CA6140普通車床的數(shù)字化改造設(shè)計【用GSK980T數(shù)控系統(tǒng)】【全套CAD圖紙+Word說明書】

買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 普通車床的數(shù)字化改造 【用 學(xué) 院 專業(yè)班級 學(xué)生姓名 學(xué)生學(xué)號 指導(dǎo)教師 提交日期 年 月 日 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 華南理工大學(xué)廣州學(xué)院 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是 本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。 學(xué)位論文作者簽名： 日期： 年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本人完全了解華南理工大學(xué)廣州學(xué)院關(guān)于收集、保存、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：按照有關(guān)要求提交學(xué)位論文的印刷本和電子版本；華南理工大學(xué)廣州學(xué)院圖書館有權(quán)保存學(xué)位論 文的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；可以采用復(fù)印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的的前提下，可以公布論文的部分或全部內(nèi)容。 學(xué)位論文作者簽名： 日期： 年 月 日 指導(dǎo)教師簽名： 日期： 年 月 日 作者 聯(lián)系電話： 電子郵箱： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 要 本次設(shè)計是對 舊機(jī)床數(shù)控化進(jìn)給系統(tǒng)的改造 的 設(shè)計 。 在這里 主要包括 :主傳動系統(tǒng)的 設(shè)計 、 縱向 進(jìn)給系統(tǒng)的 設(shè)計 、 橫向 進(jìn)給系 統(tǒng)的 設(shè)計 。 而我主要是針對 橫向 進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計 縱向 進(jìn)給系統(tǒng) 進(jìn)行機(jī)械 設(shè)計 。 主傳動系統(tǒng)設(shè)計的數(shù)控機(jī)械設(shè)計。要求的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控改造加工精度不高，為簡化結(jié)構(gòu)，降低成本。 通過控制橫向進(jìn)給系統(tǒng)，確保機(jī)床的定位，直線插補，圓弧插補的設(shè)計，和暫停。傳動效率是機(jī)床的要求，采用步進(jìn)電機(jī)通過聯(lián)軸器驅(qū)動 絲 桿；為了保證傳動精度和一定的穩(wěn)定性，盡量減少摩擦，滾珠絲杠副的選擇。 關(guān)鍵詞 ： 車床 ， 數(shù)控 設(shè)計 ， 聯(lián)軸器 ， 滾珠絲杠 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 V 目 錄 摘 要 . . 一章 緒論 . 1 題背景 . 1 床改造的內(nèi)容及意義 . 2 通車床的數(shù)字化改造主要解決的問題 . 3 第二章 數(shù)控系統(tǒng)的選擇 . 4 控系統(tǒng)的選擇 . 4 床數(shù)控系統(tǒng)的組成部分 . 6 氣控制原理 . 6 第三章 縱向進(jìn)給伺服進(jìn)給結(jié)構(gòu)設(shè)計 . 8 定脈沖當(dāng)量 . 8 削力的計算 . 8 珠絲杠螺母副的計算和選型 . 9 度的選擇 . 9 杠導(dǎo)程的確定 . 9 大工作載荷的計算 . 9 大動載荷的計算 . 10 珠絲杠螺母副的選型 . 10 珠絲杠副的支承方式 . 11 動效率的計算 . 11 度的驗算 . 11 定性校核 . 12 界轉(zhuǎn)速的驗證 . 13 輪傳動的計算 . 13 進(jìn)電動機(jī)的選擇 . 13 第四章 橫向進(jìn)給伺服進(jìn)給結(jié)構(gòu)設(shè)計 . 16 削力的計算 . 16 珠絲杠螺母副的計算和選型 . 16 大工作載荷的計算 . 16 大動載荷的計算 . 16 珠絲杠螺母副的選型 . 17 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 滾珠絲杠副的支承方式 . 17 動效率的計算 . 17 度的驗算 . 17 定性校核 . 18 界轉(zhuǎn)速的驗證 . 18 給伺服系統(tǒng)傳動計算 . 18 定傳動比 . 18 輪參數(shù)的計算 . 19 . 19 動慣量的計算 . 19 機(jī)力矩的計算 . 20 進(jìn)電機(jī)的選擇 . 21 第五章 主軸交流伺 服電機(jī) . 22 定傳動方案 . 22 軸的變速范圍 . 23 選主軸電機(jī)的型號 . 23 軸電機(jī)的校核 . 23 第六章 元件的選擇 . 25 軸系統(tǒng)的方案確定 . 25 裝電動卡盤 . 25 電編碼器 . 25 概述 . 25 主要技術(shù)性能 . 25 控刀架 /列刀架 . 26 結(jié)論 . 28 參考文獻(xiàn) . 29 致謝 . 31 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 X 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 第 一 章 緒論 題背景 機(jī)械制造業(yè)在世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，作為基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，具有重要的地位。為此，各國的經(jīng)濟(jì)學(xué)家和企業(yè)家在不斷探索新形勢下的各種先進(jìn)制造技術(shù)及制造業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略。作為制造業(yè)核心的機(jī)床制造業(yè)則是支柱的基石，是任何行業(yè)都不可或缺的。產(chǎn)生與發(fā)展的社會、經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ) (1)我國現(xiàn)有的、數(shù)以萬計的陳舊、落后的機(jī)床是機(jī)床大修與數(shù)控化改造行業(yè)產(chǎn)生的現(xiàn)實基礎(chǔ)我國是一個發(fā)展中國家，由于長期自身機(jī)制的不適應(yīng)性，經(jīng)濟(jì)實力過低、技術(shù)落后、設(shè)備陳舊，極大地制約著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。為盡快改變我國機(jī)械制造業(yè)的落后狀態(tài)，近二十多年來，我們在艱難地發(fā)展民族機(jī)床制造業(yè)的同時，積極地引進(jìn)了世界先進(jìn)技術(shù)與設(shè)備。一方面與世界先進(jìn)機(jī)床制造廠合作，不斷生產(chǎn)出具有世界先進(jìn)水平的各類機(jī)床；另一方面直接購進(jìn)了大量的各類機(jī)床。這一切都為我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展起到了巨大的作用。 但是，機(jī)床長期運轉(zhuǎn)甚至超負(fù)荷使用，同時又缺少認(rèn) 真的維修與保養(yǎng)，造成機(jī)床嚴(yán)重磨損，喪失了精度；有些機(jī)床則由于企業(yè)人員及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的改變，或由于技術(shù)力量不足而被長期閑置，需要使用時卻發(fā)現(xiàn)早已銹跡斑斑，電控系統(tǒng)不能起動；由于新產(chǎn)品制造的需要，原有機(jī)床性能已不能滿足使用要求，急需更新升級改造；由于世界計算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，造成數(shù)控系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)廠的產(chǎn)品更新加快，原有產(chǎn)品過早停產(chǎn)，給備件更換與維修帶來一定困難；況且數(shù)控系統(tǒng)的使用壽命一般在 5 10 年，而我國大多數(shù)機(jī)床都在超期服役。這些諸多因素都需要對機(jī)床進(jìn)行大修及數(shù)控化升級改造。 (2)新進(jìn)的大批二手機(jī)床成為 機(jī)床大修及數(shù)控化改造行業(yè)的催化劑自改革開放以來，許多企業(yè)引進(jìn)了一大批國外淘汰的舊機(jī)床，雖然有一部分尚能滿足使用要求，但是多數(shù)由于缺少經(jīng)驗、技術(shù)、資料及備件等因素，造成雖廉價購進(jìn)但卻不能繼續(xù)發(fā)揮作用而閑置的尷尬局面。其中不乏有為改造后投入使用而引進(jìn)的舊機(jī)床和生產(chǎn)線。這里多數(shù)的二手機(jī)床只要再有適當(dāng)?shù)馁Y金投入，經(jīng)過大修改造即可發(fā)揮作用。 (3)顯著的經(jīng)濟(jì)效益是機(jī)床大修及數(shù)控化改造行業(yè)的發(fā)展動力對于機(jī)床擁有者來說，只需花費購買相同新機(jī)床 30%以下的費用即可獲得相同的使用效果。根據(jù)國際該行業(yè)的記載，即使將原機(jī)床的結(jié)構(gòu) 性能進(jìn)行徹底改造升級，也只需花費購買新機(jī)床 60%左右的價格。 對于機(jī)床大修改造業(yè)內(nèi)公司來說，這不僅為他們的服務(wù)企業(yè)產(chǎn)生巨大社會經(jīng)濟(jì)效益，而且也是他們自身生存和發(fā)展的根本動力。 (4)機(jī)床大修及數(shù)控化改造的優(yōu)勢是該行業(yè)生存與發(fā)展的有利條件舊機(jī)床的大修、翻新、升級改造與購買新機(jī)床相比有優(yōu)勢。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 床改造的內(nèi)容及意義 數(shù)字控制機(jī)床 又稱為 機(jī)床數(shù)控化改造 ，這是一種將數(shù)字計算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于機(jī)床的控制技術(shù)。它把機(jī)械加工過程中的各種控制信息用代碼化的數(shù)字表示，通過信息載體輸入數(shù)控裝置，經(jīng)運算處理由數(shù)控裝置發(fā)出各種控制信號 ，控制機(jī)床的動作，按圖紙要求的形狀和尺寸，自動地將零件加工出來。 機(jī)床數(shù)控化改造 較好地解決了復(fù)雜、精密、小批量、多品種的零件加工問題，是一種柔性、高效能的自動化機(jī)床，是典型的機(jī)電產(chǎn)品。 機(jī)床數(shù)控化改造 能縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時間，增加切屑加工時間的比率； 使用 機(jī)床數(shù)控化改造 進(jìn)行生產(chǎn)，加工的零件精度高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定 ,從而有效的提高了產(chǎn)品在市場上的競爭力； 機(jī)床數(shù)控化改造 具有廣泛的適應(yīng)性和較大的靈活性，因此能夠完成很多 機(jī)床數(shù)控化改造 很難完成或者根本不能加工的、具有復(fù)雜型面、要求高精度的零件的加工； 許多 機(jī)床數(shù)控化改造 如加工 中心具有自動換刀功能，使零件一次裝夾之后就能夠完成多個加工部位的加工，實現(xiàn)了一機(jī)多用，大大節(jié)省了設(shè)備和廠房面積； 生產(chǎn)者可以對生產(chǎn)成本進(jìn)行預(yù)算，并對生產(chǎn)進(jìn)度進(jìn)行合理的安排，以達(dá)到提高經(jīng)濟(jì)效益的目的；應(yīng)用 機(jī)床數(shù)控化改造 進(jìn)行生產(chǎn)，減輕了工人的勞動強度，提高了工人工作的環(huán)境質(zhì)量，增加了工人的生產(chǎn)積極性，促進(jìn)了生產(chǎn)，提高了生產(chǎn)效率。 數(shù)控 改造化 車床 是一種高精度、高效率的自動化機(jī)床，也是使用數(shù)量最多的 機(jī)床數(shù)控化改造 ，約占 機(jī)床數(shù)控化改造 總數(shù)的 25%。它主要用于精度要求高、表面粗糙度好、輪廓形狀復(fù)雜的軸類、盤類等回轉(zhuǎn)體零 件的加工，能夠通過程序控制自動完成園柱面、圓錐面、圓弧面和各種螺紋的切削加工，并能切槽、鉆、擴(kuò)、鉸孔 的 加工。 由于 數(shù)控 改造化 車床 具有加工精度高、能作直線和圓弧插補功能，有些 數(shù)控 改造化 車床 還具有非圓曲線插補功能以及加工過程中具有自動變速功能等特點，所以它的工藝范圍要比普通車床要寬得多。 由于 數(shù)控 改造化 車床 剛性好，制造和對刀精度高，以及能方便和精確地進(jìn)行人工補償和自動補償，所以能加工精度要求高的零件，甚至可以以銑代磨。 數(shù)控 改造化 車床 具有恒線速切削功 能，能加工出表面粗糙度小的均勻的零件。使用恒線速切削功能，就可選用最佳速度來切削錐面和端面，使切削后的工件表面粗糙度既小又一致。 數(shù)控 改造化 車床 還適合加工各表面粗糙度要求不同的工件。粗糙度要求大的部位選用較大的進(jìn)給量，要求小的部位選用小的進(jìn)給量。 由于 數(shù)控 改造化 車床 具有直線和圓弧插補功能，部分車床數(shù)控裝置還有某些非圓曲線買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 和平面曲線插補功能，所以可以加工形狀特別復(fù)雜或難于控制尺寸的的回轉(zhuǎn)體零件。 通車床的數(shù)字化改造主要解決的問題 解決形狀復(fù)雜、精密、多品種 及中小批零件的加工問題，能夠穩(wěn)定加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)率，隨著制造技術(shù)向自動化、柔性化方向的發(fā)展，當(dāng)前機(jī)床的數(shù)控化率已成為衡量一個國家制造工業(yè)水平的重要標(biāo)志。但目前我國數(shù)控機(jī)床的廣泛應(yīng)用受到一些條件的限制。有關(guān)統(tǒng)計資料表明，目前我國機(jī)床總擁有量為 378 萬臺，其中數(shù)控機(jī)床只有 8 萬多臺，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于美國、日本、德國、韓國等制造業(yè)發(fā)達(dá)國家機(jī)床數(shù)控化率 20以上的水平。國內(nèi)數(shù)控設(shè)備嚴(yán)重失衡的原因：數(shù)控機(jī)床價格昂貴，一次性投資大，對中小型企業(yè)常是心有余而力不足；同時各企業(yè)有大量的普通機(jī)床，如果全部用數(shù)控機(jī)床來代替也將造成很大 的浪費。要較好地解決問題，用數(shù)控技術(shù)對普通機(jī)床進(jìn)行改造，是既適合我國國情又能提高機(jī)床數(shù)控化率的一條有效途徑，是我國尤其在中西部欠發(fā)達(dá)地區(qū)企業(yè)設(shè)備技術(shù)改造的主要方向之一。改造的方案普通機(jī)床的數(shù)控化改造一般是指對現(xiàn)有普通機(jī)床的某些部位做一些改裝，再配上經(jīng)濟(jì)型數(shù)控裝置或標(biāo)準(zhǔn)型數(shù)控系統(tǒng)，從而使原機(jī)床具有數(shù)控加工的能力。普通機(jī)床數(shù)控化改造后較改造前機(jī)床的自動化程度高、專業(yè)性強、加工精度及生產(chǎn)率都有很大的提高；改造機(jī)床的費用比購買數(shù)控機(jī)床的費用低、經(jīng)濟(jì)性好、生產(chǎn)周期短。改造中應(yīng)完成的兩項主要工作是：增加數(shù)控系統(tǒng)和進(jìn)行 機(jī)械系統(tǒng)的改造。數(shù)控系統(tǒng)的選擇控制方式選擇目前數(shù)控系統(tǒng)控制方式主要有種類型：步進(jìn)電機(jī)拖動的開環(huán)系統(tǒng)、異步電機(jī)或電機(jī)光柵測量反饋的閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)和交伺服電機(jī)拖動編碼器反饋的半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)。其中步進(jìn)電機(jī)拖動的開環(huán)系統(tǒng)，其伺服驅(qū)動裝置主要是步進(jìn)電機(jī)、功率步進(jìn)電機(jī)、電液脈沖馬達(dá)等。由數(shù)控系統(tǒng)送出的進(jìn)給指令脈沖，經(jīng)驅(qū)動電路控制和功率放大后，使步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動，通過齒輪副與滾珠絲杠副驅(qū)動執(zhí)行部件。該系統(tǒng)位移精度較低，但結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)試維修方便、質(zhì)量穩(wěn)定可靠、成本低、抗干擾性能強、對環(huán)境室溫要求不高，易改裝成功，適用 于精度要求一般的中小型機(jī)床的改造，這是目前數(shù)控改造中應(yīng)用最為廣泛的一種 . 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 4 第 二 章 數(shù)控系統(tǒng)的選擇 控系統(tǒng)的選擇 數(shù)控機(jī)床 是一種先進(jìn)的加工設(shè)備，它以高精度、高可靠性、高效率、可加工復(fù)雜曲面工件等特點得到廣泛應(yīng)用。但若選型不當(dāng) ，則不能發(fā)揮其應(yīng)有的效益，且使資金大量積壓，從而產(chǎn)生風(fēng)險。廣義的選型主要包括機(jī)型選擇、 數(shù)控系統(tǒng) 選擇、機(jī)床精度選擇、主要特征規(guī)格選擇等。其中機(jī)型選擇和 數(shù)控系統(tǒng) 選擇風(fēng)險最大，機(jī)床精度和主要特征規(guī)格選擇次之，故要減少選型風(fēng)險，可從以下幾方面著手。 一、機(jī)型選擇 在滿足加工工藝要求的前提下設(shè)備越簡單風(fēng)險越小， 車削 加工中心和 數(shù)控車床 都可以加工軸類零件，但一臺滿足同樣加工規(guī)格的 車削 中心價格要比 數(shù)控車床 貴幾倍，如果沒有進(jìn)一步工藝要求，肯定選擇 數(shù)控車床 風(fēng)險較小。同樣在經(jīng)濟(jì)型和普通型數(shù)控車床中要盡量選擇經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床。 二、 數(shù)控系統(tǒng) 選擇 在選購 數(shù)控機(jī)床 時，同一種機(jī)床本體可配置多種數(shù)控系統(tǒng)。在可供選擇的系統(tǒng)中，性能高低差別很大，直接影響到設(shè)備價格構(gòu)成。目前數(shù)控系統(tǒng)種類、規(guī)格極其繁多，進(jìn)口系統(tǒng)主要有日本 國 本 國 大 利 班牙 國 。國產(chǎn)系統(tǒng)主要有廣州系統(tǒng)、航天系統(tǒng)、華中系統(tǒng)、遼寧藍(lán)天系統(tǒng)、南京大方系統(tǒng)、北方凱奇系統(tǒng)、清華系統(tǒng)、 統(tǒng)等，每家公司都有一系列各種規(guī)格的產(chǎn)品。減少數(shù)控系統(tǒng)選型風(fēng)險的基本原則是： 性能價格 比 大，使用維修方便，系統(tǒng)的市場壽命長。因此不能片面追求高水平、新系統(tǒng)。而應(yīng)該以滿足主機(jī)性能為主，對系統(tǒng)性能和價格等作一個綜合分析，選用合適系統(tǒng)。同時應(yīng)逐漸少選傳統(tǒng)的封閉體系結(jié)構(gòu)的數(shù)控系統(tǒng)或 入 構(gòu)的數(shù)控系統(tǒng)，因為這類系統(tǒng)的功能擴(kuò)展、改變和維修都必須借助于系統(tǒng)供應(yīng)商。應(yīng)盡可能選用 入 構(gòu)或 構(gòu)的開放式數(shù)控系統(tǒng)，這類系統(tǒng)的 件全部裝在計算機(jī)中，而硬件部分僅是計算機(jī)與 伺服驅(qū)動 和外部 1/O 之間的標(biāo)準(zhǔn)化通用接口，就像計算機(jī)上可以安裝各種品牌的聲卡、顯卡和對應(yīng)的驅(qū)動程序一樣，用戶可以在 臺上，利用開放的 核，開發(fā)所需的功能，構(gòu)成各種類型的數(shù)控系統(tǒng)。另外數(shù)控系統(tǒng)中基本功能以外還有很多選擇功能，用戶可以根據(jù)自己的工件加工要求、測量要求、程序編制要求等，額外再選擇一些功能列入訂貨合同附件中，特別是實時傳輸?shù)?能等。 三、精度選擇 數(shù)控機(jī)床 精度等級 的選擇取決于典型零件的 加工精度 。一般數(shù)控機(jī)床精度檢驗項目都有買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 5 2030 項，但其最有特征的項目是：單軸定位精度、單軸重復(fù)定位精度、兩軸以上聯(lián)動加工出來試件的圓度。定位精度和重復(fù)定位精度綜合反映了 該軸各運動部件的綜合精度。單軸定位精度是指在該軸行程內(nèi)任意一個點定位時的誤差范圍，它直接反映了機(jī)床的 加工精度 能力，而重復(fù)定位精度則反映了該軸在行程內(nèi)任意定位點的定位穩(wěn)定性，這是衡量該軸能否穩(wěn)定可靠工作的基本指標(biāo)。以上兩個指標(biāo)中，重復(fù)定位精度尤為重要 。目前數(shù)控系統(tǒng)中軟件都有豐富的誤差補償功能，能對進(jìn)給傳動鏈上各環(huán)節(jié)系統(tǒng)誤差進(jìn)行穩(wěn)定的補償。如絲杠的 螺距 誤差和累計誤差可以用 螺距 補償功能補償，進(jìn)給傳動鏈的反向死區(qū)可用反向間隙補償來消除。但電控方面誤差補償功能不可能補償隨機(jī)誤差（如傳動鏈各環(huán)節(jié)的間隙、彈性變形和接觸剛度等因素變化產(chǎn)生的誤差），它們往往隨著 工作臺 的負(fù)載大小、移 動距離長短、移動定位速度的快慢等反映出不同的運動量損失。在一些開環(huán)和半閉環(huán)進(jìn)給伺服系統(tǒng)中，測量元件以后的機(jī)械驅(qū)動元件，受各種偶然因素影響，也有相當(dāng)大的隨機(jī)誤差影響，例如 滾珠絲杠 熱伸長引起的 工作臺 實際定位位置漂移等。所以重復(fù)定位精度的合理選擇可大大減少精度選擇風(fēng)險。 銑削 圓柱面精度或 銑削 空間螺旋槽（ 螺紋 ）精度是綜合評價該機(jī)床有關(guān)數(shù)控軸（兩軸或三 軸）伺服跟隨運動特性和數(shù)控系統(tǒng)插補功能的指標(biāo)，評價指標(biāo)采用測量加工出的圓柱面的圓度。在數(shù)控銑床試切件中還有銑斜方形四邊加工，這也是判斷兩個可控軸在直線插補運動時精度的一種方法。對于數(shù)控銑床，兩軸以上聯(lián)動加工出來試件的圓度指標(biāo)也不容忽略。定位精度要求較高的機(jī)床還必須注意它的進(jìn)給伺服系統(tǒng)采用半閉環(huán)方式還是全閉環(huán)方式，注意使用檢測元件的精度及穩(wěn)定性。如機(jī)床采用半閉環(huán) 伺服驅(qū)動 方式，則精度穩(wěn)定性要受到一些外界因素影響，如傳動鏈中 滾珠絲杠 受工作溫度變化造成絲杠伸長，對 工作臺 實際定位位置造成漂移影響，使加工件的 加工精度 受到影響。 四、數(shù)控機(jī)床主要特征規(guī)格選擇 數(shù)控機(jī)床的主要特征規(guī)格應(yīng)根據(jù)確定的典型工件族加工尺寸范圍而選擇。數(shù)控機(jī)床的最主要規(guī)格是幾個數(shù)控軸的行程范圍和 主軸電機(jī) 功率。機(jī)床的三個基本直線坐標(biāo)（ X、 Y、 Z）行程反映該機(jī)床允許的加工空間，在車床 中兩個坐標(biāo) X、 Z 反映允許回轉(zhuǎn)體的大小。一般情 況 下 加 工 件 的 輪 廓 尺 寸 應(yīng) 在 機(jī) 床 的 加 工 空 間 范 圍 之 內(nèi) ， 如 典 型 工 件 是4505050箱體，那么應(yīng)選取工作臺面尺寸為 50000加工中心，選用工作臺面比典型工件稍大一些是考慮到安裝 夾具 所需的空間。機(jī)床工作臺面尺寸和三個 直線坐標(biāo)行程都有一定比例關(guān)系，如上述工作臺 50000機(jī)床， X 軸行程一般為 700800 Y 軸為 500700Z 軸為 500600此，工作臺面的大小基本上確定了加工空間的大小。個別情況下也可以有工件尺寸大于坐標(biāo)行程，這時必須要求零件上的加工區(qū)域處在行程范圍之內(nèi)，而且要考慮機(jī)床工作臺的允許承載能力，以及工件是否與機(jī)床換刀空間干涉、與機(jī)床 防護(hù)罩 等附件干涉等一系列問題。數(shù)控機(jī)床的主電機(jī)功率在同類規(guī)格機(jī)床上也可以有各種不同配置，一般情況下反映了該機(jī)床的切削 剛性 和 主軸 高速性能。輕型機(jī)床比標(biāo)準(zhǔn)型機(jī)床 主軸電機(jī) 功率就可能小 12 級。目前一般加工中心 主軸 轉(zhuǎn)速買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 6 在 40008000r/速型機(jī)床立式機(jī)床可達(dá) 2 萬 7 萬 r/式機(jī)床 1 萬 2 萬 r/ 主軸電機(jī) 功率也成倍加大。 主軸 電機(jī)功率反映了機(jī)床的切削效率，從另一個側(cè)面也反映了切削 剛性 和機(jī)床整體剛度。在現(xiàn)代中小型數(shù)控機(jī)床中，主軸箱的機(jī)械變速已較少采用，往往都采用功率較大的或交流可 調(diào)速電機(jī) 直聯(lián)主軸，甚至采用 電主軸 結(jié)構(gòu)，這樣的結(jié)構(gòu)在低速切削中扭矩受到限制，即 調(diào)速電機(jī) 在低轉(zhuǎn)速時輸出功率下降，為了確保低速輸出扭矩，必須采用大功率電機(jī)。所以同規(guī)格機(jī)床數(shù)控機(jī)床主軸電機(jī)比普通機(jī)床大幾倍。當(dāng)?shù)湫凸ぜ嫌写罅康牡退偌庸r，必須對機(jī)床的低速輸出扭矩進(jìn)行校核。 床數(shù)控系統(tǒng)的組成部分 床數(shù)控系統(tǒng) 主要由輸入裝置、監(jiān)視器、主控制系統(tǒng)、可編程控制器、各類輸人輸出接口等組成。主控制系統(tǒng)主要由 存儲器、控制器等組成。數(shù)控系統(tǒng)的主要控制對象是位置、角度、速度等機(jī)械量，以及溫度、壓力、流量 等物理量其控制方式又可分為數(shù)據(jù)運算處理控制和時序邏輯控制兩大類。其中主控制器內(nèi)的擂補模塊就是根據(jù)所讀入的零件程序，通過譯碼、編譯等處理后，進(jìn)行相應(yīng)的刀具軌跡插補運算，并通過與各坐標(biāo)伺服系統(tǒng)的位置、速度反饋信號的比較，從而控制機(jī)床各坐標(biāo)軸的位移。而時序邏輯控制通常由可編程控制器來完成，它根據(jù)機(jī)床加工過程中各個動作要求進(jìn)行協(xié)調(diào)，按各檢測信號進(jìn)行邏輯判別，從而控制機(jī)床各個部件有條不紊地按順序工作。數(shù)控系統(tǒng)是機(jī)床實現(xiàn)自動加工的核心，是整個數(shù)控機(jī)床的靈魂所在。 氣控制原理 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 7 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 8 第 三 章 縱向進(jìn) 給伺服進(jìn)給結(jié)構(gòu)設(shè)計 定脈沖當(dāng)量 一個脈沖，使機(jī)床移動部件產(chǎn)生位移，也被稱為數(shù)控機(jī)床的最小單位。脈沖是一個基本的技術(shù)參數(shù)，對數(shù)控機(jī)床的加工精度。沖。 確定脈沖當(dāng)量，縱向： 沖，橫向： 沖。 削力的計算 車削外圓時的切削力如圖 3示。主切削力 切削速度的方向一致，垂直向下，是計算車床主軸電動機(jī)切削功率的依據(jù)；進(jìn)給力向力加工精度的影響較大。 圖 3削力分析 選工件材料碳素結(jié)構(gòu)鋼， b =650選用刀具材料為高速鋼； 刀具幾何參數(shù)：主偏角 。75 ，前角0= 。10 ，刃傾角s= 。5 ； x 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 9 切削用量 為：背吃刀量給量 f =r，切削速度m/ 由表（ 得：770; 由表（ 得：主偏角修正系數(shù)角，刃傾角修正系數(shù)都為 代入公式： = 0 =) 進(jìn)給力與背吃刀力 由經(jīng)驗公式： cF：fF：:： xF=2=yF=2=珠絲杠螺母 副的計算和選型 滾珠絲杠副作用是旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)橹本€運動，在釋放量之間的滾珠絲杠和螺母滾道的螺旋傳動，線程產(chǎn)生滾動摩擦。螺旋旋轉(zhuǎn)，帶動滾珠沿螺紋滾道。螺母設(shè)有復(fù)位裝置，和螺紋滾一個球流通渠道。為了配合無間隙甚至是球和滾道之間形成的，可以設(shè)置預(yù)緊裝置。為了延長使用壽命，可設(shè)置的潤滑和密封。 度的選擇 滾珠絲杠副的精度直接影響數(shù)控機(jī)床的定位精度，在滾珠絲杠精度參數(shù)中，其導(dǎo)程誤差對機(jī)床定位精度最明顯。一般在初步設(shè)計時設(shè)定絲杠的任意 300程變動量300 1/2,在最后精度驗算中確定。對于車床，選用滾珠絲杠的精度等級 X 軸為 1 3 級（ 1 級精度最高）， Z 軸為 2 5 級，考慮到本設(shè)計的定位精度要求和改造的經(jīng)濟(jì)性，選擇 X 軸精度等級為 3 級， Z 軸為 4 級。 杠導(dǎo)程的確定 與運動速度導(dǎo)致的選擇，所需的系統(tǒng)等，通常是： 4， 5， 6， 8， 10， 12， 20，規(guī)模大，影響一般也可以選擇較大（主要考慮帶齒厚）。在速度上滿足的情況下，較小的鉛一般的選擇（提高控制精度），本設(shè)計主要縱向絲杠副行程 8向絲杠導(dǎo) 程為 5 大工作載荷的計算 最大工作載荷叫進(jìn)給買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 10 牽引力 ,其實驗計算公式如表 3示。 表 3導(dǎo)軌類型 實驗公式 K 矩形導(dǎo)軌 )( 尾導(dǎo)軌 )2( 合或三角導(dǎo)軌 )( 8 表中 K 為考慮顛覆力矩影響時的實驗系數(shù)； 為滑動導(dǎo)軌摩擦系數(shù)； G 為移動部件總重量。 G=1000N 查表 3擇綜合導(dǎo)軌， K 取 取 為 1000N ； 算得 )( =197+ 3420+1000） =(N 大動載荷的計算 載荷隨時間急劇變化且使構(gòu)件的速度有顯著變化（系統(tǒng)產(chǎn)生慣性力），此類載荷為動載荷。比如起重機(jī)以等速度吊起重物，重物對吊索的作用為靜載，起重機(jī)以加速度吊起重物，重