【正文】 徑D1D1=d0+(∽) dq6齒輪傳動比計(jì)算1縱向進(jìn)給齒輪箱傳動比的計(jì)算已確定縱向進(jìn)給脈沖當(dāng)量為δp=；滾珠絲杠導(dǎo)程L0=12mm，選不進(jìn)電動機(jī)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(guān) 系式WCh5012WCh4008WCh5006=9 um/m因?yàn)?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(dǎo)程變化的總誤差：Δ180。38406247。180。= mm178。180?！獫L珠絲杠截面積（mm178。F180。180。剛度驗(yàn)算 滾珠絲杠工作時(shí)受軸向力和扭矩的作用，它將引起導(dǎo)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(jī)床設(shè)計(jì)手冊》，可采用WCh5006型（無襯套）外循環(huán)齒差調(diào)整預(yù)緊的雙螺母滾珠絲杠副，其額定動負(fù)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(jìn)給速度,可取最高進(jìn)給速度的1/2∽1/3,； L0— 滾珠絲杠導(dǎo)程,初取6mm；所以由公式（15）（16）（17）計(jì)算得： n180。 T—使用壽命時(shí)間（h）。=3840N?！ぷ髫?fù)載(N), 180。 —最大動負(fù)載(N)； Fm180。= （15） 式中：FQ180。FQ180。計(jì)算最大動負(fù)載FQ180。180。180。=。) （14）式中： K=。+G180。+Fx180。(Fz180。180。180。180。=100 因?yàn)?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(shí)，“—”用于壓縮時(shí)； 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(yàn)算 滾珠絲杠工作時(shí)受軸向力和扭矩的作用，它將引起導(dǎo)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(jī)床設(shè)計(jì)手冊》，可采用WCh4008型（無襯套）外循環(huán)齒差調(diào)整預(yù)緊的雙螺母滾珠絲杠副，其額定動負(fù)載為19700N，精度等級查表選為3級。6r/min= r/minL=60nT/ =6015000247。取數(shù)控機(jī)床T=15000h。 —運(yùn)轉(zhuǎn)系數(shù), —；—；取=； —硬度系數(shù)，硬度為60HRC時(shí)=；硬度小于60HRC時(shí)＞； L—壽命（以轉(zhuǎn)為單位1，）；壽命L可按下列公式計(jì)算：L= （10）式中：n—滾珠絲杠的轉(zhuǎn)速()。 —最大動負(fù)載(N)； Fm180。FQ180。 G=4500N所以 Fm180。 f180。+G180。(FY180。=KFZ180。2橫向進(jìn)給絲杠的計(jì)算和選型(選導(dǎo)軌為矩形導(dǎo)軌)（1）計(jì)算進(jìn)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(shí)引起的導(dǎo)程變化量很小，可忽略不計(jì)，故工作負(fù)載引起的導(dǎo)程變化量： ΔL=177。（5）剛度的驗(yàn)算（絲杠螺母及軸承均進(jìn)行預(yù)緊，預(yù)緊力為最大軸向負(fù)載的1/3。 6 8 12 16 232π弧度內(nèi)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(jì)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(jī)床T=1500h。 —運(yùn)轉(zhuǎn)系數(shù), —；—；取=； —硬度系數(shù)，硬度為60HRC時(shí)=；硬度小于60HRC時(shí)＞； L—壽命（以單位1，）；壽命L可按下列公式計(jì)算：L= （5） 式中：n—滾珠絲杠的轉(zhuǎn)速()。=；G=2200N；（2）縱向進(jìn)給絲杠的計(jì)算和選型（選導(dǎo)軌為燕尾形導(dǎo)軌）（1）計(jì)算進(jìn)給牽引力Fm(N) 縱向進(jìn)給時(shí)：Fm=KFx+f39。G:為縱向溜板及工件的重力；1—導(dǎo)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(dǎo)軌Fm=Fx+f表中：Fx, Fy, Fz—切削分力(N)。(Fz+Fy+G)燕尾形導(dǎo)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(dǎo)軌。100=3600N （2）式中取 V線=100m/min 端銑時(shí)銑削力的經(jīng)驗(yàn)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(shí)由表格選取參數(shù)計(jì)算得銑削時(shí)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(shí)由表格選取參數(shù)計(jì)算得銑削時(shí)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(jìn)行計(jì)算,從機(jī)床和夾具設(shè)計(jì)角度為便于和機(jī)床坐標(biāo)系統(tǒng)一,在機(jī)床坐標(biāo)系中:端銑時(shí):Fz = F縱=1260NFy = F垂=3240NFx= F橫=1908N圓柱銑刀的銑削時(shí):Fx = F縱=3960NFy= F垂=1440NFz = F橫=1080N4機(jī)床導(dǎo)軌的選擇縱向方向上絲杠帶著工作臺沿導(dǎo)軌移動，要求移動部件對指令信號作出快速響應(yīng)的同時(shí)，還要求有恒定的摩擦阻力和無爬行現(xiàn)象。3切削力的計(jì)算切削力的計(jì)算：由《機(jī)床設(shè)計(jì)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(jī)功率，取N額=(KW)η—主傳動系統(tǒng)總功率，取η=；η=（∽）；K—進(jìn)給系統(tǒng)功率系數(shù)，K =1。～。第三章 伺服進(jìn)給系統(tǒng)機(jī)械部分的設(shè)計(jì)計(jì)算和選型1工作臺總質(zhì)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(zhì)量等于上述零部件的質(zhì)量和。（b）、將步進(jìn)電動機(jī)直接與絲杠相連接。其改造量較大，通常改造部位有導(dǎo)軌副、進(jìn)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(jī)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(jī)或單片機(jī)為主控制單元的簡易控制系統(tǒng)。主軸箱體內(nèi)的傳動部分不需要改造，主傳動機(jī)械部分改造主要是主軸部件和支承或工作臺導(dǎo)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(jī)拖動。5滾動絲桿沒有自鎖能力，垂直坐標(biāo)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(chǎn)生制動達(dá)到自鎖。也可采用軟件補(bǔ)償進(jìn)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(shí)予以補(bǔ)償，改造后應(yīng)測出有關(guān)參數(shù)，如最大實(shí)載切削速度、最大背刀吃刀量等，作為編程時(shí)參考依據(jù)。（5）、橫向進(jìn)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(bǔ)功能。將萬能臥式銑床的本體進(jìn)行適當(dāng)?shù)男迯?fù)和改造，配上經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)和伺服系統(tǒng)，改造成性能和價(jià)格比較高的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控銑床，具有重大的社會經(jīng)濟(jì)意義。對復(fù)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(jī)床各基礎(chǔ)件經(jīng)過長期時(shí)效，幾乎不會產(chǎn)生應(yīng)力變形而影響精度。一般大型機(jī)嚴(yán)肅認(rèn)真的改造只需工作床改造只需花新機(jī)床購置費(fèi)的1/3。 數(shù)控銑床改造總體方案的擬訂1設(shè)計(jì)目的和意義通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，學(xué)習(xí)了系統(tǒng)地綜合運(yùn)用所學(xué)的知識和技能解決實(shí)際工程問題的本領(lǐng)，鞏固和加深時(shí)所學(xué)知識的理解，并且通過畢業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)踐擴(kuò)大和補(bǔ)充了知識，使認(rèn)識提高到一個(gè)新的水平，通過畢業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)踐，培養(yǎng)了調(diào)查研究的習(xí)慣和工作能力，練習(xí)查閱查閱資料和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，查閱工具書或參考書，合理選擇設(shè)計(jì)計(jì)算公式，正確計(jì)算，并能以圖紙和說明書表達(dá)設(shè)計(jì)的思想和結(jié)果，通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，不但提高了解決具體問題的獨(dú)立工作能力，具體動腦動手能力，而且建立了正確的設(shè)計(jì)和科研思想和牢固樹立實(shí)事求是的態(tài)度。針對上述問題，對照改造目標(biāo)和典型工件，編寫改造任務(wù)書，做到改造后的機(jī)床達(dá)到一定的先進(jìn)性和實(shí)用性。5數(shù)控改造的可行性分析主要是瞄準(zhǔn)改造目標(biāo)及加工對象，對被改造機(jī)床進(jìn)行結(jié)構(gòu)、性能、精度等技術(shù)現(xiàn)狀的全面分析。從實(shí)際可操作性出發(fā)列出幾種應(yīng)考慮的情況：從機(jī)床自身的價(jià)值考慮，分析要達(dá)到改造目標(biāo)所需投入是否偏高；從該機(jī)床在本單位產(chǎn)品制造中的地位和重要程度來分析改造價(jià)值；從該機(jī)床的投入產(chǎn)出率估算，是否能較快收回投資，然后迅速產(chǎn)生較好效益； 機(jī)床改造后提高了機(jī)床精度，增加了功能，是否能使本單位產(chǎn)品提高水平，或者能有利于開發(fā)新產(chǎn)品，從而獲得附加效益。售后服務(wù)有保障 目前，比較大的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠家，在全國范圍內(nèi)都建立有售后服務(wù)網(wǎng)，并在主要工業(yè)城市設(shè)有售后服務(wù)點(diǎn)。7 并且一些進(jìn)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(fèi)用相當(dāng)可觀。中、高檔的數(shù)控系統(tǒng)因?yàn)橄到y(tǒng)環(huán)節(jié)比較多、結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，出現(xiàn)問題后，使用單位的維修人員不能準(zhǔn)確判斷，常常要依賴系統(tǒng)的生產(chǎn)廠家來解決問題。操作簡單 經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)之所以在我國具有強(qiáng)大的生命力，能夠生存并迅速發(fā)展，除了價(jià)格方面的優(yōu)勢外，另一個(gè)突出的特點(diǎn)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(xué)的特點(diǎn)，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(jìn)行培訓(xùn)，用戶樂意接受。5 經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)的成本通常不超過主機(jī)成本的1/3，具有可觀的經(jīng)濟(jì)性，其價(jià)格大約是同等配置帶伺服電機(jī)系統(tǒng)的1/4，甚至更低，它特別適合于普通機(jī)床的數(shù)控化改造，易于在生產(chǎn)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(dá)500010000小時(shí)。3可以進(jìn)行故障自診斷，可與PC機(jī)通訊實(shí)現(xiàn)“海量”存儲[25]?？煲扑俣瓤蛇_(dá)8000mm/min，并有完整的S、M、T功能。既可采用開環(huán)控制，也可實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。目前的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)，已經(jīng)具有一定的開放性，用戶可以根據(jù)需要增加系統(tǒng)的功能。加工出的產(chǎn)品尺寸一致性好、合格率高。經(jīng)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(jià)格較貴，且在某些具體應(yīng)用的場合，這些系統(tǒng)的功能得不到充分應(yīng)用。同時(shí)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(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)的需求也在增加。數(shù)控機(jī)床維修、升級改造與購買新機(jī)床相比，只需花費(fèi)購買相同新機(jī)床30%以下的費(fèi)用即可獲得相同的使用效果，因此，機(jī)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(shù)難點(diǎn)，解決好關(guān)鍵技術(shù)問題，就能以最小的投資盤活最大的存量資產(chǎn)，即可爭取到最大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。這也就從宏觀上說明了機(jī)床數(shù)控化改造的必要性。而我們在信息技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)方面比發(fā)達(dá)國家約落后20年。以及在其生產(chǎn)的產(chǎn)品中增加信息技術(shù)，包括人工智能等的含量。其本質(zhì)是，采用信息技術(shù)對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)（包括軍、民機(jī)械工業(yè)）進(jìn)行技術(shù)改造。數(shù)控技術(shù)已經(jīng)成為制造業(yè)自動化的核心技術(shù)和基礎(chǔ)技術(shù)。以上這些優(yōu)越性是前人想象不到的，是一個(gè)極為重大的突破。 由以上五條派生的好處。 （7）擁有自動報(bào)警、自動監(jiān)控、自動補(bǔ)償?shù)榷喾N自律功能，因而可實(shí)現(xiàn)長時(shí)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(jì)算機(jī)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(shí)現(xiàn)自動化。（2）由于計(jì)算機(jī)有高超的運(yùn)算能力，可以瞬時(shí)準(zhǔn)確地計(jì)算出每個(gè)坐標(biāo)軸瞬時(shí)應(yīng)該運(yùn)動的運(yùn)動量，因此可以復(fù)合成復(fù)雜的曲線或曲面。數(shù)控機(jī)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(jī)床比傳統(tǒng)機(jī)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(jì)算機(jī)的威力。由于國外企業(yè)將更加不愿轉(zhuǎn)讓技術(shù)，更愿意通過在華舉辦由他們控制的企業(yè)來與內(nèi)資機(jī)械企業(yè)爭奪中國用戶的訂單，國內(nèi)用戶也有了更多的便利采購?fù)赓Y產(chǎn)品，