【正文】 兩支承間距 (m)； a—— 螺母至軸向固定處的距離 (m)。螺母座剛度 100 0 /HK N m?? 。 69 . 8 3 2 4 1 0 1 2 6 0 / 1 2 0 3 8 / m in 1 5 0 0 / m in2021eB K r a d s r rm? ??? ? ? ? ? 顯然，絲杠的扭轉(zhuǎn)振動的固有頻率遠大于 1500r/min，能滿足要求。 m2)； JZ—— 絲杠上傳動件的轉(zhuǎn)動慣量 (kg m2)。 傳動精度計算 湖南大學畢業(yè)設計 第 16 頁 滾珠絲杠的拉壓剛度 24s dEK L?? () 導軌運動到兩極位置時，有最大和最小拉壓剛度，其中， L 值分別為 300mm 和 100mm。再加上閉環(huán)反饋系統(tǒng)的補償，定位精度能進一步提高 [10]。 5. 驅(qū)動滾珠絲杠副所需扭矩 maxg P a BT T T T? ? ? 9 4 5 8 Nm? ? ? ? 6. 電機的額定扭矩 ( 5 ~ )gJTT? ( ~ )JT N m? 電機的選擇 根據(jù)以上計算的扭矩及文獻 [12]，選擇電機型號為 SIEMENS 的 IFT5066，其額定轉(zhuǎn)矩為 Nm。它支承著數(shù)控車床的床頭箱，床鞍，刀架，尾座等部件，承受著切削力、重力、摩擦力等靜態(tài)力和動態(tài)力的作用。因此，床身特別是數(shù)控車床的床身具有足夠的靜態(tài)剛度和較高的剛度 /質(zhì)量比；良好的動態(tài)性能；較小的熱變形和內(nèi)應力；并易于加工制造，裝配等，才能滿足數(shù)控車床對床身的要求。因此，在床身不太長的情況下，主要應 提高床身在水平面內(nèi)的彎曲剛度。的斜面床身。 (2)切屑從工件上落到位于床身前面的排屑器中，再由排屑器將切屑排出。 (3)由于在床身上無需開排屑孔，就可以增加與底座連接的床身底面的整體性， 從而可增加床身底面的剛性。從而大幅度提高了床身的抗彎和抗扭剛度。材料、截面相同，但形狀不同的床身，截面的慣性矩相差很大。為此，在設計床身截面時，綜合考慮以上因素，在滿足使用、工藝情況下，采用空心截面，加大輪廓，減小壁厚，采用全封閉的類似矩形的床身截面形式，同時，為了提高床身的抗扭剛度和床身的剛度／重量比，在大截面內(nèi)設計一個較小的類似圓形截面 (如圖 ) 。鑄鐵具有良好的減震性和耐磨性，易于鑄造和加工。 導軌 車床的導軌可分為滑動導軌和滾動導軌兩 種。但傳統(tǒng)滑動導軌摩擦阻力大 圖 床身結(jié)構(gòu) 且磨損快，動、靜摩擦系數(shù)差別大，低速時易產(chǎn)生爬行現(xiàn)象。它們具有摩擦性能良好和使用壽命長等特點 [2]。塑料導軌 可與淬硬的鑄造鐵支承導軌和鑲鋼支承導軌組成對偶摩擦副。 導軌的功用是導向和承載。 直線運動滑動導軌截面形狀主要有三角形、矩形、燕尾形和圓形，并可互相組合。且兩個導軌面的誤差不會相互影響，便于安裝。后，側(cè)面磨損能自動補償，克服了矩形導軌側(cè)面磨損不能自動補償?shù)娜毕荩蛊鋵?性更好。這種導軌的剛度高，當量摩擦系數(shù)比三角形導軌低，承載能力高，加工、檢驗和維修都方便，而被廣泛地采用。矩形導軌存在側(cè)向間隙，必須用鑲條進行調(diào)整。導軌受熱膨脹時寬式組合比窄式的變形量大，調(diào)整時應留較大的側(cè)向間隙，因而導向性較差。 湖南大學畢業(yè)設計 第 20 頁 圖 雙矩形導軌 圖 雙矩形導軌的兩種形式 鑲條是用來調(diào)整矩形導軌和燕尾導軌的側(cè)隙，以保證導軌面的正常接觸。壓板用于調(diào)整輔助導軌面的間隙和承受顛覆力矩。壓板的 d面和 e面用空刀槽分開，間隙大磨刮 d面，太緊時則修 e面。 圖 壓板結(jié)構(gòu) 6 數(shù)控系統(tǒng)選擇 湖南大學畢業(yè)設計 第 21 頁 西門子數(shù)控系統(tǒng)的優(yōu)點 西門子數(shù)控系統(tǒng)具有優(yōu)越的性能，設計中選擇 SINUMERIK 802D 型號。可靠性高、易于安裝 ；SINUMERIK802D 可控制 4個進給軸和一個數(shù)字或模擬主軸。通過視窗化的調(diào)試工具軟件，可以便捷地設置驅(qū)動參數(shù)，并對驅(qū)動器的控制參數(shù)進行動態(tài)優(yōu)化 ； SINUMERIK802D 集成了內(nèi)置 PLC系統(tǒng)，對機床進 行邏輯控制。并且隨機提供標準的 PLC 子程序庫和實例程序，簡化了制造廠設計過程，縮短了設計周期。 數(shù)控連線圖 其連線圖如圖 所示 。 圖 數(shù)控零件圖 1. 刀具設置 選擇 93176。硬質(zhì)合金螺紋刀為 3 號刀。 2） 用 1 號刀車工件右端面，粗車外圓至φ 70。 4） 車右端圓弧，留 精車余量。 6） 割退刀槽，并用割槽刀右刀尖倒出 M30 3 螺紋左端 C2倒角。 8） 割斷工件。倒角 N52 G00 X100 Z100 ； 快退至起刀點 湖南大學畢業(yè)設計 第 26 頁 N53 T03 ； 換 3 號螺紋刀 N54 S600 M03 ； 主軸變速 N55 G00 X15 Z12 ； 快速進刀 N56 HUANG ； 調(diào)子程序車第一條螺紋 N57 G00 ； 快速進刀 N58 HUANG ； 調(diào)子程序車第一條螺紋 N59 G00 ； 快速進刀 N60 HUANG ； 調(diào)子程序車第一條螺紋 N61 G00 X15 ； 快速進刀 N62 HUANG ； 調(diào)子程序車第二條螺紋 N63 G00 ； 快速進刀 N64 HUANG ； 調(diào)子程序車第二條螺紋 N65 G00 ； 快速進刀 N66 HUANG ； 調(diào)子程序車第二條螺紋 N67 G00 X100 Z100 ； 快退至起刀點 N68 T02 S420 M03 ； 換 2 號割槽刀，主軸變速 N69 G00 X20 Z63 ； 快速進刀 N70 G01 X0 F30 ； 割斷 N71 G00 X100 ； 快速退刀 N72 G00 Z100 M09 ； 退回起刀點，切削液關(guān) N73 M05 ； 主軸停轉(zhuǎn) N74 M02 ； 主程序結(jié)束 %HUANG ； 車螺紋子程序 N90 G91 G33 Z30 K3 ； 車削螺紋 N91 G00 X10 ； 快速退刀 N92 G00 Z30 ； 返回 N93 G90 ； 換回絕對坐標編程 N94 RET ； 子程序結(jié)束 湖南大學畢業(yè)設計 第 27 頁 結(jié) 論 本次設計的是縱向及橫切向進給系統(tǒng)，完成了系統(tǒng)中的尺寸計算及結(jié)構(gòu)設計，并對其進行一系列的校核，各項性能指標完全滿足要求，說明設計的結(jié)構(gòu)是合理的。由于專業(yè)知識的限制，無法對復雜的數(shù)控系統(tǒng)進行設計，但是，通過選擇合適的數(shù)控系統(tǒng)，對數(shù)控原理有了一定的了解，并掌握了數(shù)控系統(tǒng)的一些連接方法。 數(shù)控機床是促進國民經(jīng)濟發(fā)展的巨大源動力，它給機械制造業(yè)帶來了高倍率的效益增長和現(xiàn)代化的生產(chǎn)方式。同時，也給數(shù)控機床的機械結(jié)構(gòu)提出了更高的要求。 數(shù)控車床具有結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜、故障率低、維修簡單方便、效率高、操作編程簡單等諸多優(yōu)點， 所以數(shù)控車床在很多加工行業(yè)都會成為應用的主體，隨著數(shù)控技術(shù)和機床 行業(yè)的發(fā)展，數(shù)控車床將有著廣闊的發(fā) 展前景。四年的不斷學習，不僅是為了今天的畢業(yè)設計，也是為今后走上工作崗位作了準備。在此，謹向鄧朝暉教師表示衷心的感謝和崇高的敬意！ 此外，在畢業(yè)設計過程中，也得到了其他老師和同學的幫助，設計任務一直在很好的氛圍中進行，在這 里，也向他們表示真誠的感謝！ 再次向設計中所有提供過幫助的人表示感謝！ 湖南大學畢業(yè)設計 第 29 頁 參考文獻 [1] 王愛玲 .現(xiàn)代數(shù)控原理及控制系統(tǒng) [M].北京 :國防工業(yè)出版社 ,. [2] 師鴻飛等 .我國數(shù)控車床的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 [N].現(xiàn)代制造 ,2021. [3] 周毅 .數(shù)控車床在汽車制造業(yè)中的應用 [N].市場縱橫 ,2021. [4] 白恩遠 .現(xiàn)代數(shù)控機床伺服及檢測技術(shù) [M].北京 :北京工業(yè)出版社 ,. [5] 許兆豐等 .車工工藝學 [M].北京 :機械工業(yè)出版社 ,1980. [6] 中華人民共和國機械工業(yè)部統(tǒng)編 [M].科學普及出版社 . [7] 成大先等 .機械設計手冊 [M].北京 :化學工業(yè)出版社 . [8] 徐灝主編 .新編機械設計師手冊 [M].北京 :機械工業(yè)出版社 ,1995. [9] 蔡樂安 .數(shù)控車床滾珠絲杠副的研究設計 [N].農(nóng)機化研究 ,. [10] 謝紅 .數(shù)控機床機器人機械系統(tǒng)設計指導 [M].上海 :同濟大學出版社 ,. [11] 山東濟寧博特精密絲杠制造有限公司 . 博特產(chǎn)品系列 . [12] SIEMENS 公司 .西門子 (驅(qū)動系統(tǒng)和電機 ).2021. [13] 趙寶生 .CNC32 數(shù)控車床的床身設計 [N].機械管理開發(fā) ,. [14] 戴曙主編 .金屬切削機床 .北京 :機械工業(yè)出版社 .. [15] 趙健 .如何選擇數(shù)控車床 [N].機械工程師 ,. [16] 關(guān)雄飛 .數(shù)控加工技術(shù)綜合實訓 [M].北京 :機械工業(yè)出版社 ,.