【正文】 系統(tǒng)設計原則：一為盡量選擇功率和扭矩特性符合傳動系統(tǒng)要求的無級變速裝置。二為無級變速系統(tǒng)裝置單獨使用時，其調(diào)速范圍較小，尤其是恒功率調(diào)速范圍往往小于機床實際需要的恒功率變速范圍。（1） 主軸部件設計主軸部件的性能要求主軸部件是機床主要部件之一，它是機床的執(zhí)行元件。主軸部件由主軸及其支承軸承、傳動件、密封件及定位元件等組成。因此，對主軸部件有如下要求：① 軸的旋轉(zhuǎn)精度是指裝配后，在無載荷、低速轉(zhuǎn)動的條件下，主軸安裝工件或刀具部位的定心表面（如車床軸端的定心短錐、錐孔，銑床軸端的7：24錐孔）的徑向和軸向跳動。工件轉(zhuǎn)速下的旋轉(zhuǎn)精度還取決于主軸的轉(zhuǎn)速、軸承的性能，潤滑劑和主軸組件的平衡。主軸部件的剛度是綜合剛度，它是主軸、軸承等剛度的綜合反映。③ 溫升 因為相對運動處的摩擦生熱，切削取得切削熱等使主軸溫度升高將引起熱變形使主軸伸長，軸承間隙的變化，降低了加工的精度；溫升也會降低潤滑劑的粘度，惡化潤滑條件。④ 可靠性 數(shù)控機床是高度自動化的機床，所以必須保證工作可靠性，可喜的是這方面的研究正在發(fā)展。對數(shù)控機床的主軸組件必須有足夠的耐磨性，以便長期保持精度。② 主軸的傳動件，可以位于前后支承之間，也可位于后支承之后的主軸后懸伸端。這樣做，可以實現(xiàn)分離傳動和模塊化設計：主軸組件（稱為主軸單元）和變速箱可以做成獨立的功能部件，又專門的工廠集中生產(chǎn)，作為商品出售。本三坐標曲面數(shù)控銑床采用帶傳動聯(lián)接。角接觸球軸承兼起徑向和推力支承的作用。為了減少熱膨脹造成的坐標原點的位移，應盡量縮短坐標原點支推力支承之間的距離。這種軸承即可承受徑向載荷，又可承受軸向載荷。為了提高剛度和承載能力，常采用多聯(lián)組配的辦法。背對背比面對面安裝的軸承具有較高的抗顛覆力矩的能力。軸向膨脹對與背靠背組配將使過盈減少，于是，可以補償一部分徑向膨脹；而對于面對面組配，將使過盈進一步加大。④ 角接觸角軸承的間隙調(diào)整和預緊主軸軸承的內(nèi)部間隙，必須能夠調(diào)整，多數(shù)軸承，還應在過盈狀態(tài)下工作，使?jié)L動體和導軌之間有一定的預變形，這就是軸承的預緊。滾動體的直徑不可能絕對相等，滾道也不可能絕對正圓，因而在預緊前只有部分滾導體與滾道接觸。這些都有利提高軸承的精度、剛度和壽命。但是，預緊后發(fā)熱較多，溫升較高；而且較大的預緊力將使壽命下降，故預緊要適量。多聯(lián)角接角球軸承是根據(jù)預緊力組配的。訂貨時可指定預緊級別。裝配時擠緊，便可得到預定的預緊力。在軸向載荷的作用下，不受力側(cè)軸承的滾動體與滾道不能脫離接觸。⑤ 承載能力和壽命主軸軸承通常載荷相對較輕。主軸軸承的壽命，主要不是取決于疲勞點蝕，而是由于磨損而降低精度。雖然還未達到其疲勞壽命，但這種“精度壽命”目前還難以估計。改善動態(tài)特性，可采取下列措施：① 是主軸組件的固有頻率避開激振力頻率。如果發(fā)生共振的那階模態(tài)屬于主軸在彈性基礎上（軸承）的剛體振動的第一階（平移）和第二階（搖擺）模態(tài)，則應提高軸承的剛度。激振力可能來自主軸組件的不平衡，這時激振頻率等于主軸轉(zhuǎn)速乘以 π/30。② 增大阻尼。這時主軸軸承，特別是前軸承的阻尼對主軸組件的抗振性影響很大。③ 采用消振裝置。因此，才能在滾動體與滾道的接觸區(qū)，形成一定厚度的油膜，把兩者隔開，滾道體與滾道的接觸面積很小，所以，滾動軸承所需的潤滑劑很少的。① 脂潤滑滾動軸承能用脂潤滑是它的突出優(yōu)點之一。如果脂的選擇合適、潔凈、密封良好，不使灰塵、油、切削液等進入，壽命是很長的。脂潤滑可選用鋰基脂，如SKFLGLT2號（常用于球軸承）。如果用油兼作潤滑和冷卻，則由于油的攪拌作用，溫升反而會增加。油霧潤滑能達到這個目的，但是易污染環(huán)境。油 用于潤滑，空氣用于冷卻。帶傳動設計計算的主要內(nèi)容包括確定帶的型號、基準長度和根數(shù)；確定帶輪的材料、結(jié)構(gòu)尺寸；確定傳動中心距及作用在軸上的力等。 查表取D,故選擇D (4) 計算膠帶速度 故 D選擇合格 D (5) 確定中心距a和帶長L 得 初選 帶長 查表，取 中心距 a的調(diào)整范圍： (6) 驗算小帶輪包角 小帶輪包角可按公式求得： 得 ， 即滿足條件。數(shù)控機床對進給伺服系統(tǒng)的性能指標可歸納為：定位精度高；跟蹤指令信號的響應快；系統(tǒng)的穩(wěn)定性好。伺服系統(tǒng)的穩(wěn)定性是系統(tǒng)本身的一種特性，取決于系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及組成元件的參數(shù)（如慣性、剛度、阻尼、增益等），與外界的作用信號（包括指令信號或擾動信號）的性質(zhì)或形式無關。伺服系統(tǒng)工作過程中通常存在三種誤差：動態(tài)誤差、穩(wěn)定性誤差和靜態(tài)誤差。(3) 快速響應性快速響應特性是指系統(tǒng)對指令輸入信號的響應速度及瞬態(tài)過程結(jié)束的迅速程度。它直接影響機床的加工精度和生產(chǎn)率。3 進給伺服系統(tǒng)的動態(tài)響應特性及伺服性能分析（1） 時間響應特性進給伺服系統(tǒng)的動態(tài)特性，按其描述方法的不同，分為時間響應特性和頻率響應特性。由于系統(tǒng)包含一些儲能元件，所以當輸入量作用于系統(tǒng)時，系統(tǒng)輸出不能立刻跟隨輸入量變化，而是在系統(tǒng)達到穩(wěn)定之前表現(xiàn)為瞬態(tài)響應過程（或叫過渡過程）。若在穩(wěn)定時，輸出和輸入不能完全吻合，就認為系統(tǒng)有穩(wěn)態(tài)誤差。然而在很多情況下，傳遞函數(shù)不清楚，所以只能由試驗的方法來求取動態(tài)特性。所謂頻率響應特性,就是系統(tǒng)對正弦輸入信號的響應，即它通過研究系統(tǒng)對正弦輸入信號的響應規(guī)律來獲得啟動態(tài)特性。對于線性進給伺服系統(tǒng)，由于它包含各種電路、機電轉(zhuǎn)換裝置和機械傳動機構(gòu)，系統(tǒng)各環(huán)節(jié)都有時間常數(shù)，對高頻信號來不及反應，只是一個地通漏波器。 進給傳動的計算 X軸滾珠絲杠副(1) 精度要求：進給精度；快速進給精度。另一端游動，需要徑向約束，采用深溝球軸承，外圈不限位，以保證絲杠在受熱變形后可在游動端自由伸縮，如下圖。 安全系數(shù)查表，[S]=～ ,S[S],絲杠是安全的，不會失穩(wěn)。要求絲杠的最大轉(zhuǎn)速。c 此外滾珠絲杠副還受值的限制，通常要求 所以該絲杠副工作穩(wěn)定 ⑤ 剛度驗算 滾珠絲杠在工作負載F(N)和轉(zhuǎn)矩T()共同作用下引起每個導程的變形量(m)為： 式中:A絲杠截面積,；為絲杠的極慣性矩，；G為絲杠切變模量，對鋼；T為轉(zhuǎn)矩。 ⑥ 效率驗算 滾珠絲杠副的傳動效率為 要求在90%～95%之間，所以該絲杠副合格。 (1) 潤滑為使?jié)L珠絲杠副能充分發(fā)揮機能，在其工作狀態(tài)下，必須潤滑，潤滑方式主要有以下兩種① 潤滑脂潤滑脂的給脂量一般是螺母內(nèi)部空間容積的1/3，一般滾珠絲杠副在螺母內(nèi)部已加注GB732494 2鋰基潤滑脂； ② 潤滑油潤滑油的給油量標準如表所示，但是隨行程、潤滑油的種類、使用條件（熱抑制量）等的