【正文】 急 停 按 鈕 ， 以 適 應(yīng) 機(jī) 床 調(diào) 整時(shí) 的 操 作 需 要 和 遇 到 意 外 情 況 時(shí) 的 緊 急 處 理 需 要 。 絲 杠 轉(zhuǎn) 動(dòng) 時(shí) ， 帶 動(dòng) 滾 珠 沿 螺 紋 滾 道 滾 動(dòng) 。 為 了 在 滾 珠 與 滾 道 之 間 形 成 無 間 隙 甚 至 有 過盈 配 合 ， 可 設(shè) 置 預(yù) 緊 裝 置 。 滾 珠 螺 旋 傳 動(dòng) 與 滑 動(dòng) 螺 旋 傳 動(dòng) 或 其 它 直 線 運(yùn) 動(dòng) 副 相 比 ， 有 下 列 特 點(diǎn) ：(1) 傳 動(dòng) 效 率 高 一 般 滾 珠 絲 杠 副 的 傳 動(dòng) 效 率 達(dá) 90％ ~95％ ， 耗 費(fèi) 能量 僅 為 滑 動(dòng) 絲 桿 的 1/3。 啟 動(dòng) 時(shí) 無 沖 擊 ， 預(yù) 緊 后 可 消 除 間 隙 產(chǎn) 生 過 盈 ， 提 高 接 觸 剛 度 和 傳 動(dòng) 精 度 。 壽 命 約 為 滑 動(dòng) 絲 桿 副 的4~10 倍 以 上 。 因 此 可 達(dá) 到 較 高 的 定位 精 度 和 重 復(fù) 定 位 精 度 。(6) 可 靠 性 高 潤 滑 密 封 裝 置 結(jié) 構(gòu) 簡 單 ， 維 修 方 便 。7 / 47(8) 制 造 工 藝 復(fù) 雜 滾 珠 絲 桿 和 螺 母 等 零 件 加 工 精 度 、 表 面 粗 糙 度 要求 高 ， 故 制 造 成 本 較 高 。 脈 沖 當(dāng) 量 是 衡 量 數(shù) 控 機(jī) 床 加 工 精 度 的 一?個(gè) 基 本 技 術(shù) 參 數(shù) ， 按 機(jī) 床 設(shè) 計(jì) 的 加 工 精 度 選 定 。 車 削 力 的 計(jì) 算工 作 臺 重 量 W=800N， 加 速 時(shí) 間 常 數(shù) t=25ms， 滾 珠 絲 杠 基 本 導(dǎo) 程L=6mm,快 速 進(jìn) 給 速 度 m/min。 結(jié) 構(gòu) 類 型 確 定 后 ， 再 計(jì) 算 和 確 定 其 他 參 數(shù) ， 包 括 ： 公 稱直 徑 、 導(dǎo) 程 、 滾 珠 的 工 作 圈 數(shù) 、 列 數(shù) 、 精 度 等 級 等 。 滾 珠 絲 杠 副 的 預(yù)緊 方 法 選 擇 雙 螺 母 螺 紋 預(yù) 緊 。 因 而 其 數(shù) 值 大 小 和 導(dǎo) 軌 的 形式 有 關(guān) 。GFfKzxm??N)(. ???N629 / 47三 角 形 導(dǎo) 軌 選 取 參 數(shù) ： NGfK80,15.,.39。 這 個(gè) 軸 向 負(fù) 載 的 最 大值 即 稱 為 該 滾 珠 絲 杠 能 承 受 的 最 大 動(dòng) 負(fù) 荷 。 一 般 允 許 其 塑 性 變 形 量 不 超 過 滾 珠 直 徑 的 萬分 之 一 。 選 取 靜0C態(tài) 安 全 系 數(shù) =2， 滾 珠 絲 杠 的 最 大 軸 向 負(fù) 荷 故 最 大sf ??靜 負(fù) 荷 為 ： 。表 21 滾 珠 絲 杠 副 參 數(shù)型 號公 稱直 徑??m基 本導(dǎo) 程 螺 旋 升角絲 杠 外徑 )(m絲 杠 內(nèi)徑 )(額 定 動(dòng)載 荷(N絲 杠 長度??m額 定 靜載 荷 )(?639。039。L? 每 導(dǎo) 程 變 形 量 可 按 以 下 公 式 計(jì) 算L???2021LEFLm????GJT0?選 取 )(?? 221)(??mEL501 ?????L4402 ???????其 中 ： ??????則 ： 21L??45..3??m408??mL/?11 / 47m/023.?查 表 所 得 ， 所 選 用 的 級 絲 杠 精 度 允 許 誤 差 為 ， 滿 足 要 求 。 若 軸 向 力 過 大 ， 將使 絲 杠 失 去 穩(wěn) 定 而 產(chǎn) 生 翹 曲 ， 所 以 選 用 時(shí) 必 須 進(jìn) 行 穩(wěn) 定 性 校 核 。kn　 　 　 ——絲 杠 失 穩(wěn) 時(shí) 的 臨 界 負(fù) 載 ， 由 ：kp )(lEJpk???式 中 　 ——絲 杠 長 度l　 　 　 ——絲 杠 軸 端 系 數(shù) ， 由 支 承 條 件 定 。kn?將 相 關(guān) 數(shù) 據(jù) 代 入 上 式 中 可 得 Npk 1576)120(. ?????絲 杠 不 會 失 穩(wěn) 。 總 的 轉(zhuǎn) 動(dòng) 慣 量 ????? 所 需 轉(zhuǎn) 動(dòng) 力 矩 計(jì) 算快 速 空 載 啟 動(dòng) 時(shí) 所 需 力 矩 0famxM?最 大 切 削 負(fù) 載 時(shí) 所 需 力 矩 t0fat?快 速 進(jìn) 給 時(shí) 所 需 力 矩13 / 47 0fM??式 中 ： M ——空 載 啟 動(dòng) 時(shí) 折 算 到 電 機(jī) 軸 上 的 加 速 度 力 矩 ；amx M ——折 算 到 電 機(jī) 軸 上 的 摩 擦 力 矩 ；f M ——由 于 絲 杠 預(yù) 緊 所 引 起 ， 折 算 到 電 機(jī) 軸 上 的 附 加 摩 擦 力 據(jù) ；0 M ——切 削 時(shí) 折 算 到 電 機(jī) 軸 上 的 加 速 度 力 矩 ；at M ——折 算 到 電 機(jī) 軸 上 的 切 削 負(fù) 載 力 矩 。, cmkgff ??? M ??00???iSP預(yù) 加 載 荷 P ， 則,??xF0?14 / 47????kgfiSFMx ?????????fit ?7..所 以 ， 快 速 空 載 啟 動(dòng) 所 需 力 矩 cmkgfMfa ????切 削 時(shí) 所 需 力 矩 ckffat ?...快 速 進(jìn) 給 時(shí) 所 需 力 矩 mgfMf ???從 以 上 數(shù) 據(jù) 分 析 ， 所 需 最 大 力 矩 M 發(fā) 生 在 快 速 啟 動(dòng) 時(shí) 。??110BF003 步 進(jìn) 電 機(jī) 的 外 觀 圖 及 矩 頻 特 性 圖 如 圖 ：外型圖:15 / 47圖 22 110BF003 步 進(jìn) 電 機(jī) 的 外 觀 圖 及 矩 頻 特 性 圖 橫 向 進(jìn) 給 系 統(tǒng) 的 改 造 設(shè) 計(jì) 向 進(jìn) 給 系 統(tǒng) 滾 珠 絲 杠 螺 母 副 的 選 用橫 向 進(jìn) 給 方 向 的 設(shè) 計(jì) 過 程 同 縱 向 方 向 相 同 。 削 力 的 計(jì) 算橫 向 進(jìn) 給 量 為 縱 向 的 1/2～ 1/3， 取 1/2 則 切 削 力 為 縱 向 的 1/2， 則有 NFz ??? zy3 珠 絲 杠 螺 母 副 的 設(shè) 計(jì) 、 計(jì) 算 和 選 型滾 珠 絲 杠 螺 母 副 的 設(shè) 計(jì) 首 先 要 選 擇 機(jī) 構(gòu) 類 型 ： 確 定 滾 軸 循 環(huán) 方 式 ， 滾 珠絲 杠 副 的 預(yù) 緊 方 式 。d0Ljk本 設(shè) 計(jì) 中 選 擇 滾 珠 循 環(huán) 方 式 為 內(nèi) 循 環(huán) 方 式 中 的 固 定 式 。(1)計(jì) 算 進(jìn) 給 率 牽 引 力 mF16 / 47作 用 在 滾 珠 絲 杠 上 的 進(jìn) 給 率 牽 引 力 主 要 包 括 切 削 力 時(shí) 的 走 刀 抗 力 以 及 移動(dòng) 件 的 重 量 和 切 削 分 力 作 用 在 導(dǎo) 軌 上 的 摩 擦 力 。 的 計(jì) 算 公 式 如 下 :mF橫 向 進(jìn) 給 導(dǎo) 軌 為 燕 尾 形 ， 則 ： )(39。 ??(2)計(jì) 算 最 大 動(dòng) 負(fù) 荷 C選 用 滾 珠 絲 杠 副 的 直 徑 時(shí) ， 必 須 保 證 在 一 定 軸 向 負(fù) 載 作 用 下 ， 絲 杠0d在 回 轉(zhuǎn) 100 萬 轉(zhuǎn) 后 ， 在 它 的 滾 道 上 不 產(chǎn) 生 點(diǎn) 蝕 現(xiàn) 象 。 計(jì) 算 步 驟 如 下 ：C絲 杠 轉(zhuǎn) 速 其 中 = 0Lns?????壽 命 （ ）610TL??r6 ?最 大 動(dòng) 負(fù) 荷 MwFfLC3???(3)計(jì) 算 最 大 靜 負(fù) 荷當(dāng) 滾 珠 絲 杠 副 在 靜 態(tài) 或 低 速 （ ） 情 況 下 工 作 時(shí) ， 滾 珠 絲 杠min10r?副 的 破 壞 形 式 主 要 是 在 滾 珠 接 觸 面 上 產(chǎn) 生 變 形 ， 當(dāng) 塑 性 變 形 超 過 一 定 限 度 就會 破 壞 滾 珠 絲 杠 副 的 正 常 工 作 。 產(chǎn) 生 大 的 塑 性 變 形 量 的 負(fù) 載 稱 為 允 許 的 最 大 靜 負(fù) 荷 。34?.(5)傳 動(dòng) 效 率 計(jì) 算滾 珠 絲 杠 螺 母 副 的 傳 動(dòng) 效 率 ???39。 ?????(6)剛 度 校 核主 要 校 核 滾 珠 絲 杠 在 工 作 負(fù) 載 和 扭 矩 T 共 同 作 用 下 引 起 的 每 導(dǎo) 程 變mF形 量 是 否 符 合 絲 杠 精 度 要 求 。G/60?(7) 穩(wěn) 定 性 校 核機(jī) 床 在 進(jìn) 給 時(shí) 滾 珠 絲 杠 通 常 是 受 軸 向 力 的 一 壓 桿 。 如 果 滿 足 穩(wěn) 定性 安 全 系 數(shù) 大 于 許 用 穩(wěn) 定 性 安 全 系 數(shù) ( )， 則 絲 杠 安 全 ， 不 會 失 穩(wěn) ：knkn)(mkFpn??式 中 ( )——許 用 穩(wěn) 定 性 安 全 系 數(shù) ， 一 般 取 ～ 4。?——截 面 慣 性 矩 ， 對 實(shí) 心 圓J 416dJ??19 / 47對 于 水 平 絲 杠 要 考 慮 自 重 影 響 可 取 ( ) 4。 橫 向 步 進(jìn) 電 機(jī) 的 選 用 輪 的 計(jì) 算傳 動(dòng) 比 ???故 取 241Z?Z m=2mm b=20mm ?? d =48mm d =100mm 1 d =52mm d =104mma 2a d =44mm d =96mm1f f 74mm?? 轉(zhuǎn) 動(dòng) 慣 量 計(jì) 算工 作 臺 質(zhì) 量 折 算 到 電 機(jī) 軸 上 的 轉(zhuǎn) 動(dòng) 慣 量 2221cmkg0439. ????????????????????絲 杠 轉(zhuǎn) 動(dòng) 慣 量 2??????齒 輪 轉(zhuǎn) 動(dòng) 慣 量20 / 47 244z1 cmkg???????? 2 615電 機(jī) 轉(zhuǎn) 動(dòng) 慣 量 忽 略 。?? ??cmkgfiSY?????21 / 47 cmkgfiSFMYt ??????則 快 速 空 載 啟 動(dòng) 所 需 轉(zhuǎn) 矩 ckgffa ??快 速 進(jìn) 給 時(shí) 所 需 轉(zhuǎn) 矩 mfMf ???所 需 最 大 轉(zhuǎn) 矩 發(fā) 生 在 快 速 啟 動(dòng) 時(shí) ， 有 。 同 樣 也 采 用 單 電 壓 功 放 電 路 和 速度 控 制 子 程 序 ， 防 止 丟 步 。電 動(dòng) 機(jī) 外 形 圖 及 矩 頻 圖 如 圖 23：圖 23 90BF002 步 進(jìn) 電 機(jī) 的 外 觀 圖 及 矩 頻 特 性 圖 齒 輪 傳 動(dòng) 間 隙 的 調(diào) 整在 橫 向 進(jìn) 給 和 縱 向 進(jìn) 給 的 步 進(jìn) 電 機(jī) 和 滾 珠 絲 杠 間 都 是 通 過 一 對 減 速22 / 47直 齒 輪 傳 動(dòng) 的 ， 這 就 要 求 我 們 對 齒 輪 的 傳 動(dòng) 間 隙 進(jìn) 行 調(diào) 整 。(1)偏 心 套 (軸 )調(diào) 整 法 如 圖 24 所 示 ， 將 相 互 嚙 合 的 一 對 齒 輪 中 的一 個(gè) 齒 輪 4 裝 在 電 機(jī) 輸 出 軸 上 ， 并 將 電 機(jī) 2 安 裝 在 偏 心 套 1(或 偏 心 軸 )上 ，通 過 轉(zhuǎn) 動(dòng) 偏 心 套 (偏 心 軸 )的 轉(zhuǎn) 角 ， 就 可 調(diào) 節(jié) 兩 嚙 合 齒 輪 的 中 心 距 ， 從 而 消除 圓 柱 齒 輪 正 、 反 轉(zhuǎn) 時(shí) 的 齒 側(cè) 間 隙 。圖 24 偏 心 套 式 間 隙 消 除 機(jī) 構(gòu)1—偏 心 套 2—電 動(dòng) 機(jī) 3—減 速 箱 5—減 速 齒 輪(2) 軸 向 墊 片 調(diào) 整 法 如 圖 25 所 示 ， 齒 輪 1 和 2 相 嚙 合 ， 其 分 度 圓弧 齒 厚 沿 軸 線 方 向 略 有 錐 度 ， 這 樣 就 可 以 用 軸 向 墊 片 3 使 齒 輪 2 沿 軸 向移 動(dòng) ， 從 而 消 除 兩 齒 輪 的 齒 側(cè) 間 隙 。 特 點(diǎn) 同 偏 心 套 (軸 )調(diào) 整 法 。 采 取 措 施 使 一 個(gè) 薄 齒 輪 的 左 齒 側(cè) 和另 一 個(gè) 薄 齒 輪 的 右 齒 側(cè) 分 別 緊 貼 在 寬 齒 輪 齒 槽 的 左 、 右 兩 側(cè) ， 以 消 除 齒 側(cè) 間隙 ， 反 向 時(shí) 不 會 出 現(xiàn) 死 區(qū) ， 具 體 調(diào) 整 措 施 如 下 ：周 向 彈 簧 式 (圖 26) 在 兩 個(gè) 薄 片 齒 輪 2 和 4 上 各 開 了 幾 條 周 向 圓 弧槽 ， 并 在 齒 輪 3 和 4 的 端 面 上 有 安 裝 彈 簧 2 的 短 柱 1。 這 種 結(jié) 構(gòu) 形 式 中 的 彈 簧 2 的 拉力 必 須 足 以 克 服 驅(qū) 動(dòng) 轉(zhuǎn) 矩 才 能 起 作 用 ?？?調(diào) 拉 簧 式 (圖 27) 在 兩 個(gè) 薄 片 齒 輪 1 和 2 上 裝 有 凸 耳 3， 彈 簧 的一 端 鉤 在 凸 耳 3 上 ， 另 一 端 鉤 在 螺 釘 7 上 。本 設(shè) 計(jì) 所 選 用 的 是 雙 片 薄 齒 輪 錯(cuò) 齒 調(diào) 整 法 中 的 可 調(diào) 拉 簧 式 。圖 26 薄 片 齒輪 周 向 拉 簧 錯(cuò) 齒 調(diào) 隙 機(jī) 構(gòu) 圖 27 可 調(diào) 拉 簧 式 調(diào) 隙第三章 電氣控制部分的設(shè)計(jì)在 這 一 部 分 我 們 采 用 MC