【正文】 ) dq6齒輪傳動比計算1縱向進給齒輪箱傳動比的計算已確定縱向進給脈沖當量為δp=；滾珠絲杠導程L0=12mm，選不進電動機的步距角θb =。 2186。3186。 滾道法面半徑R R= dq 偏 心 距ee=(Rdq/2)sinβ 螺 紋伸角=arctan( L0/л/ d 0) 4186。11185。39185。22185。 128 6接觸 角β螺紋滾道公 稱 直 徑d 0 縱向、橫向及垂直方向滾珠絲杠副的幾何參數(shù) 滾珠絲杠的幾何參數(shù) 參 數(shù) 名 稱符號 關 系式WCh5012WCh4008WCh5006=9 um/m因為3級精度的絲杠允許的螺距誤差為15 um/m，故剛度足夠。180。247。=100ΔL180。 所以導程變化的總誤差：Δ180。38406247。180。= mm178。180。—滾珠絲杠截面積（mm178。F180。180。剛度驗算 滾珠絲杠工作時受軸向力和扭矩的作用，它將引起導程L0發(fā)生變化。+10185。/tan(2186。；所以由公式（18）得： η=tan2186。11185。= ==3840N= （3）選擇滾珠絲杠螺母副查閱《機床設計手冊》，可采用WCh5006型（無襯套）外循環(huán)齒差調整預緊的雙螺母滾珠絲杠副，其額定動負載為18200N，精度等級查表選為3級。=1000247。/L0180。=1000υs180。 n=1000υs/L0 （17）式中：υs— 最大切削力下的進給速度,可取最高進給速度的1/2∽1/3,； L0— 滾珠絲杠導程,初取6mm；所以由公式（15）（16）（17）計算得： n180。 T—使用壽命時間（h）。=3840N?！ぷ髫撦d(N), 180。 —最大動負載(N)； Fm180。= （15） 式中：FQ180。FQ180。計算最大動負載FQ180。180。180。=。) （14）式中： K=。+G180。+Fx180。(Fz180。180。180。180。=100 因為3級精度的絲杠允許的螺距誤差為15 um/m，故剛度足夠。=100ΔL180。30158/ mm=177。“+”用于拉伸時，“—”用于壓縮時； 由公式（13）得：ΔL180。= mm178?！獫L珠絲杠截面積（mm178。 式中： E —彈性模量，鋼為E=N/ mm178。=177。剛度驗算 滾珠絲杠工作時受軸向力和扭矩的作用，它將引起導程L0發(fā)生變化。+10185。/tan(3186。；所以由公式（12）得： η=tan3186。39185。選擇滾珠絲杠螺母副查閱《機床設計手冊》，可采用WCh4008型（無襯套）外循環(huán)齒差調整預緊的雙螺母滾珠絲杠副，其額定動負載為19700N，精度等級查表選為3級。6r/min= r/minL=60nT/ =6015000247。取數(shù)控機床T=15000h。 —運轉系數(shù), —；—；取=； —硬度系數(shù)，硬度為60HRC時=；硬度小于60HRC時＞； L—壽命（以轉為單位1，）；壽命L可按下列公式計算：L= （10）式中：n—滾珠絲杠的轉速()。 —最大動負載(N)； Fm180。FQ180。 G=4500N所以 Fm180。 f180。+G180。(FY180。=KFZ180。2橫向進給絲杠的計算和選型(選導軌為矩形導軌)（1）計算進給牽引力 Fm180。551612/ mm=177。= mm178。F —滾珠絲杠截面積（mm178。因滾珠絲杠受扭時引起的導程變化量很小，可忽略不計，故工作負載引起的導程變化量： ΔL=177。（5）剛度的驗算（絲杠螺母及軸承均進行預緊，預緊力為最大軸向負載的1/3。 6 8 12 16 232π弧度內行程變動量 ep315 6 8 12 16 23315∽400 7 9 13 18 25400∽500 8 10 15 20 27500∽630 9 11 16 22 30行程變動量公差符號有效行程lu/mm 精 度 等 級 1 2 3 4 5)= 滾珠絲杠的行程公差22185。22185。；φ— 摩擦角，取10185。（4）傳動效率計算 η=tanγ/tan(γ+φ) （7）式中：γ— 螺紋的螺旋升角,取4186。6r/min= r/minL=60nT/ =6015000247。取數(shù)控機床T=1500h。 —運轉系數(shù), —；—；取=； —硬度系數(shù)，硬度為60HRC時=；硬度小于60HRC時＞； L—壽命（以單位1，）；壽命L可按下列公式計算：L= （5） 式中：n—滾珠絲杠的轉速()。=；G=2200N；（2）縱向進給絲杠的計算和選型（選導軌為燕尾形導軌）（1）計算進給牽引力Fm(N) 縱向進給時：Fm=KFx+f39。G:為縱向溜板及工件的重力；1—導軌上的摩擦系數(shù)；f—軸套和軸架以及主軸鍵上的摩擦系數(shù)；T—主軸上的扭矩()。(Fz+G)圓形導軌Fm=Fx+f表中：Fx, Fy, Fz—切削分力(N)。(Fz+Fy+G)燕尾形導軌Fm=KFx+f39。橫向、垂直方向上絲杠傳動，螺母帶著工作臺移動，承載較大一些，采用矩形滑動導軌。100=3600N （2）式中取 V線=100m/min 端銑時銑削力的經驗比值 端銑方式比值對稱端銑不對稱逆銑不對稱順銑F縱/Fz~~~F垂/Fz~~~F橫/Fz~~~端銑時由表格選取參數(shù)計算得銑削時切削力各分力為： F縱=Fz=3600=1260N F垂=Fz=3600=3240NF橫=Fz=3600=1908N 周銑方式比值逆銑順銑F縱/Fz~~F垂/Fz~~F橫/Fz~~圓柱銑刀的銑削時由表格選取參數(shù)計算得銑削時切削力各分力為：F縱=Fz=3600=3960NF垂=Fz=3600=1440NF橫=Fz=3600=1080N以上是從刀具角度進行計算,從機床和夾具設計角度為便于和機床坐標系統(tǒng)一,在機床坐標系中:端銑時:Fz = F縱=1260NFy = F垂=3240NFx= F橫=1908N圓柱銑刀的銑削時:Fx = F縱=3960NFy= F垂=1440NFz = F橫=1080N4機床導軌的選擇縱向方向上絲杠帶著工作臺沿導軌移動，要求移動部件對指令信號作出快速響應的同時，還要求有恒定的摩擦阻力和無爬行現(xiàn)象。3切削力的計算切削力的計算：由《機床設計手冊》可知，切削功率為：N切削功率=KηN額=1=6（KW） （1）式中：N額—主傳動電動機功率，取N額=(KW)η—主傳動系統(tǒng)總功率，取η=；η=（∽）；K—進給系統(tǒng)功率系數(shù)，K =1?！?。第三章 伺服進給系統(tǒng)機械部分的設計計算和選型1工作臺總質量的估算 數(shù)控系統(tǒng)的工作臺包括溜板箱、床鞍、拖板等零部件，則工作臺的總質量等于上述零部件的質量和。（b）、將步進電動機直接與絲杠相連接。其改造量較大，通常改造部位有導軌副、進給箱和移動元件等。 因所選開環(huán)控制方式，故無須位置檢測元件。(a)、確定控制方式：因X6132屬小型機床，數(shù)控化改造采用開環(huán)控制方式，數(shù)控系統(tǒng)多為以單板機或單片機為主控制單元的簡易控制系統(tǒng)。主軸箱體內的傳動部分不需要改造，主傳動機械部分改造主要是主軸部件和支承或工作臺導軌的改造。因X6132是小型銑床改造故主傳動用普通交流電動機拖動。5滾動絲桿沒有自鎖能力，垂直坐標不能鎖住，工作臺會自動下降，可采用超越離合器和摩擦離合器產生制動達到自鎖。也可采用軟件補償進給量的方法消除。2改造前先測出絲桿傳動間隙，并在編程時予以補償，改造后應測出有關參數(shù)，如最大實載切削速度、最大背刀吃刀量等，作為編程時參考依據。（5）、橫向進給系統(tǒng)改造裝配圖一份。改造后的整理布置圖一份。（3）（2）、在縱向和橫向具有直線和圓弧插補功能。將萬能臥式銑床的本體進行適當?shù)男迯秃透脑?，配上經濟型?shù)控系統(tǒng)和伺服系統(tǒng)，改造成性能和價格比較高的經濟型數(shù)控銑床，具有重大的社會經濟意義。對復雜零件而言難度越高功效提高得越多。2性能穩(wěn)定可靠因原機床各基礎件經過長期時效，幾乎不會產生應力變形而影響精度。一般大型機嚴肅認真的改造只需工作床改造只需花新機床購置費的1/3。 數(shù)控銑床改造總體方案的擬訂1設計目的和意義通過畢業(yè)設計，學習了系統(tǒng)地綜合運用所學的知識和技能解決實際工程問題的本領，鞏固和加深時所學知識的理解，并且通過畢業(yè)設計的實踐擴大和補充了知識，使認識提高到一個新的水平，通過畢業(yè)設計的實踐，培養(yǎng)了調查研究的習慣和工作能力，練習查閱查閱資料和有關標準，查閱工具書或參考書，合理選擇設計計算公式，正確計算，并能以圖紙和說明書表達設計的思想和結果，通過畢業(yè)設計，不但提高了解決具體問題的獨立工作能力，具體動腦動手能力，而且建立了正確的設計和科研思想和牢固樹立實事求是的態(tài)度。針對上述問題，對照改造目標和典型工件，編寫改造任務書，做到改造后的機床達到一定的先進性和實用性。5數(shù)控改造的可行性分析主要是瞄準改造目標及加工對象，對被改造機床進行結構、性能、精度等技術現(xiàn)狀的全面分析。從實際可操作性出發(fā)列出幾種應考慮的情況：從機床自身的價值考慮，分析要達到改造目標所需投入是否偏高；從該機床在本單位產品制造中的地位和重要程度來分析改造價值；從該機床的投入產出率估算，是否能較快收回投資，然后迅速產生較好效益； 機床改造后提高了機床精度，增加了功能，是否能使本單位產品提高水平，或者能有利于開發(fā)新產品，從而獲得附加效益。售后服務有保障 目前，比較大的經濟型數(shù)控系統(tǒng)生產廠家，在全國范圍內都建立有售后服務網，并在主要工業(yè)城市設有售后服務點。7 并且一些進口的數(shù)控系統(tǒng)，即使你能判斷出問題的所在，但你沒有可替換的備件或元件，最后也只得求助系統(tǒng)的制造商或代理商，花去的費用相當可觀。中、高檔的數(shù)控系統(tǒng)因為系統(tǒng)環(huán)節(jié)比較多、結構比較復雜，出現(xiàn)問題后，使用單位的維修人員不能準確判斷，常常要依賴系統(tǒng)的生產廠家來解決問題。操作簡單 經濟型數(shù)控系統(tǒng)之所以在我國具有強大的生命力，能夠生存并迅速發(fā)展，除了價格方面的優(yōu)勢外，另一個突出的特點就是其使用方面的“簡易”性，與中、高檔數(shù)控系統(tǒng)相比，它具有操作簡單、方便易學的特點，適合目前我國企業(yè)的員工水平，容易掌握和使用，不需要花大力氣進行培訓，用戶樂意接受。5 經濟型數(shù)控系統(tǒng)的成本通常不超過主機成本的1/3，具有可觀的經濟性，其價格大約是同等配置帶伺服電機系統(tǒng)的1/4，甚至更低，它特別適合于普通機床的數(shù)控化改造，易于在生產一線大面積推廣。目前，諸如燒功率管的系統(tǒng)性故障與5年前相比明顯降低，MTBF一般可達500010000小時。3可以進行故障自診斷，可與PC機通訊實現(xiàn)“海量”存儲[25]。快移速度可達8000mm/min，并有完整的S、M、T功能。既可采用開環(huán)控制，也可實現(xiàn)閉環(huán)控制。目前的經濟型數(shù)控系統(tǒng)，已經具有一定的開放性，用戶可以根據需要增加系統(tǒng)的功能。加工出的產品尺寸一致性好、合格率高。經型數(shù)控系統(tǒng)可以滿足一般的精度要求，用于加工形狀簡單的直線、斜線、圓弧以及帶有螺紋的零件。2功能較全 目前高檔型數(shù)控系統(tǒng)和普及型數(shù)控系統(tǒng)的功能雖然越來越齊全，但因價格較貴，且在某些具體應用的場合，這些系統(tǒng)的功能得不到充分應用。同時一些非傳統(tǒng)用戶如印刷、包裝、醫(yī)療、縫紉、化工等行業(yè)對經濟型數(shù)控系統(tǒng)的需求也在增加。數(shù)控機床維修、升級改造與購買新機床相比，只需花費購買相同新機床30%以下的費用即可獲得相同的使用效果，因此，機床的數(shù)控維修改造具有很多優(yōu)勢。只要找出主要的技術難點，解決好關鍵技術問題，就能以最小的投資盤活最大的存量資產，即可爭取到最大的經濟效益和社會效益。這也就從宏觀上說明了機床數(shù)控化改造的必要性。而我們在信息技術改造傳統(tǒng)產業(yè)方面比發(fā)達國家約落后20年。以及在其生產的產品中增加信息技術，包括人工智能等的含量。其本質是，采用信息技術對傳統(tǒng)產業(yè)（包括軍、民機械工業(yè)）進行技術改造。數(shù)控技術已經成為制造業(yè)自動化的核心技術和基礎技術。以上這些優(yōu)越性是前人想象不到的，是一個極為重大的突破。 由以上五條派生的好處。 （7）擁有自動報警、自動監(jiān)控、自動補償?shù)榷喾N自律功能，因而可實現(xiàn)長時間無人看管加工。 （5）加工零件的精度高，尺寸分散度小，使裝配容易，不再需要修配。（4）由于計算機有記憶和存儲能力，可以將輸入的程序記住和存儲下來，然后按程序規(guī)定的順序自動去執(zhí)行，從而實現(xiàn)自動化。（2）由于計算機有高超的運算能力，可以瞬時準確地計算出每個坐標軸瞬時應該運動的運動量，因此可以復合成復雜的曲線或曲面。數(shù)控機床的改造的必要性1微觀看改造的必要性 微觀上看，數(shù)控機床比傳統(tǒng)機床有以下突出的優(yōu)越性，而且這些優(yōu)越性均來自數(shù)控系統(tǒng)所包含的計算機的威力。由于國外企業(yè)將更加不愿轉讓技術，更愿意通過在華舉辦由他們控制的企業(yè)來與內資機械企業(yè)爭奪中國用戶的訂單，國內用戶也有了更多的便利采購外資產品，從而部分處于成長初期的重要產品自