完整版)三坐標(biāo)銑床的數(shù)控化改造機(jī)電一體化畢業(yè)論文

1、目錄摘要第一章概論1.1 數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生及發(fā)展 1.2數(shù)控機(jī)床的組成及分類(lèi)1.2.1 數(shù)控機(jī)床的組成1.2.2 數(shù)控機(jī)床的分類(lèi) 1.3數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍 1.3.1 數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)1.3.2數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用范圍第二章設(shè)計(jì)主要參數(shù)及基本思想2.1課題要求2.1.1 題目名稱(chēng)（包括主要技術(shù)參數(shù)）及技術(shù)要求 2.1.2 課題內(nèi)容及工作量 2.2 設(shè)計(jì)原則2.3總結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.3.1數(shù)控機(jī)床的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)要求232提高機(jī)床的結(jié)構(gòu)剛度233提高進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性和精度第三章三坐標(biāo)數(shù)控銑床的設(shè)計(jì)和計(jì)算 3.1主傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 3.1.1主傳動(dòng)變速系統(tǒng) 3.2 主軸系統(tǒng)計(jì)算3.3.1對(duì)進(jìn)給伺服系統(tǒng)的基本要求3.

2、3.2進(jìn)給伺服系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求3.3.3進(jìn)給伺服系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性及伺服性能分析 3.4進(jìn)給傳動(dòng)的計(jì)算3.4.1 X軸滾珠絲杠副.3.4.2 Y軸滾珠絲杠副3.4.3 Z軸滾珠絲杠副.3.4.4滾珠絲杠的安裝與使用結(jié)論致謝參考文獻(xiàn)18三坐標(biāo)銃床的數(shù)控化改造摘要畢業(yè)設(shè)計(jì)是在原有普通銑床的基礎(chǔ)上，對(duì)其進(jìn)行改造，成為三坐標(biāo)數(shù) 控銑床。該機(jī)床能通過(guò)三軸聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)曲線直線等不同的加工路線。所設(shè)計(jì)的三坐標(biāo)數(shù)控銑床，三個(gè)坐標(biāo)方向的移動(dòng)均由步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)， 主軸電機(jī)采用交流電機(jī)，所有電機(jī)均由單片機(jī)進(jìn)行控制。設(shè)計(jì)主要對(duì)數(shù)控 銑床的機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，了解單片機(jī)的工作原理，主要有以下幾個(gè)方面：X、Y,Z工作臺(tái)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

3、，主要是滾珠絲杠的運(yùn)用；機(jī)床整體結(jié)構(gòu)的設(shè) 計(jì)，了解優(yōu)缺點(diǎn)，充分考慮主要矛盾，擇優(yōu)選??；單片機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)， 進(jìn)一步熟悉其應(yīng)用。在數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)中，加工精度和加工可靠性是伺服系統(tǒng)決定的，本文 對(duì)普通銑床的數(shù)控化改造進(jìn)行了分析和設(shè)計(jì)，通過(guò)對(duì)普通銑床的數(shù)控化改 造，提高了普通銑床的加工能力和加工范圍，節(jié)省了直接購(gòu)買(mǎi)機(jī)床的部分 資金，具有很好的經(jīng)濟(jì)效益。關(guān)鍵詞：銑床，數(shù)控，三坐標(biāo)ABSTRACTThis paper is aimed to solve the problem of lowefficiency， bad accuracy and the workers technicallevel ，t

4、hrough the technical reform on mechanical drivesystem (PLC con trols the two stepp ing motors to driveworkpieces double positi on feed)A n idle old com mon latheis refit in to a specialequipme nt by using nu merical con trolled tech niqueThe refit machine promoted its processing accuracy and level o

5、f automatic controlof the partsand greatlyimproved the productive efficiency and it 、6mmin、3mmin；(4) 工作臺(tái)面尺寸 300x500mm;(5) 脈沖當(dāng)量0.01mm步；(6) 重復(fù)定位精度0.01mm.2.1.2課題內(nèi)容及工作量(1) 簡(jiǎn)易數(shù)控銑床總圖A0 一張(2) 控制原理圖設(shè)計(jì)A0 一張(3) 計(jì)說(shuō)明書(shū)一份1.2萬(wàn)字以上翻譯500漢字注：全部圖紙用計(jì)算機(jī)繪制，說(shuō)明書(shū)由計(jì)算機(jī)輸出。2.2 設(shè)計(jì)原則根據(jù)設(shè)計(jì)要求和銑床的具體情況，課題的基本設(shè)計(jì)方案如下：(1) 機(jī)床采用連續(xù)控制系統(tǒng)，定位方式采用

6、增量坐標(biāo)控制。(2) 考慮到機(jī)床加工精度要求不高，為了簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，降低成本，采 用步進(jìn)電機(jī)開(kāi)環(huán)伺服系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)。(3) 進(jìn)給傳動(dòng)的設(shè)計(jì)是機(jī)床設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，數(shù)控機(jī)床必須有精確的進(jìn) 給傳動(dòng)系，才會(huì)有高的精度和表面質(zhì)量?？紤]到電機(jī)步距角和絲杠導(dǎo)程只 能按標(biāo)準(zhǔn)選用，為達(dá)到分辨率 0.01mm的要求，需采用齒輪降速傳動(dòng)，利 用電子控制系統(tǒng)消除誤差。(4) 為了保證一定的傳動(dòng)精度和平穩(wěn)性，又要求機(jī)構(gòu)緊湊，所以選 用絲杠螺母副。為提高傳動(dòng)剛度和消除間隙，采用有預(yù)加載荷的結(jié)構(gòu)。(5) 傳動(dòng)系統(tǒng)要加上脈動(dòng)裝置。以上為基本的設(shè)計(jì)方案，除了這些，課題應(yīng)注意機(jī)床的幾何精度的 修正，數(shù)控指令的顯示和使用等。2.3 總結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2

7、.3.1數(shù)控機(jī)床的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)要求數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求主要有以下方面：(1) 有良好的抗振性能和較大的額定切削功率，高的靜、動(dòng)態(tài)剛度；(2) 有較高的熱穩(wěn)定性和較高的幾何精度、傳動(dòng)精度、定位精度；(3) 有數(shù)控系統(tǒng)及其介質(zhì)。下面我們?cè)斒鰯?shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要要求2.3.2提高機(jī)床的結(jié)構(gòu)剛度機(jī)床的剛度是指切削力和其它力作用下 ，抵抗變形的能力。機(jī)床在切 削過(guò)程當(dāng)中，要承受各種外力的作用，承受的靜態(tài)力有運(yùn)動(dòng)部件和被加工 零件的自重；承受的動(dòng)態(tài)力有：切削力、驅(qū)動(dòng)力、加減速時(shí)引起的慣性力、 摩擦阻力等。組成機(jī)床的結(jié)構(gòu)部件在這種力作用下將產(chǎn)生變形。如固定連 接表面或嚙合運(yùn)動(dòng)表面的接觸變形；各支撐零件的彎曲

8、和扭轉(zhuǎn)變形，以及 某些支撐件的局部變形等，這些變形都會(huì)直接或間接的引起刀具和工件之 間的相對(duì)位移，從而導(dǎo)致工件的加工誤差，或者影響機(jī)床切削過(guò)程的特性。(1) 選擇及布置隔板和筋條床身的靜剛度是直接影響機(jī)床的加工精度和其生產(chǎn)率的主要因素之 一。而靜剛度及固有頻率，是影響動(dòng)剛度的重要因素。支承件的隔板和筋 條的合理性，可提高構(gòu)件的靜、動(dòng)剛度。(2) 結(jié)構(gòu)剛度與普通機(jī)床相比，數(shù)控機(jī)床應(yīng)有更高的靜、動(dòng)剛度，更好的抗振性。機(jī)床的導(dǎo)軌和支承件通常是局部剛度最弱的部分，在本次設(shè)計(jì)中，采用雙 臂聯(lián)接形式，X、丫軸導(dǎo)軌較窄。（3）采用焊接結(jié)構(gòu)的構(gòu)件采用鋼板和焊鋼而不采用鑄件的原因：1）鋼的彈性模量約為鑄鐵的兩倍

9、，因此采用鋼板焊接結(jié)構(gòu)床身有利于 提高固有頻率。在形狀和輪廓尺寸相同的前提下，如要求焊接件與鑄件的 剛度相同，則焊接件的臂厚只需鑄件的一半。2）如果要求局部剛度相同，因局部剛度與臂厚的三次方成正比，所 以焊接件的臂厚只需鑄件的80%左右。3）鋼可以提高構(gòu)件的諧振頻率使共振不易發(fā)生。4）鋼板焊接能將構(gòu)件做成全封閉的箱形結(jié)構(gòu)，提高剛度。焊接結(jié)構(gòu)床身的突出優(yōu)點(diǎn)是制造周期短，一般比鑄鐵快1.7-3.5倍。省去了制作木模和鑄造工序，不易出廢品。焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)靈活，便于產(chǎn)品更新、改進(jìn)結(jié)構(gòu)。焊接件能達(dá)到與鑄件相同，甚至更好的結(jié)構(gòu)特性，可提高抗彎截面慣 性矩，減少質(zhì)量。合理的結(jié)構(gòu)布局可以提高剛度，機(jī)床的工作頭部

10、分由于重力作用將會(huì) 使機(jī)床立柱產(chǎn)生彎曲變形，切削力將使立柱產(chǎn)生彎曲和扭轉(zhuǎn)變形。這些變 形將影響到加工精度。故本次設(shè)計(jì)中將采取通過(guò)在立柱上方安裝兩組定滑 輪來(lái)平衡重力的方法，來(lái)減少立柱的變形，提高機(jī)床的剛度。2.3.3 提高進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性和精度數(shù)控機(jī)床各坐標(biāo)軸進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的精度極大的影響零件的加工精度。在開(kāi)環(huán)進(jìn)給系統(tǒng)中運(yùn)動(dòng)精度取決于系統(tǒng)各組成環(huán)節(jié)，特別是機(jī)械傳動(dòng)部件的精 度；在閉環(huán)和半閉環(huán)進(jìn)給系統(tǒng)中，位置檢測(cè)裝置的分辨率對(duì)運(yùn)動(dòng)精度有決 定性的影響，但是機(jī)械傳動(dòng)部件的特性對(duì)運(yùn)動(dòng)精度也有一定的影響。通常 在開(kāi)環(huán)進(jìn)給系統(tǒng)中，設(shè)定的脈沖當(dāng)量為0.01mm時(shí)，實(shí)際的定位精度最好的情況也只能達(dá)到0.025mm

11、在閉環(huán)進(jìn)給系統(tǒng)中，設(shè)定的脈沖當(dāng)量（或稱(chēng) 最小設(shè)定單位）一般為 0.001mm實(shí)際上定位精度只能達(dá)到 0.003mm當(dāng) 指令進(jìn)給系統(tǒng)做單步進(jìn)給（即每次移動(dòng)0.001mm時(shí)，開(kāi)始一兩個(gè)單步指令，進(jìn)給部件并不動(dòng)作，到第三個(gè)單步指令時(shí)才突跳一段距離，以后又如 此重復(fù)。這些現(xiàn)象都是因?yàn)檫M(jìn)給系統(tǒng)的低速爬行現(xiàn)象引起的，而低速爬行 現(xiàn)象又決定于機(jī)械傳動(dòng)部件的特性。本設(shè)計(jì)采取的方案有：（1）減少靜、動(dòng)摩擦系數(shù)之差（2）提高系統(tǒng)的傳動(dòng)剛度。第三章三坐標(biāo)數(shù)控銑床的設(shè)計(jì)和計(jì)算3.1主傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主傳動(dòng)系統(tǒng)一般由動(dòng)力源（如電動(dòng)機(jī)）、變速裝置及執(zhí)行元件（如主 軸、刀架、工作臺(tái)），以及開(kāi)停、換向和制動(dòng)機(jī)構(gòu)等部分組成。動(dòng)力

12、源為執(zhí) 行元件提供動(dòng)力，并使其得到一定的運(yùn)動(dòng)速度和方向，變速裝置傳遞動(dòng)力以及變換運(yùn)動(dòng)速度，執(zhí)行元件執(zhí)行機(jī)床所需的運(yùn)動(dòng)，完成旋轉(zhuǎn)或直線運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)代切削加工正向著高速、高效和高精度方向發(fā)展，對(duì)機(jī)床的性能提出越來(lái)越高的要求，如轉(zhuǎn)速高，調(diào)速范圍大，恒扭矩調(diào)速范圍達(dá)1: 1001: 1000,恒功率調(diào)速范圍達(dá)1: 10以上；更大的功率范圍達(dá)2.2250kVV 能在切削加工中自動(dòng)變換速度；機(jī)床結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，噪聲小，動(dòng)態(tài)性能好，可 靠性高等。數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足如下特點(diǎn)：（1）主傳動(dòng)采用直流或交流電動(dòng)機(jī)無(wú)級(jí)調(diào)速（2）數(shù)控機(jī)床驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)和主軸功率特性的匹配設(shè)計(jì)（3）數(shù)控機(jī)床高速主傳動(dòng)設(shè)計(jì)（4）數(shù)控機(jī)床采用部件標(biāo)

13、準(zhǔn)、模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（5）數(shù)控機(jī)床的柔性化、復(fù)合化（6）虛擬軸機(jī)床設(shè)計(jì)為了適應(yīng)數(shù)控機(jī)床加工范圍廣、工藝適應(yīng)性強(qiáng)、加工精度高和自動(dòng)化 程度高等特點(diǎn)，要求主傳動(dòng)裝置應(yīng)具有以下特點(diǎn)：（1）具有較大的調(diào)速范圍，并實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速。無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)在一定的 變速范圍內(nèi)連續(xù)改變轉(zhuǎn)速，以便得到最有利的切削速度；能在運(yùn)轉(zhuǎn)中變速， 便于實(shí)現(xiàn)變速自動(dòng)化；能在負(fù)載下變速，便于車(chē)削大端面時(shí)保持恒定的切 削速度，以提高生產(chǎn)效率和加工質(zhì)量。（2）具有較高的精度和剛度，傳動(dòng)平穩(wěn)，噪音低。數(shù)控機(jī)床加工精度 的提高，與主傳動(dòng)系統(tǒng)的剛度密切相關(guān)。為此，應(yīng)提高傳動(dòng)件的精度與剛 度，采用高精度軸承及合理的支撐跨距等，以提高主軸組件的剛性。（3

14、）良好的抗震性和熱穩(wěn)定性。數(shù)控機(jī)床一般既要進(jìn)行粗加工，又要精加工；加工時(shí)可能由于斷續(xù)切削、加工余量不均勻運(yùn)動(dòng)部件不平穩(wěn)以及 切削過(guò)程中的自激振動(dòng)等原因引起的沖擊力或交變力的干擾，使主軸產(chǎn)生 振動(dòng)，影響加工精度和表面粗糙度，嚴(yán)重時(shí)甚至破壞刀具或零件，使加工 無(wú)法進(jìn)行。因此主傳動(dòng)系統(tǒng)中的各主要零部件不但要具有一定的剛度，而 且要求具有足夠的抑制各種干擾力引起振動(dòng)的能力一抗振性。抗振性 用動(dòng)剛度或動(dòng)柔度來(lái)衡量。例如主軸組件的動(dòng)剛度取決于主軸的當(dāng)量靜剛度阻尼比及固有頻率等參數(shù)。機(jī)床在切削加工中主傳動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)熱使其中所有零部件產(chǎn)生變形，破 壞了零部件之間的相對(duì)位置精度和運(yùn)動(dòng)精度造成的加工誤差，且熱變形限

15、 制了切削用量的提高，降低傳動(dòng)效率，影響到生產(chǎn)率。為此，要求主軸部 件有較高的熱穩(wěn)定性，通過(guò)保持合適的配合精度，并進(jìn)行循環(huán)潤(rùn)滑保持熱 平衡等措施來(lái)實(shí)現(xiàn)。3.1.1主傳動(dòng)變速系統(tǒng)普通機(jī)床一般采用機(jī)械有級(jí)變速調(diào)速傳動(dòng)，而數(shù)控機(jī)床需要自動(dòng)變 速；且在切削階梯軸的不同直徑，切削曲線旋轉(zhuǎn)面和斷面時(shí)，需要隨切削 的直徑的變化而自動(dòng)變速，以保持切削速度基本恒定。這些自動(dòng)變速又是 無(wú)級(jí)變速，以利于在一定的調(diào)速范圍內(nèi)選用到理想的切削速度，這樣既有 利于提高加工精度，又有利于提高切削效率。機(jī)床主傳動(dòng)中常采用的無(wú)級(jí)變速裝置有三大類(lèi)：變速電動(dòng)機(jī)、機(jī)械無(wú) 級(jí)變速裝置和液壓無(wú)級(jí)變速裝置。無(wú)級(jí)變速主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則：一為盡

16、量選擇功率和扭矩特性符合傳動(dòng)系統(tǒng)要求的無(wú)級(jí)變速裝置。如 銑床主傳動(dòng)系統(tǒng)要求恒功率傳動(dòng)，就應(yīng)該選擇恒功率無(wú)級(jí)變速裝置。二為無(wú)級(jí)變速系統(tǒng)裝置單獨(dú)使用時(shí)，其調(diào)速范圍較小，尤其是恒功率 調(diào)速范圍往往小于機(jī)床實(shí)際需要的恒功率變速范圍。為此，常把無(wú)級(jí)變速 裝置與機(jī)械分級(jí)變速箱串聯(lián)在一起使用，以擴(kuò)大恒功率變速范圍和整個(gè)變 速范圍。1 .主軸部件設(shè)計(jì)主軸部件的性能要求主軸部件是機(jī)床主要部件之一，它是機(jī)床的執(zhí)行元件。它的功用是支 承并帶動(dòng)工件或刀具旋轉(zhuǎn)進(jìn)行切削，承受切削力和驅(qū)動(dòng)力等載荷，完成表 面成型運(yùn)動(dòng)。主軸部件由主軸及其支承軸承、傳動(dòng)件、密封件及定位元件 等組成。主軸部件的工作性能對(duì)整機(jī)性能和加工質(zhì)量以及機(jī)

17、床生產(chǎn)效率有著 直接影響，是決定機(jī)床性能和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的重要因素。因此，對(duì)主軸部 件有如下要求：(1) 軸的旋轉(zhuǎn)精度是指裝配后，在無(wú)載荷、低速轉(zhuǎn)動(dòng)的條件下，主軸 安裝工件或刀具部位的定心表面(如車(chē)床軸端的定心短錐、錐孔，銑床軸 端的7: 24錐孔）的徑向和軸向跳動(dòng)。旋轉(zhuǎn)精度取決于的主要件如主軸、 軸承、殼體孔等的制造、裝配和調(diào)整精度。工件轉(zhuǎn)速下的旋轉(zhuǎn)精度還取決 于主軸的轉(zhuǎn)速、軸承的性能，潤(rùn)滑劑和主軸組件的平衡。（2）剛度 主軸部件的剛度是指其在外載荷作用下抵抗變形的能力， 通常以主軸前端產(chǎn)生單位位移的彈性變形時(shí)，在位移方向上所施加的作用 力來(lái)定義的。主軸部件的剛度是綜合剛度，它是主軸、軸承等剛

18、度的綜合 反映。因此，主軸的尺寸和形狀、滾動(dòng)軸承的類(lèi)型和數(shù)量、預(yù)緊和配置形 式、傳動(dòng)件的布置方式、主軸部件的制造和裝配質(zhì)量等都影響主軸部件的 剛度。（3）溫升因?yàn)橄鄬?duì)運(yùn)動(dòng)處的摩擦生熱，切削取得切削熱等使主軸溫 度升高將引起熱變形使主軸伸長(zhǎng)，軸承間隙的變化，降低了加工的精度； 溫升也會(huì)降低潤(rùn)滑劑的粘度，惡化潤(rùn)滑條件。因此，各類(lèi)機(jī)床對(duì)溫升都有 一定的限制。（4）可靠性 數(shù)控機(jī)床是高度自動(dòng)化的機(jī)床，所以必須保證工作可靠 性，可喜的是這方面的研究正在發(fā)展。（5）精度保持性 它指長(zhǎng)期保持其原始制造精度的能力。對(duì)數(shù)控機(jī)床 的主軸組件必須有足夠的耐磨性，以便長(zhǎng)期保持精度。2 主軸部件的組成和軸承選型（1）主

19、軸部件，它由主軸及其支承軸承、傳動(dòng)件、密封件及定位元件 等組成。（2）主軸的傳動(dòng)件，可以位于前后支承之間，也可位于后支承之后的 主軸后懸伸端。目前傳動(dòng)件位于后懸伸端的越來(lái)越多。這樣做，可以實(shí)現(xiàn) 分離傳動(dòng)和模塊化設(shè)計(jì)：主軸組件（稱(chēng)為主軸單元）和變速箱可以做成獨(dú) 立的功能部件，又專(zhuān)門(mén)的工廠集中生產(chǎn)，作為商品出售。變速箱和主軸間 可用齒輪副或帶傳動(dòng)聯(lián)接。本三坐標(biāo)曲面數(shù)控銑床采用帶傳動(dòng)聯(lián)接。主軸 支承分徑向和推力（軸向）。角接觸球軸承兼起徑向和推力支承的作用。 推力支承應(yīng)位于前支承內(nèi)，原因是數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)原點(diǎn)，常設(shè)定在主軸前 端。為了減少熱膨脹造成的坐標(biāo)原點(diǎn)的位移，應(yīng)盡量縮短坐標(biāo)原點(diǎn)支推力 支承之間的

20、距離。（3）主軸軸承，選用角接觸球軸承。這種軸承即可承受徑向載荷，又 可承受軸向載荷。這種球軸承為點(diǎn)接觸，剛度較低。為了提高剛度和承載 能力，常采用多聯(lián)組配的辦法。有三種基本組配方式，分別為背對(duì)背，面 對(duì)面和同向組配，背靠背和面對(duì)面組配都能受雙向軸向載荷；同向組配只 能承受單向軸向載荷。背對(duì)背比面對(duì)面安裝的軸承具有較高的抗顛覆力矩 的能力。運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，軸承的外圈的散熱條件比內(nèi)圈好，因此，內(nèi)圈的溫度將 高于外圈，徑向膨脹的結(jié)果將使軸承的過(guò)盈加大。軸向膨脹對(duì)與背靠背組 配將使過(guò)盈減少，于是，可以補(bǔ)償一部分徑向膨脹；而對(duì)于面對(duì)面組配， 將使過(guò)盈進(jìn)一步加大。基于上述分析，主軸受到彎距，又屬高速運(yùn)轉(zhuǎn)，因 此

21、主軸軸承必須采用背靠背組配。（4）角接觸角軸承的間隙調(diào)整和預(yù)緊主軸軸承的內(nèi)部間隙，必須能夠調(diào)整，多數(shù)軸承，還應(yīng)在過(guò)盈狀態(tài)下 工作，使?jié)L動(dòng)體和導(dǎo)軌之間有一定的預(yù)變形，這就是軸承的預(yù)緊。軸承預(yù)緊后，內(nèi)部無(wú)間隙，滾動(dòng)體從各個(gè)方向支承主軸，有利于提高 運(yùn)動(dòng)精度。滾動(dòng)體的直徑不可能絕對(duì)相等，滾道也不可能絕對(duì)正圓，因而 在預(yù)緊前只有部分滾導(dǎo)體與滾道接觸。預(yù)緊后，滾導(dǎo)體和滾道都有了一定 的變形，參加工作的滾動(dòng)體將增多，各滾動(dòng)體的受力將更加均勻。這些都 有利提高軸承的精度、剛度和壽命。如主軸產(chǎn)生振動(dòng)，則由于各個(gè)方面都 有滾動(dòng)體支承，可以提高抗振性。但是，預(yù)緊后發(fā)熱較多，溫升較高；而 且較大的預(yù)緊力將使壽命下降

22、，故預(yù)緊要適量。角接觸角軸承在軸向力的作用下，使內(nèi)外圈產(chǎn)生軸向錯(cuò)位實(shí)現(xiàn)預(yù)緊,衡量預(yù)緊力大小的是軸向預(yù)緊力，簡(jiǎn)稱(chēng)預(yù)緊力FaO,單位為2多聯(lián)角接角球軸承是根據(jù)預(yù)緊力組配的。軸承廠規(guī)定了輕預(yù)緊、中預(yù)緊和重預(yù)緊三 級(jí)預(yù)緊。訂貨時(shí)可指定預(yù)緊級(jí)別。軸承廠在內(nèi)圈（背靠背組配）或外圈（面 對(duì)面組配）的端面根據(jù)預(yù)緊力磨去 S。裝配時(shí)擠緊，便可得到預(yù)定的預(yù)緊 力。如果兩個(gè)軸承間需要隔開(kāi)一定的距離，可在兩軸承之間加入厚度相同 的內(nèi)外隔套。在軸向載荷的作用下，不受力側(cè)軸承的滾動(dòng)體與滾道不能脫 離接觸。而滿足這個(gè)條件的最小預(yù)緊力， 雙聯(lián)組配為最大軸向載荷的35%（5）承載能力和壽命主軸軸承通常載荷相對(duì)較輕。一些特殊重載

23、主軸外軸承的承載能力是 沒(méi)有問(wèn)題的。主軸軸承的壽命，主要不是取決于疲勞點(diǎn)蝕，而是由于磨損 而降低精度。通常，如軸承精度為 P4級(jí)，經(jīng)使用磨損后跳動(dòng)精度降為 P5 級(jí),這個(gè)軸承就認(rèn)為應(yīng)該更換了。雖然還未達(dá)到其疲勞壽命，但這種“精 度壽命”目前還難以估計(jì)。3. 主軸組件的動(dòng)態(tài)特性通常，主軸組件的固有頻率很高，但是，高速主軸，特別是帶內(nèi)裝式 電動(dòng)機(jī)高速主軸，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子是一個(gè)集中質(zhì)量，將使固有頻率下降，有可 能發(fā)生共振。改善動(dòng)態(tài)特性，可采取下列措施：（1）是主軸組件的固有頻率避開(kāi)激振力頻率。通常使固有頻率高于 激振頻率的30%以上。如果發(fā)生共振的那階模態(tài)屬于主軸在彈性基礎(chǔ)上（軸 承）的剛體振動(dòng)的第一階

24、（平移）和第二階（搖擺）模態(tài)，則應(yīng)提高軸承 的剛度。如果屬于主軸的彎曲振動(dòng)，貝U應(yīng)提高主軸的剛度，如加粗直徑。激振力可能來(lái)自主軸組件的不平衡，這時(shí)激振頻率等于主軸轉(zhuǎn)速乘以n 30。也可能來(lái)自斷續(xù)切削，這時(shí)激振頻率還應(yīng)乘以刀齒數(shù)乙（2）增大阻尼。如前所述，降低模態(tài)，常是主軸的剛度振動(dòng)。這時(shí) 主軸軸承，特別是前軸承的阻尼對(duì)主軸組件的抗振性影響很大。如果要求 得到很光的加工表面，滾動(dòng)軸承適當(dāng)預(yù)緊可以增大阻尼，但過(guò)大的預(yù)緊反 而使阻尼減少，故選擇預(yù)緊時(shí)還因考慮阻尼因素。(3) 采用消振裝置。4. 主軸軸承的潤(rùn)滑滾動(dòng)軸承在接觸區(qū)的壓強(qiáng)很高，在這么高的壓強(qiáng)下，接觸區(qū)產(chǎn)生變形, 是一塊小面積的接觸而不是一條

25、線或一個(gè)點(diǎn)的接觸；潤(rùn)滑劑在高壓下被壓 縮，粘度升高了。因此，才能在滾動(dòng)體與滾道的接觸區(qū)，形成一定厚度的 油膜，把兩者隔開(kāi)，滾道體與滾道的接觸面積很小，所以，滾動(dòng)軸承所需 的潤(rùn)滑劑很少的。當(dāng)然，也可用脂潤(rùn)滑，還有用油氣潤(rùn)滑的。(1)脂潤(rùn)滑滾動(dòng)軸承能用脂潤(rùn)滑是它的突出優(yōu)點(diǎn)之一。脂潤(rùn)滑不需要供油管路和 系統(tǒng)，沒(méi)有漏油問(wèn)題。如果脂的選擇合適、潔凈、密封良好，不使灰塵、 油、切削液等進(jìn)入，壽命是很長(zhǎng)的。一次充填可用到大修，不需補(bǔ)充，也 不要加脂孔。脂潤(rùn)滑可選用鋰基脂，如 SKFLGLT(常用于球軸承)。(2)油氣潤(rùn)滑如果dn值較大時(shí)，還需對(duì)軸承進(jìn)行冷卻。如果用油兼作潤(rùn)滑和冷卻， 則由于油的攪拌作用，溫升

26、反而會(huì)增加。最好用油潤(rùn)滑，用空氣冷卻。油 霧潤(rùn)滑能達(dá)到這個(gè)目的，但是易污染環(huán)境。比較好的方法是油氣潤(rùn)滑：在 吹向軸承的空氣中定期地注入油， 油并不霧化，用后可回收，不污染環(huán)境。 油用于潤(rùn)滑，空氣用于冷卻。結(jié)論由于數(shù)控機(jī)床的精密要求，所以在設(shè)計(jì)的時(shí)候不得不考慮它的剛度要 求及抗振性要求，這使得在設(shè)計(jì)床身的時(shí)候就要考慮到它所承受的各種外 力的情況，在這方面，我針對(duì)床身的材料、厚度及其機(jī)構(gòu)幾方面進(jìn)行了設(shè) 計(jì)。在傳動(dòng)方面為適應(yīng)其加工范圍、工藝要求、加工精度及自動(dòng)化要求等 方面，對(duì)主軸進(jìn)行了設(shè)計(jì)使其具有較高的熱穩(wěn)定性，并能保證配合精度， 并且還對(duì)X、丫、Z軸及其它相關(guān)零件進(jìn)行了計(jì)算。在進(jìn)給伺服系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

27、 中，因其要求定位精度高、跟蹤指令信號(hào)的響應(yīng)快、系統(tǒng)的穩(wěn)定好等，首 先對(duì)其進(jìn)行了分析并根據(jù)其要求完成這方面的設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)微機(jī)控制系統(tǒng)時(shí)，在選取主控制器及存儲(chǔ)器時(shí)通過(guò)對(duì)本系統(tǒng)的 考慮，在從性能價(jià)格比上選取了合適的硬件結(jié)構(gòu)，在電路設(shè)計(jì)方面以達(dá)到 簡(jiǎn)潔明了實(shí)用為目的，做出了設(shè)計(jì)。在選取電機(jī)時(shí)，以絲杠的最大負(fù)載及 不影響電路的正常工作。最后根據(jù)所加工的工件形狀針對(duì)刀具及工作平臺(tái) 設(shè)計(jì)了相應(yīng)的工作程序。致謝緊張的畢業(yè)設(shè)計(jì)就要結(jié)束了?；厥走@幾個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)生活，雖然辛 苦，但看到自己能順利的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)還時(shí)感到由衷的高興。要想自己的 設(shè)計(jì)從頭至尾，每一個(gè)細(xì)節(jié)，每一步計(jì)算都明明白白，做到心中有數(shù)。并 不是一

28、件簡(jiǎn)單的事情。不下一番苦功夫，不花大力氣是不可能做到這一點(diǎn) 的。但只要你用心做了，成功總是伴隨你左右的。通過(guò)這次設(shè)計(jì)，我不敢說(shuō)獲得了豐富的知識(shí)，但起碼也小有收獲。這 使我在拿到一個(gè)題目時(shí)不再擔(dān)心害怕，因?yàn)樵谖业哪X中已形成了一種思考 問(wèn)題解決問(wèn)題的思路。當(dāng)然，今后我們工作在一個(gè)集體中做的只是一個(gè)工 作中的某一部分，所以我們要學(xué)會(huì)配合，學(xué)會(huì)虛心聽(tīng)取別人意見(jiàn)等。這都 是在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中我所學(xué)到的。最后，我要感謝我的指導(dǎo)老師，在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，不辭辛勞的為我找資料，為我細(xì)心的指導(dǎo)、講解各種問(wèn)題。在此，我要再次衷心的感 謝每一位幫助我的老師參考文獻(xiàn)1 實(shí)用數(shù)控機(jī)床技術(shù)手冊(cè)，機(jī)械工業(yè)出版社2 數(shù)控機(jī)床

29、上海交通大學(xué)教研，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社3 金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)范云漲陳兆年主編，機(jī)械工業(yè)出版社4 機(jī)床改造的思路與使用技術(shù)劉庶民編著，機(jī)械工業(yè)出版社機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)15徐灝主編，機(jī)械工業(yè)出版社6 機(jī)電一體化設(shè)計(jì)基礎(chǔ)唐可洪主編，機(jī)械工業(yè)出版社7 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)張建民等編，北京理工出版社8 機(jī)床計(jì)算機(jī)數(shù)控及應(yīng)用畢承思等編，機(jī)械工業(yè)出版社9 機(jī)床設(shè)計(jì)圖冊(cè)，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社10 金屬切削機(jī)床標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)，機(jī)械工業(yè)出版社11 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)馮辛安編，機(jī)械工業(yè)出版社12 機(jī)電傳動(dòng)控制鄧星鐘編，華中理工大學(xué)出版社以下免費(fèi)送您一百個(gè)優(yōu)秀畢業(yè)論文題目，供參考。1. 企業(yè)集團(tuán)激勵(lì)與績(jī)效評(píng)價(jià)問(wèn)題研究2. XXX地

30、區(qū)中小企業(yè)財(cái)務(wù)管理現(xiàn)狀問(wèn)題研究3. XXX地區(qū)上市公司盈利質(zhì)量實(shí)證研究4. XXX地區(qū)企業(yè)集團(tuán)整合過(guò)程中的財(cái)務(wù)問(wèn)題研究5. XXX地區(qū)中小企業(yè)的信用擔(dān)保體系問(wèn)題研究6. XXX地區(qū)上市公司財(cái)務(wù)預(yù)警問(wèn)題研究7. 企業(yè)并購(gòu)前后財(cái)務(wù)狀況變化問(wèn)題研究8. 以平衡計(jì)分卡為核心的績(jī)效評(píng)價(jià)體系研究9. EVA在企業(yè)績(jī)效評(píng)價(jià)中的作用研究10. 關(guān)于我區(qū)中小企業(yè)引入風(fēng)險(xiǎn)投資問(wèn)題研究11. 我國(guó)上市公司經(jīng)營(yíng)目標(biāo)的實(shí)證分析12. 對(duì)內(nèi)含報(bào)酬率法的再思考13. 利用平衡計(jì)分卡落實(shí)戰(zhàn)略的案例分析14. 基于EVA的企業(yè)業(yè)績(jī)?cè)u(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建與實(shí)施研究15. 基于不同發(fā)展周期的企業(yè)財(cái)務(wù)戰(zhàn)略選擇研究16. 集團(tuán)公司全面預(yù)算

31、目標(biāo)的制定與分解17. 現(xiàn)金流量折現(xiàn)法在評(píng)估公司戰(zhàn)略中的應(yīng)用分析18. 財(cái)務(wù)指標(biāo)與非財(cái)務(wù)指標(biāo)在評(píng)估管理者業(yè)績(jī)中的應(yīng)用擬合19. 我國(guó)企業(yè)財(cái)務(wù)管理目標(biāo)的現(xiàn)實(shí)選擇20. 財(cái)務(wù)管理目標(biāo)與企業(yè)財(cái)務(wù)核心能力問(wèn)題研究21. 企業(yè)財(cái)務(wù)管理中運(yùn)用稅收籌劃的探討22. 建立以財(cái)務(wù)管理為核心的資源配置制度23. 財(cái)務(wù)預(yù)警系統(tǒng)在財(cái)務(wù)管理中應(yīng)用評(píng)價(jià)24. 基于Excel的財(cái)務(wù)預(yù)警模型研究25. 中西部地區(qū)中小企業(yè)財(cái)務(wù)戰(zhàn)略選擇問(wèn)題研究26. 中小企業(yè)納稅籌劃問(wèn)題研究27. 企業(yè)投資過(guò)程中的納稅籌劃問(wèn)題研究28. 企業(yè)集團(tuán)納稅籌劃問(wèn)題研究29. 企業(yè)納稅籌劃中的風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避問(wèn)題研究30. 從公司治理結(jié)構(gòu)透視財(cái)務(wù)管理目標(biāo)31. 作業(yè)成本管理模式及其應(yīng)用研究32. 論管理層并購(gòu)在我國(guó)的運(yùn)用33. 企業(yè)并購(gòu)中的財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)與防范34. 跨國(guó)公司財(cái)務(wù)管理策略及其在我國(guó)的實(shí)踐35. 關(guān)于上市公司并購(gòu)的財(cái)務(wù)分析36. 跨國(guó)公司財(cái)務(wù)管理體制的比較與選擇37. 跨國(guó)公司財(cái)務(wù)管理策略及其在中國(guó)的實(shí)踐38. 全球化與財(cái)務(wù)管理發(fā)展趨勢(shì)及其模式選擇39. 財(cái)務(wù)治理與財(cái)務(wù)管理之異同40. EVA對(duì)傳統(tǒng)財(cái)務(wù)管理的沖擊41. 企業(yè)財(cái)務(wù)管理機(jī)制重塑問(wèn)題探討42. 財(cái)務(wù)管理發(fā)展的文化分析43. 利益相關(guān)者合作模式下的財(cái)務(wù)管理目標(biāo)選擇44. 行為財(cái)務(wù)管理探索一一以價(jià)