【正文】 ad 時，螺母的軸向位移。 、 精度等級。 本科機械畢業(yè)設(shè)計論文 CAD 圖紙 401339828 表 滾珠絲杠副的預(yù)緊方式 類別 調(diào)整方法 特點 調(diào)整墊片厚度，使螺母 結(jié)構(gòu)簡單，裝卸方便，剛度 產(chǎn)生軸向位移 高；但調(diào)整不便，滾道有磨 墊片式 損時，不能隨時消除間隙和 和預(yù)緊。 螺紋式 調(diào)整端部的圓螺母使螺母 結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠，調(diào)整 產(chǎn)生軸向位移 方便但準(zhǔn)確性差，且易松動 用于剛度要求不高或需隨 時調(diào)節(jié)預(yù)緊力的傳動 齒差式 兩螺母在凸緣上有外齒分別 能夠精確的調(diào)整預(yù)緊力， 緊固在螺母座兩端的內(nèi)齒圈 但結(jié)構(gòu)尺寸較大，裝配 嚙合。 滾珠絲杠上的工作載荷 Fm（ N）是指滾珠絲杠副在驅(qū)動工作臺時滾 珠絲杠所乘受的軸向力，也叫做進給牽引力。 Fm由以下經(jīng)驗公式。 對于矩形導(dǎo)軌 K=,f1= 燕尾導(dǎo)軌 K=, f1= 三角形或綜合導(dǎo)軌 K=, f1=~ 而滾動導(dǎo) f1＝ ~ 由線切割機床坐標(biāo)工作臺 可初選擇 K= f1= Fv=200 10=2020N G=Fv+G 臺重 ＝ (200+200) 10=4000N 所以 Fm= 0+f1(2020+4000)= 6000=900N c 的計算及主要尺寸初選 滾珠絲杠應(yīng)根據(jù)額定動載荷 Ca 選擇用，最大動 載荷計算原理與滾動軸承相同。 由 t＝ 150000h 即額定使用壽命（ h）， n＝ 1000v/L。為絲杠的基本導(dǎo)程（ mm），計算時，可根據(jù)快進速度 vmax 和絲杠最大轉(zhuǎn)速 nmax 初選一個數(shù)值（ L。 由 n=1000v/L。為絲杠導(dǎo)程取 L。 初選絲杠副尺寸規(guī)格 λ =2? 51‘ 為絲杠的螺旋升角 Ca=16100N 滾珠絲杠額定動載荷 Coa=52750N 滾珠絲杠額定靜載荷 由 Coa=16100C 且 Coa/Fm=161002830=3 所以符合標(biāo)準(zhǔn) 當(dāng)滾珠絲杠 副在靜態(tài)或低速運轉(zhuǎn)（ n≤ 10r/min）下工作并受載荷，那么還要考慮本科機械畢業(yè)設(shè)計論文 CAD 圖紙 401339828 其另一種失效形式 —— 滾珠接觸面上的朔性變形。滾珠絲杠的 Ca 和 Coa 值由手冊查之為上 式中：δ 1 為在工作載荷 Fm 作用下絲杠總長度上拉伸或壓縮的變形量（ mm）； Fm 為絲杠的工作載荷 (N)。A 為滾珠絲杠按內(nèi)徑確定的截面積（ mm）；“ +”號用與拉伸，“ — ”好用與 壓縮。 δ 1=177。 900x578/ =177。 該變形量與滾珠列、圈數(shù)有關(guān)，即與滾珠總數(shù)量有關(guān)，與滾珠絲杠的長度無關(guān)。Fm為滾珠絲杠工作載荷（ kgf,1kgf=）。 此坐標(biāo)工作臺采用無予緊力無予緊力時 δ 1= 3 2 )1/Dw (Fm/Z ? （ mm） = 3 20/186)1/ 75(90 （ mm） = Dw= Z∑ = Z圓數(shù)列數(shù) =31 3 2=186 Z=π dm/Dw= 32/=31 3）；滾珠絲杠副剛度的驗算 絲杠的總變形量δ =δ 1+δ 2 應(yīng)小于允許的變形量?；蛘撸薪z杠精度等級查出規(guī)定長度上允許的螺距誤差，則相應(yīng)長度上的變形兩應(yīng)比它小。 滾珠絲杠通常屬于受軸向力的細長桿，若軸向工作負載過大，將使絲杠失去穩(wěn)定而產(chǎn)生縱向屈曲，即失穩(wěn)。I 為截面慣性矩，對絲杠圓截面 I=π d14/64(mm4)(d1為絲杠底徑 )； L 為絲杠最大工作長度（ mm）； fz為絲杠支撐方式系數(shù)，參考下圖與下表 本科機械畢業(yè)設(shè)計論文 CAD 圖紙 401339828 圖 滾珠絲杠常用的支撐方式 滾珠絲杠的支撐方式系數(shù)表 方式 一端固定一端自由 一端固定一端簡支 兩端固定 兩端簡支 fz 圖中第一個為一端軸向固定一端自由，常用于短絲 杠和樹直安裝的絲杠。圖中第三個為兩端固定常用于長絲杠或高轉(zhuǎn)速、高精度、高強度的地方。因此，滾珠的絲杠的壓竿穩(wěn)定條件為 n k=Fk/Fm≥ [nk] 一般取 [nk]=~4,考慮到絲杠自重對水平滾珠絲杠的影響可取 [nk]≥ 4 由 Fk=fzπ 2EI/L2(N) 其中 fz 取 E= 本科機械畢業(yè)設(shè)計論文 CAD 圖紙 401339828 I=π d14/64= 304/60=42390 L=490mm 固 Fk= 104 42390/240100 = 所以 nk＝ Fk/Fm=＞ [nk] 所以滾珠絲杠副的壓桿穩(wěn)定性符合要求。例如車床的溜板和床身導(dǎo)軌是屬于進給導(dǎo)軌，進給運動導(dǎo)軌的動導(dǎo)軌與支承導(dǎo)軌之間的相對運動速度較低。貼塑導(dǎo)軌也具有良好的減摩擦、抗撕傷能力強低速不易出現(xiàn)爬行、但是，因為塑料剛度低，會產(chǎn)生較大的彈性變形和接觸變形，局部壓強大是會影響運動的精度。 滾動導(dǎo)軌 1）；滾動導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)及配置 直線運動支撐中，有滾動體不作循環(huán)運動的直線滾動導(dǎo)軌和滾動體做循環(huán)運動的直線滾動導(dǎo)軌，后者叫做直線滾動導(dǎo)軌副（塊）組件。導(dǎo)軌通常為兩根，裝在支撐件上， 每根導(dǎo)軌條上有兩個滑塊，固定在移動件上。如移動件較寬，也可以用 3 根或 3 根以上的導(dǎo)軌條。在兩條導(dǎo)軌中，一條為基準(zhǔn)導(dǎo)軌上有基準(zhǔn)面 A，滑塊上有基準(zhǔn)面 B ；另一條為從動導(dǎo)軌。整體型的直線滾動導(dǎo)軌副有制造廠用選配不同直線剛球的 辦法來決定間隙或予緊。分離型直線滾動導(dǎo)軌副，應(yīng)由用戶根據(jù)需要，按規(guī)定的間隙進行調(diào)整或 予緊。這個載荷稱為滾動導(dǎo)軌的額定動載荷 Ca，可從產(chǎn)品樣本中查到。這個行走的距離稱為滾動導(dǎo)軌的距離額定壽命，它可根據(jù)滾動導(dǎo)軌的額定動載荷 Ca 用于下列公式進行計算。 由初步選定的結(jié)果查手冊知道 導(dǎo)軌的 Coa=86 Ca=54 (KN) fH= fT=1 fc= fw= 本科機械畢業(yè)設(shè)計論文 CAD 圖紙 401339828 F=1/4 6000N=1500N 所以 L=50( 104 1 )3 =3761Km 如果把距離額定壽命 L 換算成為小時額定壽命 Lh，則 Lh=L 103/2ns 60=3761 103/2 3 60 = 104h = 年 即為期望值 式 中： S 為移動件行程長度（ m）； n 為移動件每分鐘往復(fù)次數(shù)（ min1）。 但是如果滾動導(dǎo)軌的工作速度較低，靜載荷較大，則選擇滾動導(dǎo)軌時應(yīng)考慮相應(yīng)的額定靜載荷 Coa 不小于工作載荷的 2 倍。 4）； 滾動導(dǎo)軌的潤滑與防護 滾動導(dǎo)軌采用潤滑脂潤滑。（ GB732487， 2 號）?？刹捎脤ｉT的防護方式。 儲絲筒是電極絲穩(wěn)定移動和整齊排繞的關(guān)鍵部件之一，一般用 45 鋼制成。本科機械畢業(yè)設(shè)計論文 CAD 圖紙 401339828 為進一步降低轉(zhuǎn)動慣量，也可選用鋁鎂合金材料制造。為保證絲筒組合件動態(tài)平衡，應(yīng)嚴格控制內(nèi)孔、外圓對支撐部分的同軸度。一般裝配后，以軸的兩端中心孔定位，重磨儲絲筒外圓和與軸承配合的軸徑。 走絲機構(gòu)中運動組合件的電動機軸與儲絲筒中心軸，一般不采用整體的長軸，而是利用聯(lián)軸器將二者聯(lián)在一起。 1）；彈 性聯(lián)軸器見圖 。彈性材料采用橡膠、塑料或皮革。 2）；磨擦錐式聯(lián)軸器 摩擦錐式聯(lián)軸器可帶動轉(zhuǎn)動慣量較大的大、中型機床儲絲筒旋轉(zhuǎn)組合件。因為錐形摩擦面會對對電動機和儲絲筒產(chǎn)生軸向力，所以在電機主軸的滾動支撐中，應(yīng) 選用向心止推軸承和單列圓錐磙子軸承。彈力過大，會增大軸向力，影響中心軸的正常轉(zhuǎn)動。 五．步進電機的選用 步進電動機又稱為脈沖電動機，是一種把電脈沖信號轉(zhuǎn)換成與脈沖數(shù)成正比的角位移或直線位移的執(zhí)行元件。 數(shù)控電火花成 型機的動力系統(tǒng)要求電動機定位精度高，速度調(diào)節(jié)方便快速，受環(huán)境影響小，且頜定功率小，并且可用于開環(huán)系統(tǒng)。 選用時主要有以下幾個步驟： 本科機械畢業(yè)設(shè)計論文 CAD 圖紙 401339828 初選步進電機型號，并從手冊中查到步距角 b? ，由于 pbi L ?? ??3600 綜合考慮，我初選了 ,1, ?? ib ?? 可滿足上式的要求。步進電機的名義啟動轉(zhuǎn)矩mpM 與最大靜轉(zhuǎn)矩 maxjM 的關(guān)系是； maxjmp MM ?? 步進電機空載啟動是指電機在沒有外加工作負載下的啟動。??? ???? ??? iLGfM kf = mN? 3）；附加摩擦力矩 )1(2 2020 ??? ?? iLFM YJ = )( 440 2????? ?? = mN? 0MMMM kfkakq ??? 本科機械畢業(yè)設(shè)計論文 CAD 圖紙 401339828 =++ = mN? maxjmq MM ?? = 25 = mN? 4）；啟動矩頻特性校核 步進電機有三種工況：啟動、快速進給運動、工進運行。因此，還要對啟動矩頻特性進行校核。 突跳啟動時加速力矩很大，啟動時丟步是不可避免的。而升速啟動過程中只要升速時間足夠長，啟動過程緩慢，空載力矩 kqM 中的加速力矩kaM 不會 很大。 六、進給機構(gòu)的支承設(shè)計 滾珠絲桿的支承和支承方式將影響絲桿副的剛度，因此，對運動精度要求高時應(yīng)審慎的加以選擇。 2）； 安裝一個深溝球軸承或者角接觸球軸承或者圓錐滾子軸承的鉸支承；因此絲桿的支承方式有兩端固定；一端固定，一端鉸支；一端固定，一端自由等本科機械畢業(yè)設(shè)計論文 CAD 圖紙 401339828 幾種； 本設(shè)計采用的是兩端固定的支承。 特點：適用于短螺桿。雙推支承 將兩個方向相反的推力球軸承和兩個深溝球軸承裝在一端，另一端裝一個或兩個深溝球軸承。 適用于長螺桿。單推單推或雙推單推 兩端各安裝一個方向相反的推力球軸承和一個深溝球軸承或一端裝兩個方向相反的推力球軸承和兩個深溝球軸承，另一端裝一個推力球軸承。 4） 。 特點：優(yōu)點與單推單推式相同，當(dāng)超過預(yù)計溫度時，不會因螺桿伸長使軸承本科機械畢業(yè)設(shè)計論文 CAD 圖紙 401339828 產(chǎn)生間隙。 本科機械畢業(yè)設(shè)計論文 CAD 圖紙 401339828 第三章 電氣系統(tǒng)控制 電氣系統(tǒng)主要由高頻脈沖電源、直流電源和電氣控制系統(tǒng)組成。直流電源主要是 24v 直流源驅(qū)動步進電機用。 一、 DK77 型線 切割機床脈沖電源原理。 線切割機床電子控制系統(tǒng)主要是高頻脈沖電源電路，它是線切割機床的重要部分，用高頻脈沖使得電極絲與工件產(chǎn)生火花放電，對工件進行電腐蝕加工。高頻脈沖電源整流電路、主振電路、脈寬調(diào)節(jié)電路、功率放大電路等組成。新型機床的功率放大電路主要是 在功率管選取上有改進，從普通的三極管功放到大功率、低功耗管和場效應(yīng)管及功率模塊均有不同，但是實際加工生產(chǎn)用的機床大多數(shù)采用的還是早期的電路，技術(shù)改造也著重在控制器部分，均采用具有微機控制系統(tǒng)、輸入鍵盤器和數(shù)控顯示器 LED或 LCD 的設(shè)備。整流電路由變壓器將三相 380v 電壓轉(zhuǎn)變?yōu)槿?42v和三相 7v 電壓，通過二極管進行整流。 二、數(shù)字控制系統(tǒng)設(shè)計 1．?dāng)?shù)控系統(tǒng) 總體方按的擬定 機電一體化控制系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成?？刂葡到y(tǒng)的基本組成如下圖所示： 本科機械畢業(yè)設(shè)計論文 CAD 圖紙 401339828 圖 控制系統(tǒng)框圖 具體微機控制系統(tǒng)是一 MCS51 系列高檔八位單片機為核心，采用 8032cpu芯片。接口電路使用了可編程并行接口電路芯片 8255，顯示部分采用了數(shù)碼管來顯示參數(shù)，鍵盤輸入和輸出顯示由鍵盤 /顯示接口電路芯片 8279 來控制。但一個單片機芯片并不能把計算機的全部電路都集成到其中，有些元件如復(fù)位電路的石音晶體、電阻、電容等只能以散件的形式出現(xiàn)。 通常所說的單片記系統(tǒng)都是為實現(xiàn)某一控制應(yīng)用需要由用戶設(shè)計的，是一個圍繞單片機芯片而組建的計算機應(yīng)用系統(tǒng)。 系列單片機的設(shè)計 MCS51 系