保證步進電動機起動時不失步，任何時候的起動頻率都必須小于1087Hz。查永磁感應步進電動機的技術參數(shù)表52可知130BYG5501的極限運行頻率為20000Hz，可見沒有超出上限。從圖52查得，在此頻率下，電動機的輸出轉(zhuǎn)矩Tmax=，大于快速空載起動時的負載轉(zhuǎn)矩Teq1=，滿足要求。從130BYG5501的運行矩頻特性圖53可以看出，在此頻率下，電動機的輸出轉(zhuǎn)矩Tmaxf≈，遠大于最大工作負載轉(zhuǎn)矩Teq2=，滿足要求。本例中取安全系數(shù)K=4，則步進電動機的最大靜轉(zhuǎn)矩應滿足：Tjmax≥4Teq= = 對于前面預選的130BYG5501型步進電動機，由永磁感應式步進電動機的技術參數(shù)表52查得，其最大靜轉(zhuǎn)矩Tjmax=20 ，可見完全滿足式Tjmax≥4Teq= = 。本例中在對滾珠絲杠進行計算的時候，已知進給方向的最大工作載荷Ff=，則有：Tt= Ff Ph/2πηi=再由式Tf=F擦Ph/2πηi計算承受最大工作負載（Fc= ）情況下，移動部件運動時折算到電動機轉(zhuǎn)軸上的摩擦轉(zhuǎn)矩：Tf=μ（Fc+G）Ph/2πηi=(+1300)≈ 最后由式Teq2=Tf+Tt，求得最大工作負載狀態(tài)下電動機轉(zhuǎn)軸所承受的負載轉(zhuǎn)矩：Teq2=Tf+Tt= 經(jīng)過上述計算后，得到加在步進電動機轉(zhuǎn)軸上的最大等效負載轉(zhuǎn)矩：Teq=max﹛Teq1，Teq2﹜= 考慮到步進電動機采用的是開環(huán)控制，當電網(wǎng)電壓降低時，其輸出轉(zhuǎn)矩會下降，可能造成丟步，甚至堵轉(zhuǎn)。則有：Teq2=Tf+Tt (8)其中，折算到電動機轉(zhuǎn)軸上的最大工作負載轉(zhuǎn)矩Tt由式子Tt= Ff Ph/2πηi則由式Tf=μ（Fc+G）Ph/2πηi，得：Tf=(0+1300)≈ 最后由式Teq1=Tamax+Tf，求得快速空載起動時電動機轉(zhuǎn)軸所承受的負載轉(zhuǎn)矩為：Teq1=Tamax+Tf= 2. 最大工作負載狀態(tài)下電動機轉(zhuǎn)軸所承受的負載轉(zhuǎn)矩Teq2由式Teq2=Tf+Tt+To可知，Teq2包括三部分：折算到電動機轉(zhuǎn)軸上的最大工作負載轉(zhuǎn)矩Tt、移動部件運動時折算到電動機轉(zhuǎn)軸上的摩擦轉(zhuǎn)矩Tf、滾珠絲杠預緊后折算到電動機轉(zhuǎn)軸上的附加摩擦轉(zhuǎn)矩To。δ，算得nm=1200r/min。；δ 縱向脈沖當量，本例δ=。其中：nm=Vmaxα/360176。以為滾珠絲杠副傳動效率很高，根據(jù)To=(FYJPh/2πηi)(1ηo2) 式可知，To相對于Tamax和Tf很小，可以忽略不計。則加在步進電動機轉(zhuǎn)軸上的總轉(zhuǎn)動慣量為：Jeq=Jm+Jz1+(Jz2+Jw+Js)/i2=51電動機簡圖52永磁感應式步進電動機的技術參數(shù)表 計算加在步進電動機轉(zhuǎn)軸上的等效負載轉(zhuǎn)矩Teq分快速空載啟動和承受最大工作負載兩種情況進行計算。查常用轉(zhuǎn)動慣量計算表，可以算得各個零部件的轉(zhuǎn)動慣量如下（具體計算過程從略）：滾珠絲杠的轉(zhuǎn)動慣量Js= ；床鞍折算到絲杠上的轉(zhuǎn)動慣量Jw= ；小帶輪的轉(zhuǎn)動慣量Jz1= ；大帶輪的轉(zhuǎn)動慣量Jz2= 。綜上所述，初選的滾珠絲杠副滿足使用要求。查絲杠支承系數(shù)表，取支承系數(shù)k=2；由絲杠底徑d2=，求得截面慣性矩I=πd24/64≈；壓桿穩(wěn)定安全系數(shù)K取3（絲杠臥式水平安裝）；滾動螺母至軸向固定處的距離a取最大值1497mm。查行程偏差和變動量表知，4級精度滾珠絲杠任意300mm軸向行程內(nèi)行程的變動量允許16μm，而對于跨度為1497mm的滾珠絲杠，可見絲杠剛度足夠。因為絲杠加有預緊力，且為軸向負載的1/3，所以實際變形量可減少一半，取δ2=。滾珠絲杠預緊時，取軸向預緊力FYJ=Fm/3≈571N。中的第二項，算得絲杠在工作載荷Fm作用下產(chǎn)生的拉/壓變形量δ1=Fm/3(ES) ≈。 忽略δ1=177。 剛度的驗算（1） 縱向滾珠絲杠副的支承，采取一端軸向固定，一端簡支的方式，固定端采取一對推力角接觸球軸承，面對面組配。44″。其公稱直徑為40mm，基本導程為6mm，雙螺母滾珠總?cè)?shù)為3x2圈=6圈，精度等級取4級，額定動載荷為1320