【正文】 得：主偏角Κr的修正系數(shù)KkrFc=；刃傾角、。由經(jīng)驗(yàn)公式Fc：Ff：Fp=1::，算得縱向進(jìn)給切削力Ff=，背向力=。根據(jù)Fz=Fc，F(xiàn)y=Fp，F(xiàn)x=Ff的對(duì)應(yīng)關(guān)系，可得：Fz=，F(xiàn)y=，F(xiàn)x=。 最大動(dòng)載荷FQ的計(jì)算設(shè)本車床Z向在承受最大切削力條件下最快的進(jìn)給速度v=，初選絲杠基本導(dǎo)程Ph=6mm，則此時(shí)絲杠轉(zhuǎn)速n=1000v/Ph≈133r/min。 初選型號(hào)根據(jù)計(jì)算出的最大動(dòng)載荷，查FL系列滾珠絲杠副有關(guān)參數(shù)，選擇啟東潤(rùn)澤機(jī)床附件有限公司生產(chǎn)的FL4006型滾珠絲杠副。將公稱直徑d0=40mm，基本導(dǎo)程為6mm，代入λ=arctan[Ph/(πdo)]，得絲杠螺旋升角λ=2176。將摩擦角φ=10′，代入η=tanλ/ tan(λ+φ)，得傳動(dòng)效率η=%。絲杠加上兩端接桿后，左、右支承的中心距離約為a=1497mm；鋼的彈性模量E=；查FL系列滾珠絲杠副有關(guān)參數(shù)得Dw=，算得絲杠底徑d2=公稱直徑do滾珠直徑Dw=，則絲杠截面積S=πd22/4=。177。（2） 根據(jù)公式Z=（πdo/Dw）3，求得單圈滾珠數(shù)目Z=29；該型號(hào)絲杠為雙螺母，滾珠總?cè)?shù)為3x2=6，則滾珠總數(shù)量Z∑=29x6=174。則由式 δ2=，求得滾珠與螺紋滾道間的接觸變形量δ2≈。（3） 將以上算出的δ1和δ2代入δ總=δ1+δ2，求得絲杠總變量（對(duì)應(yīng)跨度1497mm）δ總==。 壓桿穩(wěn)定性校核根據(jù)式Fk=≥Fm計(jì)算失穩(wěn)時(shí)的臨界載荷Fk。代入式Fk=≥Fm，得臨界載荷Fk≈51012N，遠(yuǎn)大于工作載荷Fm（1712N），故絲杠不會(huì)失穩(wěn)。 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的計(jì)算與選型(縱向) 計(jì)算加在步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Jeq已知：滾珠絲杠的公稱直徑do=40mm，總長(zhǎng)（帶接桿）l=1560mm，導(dǎo)程Ph=6mm，材料密度ρ=；縱向移動(dòng)部件總重量G=1300N；同步帶減速箱大帶輪寬度28mm，孔徑30mm，輪外徑42mm，寬度14mm；小帶輪寬度28mm，孔徑19mm，輪外徑29mm，寬度12mm；傳動(dòng)比i=。 在設(shè)計(jì)減速箱時(shí)，初選的縱向步進(jìn)電動(dòng)機(jī)型號(hào)為130BY5501，從永磁感應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的技術(shù)參數(shù)表查得該型號(hào)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Jm=33 。1. 快速空載啟動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸所承受的負(fù)載轉(zhuǎn)矩Teq1由式Teq1=Tamax+Tf+To可知，Teq1包括三部分：快速空載起動(dòng)時(shí)折算到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的最大加速轉(zhuǎn)矩Tamax、移動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)時(shí)折算到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的摩擦轉(zhuǎn)矩Tf、滾珠絲杠預(yù)緊后折算到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的附加摩擦轉(zhuǎn)矩To。則有：Teq1=Tamax+Tf (4) 根據(jù)Tamax=Jeqε=2πJeqnm/60ta式，考慮縱向傳動(dòng)鏈的總效率η，計(jì)算快速空載啟動(dòng)時(shí)折算到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的最大加速轉(zhuǎn)矩：Tamax=（2πJeqnm/60ta）. 1/η (5)式中nm對(duì)應(yīng)縱向空載最快移動(dòng)速度的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)最高轉(zhuǎn)速，單位為 r/min；ta 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)由靜止到加速至nm所需的時(shí)間，單位為s。δ (6)式中Vmax縱向空載最快移動(dòng)速度，任務(wù)書指定為6000mm/min；α 縱向步進(jìn)電動(dòng)機(jī)步矩角，176。將以上各值代入式nm=Vmaxα/360176。設(shè)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)由靜止到加速至nm轉(zhuǎn)速所需時(shí)間Ta=，縱向傳動(dòng)鏈總效率η=；則由式Tamax=（2πJeqnm/60ta）.1/η求得：Tamax=≈由式Tf=F擦Ph/2πηi可知，移動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)時(shí)，折算到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的摩擦轉(zhuǎn)矩為：Tf=μ（Fc+G）Ph/2πηi (7)式中μ導(dǎo)軌的摩擦因數(shù)，； Fc垂直方向的工作負(fù)載，空載時(shí)取0； η縱向傳動(dòng)鏈總效率。To相對(duì)于Tt和Tf很小，可以忽略不計(jì)。計(jì)算。因此，根據(jù)Teq來(lái)選擇步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的最大靜轉(zhuǎn)矩時(shí)，需要考慮安全系數(shù)。（1）最快工進(jìn)速度時(shí)電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩校核 任務(wù)書給定縱向最快工進(jìn)速度Vmaxf=800mm/min，脈沖當(dāng)量δ=，由式fmax=Vmax/60δ求出電動(dòng)機(jī)對(duì)應(yīng)的運(yùn)行頻率fmaxf=800/（）Hz≈1333Hz。（2）最快空載移動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩校核任務(wù)書給定縱向最快空載移動(dòng)速度Vmax=6000mm/min，仿照式fmax=Vmax/60δ求出電動(dòng)機(jī)對(duì)應(yīng)的運(yùn)行頻率fmax=6000/()Hz=10000Hz。53 130BYG步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行矩頻率特性曲線（3）最快空載移動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行頻率校核 最快空載移動(dòng)速度Vmax=6000mm/min，對(duì)應(yīng)的電動(dòng)機(jī)運(yùn)行頻率fmax=10000Hz。（4）起動(dòng)頻率的計(jì)算已知電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Jeq=，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子自身的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Jm=33 ，查表52可知電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸不帶任何負(fù)載時(shí)的最高空載起動(dòng)頻率fq=1800Hz。實(shí)際上，在采用軟件升降頻時(shí)，起動(dòng)頻率選得很低，通常只有100Hz（即100脈沖/s）。 主軸交流伺服電機(jī)的計(jì)算與選型 主軸能實(shí)現(xiàn)的最高轉(zhuǎn)速與最低轉(zhuǎn)速之比稱為變速范圍Rn, 即Rn=nmax/nmin,數(shù)控機(jī)床的工藝范圍寬，切削速度與刀具，工件直徑變化很大，所以主軸變速范圍很寬。第6章 繪制進(jìn)給伺服系統(tǒng)的機(jī)械裝配圖 在完成滾珠絲杠螺母副和步進(jìn)電機(jī)的計(jì)算選型后可以著手繪制進(jìn)給伺服系統(tǒng)的機(jī)械裝配圖。（1） 了解原機(jī)床的詳細(xì)結(jié)構(gòu)，從有關(guān)資料中查閱床身、縱溜板、橫溜板、刀架等的結(jié)構(gòu)尺寸。（3） 考慮各部件之間的定位、聯(lián)接和調(diào)整方法。軸承座在安裝面上的聯(lián)接與定位、齒輪箱在安裝面上的定位、步進(jìn)電機(jī)在齒輪箱上的聯(lián)接與定位等。例如，絲杠螺母的潤(rùn)滑、防塵、防鐵屑保護(hù)、軸承的潤(rùn)滑及密封、齒輪的潤(rùn)滑及密封、行程限位保護(hù)裝置等。此外，注意繪制裝配圖時(shí)的一些基本要求。第7章 元件的選擇 SZGDBM01光電編碼器 概述 主要技術(shù)性能SZGDBM01的分類方法：AK21160*4*4C安裝圖及尺寸： 型 號(hào)ABCL1L2H1HXX1yhФ1Ф2MH3H4NAK21160412612614644122521970160170112132082//44AK211604C1171261463882732177016017011432132060//32主要參數(shù)：序號(hào)項(xiàng)　　　 目AK2116044C　　　　 1刀臺(tái)方(mm)1602工位數(shù)(個(gè))43裝刀基面高(mm)≥704裝刀基準(zhǔn)孔高(mm)/5單工位轉(zhuǎn)位時(shí)間(s)6刀架轉(zhuǎn)速(r/min)177最大切向力矩(N .m)5008最大顛覆力矩(N .m)12509重復(fù)定位精度(mm)10毛重(Kg)3811凈重(Kg)3012箱體尺寸(mm)560400353結(jié)論這次畢業(yè)設(shè)計(jì)持續(xù)的時(shí)間為8周，時(shí)間對(duì)于我們來(lái)說(shuō)是非常長(zhǎng)的。剛剛接受到這個(gè)題目的時(shí)候，感覺很難，因?yàn)橐郧皬膩?lái)沒有接觸過這方面的設(shè)計(jì)，頭腦里一個(gè)最基本的概念都沒有，后來(lái)老師給我們大體上講了一下基本過程，經(jīng)過一個(gè)星期的研究，終于有一點(diǎn)眉目，再經(jīng)過兩個(gè)星期資料搜集，包括車床的說(shuō)明書等等，設(shè)計(jì)進(jìn)入了正式的軌道。以前單一的靠手工操作的機(jī)床，在很大程度上已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代化的要求，數(shù)控機(jī)床的改造已經(jīng)成為一種必要。但又考慮到改造成的是經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床，所以在選材等方面，必須考慮到經(jīng)濟(jì)這一重要問題。 通過這最后的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我從一開始的只要完成任務(wù)的心態(tài)到后來(lái)的主動(dòng)去學(xué)習(xí)，去努力的學(xué)習(xí)態(tài)度，這是一個(gè)不小的進(jìn)步，并且把以前學(xué)過的知識(shí)融匯貫通，看到了自己的許多不足之處。另外，我也學(xué)會(huì)了互相幫助，互相學(xué)習(xí)，合作的團(tuán)體精神，嚴(yán)格要求自己，形成嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的學(xué)習(xí)態(tài)度，這將會(huì)帶到我們以后的工作中去。)/脈沖脈沖當(dāng)量mm滾珠絲杠導(dǎo)程Phmm轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J直徑dmm機(jī)床電機(jī)功率PeKW滾珠絲杠公稱直徑domm滾珠絲杠螺紋外徑d1mm滾珠絲杠螺紋底徑d2mm滾珠絲杠滾珠直徑Dwmm傳動(dòng)效率N滾珠絲杠預(yù)緊力FyjN工作載荷FmN滾珠絲杠最大動(dòng)載荷FQN最大靜轉(zhuǎn)矩Mjmax加在步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量JeqN．m加在步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的等效負(fù)載轉(zhuǎn)矩TeqN．m主切削力FcN背向力FpN進(jìn)給力FfN滾珠絲杠最大工作載荷FmN折算到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的最大加速轉(zhuǎn)矩Teq1N．m快速空載起動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸所承受的等效負(fù)載轉(zhuǎn)矩Teq1N．m第1頁(yè) 共28頁(yè)