【正文】 o 2πηi=1340 =128 所以，快速空載啟動所需力矩 M=Mamax+Mf+Mo=103++= 切削時所需力矩 M=Mat+Mf+Mo+Mt=+++128= 快速進(jìn)給時所需力矩 M=Mf+Mo=+= 由以上分析計算可知：所需最大力矩Mamax發(fā)生在快速啟動時 Mmax= (2)橫向齒輪及轉(zhuǎn)矩的有關(guān)計算1)有關(guān)齒輪計算，由前面的條件可知： 工作臺重量：W=30kgf=300N(根據(jù)圖紙粗略計算)滾珠絲杠的導(dǎo)程: Lo=4mm步距角: α=176。 Lo絲杠導(dǎo)程，cm。Ma= （312）式中, J轉(zhuǎn)動慣量, n絲杠轉(zhuǎn)速,r/min T時間常數(shù),s當(dāng)n=nmax時 Ma=Mamax nmax=VmaxILo=2000 = r/min Mamax= 104=當(dāng)n=nt時, Ma=matnt=n主fLo=1000VπD fi L0=10001008012 = r/minMat= 104==FoLo 2πηi =f’wLo 2πηi （313）式中 f’導(dǎo)軌上的摩擦系數(shù) nt切削加工時的轉(zhuǎn)速，r/min。 Mat切削時折算到電動機軸上的加速力矩。 Mf折算到電動機軸上的摩擦力矩。因此，折算到步進(jìn)電機軸上的總的轉(zhuǎn)動慣量J=(1/i2)（JS+Jz2）+Jz1+J1=(1/)（+）++= =. cm2表33滾珠絲杠的轉(zhuǎn)動慣量絲杠名義直徑/mm導(dǎo)程/mm絲杠名義直徑/mm導(dǎo)程/mm204501051225560861030512670835510612880104051269010812456100128161020506120208243）所需轉(zhuǎn)動力矩計算快速空載啟動時所需力矩 M=Mamax+Mf+Mo最大切削負(fù)載時所需力矩 M=Mat+Mf+Mo+Mt快速進(jìn)給時所需力矩M=Mf+Mo式中, Mamax空載啟動時折算到電動機軸上的加速度力矩。/step脈沖當(dāng)量: δp=快速進(jìn)給速度：Vmax=2m/min所以,變速箱內(nèi)齒輪的傳動比i=Z2 Z1= φL0360δp =12 360 = （39） 齒輪的有關(guān)參數(shù)選取如下: Z1=32 , Z2=40 ,模數(shù)m=2mm 齒寬 b=20mm 壓力角α=20176。320/104π252=177。 橫向滾珠絲杠螺母副的型號選擇與校核步驟（1）型號選擇1）最大工作載荷計算由于導(dǎo)向為貼塑導(dǎo)軌，則：k= f’=,F1為工作臺進(jìn)給方向載荷，F(xiàn)l=2141N,Fv=5360N,Fc=1340N,G=60kg,t=15000h,最大工作載荷：Fm=kF1+f’(Fv+2Fc+G) =2144+(5360+21340+75) =2）最大動載荷的計算 V橫=1400r/min n橫絲=v橫1/2/L0縱=11061/2/4= L=60nt/=6015000/106= C=3LfmFm == ∴初選滾珠絲杠型號為：CD50其基本參數(shù)為Dw=,λ=2o11’,L0=6mm,dm=50mm,圈數(shù)列數(shù)1(2) 橫向滾珠絲杠的校核1）傳動效率η計算 η==tgλ/tg(λ+φ)=tg2o11 ’/tg(2o11 ’+10’)=93%2) 剛度驗算1. 絲杠的拉壓變形量δ1=177。失穩(wěn)時的臨界載荷為Fk Fk=fz2EI/L2 （38）式中：E為絲杠材料彈性模量，對鋼E=104Mpa；I為截面慣性矩，對絲杠圓截面I=πdl4/64(mm4)(dl為絲杠的底徑)；L為絲杠的最大工作長度（mm）；fz為絲杠的支撐方式系數(shù)由表31查得。2280/10π()2 =2）滾珠與螺紋滾道間的接觸變形量δ2采用有預(yù)緊的方式，因此用公式δ2=Fm3DwFyjZ2 （37） = 2 =在這里 Fyj =1/3Fm=1/3=597N Z=πdm/Dw=63/= Z∑=1= 絲杠的總變形量δ=δ1+δ2=+=，故所選絲杠合格。絲杠的拉壓變形量δ1 δ1=177?？紤]到簡易經(jīng)濟改裝，所以采用外循環(huán)。因此有Ca＞C=11740N另外例如滾珠絲杠副有可能在靜態(tài)或低速運轉(zhuǎn)下工作并受載，那么還需考慮其另一種失效形式滾珠接觸面上的塑性變形。L0為絲杠的基本導(dǎo)程，查資料得L0=12mm。n為絲杠轉(zhuǎn)速（r／min）,n=1000v／L0?？v切外圓時，機床的主切削力Fz可以用下式計算： Fz=CFzαPXFzfyFzVnFz KFz （32） =5360(N) 由《金屬切削原理》知：Fz:Fx:Fy=1:: （33） 得 Fx=1340(N) Fy=2144(N)因為車刀裝夾在拖板上的刀架內(nèi)，車刀受到的車削抗力將傳遞到進(jìn)給拖板和導(dǎo)軌上，車削作業(yè)時作用在進(jìn)給托板的載荷F1﹑Fv和Fc與車刀所受到的車削抗力有對應(yīng)關(guān)系。切深抗力Fy與縱向進(jìn)給垂直，影響加工精度或已加工表面質(zhì)量。由于原普通CA6140機床的縱向?qū)к壥侨切螌?dǎo)軌，則用公式31計算工作載荷的大小。 縱向滾珠絲杠螺母副的副的型號選擇雨校核步驟（1）最大工作荷載計算滾珠絲杠的工作載荷Fm（N）是指滾珠絲杠副的在驅(qū)動工作臺時滾珠絲杠所承受的軸向力，也叫做進(jìn)給牽引力。對經(jīng)濟型數(shù)控機床來說，,在CA6140的技術(shù)參數(shù)中。計算簡圖如下圖31所示：圖31計算簡圖圖32進(jìn)給系統(tǒng)計算簡圖 確定系統(tǒng)的脈沖當(dāng)量脈沖當(dāng)量是指一個進(jìn)給脈沖使機床執(zhí)行部件產(chǎn)生的進(jìn)給量,它是衡量數(shù)控機床加工精度的一個基本參數(shù)。刀架：拆除原刀架，改裝自動回轉(zhuǎn)四方刀架總成。溜板箱部分：全部拆除，在原來安裝滾珠絲杠中間支撐架和螺母以及部分操作按鈕。以下是其中的一種方案：掛輪架系統(tǒng)：全部拆除，在原掛輪主動軸處安裝光電脈沖發(fā)生器。（2）機械結(jié)構(gòu)改裝部分應(yīng)注意裝配的工藝性，考慮正確的裝配順序，保正安裝、調(diào)試、拆卸方便，需經(jīng)常調(diào)整的部位調(diào)整應(yīng)方便。1400?，F(xiàn)列出CA6140臥式機床的技術(shù)數(shù)據(jù)：名稱 技術(shù)參數(shù) 在床身上 400mm工件最大直徑 在刀架上 210mm頂尖間最大距離 650。（8）采用貼塑導(dǎo)軌，以減小導(dǎo)軌的摩擦力。（6）縱向和橫向進(jìn)給是兩套獨立的傳動鏈，它們由步進(jìn)電機、齒輪副、絲杠螺母副組成，其傳動比應(yīng)滿足機床所要求的分辨率。（4）根據(jù)系統(tǒng)的功能要求，微機數(shù)控系統(tǒng)中除了CPU外，還包括擴展程序存儲器，擴展數(shù)據(jù)存儲器、I/O接口電路；包括能輸入加工程序和控制命令的鍵盤，能顯示加工數(shù)據(jù)和機床狀態(tài)信息的顯示器，包括光電隔離電路和步進(jìn)電機驅(qū)動電路，此外，系統(tǒng)中還應(yīng)包括螺紋加工中用的光電脈沖發(fā)生器和其他輔助電路。（3）根據(jù)普通機床最大的加工尺寸、加工精度、控制速度以及經(jīng)濟性要求，經(jīng)濟型數(shù)控機床一般采用8位微機。（1）普通機床數(shù)控化改造后應(yīng)具有定位、縱向和橫向的直線插補、圓弧插補功能，還要求能暫停，進(jìn)行循環(huán)加工和螺紋加工等，因此，數(shù)控系統(tǒng)選連續(xù)控制系統(tǒng)。由于加工