【正文】 絲杠的額定動(dòng)載。 由機(jī)械傳動(dòng)裝置引起的定位誤差為：對(duì)于3級(jí)滾珠絲杠。再加閉環(huán)反饋系統(tǒng)的補(bǔ)償，定位進(jìn)度能進(jìn)一步提高。一端固定——一端自由絲杠一端固定，另一端自由。但是由于他的結(jié)構(gòu)簡單，安裝調(diào)試方便，許多高精度機(jī)床仍然采用這種結(jié)構(gòu)，但是必須加裝光柵，采用全閉環(huán)反饋。固定端同時(shí)承受軸向力和徑向力。這種結(jié)構(gòu)使用最廣泛，目前國內(nèi)中小型數(shù)控車床、立式加工中心等均采用這種結(jié)構(gòu)。固定端軸承都可以同時(shí)承受軸向力，這種支承方式，可以對(duì)絲杠施加適當(dāng)?shù)念A(yù)緊力，提高絲杠支承剛度，可以部分補(bǔ)償絲杠的熱變形。進(jìn)給系統(tǒng)對(duì)微小的位移要響應(yīng)靈敏，股軸承的摩擦力矩要小。第 25頁 共 47 頁支承方式簡 圖K2　λf一端固定一端自由一端固定一端游動(dòng)2二端支承1二端固定4, 可知軸承內(nèi)徑d=25mm軸承采用成對(duì)安裝方式，軸承不宜過厚，選擇厚度較小的，查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》，為了具有更好的潤化性和散熱性，應(yīng)選用外徑/內(nèi)徑較大的軸承。軸承承受的軸向載荷Fmax=1694N.預(yù)緊力Fp=1050N,第 26頁 共 47 頁滾珠絲杠支撐形式采用兩端固定式，所選用的軸承型號(hào)為：(GB/T2921994) 7205C如下圖所示 7205C軸承參數(shù)加工定制否品牌NACHI型號(hào)7205C舊型號(hào)36205類型角接觸球軸承內(nèi)徑25（mm）外徑52（mm）厚度15（mm）重量（kg）用途通用 。 角接觸球軸承可能出現(xiàn)的實(shí)效形式主要有：主要有因疲勞強(qiáng)度不足而產(chǎn)生的疲勞斷裂、因靜強(qiáng)度不足而產(chǎn)生的塑性變形或脆性斷裂、磨損、超過允許范圍的變形和振動(dòng)等。疲勞點(diǎn)蝕是軸承最常見的失效形式。 在過大的靜載荷或者沖擊載荷下，軸承元件間的接觸應(yīng)力超過了元件材料的屈服極限，接觸部位發(fā)生塑性變形，形成凹坑，是軸承性能下降、摩擦阻力距增大。磨粒磨損。膠合。 5. 伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 伺服電動(dòng)機(jī)的選擇是根據(jù)負(fù)載條件來進(jìn)行的，加在電動(dòng)機(jī)軸上的負(fù)載有負(fù)載轉(zhuǎn)距和負(fù)載慣量兩種，負(fù)載轉(zhuǎn)距包括切削轉(zhuǎn)距和摩擦轉(zhuǎn)距。最大切削負(fù)轉(zhuǎn)距不得超過電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)距折算到電動(dòng)機(jī)軸上的最大切削負(fù)載轉(zhuǎn)距。但也不是轉(zhuǎn)子慣量越大越好，因轉(zhuǎn)子慣量越大，總的慣量就越大，加速性能受影響。，轉(zhuǎn)距不得超過電動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)距，當(dāng)執(zhí)行部件從靜止?fàn)顟B(tài)加速到最大移動(dòng)速度時(shí)，所需要的轉(zhuǎn)距最大。根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)距的計(jì)算，切削轉(zhuǎn)距加上摩擦轉(zhuǎn)距，應(yīng)小于或等于電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)距。在空載時(shí)，加速轉(zhuǎn)距應(yīng)等于最大轉(zhuǎn)距減去摩擦轉(zhuǎn)距，其差值等于全部慣量（電動(dòng)機(jī)+負(fù)載慣量）乘于加速度斜率。伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算包括脈沖當(dāng)量的計(jì)算，步進(jìn)電機(jī)的選型和軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和聯(lián)軸器的選擇。參照普通工具磨床的參數(shù)，其定位精度一般在177。根據(jù)設(shè)計(jì)結(jié)第 28頁 共 47 頁構(gòu)的要求，刃磨裝置對(duì)定位精度要求不高，故可選脈沖當(dāng)量=。,步進(jìn)電機(jī)每發(fā)一個(gè)脈沖（176。步進(jìn)電機(jī)是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu)?？梢酝ㄟ^控制脈沖個(gè)數(shù)來控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的；同時(shí)可以通過控制脈沖頻率來控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。步進(jìn)電機(jī)的性能指標(biāo)步進(jìn)電機(jī)的常用術(shù)語及主要性能指標(biāo)是：步距角指每給一個(gè)電脈沖信號(hào)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子所應(yīng)轉(zhuǎn)過的角度的理論值，可有下列公式來計(jì)算：式中，m為電動(dòng)機(jī)相數(shù)；z為轉(zhuǎn)子齒數(shù)；k為通電方式系數(shù)，當(dāng)采用單三拍或雙通電方式，k=1；而采用三相六拍通電方式時(shí)，k=2。前者是指電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)一圈內(nèi)相鄰兩步之間最大步距和理想步距的差值，用理想步距的百分?jǐn)?shù)表示；后者是指任意位置開始經(jīng)過任意步之后，角位移誤差的最大值。通常反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)的保持轉(zhuǎn)矩為零，而若干類型的永磁式步進(jìn)電機(jī)具有一定的保持轉(zhuǎn)矩。它是繞組內(nèi)第 30頁 共 47 頁的電流及失調(diào)角(轉(zhuǎn)子偏離空載時(shí)的初始穩(wěn)定平衡位置的電度角度)的函數(shù)。對(duì)應(yīng)于某一失調(diào)角時(shí)，靜轉(zhuǎn)矩的值為最大，稱之為最大靜轉(zhuǎn)矩Tk，它的值取決于通電狀態(tài)及繞組內(nèi)電流的值。(4)響應(yīng)頻率在某一個(gè)頻率范圍內(nèi)，步進(jìn)電機(jī)可以任意運(yùn)行而不丟步，則這一最大頻率稱為響應(yīng)頻率。它是指在一定負(fù)載下直接起動(dòng)而不丟步的極限頻率。它的值也與負(fù)載的大小有關(guān)。運(yùn)行矩頻特性是指在負(fù)載慣量不變時(shí)，運(yùn)行頻率與負(fù)載轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系，稱之為運(yùn)行矩頻特性。起動(dòng)矩頻特性是牽入轉(zhuǎn)矩與頻率之間的關(guān)系曲線，運(yùn)行矩頻特性是失步轉(zhuǎn)矩與頻率之間的關(guān)系曲線。步進(jìn)電機(jī)在I區(qū)的工作動(dòng)矩速度上所產(chǎn)生的最大力矩坐標(biāo)位于起動(dòng)矩頻特性曲線上，起頻特性曲線與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)為最大靜力矩，與橫坐標(biāo)的交點(diǎn)為最大起動(dòng)頻率。為了在II區(qū)內(nèi)工作，電機(jī)必須首先在I區(qū)內(nèi)工作，然后利用控制加速度斜坡，轉(zhuǎn)變到lI區(qū)。III區(qū)為失步區(qū)域，在任何情況下都是不允許的。 慣性特性曲線上述各項(xiàng)是步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的綜合指標(biāo)，是生產(chǎn)廠家產(chǎn)品出廠時(shí)提供的。步進(jìn)電機(jī)的選取原則 步進(jìn)電機(jī)在工作中要求能嚴(yán)格跟隨指令脈沖，不發(fā)生失頻、振蕩；能快速起動(dòng)、停止、正反轉(zhuǎn)和高效運(yùn)轉(zhuǎn)；能滿足各項(xiàng)性能指標(biāo)且具有良好的動(dòng)態(tài)特性。此外在選擇步進(jìn)電機(jī)時(shí)，應(yīng)當(dāng)估算機(jī)械負(fù)載的負(fù)載慣量和機(jī)床要求的啟動(dòng)頻率，使之與步進(jìn)電機(jī)的慣性頻率特性相匹配還有一定的余量，使之最高速連續(xù)工作頻率能滿足機(jī)床快速移動(dòng)的需要。因此，步進(jìn)電機(jī)的合理選擇是保證電機(jī)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)。三大要素確定下來，步進(jìn)電機(jī)的型號(hào)就能確定下來了。初步選用型號(hào)為57BYGH203兩向混合式步進(jìn)電機(jī)，如圖所示57BYGH203型混合式步進(jìn)電機(jī)外形圖。同時(shí)還具有良好的內(nèi)部阻尼特性，因而運(yùn)行平穩(wěn)，無明顯的低頻振蕩區(qū)，噪音小，可靠性高。其主要性能參數(shù)如表5．1所示： 57BYGH203型步進(jìn)電機(jī)主要參數(shù)表型號(hào)相數(shù)電壓（V）額定電流(A)電阻(Ω)電感(mH)靜轉(zhuǎn)矩()定位轉(zhuǎn)矩（）重量(Kg)機(jī)身長(mm)出軸長(mm)接線圖57BYGH101434521a57BYGH102254521b57BYGH201412225521a57BYGH202285521b第 33頁 共 47 頁57BYGH203455521a57BYGH204435521a57BYGH2052895521b57BYGH206445521a57BYGH20743225521a57BYGH208235521b57BYGH2092395521b57BYGH30143147621a57BYGH3024147621a57BYGH3034147621a57BYGH30447147621a57BYGH30623157621b57BYGH30843147621a57BYGH40143209621a選擇電動(dòng)機(jī)型號(hào)：57BYGH102254521b 電動(dòng)機(jī)參數(shù)驗(yàn)證：。 第 34頁 共 47 頁6. 聯(lián)軸器的選擇選擇一種合用的聯(lián)軸器類型可以考慮一下幾點(diǎn)：1） 所需傳遞的扭矩大小和性質(zhì)以及緩沖振動(dòng)功能的要求。對(duì)于高速轉(zhuǎn)動(dòng)軸，應(yīng)選用平衡精度高的聯(lián)軸器，例如膜片聯(lián)軸器等，而不宜選擇存在偏心的滑塊聯(lián)軸器等。在安裝調(diào)整過程中，難以保持兩軸嚴(yán)格精確對(duì)中，或工作過程中兩軸將產(chǎn)生較大的附加相對(duì)位移時(shí)，應(yīng)選用繞性連接器。通常由金屬元件制成的不需要潤滑的聯(lián)軸器比較可靠；需要潤滑的聯(lián)軸器，其性能容易受潤滑完善程度的影響，且可能污染環(huán)境 ，而且容易老化。在滿足使用性能的條件下，應(yīng)選用裝拆方便、維護(hù)簡單、成本低的聯(lián)軸器。一般非金屬彈性元件聯(lián)軸器（例如彈性套件聯(lián)軸器、梅花形彈性聯(lián)軸器等），由于具有良好的綜合性能，廣泛運(yùn)用于一般小功率的傳動(dòng)。計(jì)算轉(zhuǎn)矩按照下式計(jì)算；Tca=KAT 式中，T稱為公稱轉(zhuǎn)矩。表141（《》KA取值；KA =Tca =5Nm根據(jù)計(jì)算轉(zhuǎn)矩以Tca及所選聯(lián)軸器為剛性套柱銷聯(lián)軸器，按照Tca 的條件由聯(lián)軸第 36頁 共 47 頁器標(biāo)準(zhǔn)中選擇該聯(lián)軸器的型號(hào)。被連接軸的轉(zhuǎn)速n不應(yīng)超過所選聯(lián)軸器的最高轉(zhuǎn)速nmax,即nnmax。標(biāo)準(zhǔn)中或者給出軸直徑最大和最小值，或者適用直徑的尺寸系列，別連接的兩個(gè)軸的直徑應(yīng)當(dāng)再此范圍之內(nèi)。根據(jù)聯(lián)軸器允許的相位偏差，規(guī)定部件相應(yīng)的安裝精度，通常標(biāo)準(zhǔn)中只會(huì)給出單項(xiàng)位移偏差的允許值，如果有多項(xiàng)位移偏差的存在，則必須根據(jù)聯(lián)軸器的尺寸大小計(jì)算出相互影響的關(guān)系，以此作為規(guī)定部件安裝精度的依據(jù)。適用非金屬彈性元件的聯(lián)軸器時(shí)，還應(yīng)注意聯(lián)軸器所在部位的工作問溫度不要超過彈性元件材料允許的最高溫度。m，軸徑為1219mm之間。目前數(shù)控機(jī)床使用的導(dǎo)軌主要有3種：塑料滑動(dòng)導(dǎo)軌、滾動(dòng)導(dǎo)軌和靜壓導(dǎo)軌。下面著重介紹下滾動(dòng)導(dǎo)軌副。直線滾動(dòng)導(dǎo)軌主要由導(dǎo)軌體、滑塊、滾柱或滾珠、保持器、端蓋等組成。為防止灰塵和臟物進(jìn)入導(dǎo)軌滾道，滑塊兩端及下部均裝有塑料密封墊，滑塊上還有潤滑油杯。由于滾動(dòng)導(dǎo)軌的諸多優(yōu)點(diǎn), 綜合考慮，磨床的縱向進(jìn)給系統(tǒng)采用直線滾動(dòng)導(dǎo)軌。鑄鐵具有良好的減震性和 耐磨性，易于鑄造和加工。 導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)（BRS型） 、滑塊、鋼球、返向器、保持架、密封端蓋及擋板等組成（）。返向器兩端裝有防塵密封端蓋，可有效地防止灰塵、屑末進(jìn)入滑塊內(nèi)部。 驅(qū)動(dòng)功率大幅度下降，只相當(dāng)于普通機(jī)械的十分之一。 適應(yīng)高速直線運(yùn)動(dòng)，其瞬時(shí)速度比滑動(dòng)導(dǎo)軌提高約10倍。 能實(shí)現(xiàn)無間隙運(yùn)動(dòng)，提高機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)剛度。通常可以提高產(chǎn)品質(zhì)量20%～50%.。不允許將滑塊拆離導(dǎo)軌或超過行程又推回去。需要時(shí)，可將導(dǎo)軌與引導(dǎo)軌的端頭對(duì)接，把滑塊從導(dǎo)軌推到引導(dǎo)軌上，當(dāng)導(dǎo)軌安裝好后，再將滑塊從引導(dǎo)軌推到導(dǎo)軌上，注意基準(zhǔn)方向）。因此設(shè)計(jì)過程中必須采取相應(yīng)的措施來降低機(jī)床的噪聲。機(jī)床噪聲來源主要是傳動(dòng)系統(tǒng)及切削過程有關(guān)的輻射，此外還存在冷卻潤滑噪聲，電控系統(tǒng)噪聲及背景噪聲等等。（2）合理選擇的參數(shù)。（4）確選擇加工工藝和切削用量。（6）提高加工件的剛度。潤滑劑分為潤滑油及潤滑脂兩大類。潤滑脂可采用鋰基油脂。滾珠絲杠副和其它滾動(dòng)摩擦的傳動(dòng)元件，只要避免磨料微粒及化學(xué)活性物質(zhì)進(jìn)入，就可以認(rèn)為這些元件幾乎是不產(chǎn)生磨損的情況下工作的。通常采用毛氈圈對(duì)螺母副進(jìn)行密封，毛氈圈的厚度為螺距的2～3倍，而且內(nèi)孔做成螺紋的形狀，使之緊密地包住絲杠，并裝入螺母或套筒兩端的槽孔內(nèi)。由于密封圈和絲杠直接接觸，因此防塵效果較好，但也增加了滾珠絲杠螺母副的摩擦阻力矩。對(duì)于暴露在外面的絲杠，一般采用螺旋剛帶、伸縮套筒、錐形套筒以及折疊式塑料或人造革等形式的防護(hù)罩，以防止塵埃和磨粒粘附到絲杠表面。 第 44頁 共 47 頁總結(jié)與體會(huì)畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)我們大學(xué)期間所學(xué)知識(shí)的一次總結(jié)與運(yùn)用，是對(duì)以前每門課程設(shè)計(jì)的綜合，是對(duì)所學(xué)知識(shí)的徹底檢驗(yàn)。開始設(shè)計(jì)之前，我首先上網(wǎng)搜索了有關(guān)機(jī)床方面的知識(shí)，對(duì)床的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢有了進(jìn)一步的了解，也讓我學(xué)習(xí)到了很多新的知識(shí)。畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們走向工作崗位的最后一次練兵，是一次理論和實(shí)踐完美結(jié)合的過程。在設(shè)計(jì)過程中，我參考了一些圖紙，在參考的基礎(chǔ)上，理解并分析其優(yōu)缺點(diǎn)，取長補(bǔ)短，對(duì)自己其中不合理的部分進(jìn)行了充分改進(jìn)。總之，這次設(shè)計(jì)順利完成使我受益匪淺，不但鞏固了我以前學(xué)習(xí)的東西，而且學(xué)到了很多新東西，為我走向社會(huì)打下了深厚的基礎(chǔ)。第 45頁 共 47 頁致謝畢業(yè)設(shè)計(jì)已接近尾聲，在老師的悉心幫助和耐心指導(dǎo)下我基本完成了我的課題?？梢哉f沒有他的悉心指導(dǎo)，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)無法保證質(zhì)量完成。 此外，我還要感謝與我一同做畢設(shè)的趙強(qiáng)同學(xué)，李杰同學(xué)，張穎波同學(xué)，在我做畢設(shè)過程中的幫助，我還要感謝圖書館的工作人員，在我到圖書館查閱資料時(shí)熱情的幫助我使我的畢業(yè)設(shè)計(jì)沒有因?yàn)檎也坏劫Y料而中斷。 非常感謝老師們在百忙之中抽出時(shí)間，參加我的畢業(yè)答辯，以及大學(xué)四年對(duì)我的教育