【正文】 擇縱向進給為燕尾性導(dǎo)軌，計算絲杠的最大軸向進給切削里Fm又因為Fm=KFf+f’(Fc+2F+W)式中Ff、Fp、Fc——切削分力（N） K——顛覆里矩影響取K= F’——導(dǎo)軌上的摩擦因數(shù)取f’= W——移動部件的重量（N）代入式中：Fm= KFf+f’(Fc+2P+W)=+(2808+21404+600)=壽命L 最大切削里F的進給速度Vs可取最高進給速度的1/2——1/5（取為1/3），,絲杠導(dǎo)程Lo=6mm，則絲杠轉(zhuǎn)速為： r/min絲杠使用壽命時間一般為15000h，則絲杠的壽命L為L===18載荷Cm 當(dāng)量動載荷Cm選用滾珠絲杠直徑do時，必須保證絲杠工作時，在一定的軸向載荷作用下，絲杠在運轉(zhuǎn)10轉(zhuǎn)后，在它的滾道上下產(chǎn)生疲勞點濁現(xiàn)象。副絲杠軸采用分移式，然后用套筒剛聯(lián)接。第二節(jié) 橫向進給系統(tǒng)的設(shè)計橫向進給系統(tǒng)主要分為切削力的計算、滾珠絲杠副的選擇、減速齒輪的設(shè)計、步進電機的確定等。㎝，然后在電路上再采用高低壓驅(qū)動電路，可將步進電動機輸出轉(zhuǎn)矩擴大一倍左右。㎝，遠遠不能滿足此機床所要求的空載起動力矩（步進電機的空載起動頻率：150BF002型反應(yīng)式步進電動機允許的最高空載啟動頻率為2800，允許的最高空載運行頻率為8000。查資料得，步進電機為五項十帕?xí)r， 步進電動機最大靜轉(zhuǎn)矩=按次最大靜力矩，可作為出選型號。負載慣量的計算參考同類型機床，初步選用反應(yīng)式步進電動機150BF002，其電動機轉(zhuǎn)動慣量=10。 條件是：1〈〈4式中：——伺服電動機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量（）可有伺服電動機技術(shù)手冊查出。I==因進給運動齒輪受力不大。符合要求。其實際變形為。在總變形量中占的比重教大式中滾珠絲杠支撐間的受力長度(mm)滾珠絲杠的導(dǎo)程(mm)在工作載荷作用引起的導(dǎo)程變化量(mm)又∵式中軸向平衡載荷材料彈性模量 鋼=滾珠絲杠橫截面積 A====mm“+”號用于拉伸。f——絲杠的支承方式系數(shù)，f=f——許用穩(wěn)定性安全系數(shù)，f=3I——絲杠截面慣性矩（m） I= = =d——絲杠螺紋底徑（m），d===.∴==（5）、剛度驗算滾珠絲杠副的軸向變形會影響進給系統(tǒng)的定位精度及運動平穩(wěn)性，因此驗算滿載時候的軸向變形量。滾動絲桿副的滾動摩擦因數(shù)f=，摩擦角約等于10′所以=10′（4）、穩(wěn)定性驗算臨界壓縮載荷，對于受壓的細長的滾軸絲桿，應(yīng)驗算其承受最大軸向壓縮載荷Fmax時是否會產(chǎn)生縱向彎曲。這個軸向負載的最大值Cm，即為滾珠絲杠桿副所能承受的最大當(dāng)量動載荷Cm式中：——運轉(zhuǎn)系數(shù)——精度系數(shù) ∴==根據(jù)CCm的原則，查 《機械設(shè)計手冊》化學(xué)出版社出版，第三章第3卷，（P1221）選取滾軸絲桿的型號為：，坐標直徑為40mm，即外循環(huán)，齒差調(diào)隙式。珠絲杠副的選用 滾珠絲杠副的選擇主要是工件負載必小于滾珠絲杠的額定動負載Cm(N)即必須滿足CCm。滾珠絲杠主要承受向載荷，徑向載荷主要是臥式絲杠的自重，因此滾珠絲杠的軸向精度和剛度要求較高。滾珠絲杠副的循環(huán)方式 常用的循環(huán)方式有外循環(huán)和內(nèi)循環(huán)兩大類，滾珠在循環(huán)過程中有時與絲杠脫離接觸的稱為外循環(huán)：始終與絲杠保持接觸的稱為內(nèi)循環(huán)。如絲杠螺母上的螺旋槽滾道一般都要求削成形表面，工藝復(fù)雜。⑤使用壽命長 滾珠絲杠副采用優(yōu)質(zhì)合金鋼制成，去滾道表面淬火硬度達6060HRC，表面粗糙度值小，而且是滾動摩擦，故磨損很小、使用壽命長。有助于定位精度和剛度提高，既使反向也沒有空行程，反向定位精度高，且傳動平穩(wěn)。②摩擦力小 因靜、動摩擦因數(shù)小，因而傳動靈敏、運動平穩(wěn)、低速不易爬行、隨動精度和定位精度高?；芈饭艿?將滾珠3引回，構(gòu)成滾珠連續(xù)工作的循環(huán)通道。滾珠絲杠副是一種在絲杠與螺母間裝有滾珠作為中間元件的絲杠副，其結(jié)構(gòu)原理如圖4所示。一、切削力的計算 車床的主電動機最大切削功率P=PηK式中 P——主電動機功率，CA6140車床P=η——主傳動系統(tǒng)效率，～，取η=K——進給系統(tǒng)功率總效率 取K=∴P==又∵切削力P= 式中 F——主切削力（N） V——最大切削速度（m/min）。已知條件，如表2：表2 已知條件最大工件直徑/mm最大工件長度/mm溜板及刀架重量/mm刀架快移速度m/min最大進給速度m/min定位精度mm主電動機功率/kw起動加速時間/ms滾珠絲杠導(dǎo)程/mm床身上床鞍上750/1000縱向橫向縱向橫向縱向橫向縱向橫向400210800600177。操作步驟為：拆除原CA6140車床的傳動機構(gòu)（進給箱、溜板箱、傳動絲杠、光杠、操作絲杠），利用原機床進給箱的安裝孔和銷釘孔，安裝步進電機減速箱體，滾珠絲杠仍安裝在原絲杠的位置，兩端仍采用原固定方式（一端固定、一端浮動）。按下快速移動按鈕（點動控制），快速電機（，2800rpm）經(jīng)齒輪副13/29使軸XX高速轉(zhuǎn)動，再經(jīng)蝸桿副4/29及溜板箱內(nèi)的轉(zhuǎn)換機構(gòu)，使刀架實現(xiàn)縱向或橫向的快速移動，快速移動的方向由溜板箱內(nèi)的雙向離合器M8及M9控制。、橫向機動進給的傳動路線表達式為(32種) (64種)橫向機動進給量為縱向機動進給量的一半。CA6140型臥式車床可以通過4種不同的傳動路線來實現(xiàn)機動進給運動，從而獲得縱向和橫向進給量各64種。運動由齒輪副及聯(lián)軸節(jié)傳至光杠XIX，再由光杠通過溜板箱中的傳動機構(gòu)，分別傳至齒輪齒條機構(gòu)或橫向進給絲杠XXVII，使刀架做縱向或橫向機動進給。機動進給是由光杠XIX經(jīng)溜板箱傳動。三、縱向、橫向進給機構(gòu)車削內(nèi)、外圓柱表面時，可使用機動的縱向進給車削端面時，可使用機動的橫向進給。車制螺紋時，刀架通過車螺紋傳動鏈得到運動，兩端件——主軸，刀架之間必須保持嚴格的運動關(guān)系，即主軸每轉(zhuǎn)一周，刀具移動一個被加工螺紋的導(dǎo)程L。M1處于中間，則Ⅰ軸空轉(zhuǎn)，即不傳動左邊的z51和z56，也不傳動右邊的z50，Ⅱ軸的運動通過Ⅱ——Ⅲ軸之前的三對傳動副「，」傳動Ⅲ軸，Ⅲ軸有兩條路線可傳動主軸，即通過Ⅵ 軸上的M，M向左滑移至z63與z50嚙合，使得Ⅲ軸通過﹝，﹞ 直接傳動主軸Ⅵ軸，實現(xiàn)主軸高速轉(zhuǎn)動，即為450～1400r/min。圖3 CA6140車床主運動傳動系統(tǒng)圖 寫傳動路線表達式的方法是“抓兩頭帶中間”，即將首件通過中間傳動件將末端件聯(lián)系起來，對于CA6140型臥式車床主運動傳動鏈來說，即從主電動機經(jīng)Φ130mm帶輪帶動Φ230mm帶輪，從而帶動Ⅰ軸，Ⅰ軸上有雙摩擦離合器M1，M1向左結(jié)合，左邊的z5z56雙聯(lián)齒輪與Ⅰ軸一起轉(zhuǎn)動，通過兩對傳動副「，」傳動Ⅱ軸實現(xiàn)主軸正轉(zhuǎn)。5 在一般情況下，這種機床多用于粗加工和半精加工。3 正常情況下，在車削加工過程中，切削力比較穩(wěn)定，加工比較平穩(wěn)。圖2車床加工的典型零件二．CA6140車床的加工特點1 加工范圍較大。由于機械產(chǎn)品中回轉(zhuǎn)表面的零件很多。其典型表如圖2所示。2．CA6140車床的主要技術(shù)參數(shù)，如表1.表1 CA6140車床的主要技術(shù)參數(shù)床身上最大工件回轉(zhuǎn)直徑400mm刀架上最大工件回轉(zhuǎn)直徑210mm最大工件長度750、1000、1500mm主軸中心至床身平面導(dǎo)軌距離205mm最大車削長度650、900、1400mm主軸孔徑48mm主軸轉(zhuǎn)速正轉(zhuǎn)（24級）10～1400r/min反轉(zhuǎn)（12級）14～1580r/min刀架縱向及橫向進給量各64種縱向一般進給量～小進給量～加大進給量～橫向一般進給量～小進給量～加大進給量～刀架縱向快速移動速度4m/min車削螺紋范圍米制螺紋（44種）1～192mm英制螺紋（20種）2～24牙/in模數(shù)螺紋（39種）～48mm經(jīng)節(jié)螺紋（37種）1～96牙/in主電動機功率轉(zhuǎn)速1450r/min快速電動機功率250kw轉(zhuǎn)速2800r/min第二節(jié) 加工范圍及特點 一．加工范圍CA6140車床的工藝范圍很廣，它能完成車削內(nèi)外圓柱面、圓錐面、車削端面、各種螺紋、成形回轉(zhuǎn)面和環(huán)形槽等多種多樣的加工工序。床身上面有縱向運動導(dǎo)軌和尾座縱向調(diào)整移動的導(dǎo)軌。 床身及床腿 床身4是機床的支承件，它安裝在左床腿7和右床腿5上并支承在地基上。尾座可橫向作少量的調(diào)整，用于加工小錐度的外錐面。小滑板可相對中滑板改變角度后帶動刀具斜進給，用來車削內(nèi)外短錐面。2．刀架 四方刀架裝在小滑板上，而小滑板裝在中滑板上，縱滑板可沿床身導(dǎo)軌縱向移動，從而帶動刀具縱向移動，用來車外圓、鏜內(nèi)孔等。圖1 CA6140車床外形圖 1—主軸箱 2—刀架 3—尾座 4—床身 5—右床腿 6—溜板箱 7—左床腿 8—進給箱 6—溜板箱 7—左床腿 8—進給箱1．主軸箱 主軸箱1是一部件，由箱體、主軸、傳動軸、軸上傳動件、變速操縱機構(gòu)、潤滑密封件等組成。要求進給系統(tǒng)達到無間隙、低慣量、高剛度和高諧頻率以及適應(yīng)的阻尼等。此外，為了保證車床加工螺紋的功能和防止意外事故的發(fā)生，增加光電編碼器和電路中設(shè)置了保護電路。三、改造方案采用SINUMERIK802D數(shù)控系統(tǒng)，由I/O接口輸出步進脈沖，步進電機經(jīng)減速齒輪減速后帶動絲杠轉(zhuǎn)動，利用滾珠絲杠螺母副從而實現(xiàn)縱向、橫向的進給運動。（4）在加工螺紋時，應(yīng)保證主軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)、刀架移動一個被加工螺紋的螺距或?qū)С?。?）自動換刀的控制。（2）車床縱橫兩個方向的走刀量控制。為此，在舊機床上進行數(shù)控化改造可以提高機床的使用性能、降低生產(chǎn)成本、用較少的資金投入而得到較大的經(jīng)濟效益。五、有利于企業(yè)的工業(yè)化水平的提高以數(shù)控機床為代表的現(xiàn)代基礎(chǔ)機械是制造實現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)代化的重要設(shè)備，數(shù)控技術(shù)水平的高低和機床的數(shù)控化率，數(shù)控設(shè)備的擁有量已成為衡量一個國家現(xiàn)代工業(yè)化水平的重要標志。四、有利于企業(yè)生產(chǎn)的擴大在現(xiàn)代機械制造工業(yè)中,中小批量甚至單件生產(chǎn),個性化的產(chǎn)品占有相當(dāng)大的比重,尤其是我國加入世貿(mào)組織后,成為世界性的加工基地,產(chǎn)品出口的增長迅速,從低附加值、勞動密集型產(chǎn)品逐步過度到高附加值的精密型零件的出口，高精度的數(shù)控機床起了重要的作用。三、有利于數(shù)控化市場的擴大訂購新的數(shù)控機床的交貨周期一般較長,往往不能滿足用戶的需要,而改造的數(shù)控機床能夠適應(yīng)市場對產(chǎn)品多樣化和高精度的要求。由于新型機床價格昂貴,一次性投資巨大,如果把舊機床設(shè)備全部用新型機床替換。這樣會大大的加