【正文】 參考文獻(xiàn)[1]張新義主編．經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)設(shè)計(jì)．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1998[2]余英良主編．機(jī)床數(shù)控改造設(shè)計(jì)與實(shí)例．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994[3]王貴明主編．?dāng)?shù)控實(shí)用技術(shù)．北京：機(jī)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(jī)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(jī)電傳動(dòng)控制．武漢：華中科技大學(xué)出版社，2001[7]王愛玲主編．現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)．北京：兵器工業(yè)出版社，1999[8]卜云峰主編．機(jī)械工業(yè)及自動(dòng)化簡明設(shè)計(jì)手冊上下冊．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999[9]世紀(jì)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(xué)技術(shù)出版社，1999[11]尹志強(qiáng)主編．系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書．合肥：機(jī)械工業(yè)出版社，2007[12]陶曉杰主編．，第22期，2000[13]機(jī)床設(shè)計(jì)手冊編寫組，機(jī)床設(shè)計(jì)手冊（第三冊），機(jī)械工業(yè)出版社，1986[14]李立強(qiáng)等主編．?dāng)?shù)控車床自動(dòng)轉(zhuǎn)位刀臺(tái)設(shè)計(jì)，制造技術(shù)與車床，2000[15]黃玉美主編．車床總體方案的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，設(shè)備管理與維修，2000[16]孫桓等主編．機(jī)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(jìn)電機(jī)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(gè)零部件都要按照標(biāo)準(zhǔn)去查手冊。 因?yàn)槲乙郧暗幕A(chǔ)知識(shí)掌握得不牢固，在這次設(shè)計(jì)中確實(shí)是遇到了很多的問題，但在這過程中，我又學(xué)會(huì)了很多東西，在以前的小設(shè)計(jì)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(diǎn)含糊，因此壓力又大了很多，但是只要有一個(gè)明確的目標(biāo)，樂在其中，特別是把以前學(xué)過的知識(shí)又溫習(xí)了一下，而且把很多門課程都串聯(lián)在一起，形成一個(gè)大的框架，這樣確實(shí)是有一種豁然開朗、煥然一新的感覺。但這次機(jī)床的改造是在原有的機(jī)床上換掉部分零部件，使它具有數(shù)控機(jī)床的基本功能，如不用手工操作能自動(dòng)控制進(jìn)給量等。在生活逐漸自動(dòng)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(jī)床等加工設(shè)備提出了很高的要求。這次我畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是：把C6140普通車床設(shè)計(jì)成為經(jīng)濟(jì)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(jī)械量的檢測器件，廣泛用于化工、冶金、能源、輕工、紡織、電子、機(jī)械、汽車等行業(yè)。 例如，制圖標(biāo)準(zhǔn)、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(biāo)準(zhǔn)、重要配合的標(biāo)注、裝配技術(shù)要求、標(biāo)題欄要求等。（5） 在進(jìn)行各零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)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(hù)、潤滑以及安全機(jī)構(gòu)等問題。例如，應(yīng)保證絲杠兩端支承與滾珠絲杠螺母同軸，保證絲杠與機(jī)床導(dǎo)軌平行，考慮螺母座。（2） 根據(jù)載荷特點(diǎn)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(gòu)以及軸承預(yù)緊和調(diào)節(jié)方式，確定齒輪軸支承軸承的型號。在繪制機(jī)械裝配圖時(shí)，除了從總體上考慮機(jī)床布局情況以及伺服進(jìn)給機(jī)構(gòu)與原機(jī)床的聯(lián)系外，還應(yīng)認(rèn)真的考慮與具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有關(guān)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(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速該機(jī)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(jī)的功率是：選主軸電機(jī)的型號為：SIMODRIVE系列交流主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)型號為1HP61674CB4，連續(xù)負(fù)載PH/KW=，間歇負(fù)載（60%）/kw=,短時(shí)負(fù)載（20min）/kw=,額定負(fù)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(dòng)機(jī)恒功率調(diào)速范圍：Rn=nmax/nmin=8000/500=16所以所選電動(dòng)機(jī)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(jìn)給系統(tǒng)選用130BYG5501步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，可以滿足設(shè)計(jì)要求。則由式fL=fq/可以求出步進(jìn)電動(dòng)機(jī)克服慣性負(fù)載的起動(dòng)頻率為：fL=fq/=1087Hz上式說明，要想保證步進(jìn)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)不失步，任何時(shí)候的起動(dòng)頻率都必須小于1087Hz。查永磁感應(yīng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的技術(shù)參數(shù)表52可知130BYG5501的極限運(yùn)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(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩Tmax=，大于快速空載起動(dòng)時(shí)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩Teq1=，滿足要求。從130BYG5501的運(yùn)行矩頻特性圖53可以看出，在此頻率下，電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩Tmaxf≈，遠(yuǎn)大于最大工作負(fù)載轉(zhuǎn)矩Teq2=，滿足要求。本例中取安全系數(shù)K=4，則步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的最大靜轉(zhuǎn)矩應(yīng)滿足：Tjmax≥4Teq= = 對于前面預(yù)選的130BYG5501型步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，由永磁感應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的技術(shù)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(jìn)行計(jì)算的時(shí)候，已知進(jìn)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(jì)算承受最大工作負(fù)載（Fc= ）情況下，移動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)時(shí)折算到電動(dòng)機(jī)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(fù)載狀態(tài)下電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸所承受的負(fù)載轉(zhuǎn)矩：Teq2=Tf+Tt= 經(jīng)過上述計(jì)算后，得到加在步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的最大等效負(fù)載轉(zhuǎn)矩：Teq=max﹛Teq1，Teq2﹜= 考慮到步進(jìn)電動(dòng)機(jī)采用的是開環(huán)控制，當(dāng)電網(wǎng)電壓降低時(shí)，其輸出轉(zhuǎn)矩會(huì)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(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的最大工作負(fù)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(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸所承受的負(fù)載轉(zhuǎn)矩為：Teq1=Tamax+Tf= 2. 最大工作負(fù)載狀態(tài)下電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸所承受的負(fù)載轉(zhuǎn)矩Teq2由式Teq2=Tf+Tt+To可知，Teq2包括三部分：折算到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的最大工作負(fù)載轉(zhuǎn)矩Tt、移動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)時(shí)折算到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的摩擦轉(zhuǎn)矩Tf、滾珠絲杠預(yù)緊后折算到電動(dòng)機(jī)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(dāng)量，本例δ=。其中：nm=Vmaxα/360176。以為滾珠絲杠副傳動(dòng)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(jì)。則加在步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為：Jeq=Jm+Jz1+(Jz2+Jw+Js)/i2=51電動(dòng)機(jī)簡圖52永磁感應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的技術(shù)參數(shù)表 計(jì)算加在步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的等效負(fù)載轉(zhuǎn)矩Teq分快速空載啟動(dòng)和承受最大工作負(fù)載兩種情況進(jìn)行計(jì)算。查常用轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算表，可以算得各個(gè)零部件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量如下（具體計(jì)算過程從略）：滾珠絲杠的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Js= ；床鞍折算到絲杠上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Jw= ；小帶輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Jz1= ；大帶輪的轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)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?yàn)榻z杠加有預(yù)緊力，且為軸向負(fù)載的1/3，所以實(shí)際變形量可減少一半，取δ2=。滾珠絲杠預(yù)緊時(shí)，取軸向預(yù)緊力FYJ=Fm/3≈571N。中的第二項(xiàng)，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(yàn)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(dǎo)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(dòng)載