【正文】 和螺紋加工等，數(shù)控系統(tǒng)選連續(xù)控制系統(tǒng)。（4）根據(jù)普通車床最大的加工尺寸、加工精度、控制速度以及經(jīng)濟性要求，經(jīng)濟型數(shù)控機床的系統(tǒng)一般采用國產(chǎn)機床系統(tǒng)，如廣州數(shù)控設備廠的GSK980TA數(shù)控系統(tǒng)，其為兩軸聯(lián)動，功能比較齊全，價格便宜。（6）縱向和橫向進給是兩套獨立的傳動鏈，它們由步進電機、齒輪副、絲杠螺母副組成，其傳動比應滿足機床所要求的分辨率。（8）為了減少改造的復雜性，主軸要求不改造。改造CA6140機床設計參數(shù)如下：最大加工直徑：在床面上400mm 在橫刀架以上210mm最大加工長度：1000mm快進速度：橫向600N主電機功率：控制坐標數(shù)： 進給傳動鏈間隙補償量：（1） 原機床的主要結構布局基本不變，盡量減少改動量，以降低成本縮短改造周期。在選擇數(shù)控系統(tǒng)的型號時，要考慮CA6140機床的加工精度，加工精度可達IT7級，要求6140能加工復雜的零件，所以數(shù)控系統(tǒng)選擇連續(xù)型控制的，開環(huán)控制系統(tǒng)。根據(jù)經(jīng)濟性，實用性的比較，確定使用國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)，廣州數(shù)控廠的GSK980TA數(shù)控系統(tǒng)，此系統(tǒng)功能齊全，價格便宜，操作方便，性能穩(wěn)定，比較適合與經(jīng)濟型的數(shù)控機床。在改造中應考慮有類似的數(shù)控裝置。（2）全封閉式裝置，集成高度，整機工藝結構合理，抗干擾能力強，可靠性強。（4）可變電子齒輪比，應用方便。（6）中文、英文（選配）菜單，界面友好，操作方便。螺紋功能米制/英制單頭直螺紋、錐螺紋及米制/英制端面螺紋，螺紋退尾長度可定。切削液啟停，卡盤夾緊/松開，尾座進退，MDI/自動方式可控制主軸變頻自動換擋程序編輯程序容量：40kb，63個程序子程序：可編程通信RS232通信接口為標準配置，可選配通信功能，提供通信軟件及通信電纜，與PC機雙向傳送程序抗干擾能力符合GB/T —2006的要求適配部件開關電源：GSK PB（配套使用，已安裝連線）驅動裝置：DF3A系列三相反應式，DY3B系列混合式，DA98系列交流伺服刀架控制器：GSK TB裝配形式標準面板，大面板，箱式一體化下出線，一體化后出線外形尺寸（420*260*136mm）/（420*320*136mm）（小/大）質(zhì)量（含開關電源） 本章節(jié)主要介紹了此次改造的數(shù)控系統(tǒng)的選型，對系統(tǒng)的要求，以及一些系統(tǒng)參數(shù)的列舉。三 車床絲杠的改造與伺服系統(tǒng)的改造設計（1）傳動效率高。（2）運動平穩(wěn)，摩擦小，靈敏度高，低速無爬行。（4）定位精度和重復精度高。（6）同步性好，用幾套相同的滾珠絲杠副同時傳動幾個相同的部件裝置時，可獲得較好的同步性。旋轉運動變?yōu)橹本€運動。進給系統(tǒng)改造設計需要改動的主要部分有掛輪架、進給箱、溜板箱、溜板掛輪架系統(tǒng)：全部拆除，在原掛輪主動軸處安裝光電脈沖發(fā)生器。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。母副、橫向進給步進電機與齒輪減速箱總成安裝在橫溜板后部并與滾珠絲杠相連。由《機床設計手冊》可知，切削功率Pc = PKη （31）式中 P——主軸電動機功率，P =； η——主傳動系統(tǒng)總效率，~，一般取η=:； K——進給系統(tǒng)功率系數(shù)，取K=。要求：經(jīng)濟、易調(diào)試、穩(wěn)定。原因：雙圓弧型面接觸角不變，雙圓弧交接處尚有小空隙可容納一些臟污，這對滾珠絲杠有利而不至于堵塞。方案：選用外循環(huán)。③軸向間隙的調(diào)整和預緊力的選擇：墊片式、螺紋式、齒差式。方案：選用雙螺母墊片式預緊。（3）計算進給牽引力Fm（N）。 K——顛覆力矩影響的試驗系數(shù)，K =； f——滑動導軌摩擦因數(shù)， f =~，取f = G——溜板及刀架重力， G =1000N則 Fm = + (3456 +1000)N =(4)計算最大動載荷C(N) C = fwfh Fm （36）其中 t = n =式中 t——壽命，以106為1單位； n——絲杠轉速； P0——滾珠絲杠導程，初選P0=6mm Vs——最大切削力下得進給速度，可取最高進給速度的1/3~1/2，本機床取1/2； fw——運轉系數(shù)，按一般運轉fw　＝１．２～１．５，取fw =； fh——硬度系數(shù)，為60HRC時，fh =1，小于60HRC時，fh 1，本機床取1； T——使用壽命，按15000H計算。查《機械設計手冊》，根據(jù)CCa（Ca是絲杠的額定載荷，見表41）的原則，使選取的滾珠絲杠的額定動載荷大于計算的最大工作載荷。CDM4006—5的額定動載荷為28771N ,故強度足夠。根據(jù)《機械原理》，絲杠螺母副的傳動效率η0為 （310）式中 φ——摩擦角，φ =10，； γ——螺旋升角，根據(jù)tanγ=螺距 （ 公稱直徑），可得則 ==2）剛度驗算。 （311）式中 E——材料彈性模量，對于剛，E = 104MPa A——滾珠絲杠的截面積，按絲杠螺紋底徑確定d，即d =，則 A =d2 = （312） P0——滾珠絲杠導程，P0 =6mm =。ΔP0 = 177。 106cm 滾珠絲杠受轉矩引起的導程變化量ΔP1很小，可以忽略不計，即ΔP1 =ΔP0，所以導程變形總量誤差 ΔP總 =式中 ΔP總——縱向最大行程，由《機床說明書》可知，P總=900mm=90cm。3）穩(wěn)定性校核。根據(jù)公式 Fk = （314）式中 ——絲杠的支撐方式系數(shù)，查《機械零件設計手冊》可知，=（雙推支撐） E——材料彈性模量，對于鋼，E= MPa L——絲杠兩支撐端距離，查《機械零件設計手冊》可知，CDM4006—5絲杠兩支撐端距離為1600mm =160cm； K——滾珠絲杠的靜安全系數(shù)，取 K = 1/4。 I =， 其中d =（d0 – ） （315）式中 d0——滾珠絲杠的公稱直徑，d0 = 40mm=4 cm； Dw——滾珠絲杠的滾珠直徑，Dw ==。由于進給運動時齒輪受力不大，且根據(jù)優(yōu)先選用第一系列的原則，取模數(shù)m=2mm，由經(jīng)驗公式可知，齒寬b =20mm，則分度圓直徑分別為： （320） （321）中心距為： （322）（1）切削力的計算。 （323） （324）(2)滾珠絲杠設計計算滾珠絲杠的選型的方案可以參考縱向滾珠絲杠的設計選型，方案來設計。②滾珠循環(huán)方式：內(nèi)循環(huán)、外循環(huán)。（3）計算進給牽引力Fm（N）。由上面初選的絲杠導程及計算所得的最大動載荷，選取滾珠絲杠型號為CDM2004—5，其表示外循環(huán)插管式、雙螺母墊片預緊、導珠管埋入式的滾珠絲杠，公稱直徑為20mm，導程為4mm，右螺紋，載荷鋼球為5圈，精度3級的定位滾珠絲杠副。CDM2004—5型滾珠絲杠具體參數(shù)見表42表33CDM2004—5型滾珠絲杠具體參數(shù)公稱直徑/mm導程/mm鋼球直徑/mm螺紋底徑/mm絲杠外徑/mm額定負載/N接觸剛度/（N/μm）d0P0Dwd1d 2CaC0a20410639287221178表34螺母安裝連接尺寸/mmDD1D3D4BD5D6hLL1CAM40—6653111061003943M6（6）滾珠絲杠的驗證 1）傳動效率計算。滾珠絲杠工作時受軸向力和轉矩的作用，將引起導程P0的變化，因滾珠絲杠受轉矩時引起的導程變化很小，可以忽略不計，所以工作負載引起的導程變化量ΔP0為： ΔP0 =177。則 ΔP總 = （330）由《機床說明書》可知，絲杠縱向有效行程為900mm，且絲杠精度等級為3級，查《機械零件設計說明說手冊》電子版，縱向行程允許的行程變動量為12μm，CDM2004— 12μm,故剛度足夠。要使?jié)L珠絲杠不失穩(wěn)的條件是：臨界負載荷Fk≥Fmax。 I——截面慣性矩。則 I =(2 – )4CM4 = CM4 Fk = 傳動比計算公式： i= （333）其中，δp =；參考《實