【正文】 1L = 2SLL? =250 5002? =375 代入 式（ 13） 得 Ksmin = 102=211N/μm ? 絲杠最大抗壓剛度 Ksmax=)(4 010 122LLL Ld ?102 （ 14） Ksmax：最大 抗壓剛度 N/μm L0：行程起點(diǎn)離固定支承距離 ，查 [1]表，其滾珠螺母的全長(zhǎng)為 84mm， 取 L0≈75mm Ksmax= 3754 75(375 75)???102 =330N/μm 上海。大學(xué) 畢業(yè)實(shí)踐用紙 35 代入式（ 9）得 C =210103106 ≈ 6μm ? 預(yù)拉伸力 Ft =LIAE?= （ 10） = ≈ 2338N 8）確定滾珠絲杠副支撐用的軸承型號(hào)規(guī)格 ? 軸承所承受的最大軸向載荷 FBmax = Ft + Fmax （ 11） = 2338 + =3035N ? 軸承類型 一端固定，一端游動(dòng)的支承形式，選面對(duì)面（ DF）角接觸球軸承 ? 軸承內(nèi)徑 d略小于 d2= ， FBP =31 FBmax 取 d =20mm 代入得 FBP =31 3035 =1011N ? 軸承預(yù)緊力 預(yù)加負(fù)荷 ≥FBP =1011N ? 選擇軸承型號(hào)規(guī)格 當(dāng) d =20mm,預(yù)加負(fù)荷 ≥FBP =1011N 所以選擇 7204AC 型軸承 9）滾珠絲杠副工作圖 ? 絲杠螺紋長(zhǎng)度 上海。大學(xué) 畢業(yè)實(shí)踐用紙 34 d2m≥ 138 250? = 5）確定滾珠絲杠副的規(guī)格代號(hào) ? 根據(jù)傳動(dòng)方式以及使用情況，選擇法蘭式雙螺母內(nèi)循環(huán)形式； ? 由計(jì)算出的 Ph、 Cam、 d2m， 可選擇相應(yīng)規(guī)格的滾珠絲杠副： FFZD25053 Ph =5 Ca =10200N＞ Cam =9396N d2 =＞ d2m = 6）確定滾珠絲杠副預(yù)緊力 Fp =13 Fmax （ 8） 其中 Fmax= Fp≈ 233N 7）行程補(bǔ)償值與預(yù)拉伸力 ? 行程補(bǔ)償值 C =106 （ 9） 其中， C：行程補(bǔ)償值 μm Δt：溫度變化值 2℃ 3℃ ,取 Δt=℃ Lu：滾珠絲杠副的有效行程 (mm) Lu≈工作臺(tái)行程 + 螺母長(zhǎng)度 + 兩個(gè)安全行程 ≈行程 + (8～ 14)Ph = 150 + 14179。 150 + 14179。 E=105N/mm2 δm：估算的滾珠絲杠最大允許軸向變形量（ μm）已求得為 δm= F0：導(dǎo)軌靜摩擦力（ N） F0 =μ0W（ μ0 為靜摩擦系數(shù)）。大學(xué) 畢業(yè)實(shí)踐用紙 33 δm：最大軸向變形量 μm 由表 [21]可知，重復(fù)定位精度為 ，定位精度為 ① δm= ② δm=2μm 取兩種結(jié)果的小值 δm= ? 估算滾珠絲杠副的底徑 d2m 絲杠無(wú)預(yù)拉伸要求，取一端固定，一端游動(dòng)的支承形式 d2m≥2179。重復(fù)定位精度 ② δm ≤（ 41 ～ 51 ） 179。 1100 1??? ≈9396N ? 擬采用預(yù)緊滾珠絲杠副，按最大載荷 Fmax計(jì)算 Cam =feFmax （ 6） fe：預(yù)加負(fù)荷系數(shù)。根據(jù)負(fù)荷性質(zhì)選擇，查 [1]表 9 取 fw=1。在重要場(chǎng)合，要求一組同樣的滾珠絲杠副在同樣條件下使用壽命超過(guò)希望壽命的 90%以上時(shí) fc根據(jù) [1]表 8 P19 選。 fc：可靠性系數(shù)。 fa：精度系數(shù)。cawm fffF100 （ N） （ 5） Cam：確定預(yù)期額定動(dòng)載荷 N Lh：預(yù)期工作時(shí)間（小時(shí)）。所以 Fmin=G1+G2+G 電主軸 =（ ++98） N= 代入式（ 4）得 Fm =2 ?? ≈ 3）確定預(yù)期額定動(dòng)載荷 上海。 Fmin：機(jī)器空載時(shí)滾珠絲杠副的傳動(dòng)力。 nmin =0 代入式（ 3）得 nm =300002? =1500r/min ? 當(dāng)量載荷 Fm = ?max min2 3FF （ 4） Fm：當(dāng)量載荷 N； Fmax：機(jī)器承受最大負(fù)荷時(shí)滾珠絲杠副的傳動(dòng)力。因 4040S 雕銑機(jī)伺服電機(jī)與滾珠絲杠副采用直聯(lián)方式連接，傳動(dòng)比 i=1。大學(xué) 畢業(yè)實(shí)踐用紙 31 根據(jù) [16]表 1 P1 選擇導(dǎo)程為 5mm 的滾珠絲杠副 2）確定當(dāng)量轉(zhuǎn)速與當(dāng)量載荷 當(dāng)負(fù)荷與轉(zhuǎn)速接近正比變化時(shí)，各種轉(zhuǎn)速使用機(jī)會(huì)均等時(shí)，可采用下列公式計(jì)算。 6 滾珠絲杠的計(jì)算 1)確定滾珠絲杠副的導(dǎo)程 Ph Ph =maxmaxniV? （ 2） Ph：滾珠絲杠副的導(dǎo)程 mm Vmax: 工作臺(tái)最高移動(dòng)速度 m/min nmax: 電機(jī)最高轉(zhuǎn)速 r/min i: 傳動(dòng)比 因 4040S 雕銑機(jī)伺服電機(jī)與滾珠絲杠副通過(guò)聯(lián)軸器直接傳遞力矩，因此傳動(dòng)比 i=1 根據(jù)表 [21]的技術(shù)參數(shù)可知， Vmax =5m/min 。非金屬?gòu)椥栽?lián)軸器制造方便，易獲得各種結(jié)構(gòu)形狀，更重要的是，它具有較高的阻尼性能，而高的阻尼性能，又可以提高機(jī)床的抗震性。在 4040S 數(shù)控雕銑機(jī)床中， Y軸采 用直聯(lián)式，即通過(guò) 非金屬?gòu)椥栽?lián)軸器 （ 屬于帶彈性元件擾性聯(lián)軸器） 把伺服電機(jī)和滾珠絲杠聯(lián)結(jié)起來(lái)。這種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。當(dāng)伺服電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí) (電機(jī)帶制動(dòng) )，工作臺(tái)及其主軸組件由于自重而要下滑，這時(shí)， Z向彈簧拉板裝置對(duì)工作臺(tái)及其主軸組件自重的反作用力和伺服電機(jī)的制動(dòng)作用，阻礙其上海。防止 Z向工作臺(tái)及其主軸組件由于自重而產(chǎn)生逆?zhèn)鲃?dòng)的關(guān)鍵部件是 Z向彈簧拉板裝置 (由彈簧拉板、拉伸彈簧、 M8內(nèi)六角圓柱頭螺釘?shù)冉M成 )和伺服電機(jī)的制 動(dòng)器。 4040S 雕銑機(jī) 采用拉伸彈簧和伺服電機(jī)的制動(dòng)來(lái)作為滾珠絲杠副的制動(dòng)裝置。 其組合形式有背靠背組配 (DB 方式 )、面對(duì)面組配 (DF 方式 )、串聯(lián)組配 (DT 方式 )。目前，各類軸承中用得最多的是推力角接觸球軸承。因數(shù)控上海。 2 滾珠絲杠副的支撐軸承的選擇 為了獲得高精度、高剛度的進(jìn)給系統(tǒng)，不僅應(yīng)選用高精度高剛度的滾珠絲杠副，而且必須十分重視滾珠絲杠支承的設(shè)計(jì)。但是，隨著直徑的增大，其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量也大大增大。 絲杠的剛度與直徑的大小直接相關(guān)，直徑大、剛度就好。本機(jī)床 Y 向進(jìn)給方向的滾珠絲杠副的精度等級(jí)為 4 級(jí)。為了獲得高精度、高剛度的進(jìn)給系統(tǒng)，應(yīng)選用精度高的滾珠絲杠傳動(dòng)副。 選定進(jìn)給傳動(dòng)用滾珠絲杠副時(shí)，主要考慮的內(nèi)容是：與機(jī)床定位精度要求相適應(yīng)的絲杠精度、絲杠的剛性與轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。大學(xué) 畢業(yè)實(shí)踐用紙 28 2． 2． 3 滾珠絲杠副 1滾珠絲杠副的選擇 本設(shè)計(jì)中 Y 向的 絲桿選用的是滾珠絲桿副。大學(xué) 畢業(yè)實(shí)踐用紙 27 2． 2． 2 底座 選擇底座時(shí)因?yàn)槲覀兯龅牡窨虣C(jī)尺寸較小，所以材料方面可以選用 HT200 的灰口鑄鐵來(lái)完成，表面粗糙度為 ，打孔根據(jù)所給的螺紋的尺寸來(lái)進(jìn)行加工，底座的總大小為 250*420*28，為保證加工工件時(shí)，工作臺(tái)不會(huì)出臺(tái)而造成加工面不穩(wěn)定的情況出現(xiàn)，固選用此尺寸。此外，還通過(guò)大量的資料來(lái)決定工作臺(tái)床身的基本外形。 此輪廓圖為草圖，僅供參考，具體機(jī)樣詳見(jiàn)圖紙。大學(xué) 畢業(yè)實(shí)踐用紙 26 2： TLNCX2030 工作臺(tái)及 Y 軸傳動(dòng)部件設(shè)計(jì) 2． 這次設(shè)計(jì)內(nèi)容主要設(shè)計(jì)的為小型數(shù)控龍門雕刻 TLNCX2030。采用日本三菱公司變頻調(diào)速。 5．主軸配置 1。 3．主要機(jī)械部件采用鑄件，整體剛性好，變形小。 5% (伏特 ) 14 機(jī)器總功率 (千瓦 ) 3．主要特點(diǎn) 1．與同類產(chǎn)品比較 RGDK7013B 數(shù)控廣告雕刻機(jī)的加工精度高。 (毫米 ) 11 外型尺寸 (長(zhǎng) *寬 *高 ) 1800*1100*1400 (毫米 ) 上海。大學(xué) 畢業(yè)實(shí)踐用紙 24 ● 采用臺(tái)灣新代控制器，性能穩(wěn)定，操作方便，支持 G 代碼，常用的 CAM 軟件后處理，都可以運(yùn)行加工，獨(dú)有的手輪模擬功能和自動(dòng)對(duì)刀功能使在加工中保證了效率 3． RGDK7013B 數(shù)控廣告雕刻機(jī) 1．產(chǎn)品圖片 2．產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)表 技術(shù)參數(shù)表 序號(hào) 名 稱 參 數(shù) 1 工作臺(tái)尺寸 (X/Y) 800*1800 (毫 米 ) 2 最大行程 (X/Y/Z) 700*1300*150 (毫米 ) 3 最大工件尺寸 (X/Y/Z) 900*180 (毫米 ) 4 刀柄直徑 Φ Φ 4 Φ 6 (毫米 ) 5 最大進(jìn)給速度 10 (米 /分 ) 6 主軸電機(jī)功率 (千瓦 ) 7 主軸電機(jī)轉(zhuǎn)速范圍 3024000 (轉(zhuǎn) /分 ) 8 分辨率 (毫米 /脈沖 ) 9 定 位精度 177。 ● 重復(fù)定位精度 177。 (毫米 /脈沖 ) 9 定位精度 177。 2． RGDK4040S 數(shù)控模具雕銑機(jī) 1．產(chǎn)品圖片 上海。采用日本三上海。 4．采用日本三菱公司伺服 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，最大進(jìn)給速度可達(dá) 4 米 /分，可一次切割 10 毫米厚的銅板。 2．采用臺(tái)灣上銀公司精密級(jí)直線導(dǎo)軌和 P4 級(jí)磨削絲桿，并且配有自動(dòng)注油潤(rùn)滑系統(tǒng)，使用壽命長(zhǎng)。 (毫米 ) 11 外型尺寸 (長(zhǎng) *寬 *高 ) 2021*2300*2600 (毫米 ) 12 機(jī)器凈重 3200 (公斤 ) 13 電源電壓 AC 220V177。大學(xué) 畢業(yè)實(shí)踐用紙 21 2．產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)表 技術(shù)參數(shù)表 序號(hào) 名 稱 參 數(shù) 1 工作臺(tái)尺寸 (X/Y) 964*764 (毫米 ) 2 最大行程 (X/Y/Z) 800*600*250 (毫米 ) 3 最大工件尺寸 (X/Y/Z) 1000*1700*300 (毫米 ) 4 刀柄直徑 Φ Φ 4 Φ 6 Φ 8 (毫米 ) 5 最大進(jìn)給速度 4 (米 /分 ) 6 主軸電機(jī)功率 (千瓦 ) 7 主軸電機(jī)轉(zhuǎn)速范圍 3024000 (轉(zhuǎn) /分 ) 8 分辨率 (毫米 /脈沖 ) 9 定位精度 177。而數(shù)控銑床 大部分在機(jī)械加工行業(yè) 中 使用， 主要用于一些 精密零件的加工和小批量多品種 的加工。 （ 3） 從機(jī)床采用的數(shù)控系統(tǒng)的角度來(lái)看 ① 數(shù)控銑床對(duì)數(shù)控系統(tǒng)的要求：穩(wěn)定可靠，操作方面，維修方便等，現(xiàn)在市場(chǎng)上的數(shù)控系統(tǒng)主要集中在 FANUC 和西門子及 MITISUBISH 控制器 ； ② 雕刻機(jī)大部分采用企業(yè)自主研發(fā)或者外購(gòu)的工業(yè)控制器。 （ 2） 從機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速 分析 上海。 CNC 雕刻機(jī)僅僅是一個(gè)計(jì)算機(jī)控制的加工工具，要使該機(jī)能發(fā)揮出較高的成品加工 效率，關(guān)鍵要靠雕刻 CAM 功能，如果沒(méi)有功能完備的雕刻 CAM 功能， CNC 雕刻機(jī)工作效率不會(huì)比一個(gè)熟練的手工工人高多少 ! JDPaint 的雕刻 CAM 功能提供了豐富的工藝控制和刀具路徑優(yōu)化功能，并以獨(dú)特的 等量切削 方法為代表的多種 CNC 雕刻工藝成功地支持了高速銑削（ HSM）技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，完善地解決了小刀具的加工效率問(wèn)題，大大提高了產(chǎn)品加工精度和成品加工速度，推進(jìn)了工匠型雕刻勞動(dòng)上升為工業(yè)化專業(yè)生產(chǎn)的進(jìn)程。最新版的 JDPaint 推出了強(qiáng)大的藝術(shù)曲面和幾何曲面混合造型功能，為客戶實(shí)現(xiàn)復(fù)雜形態(tài)雕刻產(chǎn)品的原創(chuàng)設(shè)計(jì)提供了有力的支持。 CNC 雕刻的主要加工對(duì)象為文字