【正文】 又∵式中 ——軸向工作載荷（N） ——預(yù)緊力——滾珠直徑滾珠數(shù)量其為圈數(shù)K列數(shù)Z每圈螺紋滾道內(nèi)的滾珠數(shù)外循環(huán)Z=d——滾珠絲杠公稱直徑= 據(jù)上所訴，實(shí)際變形量為: =(3)、支撐滾珠絲杠的軸承的軸向接觸變形支撐滾珠絲杠的軸承為8107型推力軸承，幾何參數(shù)d =15mm，滾球直徑 滾動體數(shù)量=12 軸承的軸向接觸變形為：mm因施加預(yù)緊力，故實(shí)際變形量mm注意單位為k∴總變形量=++=+++=又有前面已知條件可得：＞。由于兩端均采用角接觸球軸承且絲杠又進(jìn)行了預(yù)緊，故其拉壓剛度端固定的絲杠提高四倍。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= = =md——絲杠螺紋底徑（m），d===.∴==剛度驗(yàn)算（1）、絲杠的拉伸或壓縮變形量。滾動絲桿副的滾動摩擦因數(shù)f=，摩擦角約等于10′所以=10′ 穩(wěn)定性驗(yàn)算（1）臨界壓縮載荷，對于受壓的細(xì)長的滾軸絲桿，應(yīng)驗(yàn)算其承受最大軸向壓縮載荷Fmax時是否會產(chǎn)生縱向彎曲。導(dǎo)程為6mm，摩擦級選用5級，螺紋升角r=arctag（L/d）=arctg（6mm/40）==。一、切削力的計算F=（～）F =2808=1404N二、滾珠絲杠副的設(shè)計及選型選擇縱向進(jìn)給為燕尾性導(dǎo)軌，計算絲杠的最大軸向進(jìn)給切削里Fm又因?yàn)镕m=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(jìn)給速度Vs可取最高進(jìn)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(yùn)轉(zhuǎn)10轉(zhuǎn)后，在它的滾道上下產(chǎn)生疲勞點(diǎn)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(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計橫向進(jìn)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(jìn)電機(jī)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(jìn)電動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩擴(kuò)大一倍左右。㎝，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足此機(jī)床所要求的空載起動力矩（步進(jìn)電機(jī)的空載起動頻率：150BF002型反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)允許的最高空載啟動頻率為2800，允許的最高空載運(yùn)行頻率為8000。查資料得，步進(jìn)電機(jī)為五項十帕?xí)r， 步進(jìn)電動機(jī)最大靜轉(zhuǎn)矩=按次最大靜力矩，可作為出選型號。負(fù)載慣量的計算參考同類型機(jī)床，初步選用反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)150BF002，其電動機(jī)轉(zhuǎn)動慣量=10。 條件是：1〈〈4式中：——伺服電動機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量（）可有伺服電動機(jī)技術(shù)手冊查出。I==因進(jìn)給運(yùn)動齒輪受力不大。符合要求。其實(shí)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(yàn)算滾珠絲杠副的軸向變形會影響進(jìn)給系統(tǒng)的定位精度及運(yùn)動平穩(wěn)性，因此驗(yàn)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(yàn)算臨界壓縮載荷，對于受壓的細(xì)長的滾軸絲桿，應(yīng)驗(yàn)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(fù)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(yùn)轉(zhuǎn)系數(shù)——精度系數(shù) ∴==根據(jù)CCm的原則，查 《機(jī)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(biāo)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(fù)載必小于滾珠絲杠的額定動負(fù)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(dá)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(yùn)動平穩(wěn)、低速不易爬行、隨動精度和定位精度高。回路管道5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(jī)最大切削功率P=PηK式中 P——主電動機(jī)功率，CA6140車床P=η——主傳動系統(tǒng)效率，～，取η=K——進(jìn)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(jìn)給速度m/min定位精度mm主電動機(jī)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(jī)構(gòu)（進(jìn)給箱、溜板箱、傳動絲杠、光杠、操作絲杠），利用原機(jī)床進(jìn)給箱的安裝孔和銷釘孔，安裝步進(jìn)電機(jī)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(diǎn)動控制），快速電機(jī)（，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(jī)構(gòu)，使刀架實(shí)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(jī)動進(jìn)給的傳動路線表達(dá)式為(32種) (64種)橫向機(jī)動進(jìn)給量為縱向機(jī)動進(jìn)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(shí)現(xiàn)機(jī)動進(jìn)給運(yùn)動，從而獲得縱向和橫向進(jìn)給量各64種。運(yùn)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(jī)構(gòu)，分別傳至齒輪齒條機(jī)構(gòu)或橫向進(jìn)給絲杠XXVII，使刀架做縱向或橫向機(jī)動進(jìn)給。機(jī)動進(jìn)給是由光杠XIX經(jīng)溜板箱傳動。三、縱向、橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)車削內(nèi)、外圓柱表面時，可使用機(jī)動的縱向進(jìn)給車削端面時，可使用機(jī)動的橫向進(jìn)給。車制螺紋時，刀架通過車螺紋傳動鏈得到運(yùn)動，兩端件——主軸，刀架之間必須保持嚴(yán)格的運(yùn)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(yùn)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(shí)現(xiàn)主軸高速轉(zhuǎn)動，即為450～1400r/min。圖3 CA6140車床主運(yùn)動傳動系統(tǒng)圖 寫傳動路線表達(dá)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(yùn)動傳動鏈來說，即從主電動機(jī)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(shí)現(xiàn)主軸正轉(zhuǎn)。5 在一般情況下，這種機(jī)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(diǎn)1 加工范圍較大。由于機(jī)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(jìn)給量各64種縱向一般進(jìn)給量～小進(jìn)給量～加大進(jìn)給量～橫向一般進(jìn)給量～小進(jìn)給量～加大進(jìn)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(jī)