【正文】 。因此，確定前懸量a的原則是：在結(jié)構(gòu)許可的條件下，a值越小越好。合理選擇跨距，是主軸組件設(shè)計中以一個相當(dāng)重要的問題。由《實(shí)用機(jī)床設(shè)計手冊》查得： D1=70105。車床D2=()D1。主軸內(nèi)徑 取d/D= d1==60mm參考《實(shí)用機(jī)床設(shè)計手冊》得：對于精密機(jī)床、自動化車床用滾動軸承支承、適用高精度和普通精度要求。由《實(shí)用機(jī)床設(shè)計手冊》的圖823可得到η，KA/KB,L0/a之間的關(guān)系。mm； E—主軸材料的彈性模量，N/ 。主軸的前支承用雙列圓柱滾子軸承 型號為NN3000K,后支承采用背靠背α=25的角接觸球軸承 型號為7000AC。 =1700=1072627N/mm ===取= 由圖823得/a= =336mm具體設(shè)計時，常由于結(jié)構(gòu)上的限制，實(shí)際,這樣就造成主軸部件的剛度損失，當(dāng)L/=，損失不大。 帶傳動設(shè)計 帶傳動是機(jī)床傳動的主要形式之一。帶傳動的工作原理是利用帶與帶輪之間的摩擦力帶動帶輪轉(zhuǎn)動。帶傳動的設(shè)計如圖32所示。帶輪質(zhì)量應(yīng)分布均勻，重量輕并便于制造。當(dāng)v5m/s 時要進(jìn)行靜平衡，當(dāng)v25m/s時要進(jìn)行動平衡。當(dāng)用非金屬材料，如夾布膠水做材料時，它們有重量輕、與膠布的摩擦因數(shù)大的特點(diǎn)，但其強(qiáng)度較低，因此用于輕載、高速的場合。 同步帶的選用與計算 以下所用到的數(shù)據(jù)與公式都是參考《現(xiàn)代機(jī)床使用設(shè)計手冊》得到（1）設(shè)計功率由表3241查得= == （33）（2）選定帶型和節(jié)距 根據(jù)= =3000r/min，由圖32確定為： XH型 =（3）小帶輪的齒數(shù) 根據(jù)帶輪的型號XH型和帶輪的轉(zhuǎn)速 由表3242查得帶輪的最小齒數(shù)為30 此處取=32。（10）實(shí)際軸間間隙a：此結(jié)構(gòu)的軸間間隙可調(diào) mm （39）（11）小帶輪嚙合齒數(shù) 15 （310）（12）基本額定功率 = （311）由表3234查得 =4050N m= kg/m。本章小結(jié)本章主要對普通車床的主傳動系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)控化改造，其中主軸的設(shè)計和主電機(jī)的選擇是最主要的部分。介紹了主軸的工作條件和性能要求，從而設(shè)計出主軸的形狀和尺寸。數(shù)控車床的伺服系統(tǒng)是由私服驅(qū)動裝置、機(jī)械傳動裝置、位置檢測元件及位置調(diào)節(jié)器等組成。開環(huán)系統(tǒng)一般采用步進(jìn)電動機(jī)作為驅(qū)動電機(jī)，閉環(huán)或半閉環(huán)系統(tǒng)一般采用交流伺服電動機(jī)和直流伺服電動機(jī)作為驅(qū)動元件。微處理技術(shù)和電子半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展提高了交流伺服系統(tǒng)的性能，使其更加廣泛的應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床。位置檢測元件起著測量和反饋的作用。閉環(huán)控制系統(tǒng)的精度很大程度上由位置檢測元件的精度控制。 進(jìn)給伺服系統(tǒng)的基本要求進(jìn)給系統(tǒng)作為數(shù)控機(jī)床的重要組成部分，其性能將直接影響機(jī)械加工的零件加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率。這就要求數(shù)控車床具有較高的定位精度和輪廓加工精度，從而才能保證加工質(zhì)量的一致性和復(fù)雜曲線、曲面的加工精度。2. 快速響應(yīng)、穩(wěn)定性好 由于數(shù)控系統(tǒng)存在位置滯后，實(shí)際位移比指令位移滯后，所以存在著位置誤差。提高進(jìn)給系統(tǒng)的快速響應(yīng)性能，可以減小位置誤差，也是最根本的方法。3. 調(diào)速范圍寬 調(diào)速范圍是指最高進(jìn)給速度和最低進(jìn)給速度之比。目前數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給速度范圍是：脈沖當(dāng)量為1um時，進(jìn)給速度在0240m/min時連續(xù)可調(diào)。 進(jìn)給伺服系統(tǒng)的控制方式根據(jù)進(jìn)給伺服系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動調(diào)節(jié)方式的不同，可以分為開環(huán)控制和閉環(huán)控制兩種。開環(huán)伺服系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、造價低廉。開環(huán)控制的進(jìn)給系統(tǒng)的定位精度一般在mm之間。2. 閉環(huán)控制 閉環(huán)控制的進(jìn)給系統(tǒng)常用伺服電機(jī)驅(qū)動，根據(jù)檢測元件的安裝位置，閉環(huán)控制又可以分為全閉環(huán)控制和半閉環(huán)控制。半閉環(huán)系統(tǒng)并沒有將整個傳動系統(tǒng)包含其中，使得諸如絲桿螺距誤差、受載后絲桿、軸變形等問題不能被檢測到，從而影響一定的精度。由于反饋回路內(nèi)包含了傳動系統(tǒng)的剛度、誤差和間隙，因此最終進(jìn)給系統(tǒng)所能達(dá)到的精度僅僅取決于檢測元件的測量誤差。 進(jìn)給系統(tǒng)改造X軸進(jìn)給系統(tǒng)的改造與Z軸的進(jìn)給系統(tǒng)的改造相同，所以以下只以X軸進(jìn)給系統(tǒng)的改造為例。初選120MB0752CE6E型交流伺服電動機(jī)作為驅(qū)動電機(jī)。 滾珠絲桿的計算與選擇絲桿作為傳動機(jī)構(gòu)，它的精度、靈敏度、穩(wěn)定性直接影響了輪廓加工精度和定位精度。滾珠絲桿副的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是在具有螺旋槽的絲桿螺母間裝有滾珠作為中間傳動元件，以減小摩擦。 。，精度保持性好，使用壽命長。，特別是用作垂直安裝的滾珠絲桿傳動，會因部件的自重而自動下降，當(dāng)向下驅(qū)動部件時，由于部件的自重和慣性，當(dāng)傳動切斷時，不能立即停止運(yùn)動，必須增加制動裝置。圖41 滾珠絲桿設(shè)計路線圖42 滾珠絲桿計算公式圖43 滾珠絲桿計算公式以下有關(guān)滾珠絲桿的計算公式與數(shù)據(jù)都是由《機(jī)械設(shè)計手冊》中查得。（1） 滾珠絲桿副的導(dǎo)程 由表12140中公式（1）得 mm （41）（2） 確定當(dāng)量動載荷與當(dāng)量轉(zhuǎn)速 由表查得最大軸向力=3200N 由表12140中公式（3）得 = （42） 由表12140中公式（4）得 = （43）（3） 確定預(yù)期額定動載荷 由表12140中公式（5）得 （44） —— 滾珠絲桿副在可靠性為90%時的額定壽命，由表12145中得 =2000h。 ==100N L=+125=302mm 取L=300mm = （5） 確定滾珠絲桿的規(guī)格代號 選擇內(nèi)循環(huán)浮動法蘭式，墊片預(yù)緊FFZD型32055，=，= = = L=108mm R=1346絲桿的支承方式選擇一端固定，一端自由的支承方式，采用一對760304DF角接觸球軸承 =32mm 支承長度為58mm。 由表12140中公式（19）驗算抗拉強(qiáng)度 遠(yuǎn)低于鋼材許用拉伸力。 ——軸承剛度，見表12146。 ==3445 （410） ==918 由軸承樣本=,Z=17,=60 得=550. 滾珠絲桿和滾道的接觸剛度 ==513 取最小值168 傳動系統(tǒng)最小剛度 = （411） 168 滿足重復(fù)定位要求。（15） 最終確定絲桿的規(guī)格代號：FFZD型，=32，=5，P類2級精度，標(biāo)記為FFZD32055P2。有齒輪齒面不能達(dá)到理想的要求，存在著一定的誤差，于是嚙合齒輪總應(yīng)有一定的齒側(cè)間隙才能正常工作。剛性調(diào)整法又可以分為偏心軸套調(diào)整法和軸向墊片調(diào)整法。不足的是這種調(diào)整法結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，傳動剛度低，傳動平穩(wěn)性也差。本章小結(jié)本章主要對車床的進(jìn)給系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)控化改造，從而達(dá)到所設(shè)定的要求。選取合適的伺服電機(jī)。第5章 自動換刀裝置的設(shè)計 自動換刀裝置的作用與要求自動換刀裝置是數(shù)控機(jī)床上最普通的一種輔助裝置，由于刀架能夠自動轉(zhuǎn)動，于是工件在一次裝夾中可以完成多個工序，使工序集中。為了滿足各種的加工要求，自動換刀裝置滿足以下基本要求：換刀時間短，刀具重復(fù)定位精度高，有足夠的刀具存儲量?；剞D(zhuǎn)刀架也成為轉(zhuǎn)塔刀架，它是數(shù)控車床上最簡單、最常用的自動換刀裝置。回轉(zhuǎn)刀架可以設(shè)計為四方刀架、六方刀架或圓盤式軸向裝刀刀架等多種形式，其上可安裝4把、6把或更多的刀具。本章小結(jié)自動換刀裝置作為實(shí)現(xiàn)自動化主要的部分，本章進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，包括換刀裝置所需要達(dá)到的要求和換刀裝置的選用。改造后的車床精度有很大的提高，但并不能達(dá)到數(shù)控車床的標(biāo)準(zhǔn)。本文主要寫的是數(shù)控車床機(jī)械部分的改造，并且是一個大概的改造方案，并沒有詳細(xì)到每一個環(huán)節(jié)。主傳動系統(tǒng)是車床的重要部分，主軸的啟停、變速、正反轉(zhuǎn)對主軸傳動系統(tǒng)有很高的要求。于是普通的車床的主軸驅(qū)動電機(jī)需用伺服電機(jī)替換；主傳動鏈需重新設(shè)計；主軸的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸、支承需重新設(shè)計，從而得到最優(yōu)化的設(shè)計結(jié)果。所以，進(jìn)給系統(tǒng)必須有單獨(dú)的伺服電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動，并且為了提高加工精度，用滾珠絲桿替換原先的傳動元件，于是滾珠絲桿的選用就顯得非常重要。但是自動換刀裝置的作用卻非常大。在此感謝指導(dǎo)老師劉老師對我們的指導(dǎo)。劉老師每周都抽出一天的時間對我們進(jìn)行指導(dǎo)，解決我們在設(shè)計過程中所遇到的難題，使我們不被問題所困擾。同時也要感謝所有的任課老師，感謝你們辛勤的教育和無私的付出