【正文】 ②校核計算：T＝＝＝ 式（）由式（）：2916818= [] ∴ 彎曲疲勞強度足夠 橫向進給齒輪箱傳動比計算已確定橫向進給脈沖當(dāng)量，滾珠絲杠導(dǎo)程為6mm，可計算出傳動比i:由式（）： i==3606=確定齒輪齒數(shù)為：i==18/45 齒輪的強度校核　校核齒根彎曲疲勞強度?、俅_定公式中各參數(shù)值1）大、小的彎曲疲勞強度極限、（機械設(shè)計）　　考慮到該減速器的功率不大，故大、小齒輪都選用45鋼調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度分別為220HBS，260HBS，屬軟齒面閉式舍去，載荷平衡，齒輪速度不高，初選7級精度，按軟齒面齒輪懸臂安裝，從文獻[12]，取齒寬系數(shù)＝。因為要保證一定的動態(tài)性能，系統(tǒng)時間常數(shù)較小，而等效轉(zhuǎn)動慣量又較大，故電機力矩主要用來產(chǎn)生加速，而負載力矩往往小于加速力矩，故常用快速空載起動力矩作為選擇步進電機的依據(jù)。大于了最大靜轉(zhuǎn)矩，可作為初選型號，但必須進一步考核步進電機起動矩頻特性和運行矩頻特性。再從文獻[11]圖4－17，4－18查出110BF003步進起動力矩特性和運行矩頻特性曲線如圖所示。所以采取升降速控制（軟件實現(xiàn)）。當(dāng)快速運動和切削進給時，110BF003型步進電機運行矩頻特性可滿足要求。大于所需最大靜轉(zhuǎn)矩，可作為初選型號，但還必須進一步考核步進電機起動矩頻特性和運行矩頻特性。＝3200時，M＝,不能滿足此機床所要求的空載起動轉(zhuǎn)矩（）直接使用會產(chǎn)生失步現(xiàn)象，所以采取升降速控制（軟件實現(xiàn)）；將起動頻率了解到2400Hz時。當(dāng)快速運動和切削進給時，90BF002型步進電機運行矩頻特性完全可滿足要求。由T選取聯(lián)軸器的型號，其允許最大轉(zhuǎn)矩T3)各軸段軸向長度的確定 按軸上零件的軸向尺寸及零件間的相對位置 橫向軸的結(jié)構(gòu)與裝配草圖④按許用應(yīng)力校核軸（）1)軸上受力分析，見圖（a）a. 軸傳遞的轉(zhuǎn)矩：T 式（）b. 齒輪的圓周力： 式（）c. 齒輪的徑向力： 式（）d. 聯(lián)軸器由制造和安裝誤差產(chǎn)生的附加圓周力（方向不定）： 式（）2)求支反力 在水平平面內(nèi)的支反力，見圖(b） 在豎直平面內(nèi)的支反力，見圖(c)3)作彎矩和轉(zhuǎn)矩圖a. 齒輪的作用力在水平平面內(nèi)的彎矩圖,見圖(d） b. 齒輪的作用力在豎直平面內(nèi)的彎矩圖,見圖(e） c. 由于齒輪的作用力在A截面作出的最大合成彎矩 彎扭合成強度校核（見圖F）：考慮啟動，停機影響，扭矩為脈動循環(huán)變應(yīng)力， 式（）d. 作轉(zhuǎn)矩圖,見圖(g） T=4)軸的強度校核a. 確定危險截面根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)尺寸及彎矩圖、轉(zhuǎn)矩圖，截面A為危險截面b. 安全系數(shù)校核計算 式（） 式（） 式中：—45鋼彎曲對稱循環(huán)應(yīng)力時的疲勞極限， —正應(yīng)力有效應(yīng)力集中系數(shù)， —表面質(zhì)量系數(shù)，軸經(jīng)車削加工， —尺寸系數(shù)，切應(yīng)力幅： 式（） 式（）式中：—45鋼扭轉(zhuǎn)疲勞極限，—切應(yīng)力有效應(yīng)力集中系數(shù)， —同正應(yīng)力情況—平均應(yīng)力折算系數(shù)， S= 式（），[S]=～，故S＞[S]該軸A截面是安全的 橫向軸的受力分析圖圖 設(shè)計繪制進給伺服系統(tǒng)機械裝配圖經(jīng)濟型數(shù)控機床裝配圖，這是一臺CA620普通車床改裝成經(jīng)濟型數(shù)控機床裝配圖，圖中粗線為改裝設(shè)計部分，細線為原機床。橫向進給部分也用滾珠絲杠代替原來的滑動絲杠，并在大溜板的后面安裝橫向齒輪減速箱和步進電機。在主軸箱的后端用安裝盤和繞性聯(lián)軸器裝光電脈沖發(fā)生器，作螺紋加工用。零件圖樣分析包括那些加工表面，精度分析，表面粗糙度分析。手工編程適合于零件形狀簡單，加工工序較短坐標計算，較簡單的場合。 典型零件1 ① 分析零件圖樣，零件包括圓柱面、圓錐面、圓弧面、端面、一個外溝槽、切斷等加工。本零件精度要求較高的尺寸有：。② 工藝分析毛坯為棒材，用三爪自定心卡盤夾緊定位。由于工件較小，為了加工路徑清晰，加工起點和換刀可以設(shè)為一點，放在Z向距工件前端面200mm，X向距軸心線100mm的位置。粗加工的主軸轉(zhuǎn)速選取600r/min，精加工的主軸轉(zhuǎn)速選取800r/min。 走刀路線：夾住棒料一頭，留出100mm，調(diào)用主程序加工自右向左粗車端面、外圓表面自右向左精車端面、外圓表面切外溝槽切斷檢測校核。 典型零件2 ① 分析零件圖樣，零件包括圓柱面、圓錐面、球面、端面、外溝槽、外螺紋、切斷材料為45號鋼，毛坯尺寸為mm棒材。加工后的外圓錐度1：5，,。該工件編程原點取在完工工件的右端面與主軸軸線相交的交點上。根據(jù)加工的內(nèi)容，選用外圓車刀T0101（）、B=3mm切斷刀T0404，外螺紋刀T0202，3種刀具的刀片材料均選用高速鋼，切槽和車螺紋時主軸轉(zhuǎn)速選取300r/min。粗加工背吃刀量取2mm。 ③ 編寫加工程序 序號程序簡要說明N01G50 X100 Z200；建立工件坐標系N02M03 S600 T0101；主軸正轉(zhuǎn)，選擇1號外圓刀N03G99；進給速度設(shè)為mm/rN04G00 X34 Z2；快速定位至直徑，距端面正向2mmN05G71 U2 ；調(diào)用粗刀循環(huán)，每次切深2mm，N06G71 P070 Q170 ；N07G00 X0；快進至（X0，Z2）的位置N08G01 Z0 ；進給加工至（X0，Z0）的位置N09G03 X14 Z7 R7；加工SR7球面N10G01 X16；加工端面N11 W1；加工倒角C2N12W18；加工螺紋外圓至N13X21；加工端面N14 W20；加工錐面N15W5；加工N16；加工端面N17W28；加工圓柱面N18G00 X100；刀具經(jīng)向快退N19Z200；刀具軸向快退N20M05；主軸停止N21M00；程序暫停N22M03 S800；主軸啟動，轉(zhuǎn)速800r/minN23T0101；重新調(diào)用1號刀補N24G00 X34 Z2；快速到循環(huán)起點N25G70 P70 Q170；從N7N17對輪廓進行精加工N26G00 X199；刀具經(jīng)向快退N27Z200；刀具軸向快退N28M05；主軸停止N29M00；程序暫停N30M03 S300；主軸啟動，轉(zhuǎn)速300r/minN31T0404；換4號切槽刀N32G00 Z27；快速定位N33X25；靠近槽起點N34G01 X16 ；切槽N35G04 X2；暫停2sN36G01 X22 W3 切槽的右側(cè)面倒角N37G00 X32快速定位N38Z52到切槽起點N39M98 P21004調(diào)用切槽子程序2次N40G00 X100快退N41Z200快退N42M05主軸停止N43M00程序暫停N44M03 S300主軸啟動，轉(zhuǎn)速300r/minN45T0202換2號外螺紋刀N46G00 X22 Z4到車螺紋的起點N47G76 P20160 Q75 車螺紋復(fù)合循環(huán)N48G76 Z25 R0 P1624 Q500 車螺紋復(fù)合循環(huán)N49G00 X100快退N50Z200快退N51M05主軸停止N52M00程序暫停N53M03 S300主軸啟動，轉(zhuǎn)速300r/minN54T0404換4號切槽刀N55G00 X32 Z81快速定位N56G01 X0 切斷N57G00 X100快退N58Z200快退N59M05主軸停止N60T0101換1號外圓車刀N61M30程序結(jié)束零件2切槽子程序序號程序簡要說明N1G00 W10；靠近槽N2G01 X24 ；一次切槽N3G04 X1；暫停N4G00 X32；經(jīng)向退刀N5W1；沿Z軸正向平移1mmN6G01 X24 ；二次切槽N7W1；光槽底N8G00 X32；退出N9M99；子程序結(jié)束④ 程序輸入數(shù)控系統(tǒng)⑤ 程序檢驗，檢測無誤 典型零件3① 分析零件圖樣，零件包括內(nèi)外圓柱面、內(nèi)圓角、倒角、端面、內(nèi)溝槽、內(nèi)螺紋、切斷材料為45號鋼，毛坯尺寸為mm棒材。,內(nèi)孔。該工件編程原點取在完工工件的右端面與主軸軸線相交的交點上。根據(jù)加工的內(nèi)容，選用外圓車刀T0101（）、鏜孔刀T0202（）、內(nèi)槽刀T0303（刀尖半徑3mm）、B=3mm切斷刀T0404，內(nèi)螺紋刀T0505（），5種刀具的刀片材料均選用高速鋼，切槽和車螺紋時主軸轉(zhuǎn)速選取300r/min，粗加工的主軸轉(zhuǎn)速選取500r/min，精加工的主軸轉(zhuǎn)速選取900r/min，粗加工內(nèi)孔時的主軸轉(zhuǎn)速選取600r/min，精加工內(nèi)孔時的主軸轉(zhuǎn)速選取900r/min。 走刀路線：1）夾住棒料一頭，留出長度大約70mm，調(diào)用主程序加工車端面粗車外圓表面自右向左粗鏜內(nèi)孔表面精車外圓表面自右向左精鏜內(nèi)表面切外溝槽切內(nèi)螺紋切斷檢測校核。⑤ 程序檢驗，檢測無誤。在進給方向的縱向加上步進電機齒輪減速箱和滾珠絲杠螺母副，直接驅(qū)動絲杠運動，縮短了傳動鏈；橫向進給部分也用滾珠絲杠代替了原來的滑動絲杠，并在大溜板的后面安裝橫向齒輪減速箱和步進電機，并把原來的方刀架取掉，裝上自動轉(zhuǎn)位刀架及微型電機。將原來手動部位改成既可以計算機控制，也可以手動，所以需要設(shè)計經(jīng)濟型數(shù)控車床的硬件原理圖，軟件設(shè)計和強電改造。將普通車床進行數(shù)控化改造時，許多零件都是購買，價格低廉，從而節(jié)約了成本，同時生產(chǎn)效率也大大提高，加工精度也比改造前更精確，對一般小型工廠而言，車床的數(shù)控化改造是經(jīng)濟可行的。參 考 文 獻[1] 張建民編著．機電一體化系統(tǒng)設(shè)計[M]．北京：北京理工大學(xué)出版社，1996．[2] 富大偉、劉瑞泰主編．?dāng)?shù)控系統(tǒng)[J]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005．[3] 錢季寶編著．機床電路圖讀繪須知[C]．北京：機械工業(yè)出版社，2000．[4] 賈亞洲主編．金屬切削機床[M]．北京:機械工業(yè)出版社,2000．[5] 白恩遠、王俊元編著．現(xiàn)代數(shù)控機床伺服及檢測技術(shù)[J]．北京:國防工業(yè)出版社,2003．[6] 錢平主編．伺服系統(tǒng)[J]．北京：機械工業(yè)出版社，2005．[7] 嚴美珍主編．機床數(shù)控原理與系統(tǒng)[M]．北京：機械工業(yè)出版社，1986．[8] 孫涵芬、徐愛卿編著．MCS51/96系列單片機原理及應(yīng)用(修訂版)[J]．北京:北京航空航天大學(xué)出版社．[9] 機床設(shè)計手冊[M]．北京：機械工業(yè)出版社，1980．[10] 機床設(shè)計圖冊[J]．上海:上海科學(xué)技術(shù)出版社,1979．[11] 機電一體化工程專業(yè)?？飘厴I(yè)設(shè)計指導(dǎo)書[R]．成都︰電子科大成人教育學(xué)院函授部．[12] 徐錦康主編．機械設(shè)計[M]．北京：高等教育出版社,2004．[13] 周元康、林昌華編著．機械設(shè)計課程設(shè)計[C]．重慶：重慶大學(xué)出版社,2001．[14] 李碩根、[M].北京：中國計量出版社，[15] [J].北京：機械工業(yè)出版社，1997[16] 胡占齊、董長雙、常興主編．NUMERICALNUM CONTROL TECHNOLOGY[P]．WU HANWu han University of Technology Press,．．Email:liuyj[17] 湯彩萍編著．?dāng)?shù)控技術(shù)專業(yè)英語[C]．北京：電子工業(yè)出版社，2005．[18] 劉小芹主編．English on Modern Manufacturing Technology Practical Course[C]．武漢：華中科技大學(xué)出版社，2001．致 謝回想在將近兩個月的畢業(yè)設(shè)計中，從剛開始茫然，一直到最后的完工，一路上坎坷艱辛。給了我十分大的幫助。更加全面的復(fù)習(xí)了機械方面的專業(yè)知識，鍛煉了獨立思考的能力和自己動手的能力。在這一過程中，我學(xué)會了一種方法一種態(tài)度，一種獨立分析問題，解決問題的方法，一種面對困難從容不迫的態(tài)度, 增強和提高從事機械設(shè)計工作的自信心和自豪感。 在此，還要感謝大學(xué)學(xué)習(xí)過程中的所有老師，在大學(xué)過程中他們給了我莫大的幫助，沒有他們教我們基礎(chǔ)，就沒有這次設(shè)計的完