【正文】 創(chuàng)新設(shè)計(jì)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(xiàn) [1]范超毅，趙天嬋，吳斌方 .數(shù)控技術(shù)課程設(shè)計(jì) [M].武漢 :華中科技大學(xué)出版社， 2021 年 . [2]機(jī)床設(shè)計(jì)手冊 編寫組 .機(jī)床設(shè)計(jì)手冊（第三冊） [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1986 年 . [3]機(jī)電一體化技術(shù) 手冊 編寫組 （第二冊） [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1999 年 . [4]張海根 機(jī)電傳動(dòng)控制 [M].北京： 高等教育出版社 ， 2021 年 . [5]廖效果 朱啟逑 數(shù)字控制機(jī)床 [M].武漢 :華中科技大學(xué)出版社， 2021 年 . [6] 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊 編寫組 [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021 年 . [7]《生產(chǎn)實(shí)習(xí)參考資料》 東風(fēng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)廠 . 致 謝 從 3月份接受課題到現(xiàn)在完成畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 ,衷心的感謝我的指導(dǎo) 馬麗 老師給予了精心的指導(dǎo)和熱情的幫助 ,尤其在課題設(shè)計(jì)的前 期準(zhǔn)備階段和本人的數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)階段 ,導(dǎo)師提出許多寶貴的設(shè)計(jì)意見 ,在最后的測試修改階段老師在百忙之中抽出時(shí)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(shè)計(jì)開發(fā)工作 ,在短暫的一個(gè)月的相處時(shí)間里 ,老師淵博的知識 ,敏銳的思路和實(shí)事求是的工作作風(fēng)給我留下了深刻的印象 ,這將使得我終身受益 ,謹(jǐn)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(yàn)，學(xué)會(huì)用自己的知識解決實(shí)際問題。 在設(shè)計(jì)的過程中，讓我了解了設(shè)計(jì)方法對我們學(xué)習(xí)的重要性，同時(shí)也發(fā)現(xiàn)了自己的很多不足之處?；O(shè)但在設(shè)計(jì)工程中我也遇到了很多的困難，首先是對參數(shù)化設(shè)計(jì)等方面知識的匱乏，許多理論知識在實(shí)際中應(yīng)該怎樣應(yīng)用等待，這些都使我在設(shè)計(jì)中一度陷入困境。 本次設(shè)計(jì)與以前所做的課程設(shè)計(jì)有著很大的不同。我設(shè)計(jì)的 CA6150 車床 數(shù)控化改造 畢業(yè)設(shè)計(jì)是本科學(xué)習(xí)階段一次非常難得的理論與實(shí)際相結(jié)合的機(jī)會(huì)，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(shè)計(jì)，我擺脫了單純的理論知識學(xué)習(xí)狀態(tài)，和實(shí)際設(shè)計(jì)的結(jié)合鍛煉了我的綜合運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)知識，解決實(shí)際工程問題的能力，同時(shí)也提高我查閱文獻(xiàn)資料、設(shè)計(jì)手冊、設(shè)計(jì)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(dòng)量 V2πp 和任意 300mm 行程內(nèi)行程變動(dòng)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(dǎo)程： 25mm， 6mm。 由該扭轉(zhuǎn)變形量θ引起的軸向移動(dòng)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(jì)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(jì)算機(jī)械傳動(dòng)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(dāng)量轉(zhuǎn)動(dòng)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(jì)算可知，絲桿 工 作臺縱向振動(dòng)系統(tǒng)的最低固有頻率ω nc =1338rad/s，扭轉(zhuǎn)振動(dòng)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(shè)計(jì)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的剛度，故滿足要求。 7 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)分析 7． 1 計(jì)算絲桿 工作臺縱向振動(dòng)系統(tǒng)的最低固有頻率ω nc。 驗(yàn)算慣量匹配。 由表給出的機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)空載啟動(dòng)力矩 Tq 與所需的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的最大靜轉(zhuǎn)矩 Ts1 的關(guān)系可得 Tq/ Ts1= Ts1= Tq/= /= 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)空載啟動(dòng)力矩 Tq與所需的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的最大靜轉(zhuǎn)矩 Ts2的關(guān)系為 Ts2= TGJ/=取 Ts1和 Ts2中的較大者為所需的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的最大靜轉(zhuǎn)矩 Ts，即 Ts=。；最大的靜轉(zhuǎn)矩， ；轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，；最高空載啟動(dòng)頻率， 3000Hz；運(yùn)行頻率， 16000Hz；分配方式為五相十拍；質(zhì)量， 。+Tf=（ +)= 計(jì)算工進(jìn)力矩 TGJ TGJ =Tc+Tf=（ +） = 6． 5 選擇驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的型號 選擇驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的型號 根據(jù)以上計(jì)算和表 A5，選擇國產(chǎn) 130BF001 型反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)為 驅(qū)動(dòng)電機(jī)，其主要的技術(shù)參數(shù)如下：相數(shù)， 5；步距角， 176。+ Tf =+= 切削時(shí)（工進(jìn)力矩）則 TGJ=Tc+Tf=+= 6． 3 計(jì)算折算到電動(dòng)機(jī)軸上的加速力矩 Tap 根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果和相關(guān)表格，初選 130BF001 型反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Jm=，而進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的負(fù) 載慣量 Jd=；對開環(huán)系統(tǒng)，一般取加速時(shí)間ta=，當(dāng)機(jī)床執(zhí)行部件以最快的速度∨ =1200mm/min 運(yùn)動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)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． 折算到電動(dòng)機(jī)軸上面的各種力矩 計(jì)算空載啟動(dòng)力矩 Tq Tq=Tap+（ T181。0 L/（ 2π ηi） =300 （ 2 5） = 計(jì)算由滾珠絲桿預(yù)緊力 Fp 的并折算到電動(dòng)機(jī)軸上的附加負(fù)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(yù)緊力 Fp 為 Fp=Famax/3= Tf=FpL0 (1η02)/( 2π ηi) = ()/(2 5)= 折算到電動(dòng)機(jī)軸上的負(fù)載力矩 T 的計(jì)算。0 =300N，則 T181。 已知滾珠絲桿的密度 ρ = 103kg/cm3，則 Jr=∑ 103Dj4Lj = 103 （ 10+ 36+ ） = 計(jì)算折算到絲桿軸上的移動(dòng)部件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 Jl 已知機(jī)床橫向進(jìn)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(jī)床的執(zhí)行部件在軸向移動(dòng)的距離 L=，則 JL=m 【 L/（ 2π ）】 2=70 （ ） 2=. cm2 計(jì)算各齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 Jz1=Jz3= 103 44 2 = kg. cm2 Jz2 = 103 84 = kg. cm2 Jz4= 103 104 = kg. cm2 即加在電動(dòng)機(jī)軸上面總負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 Jd Jd= Jz1+（ Jz2+ Jz3） /i2+（ Jz4+Jr+JL） /i2 ={+（ +） /4+（ ++） /25} kg. cm2 = kg. cm2 6． 2 計(jì)算折算到電動(dòng)機(jī)軸上的負(fù)載力矩 計(jì)算折算到電動(dòng)機(jī)軸上的切削負(fù)載力矩 Tc 已知在切削狀態(tài)下的軸向負(fù)載力 Fa=Famax=，絲桿每轉(zhuǎn)一圈，機(jī)床執(zhí)行不見得軸向移動(dòng)距離 L=6mm，進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)比 i=5，進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的總效率 η =，則 Tc=FaL/（ 2π ηi） = （ 2 5） = 計(jì)算折算到電動(dòng)機(jī)軸上的摩擦負(fù)載 力矩 T181。絲桿的拉壓剛度 Ks應(yīng)這樣計(jì)算。 4． 2 絲桿螺母副額定壽命的校驗(yàn) 查表得滾珠絲桿的額定動(dòng)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(yùn)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(yàn) 4． 1 滾珠絲桿螺母副臨界壓縮載荷 Fc 的校驗(yàn) 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(shí)，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(jìn)給系統(tǒng)滾珠絲桿螺母副的的最大軸向壓縮載荷為 Famax=，遠(yuǎn)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(jìn)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(jì)算結(jié)果的最小值，即δ max= m。根據(jù)結(jié)構(gòu)需要，確定各傳動(dòng)齒輪的齒數(shù)分別為 Z1= Z2= Z3= Z4=50,模數(shù)m=2，齒寬 b=