普通銑床數(shù)控化改造設(shè)計概述

1、畢業(yè)論文普通銑床數(shù)控化改造設(shè)計學(xué)生姓名：李 穎學(xué) 號：01320131X01所在系部：機(jī) 械 系專業(yè)班級：13gz數(shù)控1班指導(dǎo)教師：謝 衛(wèi) 蓉日 期： 2016年5月 附一：畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書系 部機(jī)械工程系指導(dǎo)教師謝衛(wèi)容職 稱講師學(xué)生姓名李穎專業(yè)班級13gz數(shù)控1學(xué) 號 設(shè)計題目普通銑床數(shù)控化改造設(shè)計設(shè)計內(nèi)容目標(biāo)和要求（設(shè)計內(nèi)容目標(biāo)和要求、設(shè)計進(jìn)度等）本課題改造設(shè)計經(jīng)濟(jì)型數(shù)控銑床，應(yīng)滿足實用和加工精度的要求。1. 調(diào)研：了解各種數(shù)控銑床進(jìn)給伺服系統(tǒng)中二維工作臺的工作性能和加工要求情況，了解開環(huán)伺服傳動系統(tǒng)的組成和特點，提出應(yīng)滿足的技術(shù)要求和條件，分析、比較各種可能的方案并提出初步設(shè)計方案

2、；2. 研究和確定數(shù)控銑床進(jìn)給伺服系統(tǒng)的總體設(shè)計方案，要求有必要的分析和計算過程；3. 結(jié)構(gòu)設(shè)計，要求畫出總體結(jié)構(gòu)圖、關(guān)鍵零部件圖并對關(guān)鍵零部件進(jìn)行校核和驗算；4. 控制系統(tǒng)設(shè)計，畫出控制系統(tǒng)原理圖；5. 撰寫設(shè)計說明書（30-40頁左右）；6. 基本技術(shù)要求： 結(jié)構(gòu)尺寸：普通銑床 數(shù)控車床的設(shè)計參數(shù)：規(guī)格工作臺行程(mm)工作臺、夾具及工作重力(N)工作臺快移速度(m/min)最大進(jìn)給速度(m/min)走刀方向最大切削分力/垂向最大切削分力x,y向相同(N)啟動加速時間ms定位精度mmX縱向Y橫向X縱向Y橫向X縱向Y橫向X縱向Y橫向1250×32068024033005500161

3、60.60.62750/220040±0.01根據(jù)數(shù)控機(jī)床要求，由調(diào)研確定工作臺定位精度和重復(fù)定位精度、脈沖當(dāng)量等參數(shù)；7. 繪制主要零部件圖不少于2張，裝配圖1張；8. 自選其中某個零件用PRO/E繪制三維零件圖。9. 設(shè)計進(jìn)度：1)、15 周，主要進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計準(zhǔn)備工作，熟悉題目，收集資料，進(jìn)行畢業(yè)實習(xí)，明確研究目的和任務(wù)，構(gòu)思總體方案；2)、610周，設(shè)計計算，繪圖；3)、1113周，編寫畢業(yè)設(shè)計論文，準(zhǔn)備畢業(yè)設(shè)計答辯。指導(dǎo)教師簽名：謝衛(wèi)容年 月 日系 部審 核2-1畢業(yè)設(shè)計（論文）學(xué)生開題報告課題名稱普通銑床數(shù)控化改造技術(shù)課題類型實踐應(yīng)用型指導(dǎo)教師謝衛(wèi)蓉學(xué)生姓名李穎學(xué) 號013

4、20131x01專業(yè)班級13gz數(shù)控一班本課題的研究現(xiàn)狀、研究目的及意義數(shù)控技術(shù)及裝備是發(fā)展新興高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和尖端工業(yè)的使能技術(shù)和最基本的裝備。世界各國信息產(chǎn)業(yè)、生物產(chǎn)業(yè)、航空、航天等國防工業(yè)廣泛采用數(shù)控技術(shù)，以提高制造能力和水平，提高對市場的適應(yīng)能力和競爭能力。工業(yè)發(fā)達(dá)國家還將數(shù)控技術(shù)及數(shù)控裝備列為國家的戰(zhàn)略物資，不僅大力發(fā)展自己的數(shù)控技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)，而且在"高精尖"數(shù)控關(guān)鍵技術(shù)和裝備方面對我國實行封鎖和限制政策。因此大力發(fā)展以數(shù)控技術(shù)為核心的先進(jìn)制造技術(shù)已成為世界各發(fā)達(dá)國家加速經(jīng)濟(jì)發(fā)展、提高綜合國力和國家地位的重要途徑。數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字信息對機(jī)械運動和工作過程進(jìn)行控制的技

5、術(shù)，數(shù)控裝備是以數(shù)控技術(shù)為代表的新技術(shù)對傳統(tǒng)制造產(chǎn)業(yè)和新興制造業(yè)的滲透形成的機(jī)電一體化產(chǎn)品，即所謂的數(shù)字化裝備，如數(shù)控機(jī)床等。其技術(shù)涉及多個領(lǐng)域。數(shù)控技術(shù)是一個比較先進(jìn)的技術(shù)，我過的信息化技術(shù)主要是依靠引進(jìn)國外的技術(shù)，而外放在許多高端的核心技術(shù)上有著掌控地位，我們對國外的依存度較高，我國現(xiàn)需要大量從研究開發(fā)到使用維修方面各個層次的技術(shù)人才。在各國制造業(yè)廣泛使用數(shù)控化技術(shù)，以提高制造能力和水平，提高對動態(tài)多變市場的適應(yīng)能力和競爭能力。所以我們應(yīng)該盡自己所學(xué)，讓自己國家的數(shù)控化技術(shù)向著一個更高的平臺去發(fā)展，讓我國的數(shù)控化技術(shù)走上頂端，大力發(fā)展以數(shù)控為核心的先進(jìn)數(shù)控化技術(shù)已成為各發(fā)達(dá)國家加速經(jīng)濟(jì)發(fā)展

6、提高綜合國力和國家地位的重要途徑。課題類型：課題類型： A-理論探究型 B-實踐應(yīng)用型2-2本課題的研究內(nèi)容主要了解各種數(shù)控銑床進(jìn)給伺服系統(tǒng)中二維工作臺的工作性能和加工要求情況，了解開環(huán)伺服傳動系統(tǒng)的組成和特點，提出應(yīng)滿足的技術(shù)要求和條件，分析、比較各種可能的方案并提出初步設(shè)計方案；研究和確定數(shù)控銑床進(jìn)給伺服系統(tǒng)的總體設(shè)計方案，要求有必要的分析和計算過程；結(jié)構(gòu)設(shè)計，要求畫出總體結(jié)構(gòu)圖、關(guān)鍵零部件圖并對關(guān)鍵零部件進(jìn)行校核和驗算（1）根據(jù)機(jī)床要求，采用PLC控制。由于PLC控制系統(tǒng)具有穩(wěn)定性好，工作環(huán)境 不挑剔，易于檢修等特點，且對PIC系統(tǒng)較為熟悉，因此采用PLC控制系統(tǒng)系統(tǒng)；（2）數(shù)控機(jī)床的進(jìn)

7、給運動可以分為直線運動和圓周運動兩大類。直線進(jìn)給運動包括機(jī)床的基本坐標(biāo)軸（X、Y、Z軸）以及和基本坐標(biāo)軸平行的坐標(biāo)軸（U、V、W等）的運動；圓周進(jìn)給運動是指繞基本坐標(biāo)軸X、Y、Z回轉(zhuǎn)的坐標(biāo)運動。（3）控制系統(tǒng)設(shè)計，包括控制系統(tǒng)硬件的基本組成，控制系統(tǒng)軟件的組成與結(jié)構(gòu)，計算機(jī)伺服控制系統(tǒng)和PLC控制系統(tǒng)本課題研究的實施方案、進(jìn)度安排為了滿足以上技術(shù)要求，采取以下技術(shù)方案：（1） 工作臺工作面尺寸：1250*320（2） 對滾珠絲杠采取預(yù)緊措施，并對滾珠絲杠進(jìn)行預(yù)緊拉伸（3） 采用伺服電動機(jī)驅(qū)動（4） 將伺服電動機(jī)與滾珠絲杠連進(jìn)度安排：5.3-5.7，準(zhǔn)備工作，查找需要用到的資料，明確研究目的及內(nèi)

8、容，構(gòu)思方案5.8-5.15，開始繪圖5.16-5.25，準(zhǔn)備答辯2-3已查閱的主要參考文獻(xiàn)1周驥平.機(jī)械制造自動化技術(shù)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.20032彭文生，李志明，黃華梁.主編.機(jī)械設(shè)計M.北京：高等教育出版社.2002.8 3吳宗澤，羅圣國主編.機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計手冊M. 北京：高等教育出版社.1999.6 4成大先主編.機(jī)械設(shè)計手冊M.北京：:機(jī)械工業(yè)出版社 5成大先主編. 第1卷/機(jī)械設(shè)計圖冊M.北京：化學(xué)工業(yè)出版社.2000.5 6文懷興主編. 數(shù)控銑床設(shè)計M.北京：化學(xué)工業(yè)出版社.2006.1 7機(jī)電一體化技術(shù)手冊編委會編寫. 第1卷/機(jī)電一體化技術(shù)手冊M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社

9、8曲玉峰.機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)M.北京：中國林業(yè)出版社.2006.9張永宇.機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)M.北京：清華大學(xué)出版社，2009.10廖效果.數(shù)控技術(shù)M.武漢：湖北科技技術(shù)出版社，2000.指導(dǎo)教師意見指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日3畢業(yè)設(shè)計（論文）學(xué)生申請答辯表課 題 名 稱普通銑床數(shù)控化改造技術(shù)指導(dǎo)教師(職稱)謝衛(wèi)蓉（講師）申 請 理 由畢業(yè)設(shè)計已完成（申請答辯）學(xué)生所在系部機(jī)械工程系專業(yè)班級13gz數(shù)控一班學(xué)號01320131x01 學(xué)生簽名： 日期：畢業(yè)設(shè)計（論文）指導(dǎo)教師評審表序號評分項目（理工類）滿分評分1工作量152文獻(xiàn)閱讀與外文翻譯103技術(shù)水平與實際能力254研究成果基礎(chǔ)理論與專業(yè)知識255文

10、字表達(dá)106學(xué)習(xí)態(tài)度與規(guī)范要求15總 分100評語 （是否同意參加答辯） 指導(dǎo)教師簽名： 另附畢業(yè)設(shè)計（論文）指導(dǎo)記錄冊 年 月 日4畢業(yè)設(shè)計（論文）評閱人評審表學(xué)生姓名李穎專業(yè)班級13gz數(shù)控一班學(xué)號01320131x01設(shè)計(論文)題目普通銑床數(shù)控化改造技術(shù)評閱人評閱人職稱序號評分項目（理工類）滿分評分1工作量152文獻(xiàn)閱讀與外文翻譯103技術(shù)水平與實際能力254研究成果基礎(chǔ)理論與專業(yè)知識255文字表達(dá)106學(xué)習(xí)態(tài)度與規(guī)范要求15總 分100評語 評閱人簽名： 年 月 日5畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯表學(xué)生姓名李穎專業(yè)班級13gz數(shù)控一班學(xué)號01320131x01設(shè)計(論文)題目普通銑床數(shù)控化改造

11、技術(shù)序號評審項目指 標(biāo)滿分評分1報告內(nèi)容思路清晰；語言表達(dá)準(zhǔn)確，概念清楚，論點正確；實驗方法科學(xué)，分析歸納合理；結(jié)論有應(yīng)用價值。402報告過程準(zhǔn)備工作充分,時間符合要求。103創(chuàng) 新對前人工作有改進(jìn)或突破，或有獨特見解。104答 辯回答問題有理論依據(jù)，基本概念清楚。主要問題回答準(zhǔn)確，深入。40總 分100答辯組評語答辯組組長（簽字）： 年 月 日 答辯委員會意見答辯委員會負(fù)責(zé)人（簽字）： 年 月 日6-1畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯記錄表學(xué)生姓名李穎專業(yè)班級13gz數(shù)控一班學(xué)號01320131x01設(shè)計(論文)題目普通銑床數(shù)控化改造技術(shù)答辯時間答辯地點答辯委員會名單問題1提問人： 問題：回答（要點）：

12、問題2提問人： 問題：回答（要點）：問題3提問人： 問題：回答（要點）：記錄人簽名（不足加附頁）7畢業(yè)設(shè)計（論文）成績評定總表學(xué)生姓名：李穎 專業(yè)班級：13gz數(shù)控一班 畢業(yè)設(shè)計（論文）題目：普通銑床數(shù)控化改造技術(shù)成績類別成績評定指導(dǎo)教師評定成績評閱人評定成績答辯組評定成績總評成績×40%+×20%+×40%評定等級注：成績評定由指導(dǎo)教師、評閱人和答辯組分別給分(以百分記)，最后按“優(yōu)(90-100)”、“良(80-89)”、“中(70-79)”、“及格(60-69)”、“不及格(60 以下)”評定等級。其中，指導(dǎo)教師評定成績占40%，評閱人評定成績占20%，答辯

13、組評定成績占40%。摘 要 目前鑒于機(jī) 械制 造行業(yè)對于加 工精 度與加工效 率的要求不 斷提升，普 通銑 床已難以承擔(dān)以上重 任。但基于普通 銑床基數(shù)大數(shù)控銑 床價格昂貴的前提，普 通銑床數(shù)控化 改造勢在必行。改造完成的新型機(jī)床具有適應(yīng)性較強、加工精度較高、生產(chǎn)效率較高和加工質(zhì)量相對穩(wěn)定等優(yōu)點。它綜 合地應(yīng)用了計算機(jī)應(yīng)用、自動 控制、伺 服驅(qū)動、高精 度測量和創(chuàng) 新的機(jī) 械結(jié)構(gòu)等多 方 面的前 沿技術(shù)，是今后機(jī) 床控制的明 確發(fā)展方向之一。關(guān)鍵詞：普通銑床；數(shù)控化改造；伺服系統(tǒng)；滾珠絲杠目 錄摘 要11第一章 緒 論131.1 數(shù)控機(jī)床的組成131.2 機(jī)床數(shù)控化改造的意義151.3 機(jī)床數(shù)

14、控化改造的必要性和迫切性15第二章 銑床機(jī)械結(jié)構(gòu)的改造設(shè)計172.1 介紹172.1.1 數(shù)控銑床機(jī)械結(jié)構(gòu)的主要特點172.1.2 數(shù)控銑床對機(jī)械結(jié)構(gòu)的基本要求182.2 銑床進(jìn)給傳動系統(tǒng)的數(shù)控化改造192.2.1數(shù)控銑床對進(jìn)給傳動系統(tǒng)的基本要求202.2.2數(shù)控銑床的進(jìn)給傳動系統(tǒng)的基本型式212.2.3數(shù)控改造銑床進(jìn)給系統(tǒng)的型式及介紹23第三章 普通銑床數(shù)控系統(tǒng)總體設(shè)計方案的擬定253.1 總體方案確定253.1.1系統(tǒng)的運動方式與伺服系統(tǒng)的選擇253.1.2控制系統(tǒng)253.1.3機(jī)械傳動方式25第四章 普通銑床進(jìn)給伺服系統(tǒng)機(jī)械部分264.1 設(shè)計計算264.1.1系統(tǒng)脈沖當(dāng)量的選擇264.

15、1.2滾珠絲杠螺母副的計算和選型274.1.3 滾珠絲杠螺母副的選用與設(shè)計274.2 縱向進(jìn)給步進(jìn)電機(jī)計算334.2.1等效轉(zhuǎn)動慣量計算334.2.2計算步進(jìn)電機(jī)空載起動頻率和切削時的工作頻率36第五章 普通銑床電氣部分改造37總 結(jié)39參考文獻(xiàn)40第一章 緒 論1.1 數(shù)控機(jī)床的組成如下圖所示，數(shù)控機(jī)床由一下幾個部分組成：1、程序編制及程序載體 數(shù)控機(jī)床自動加工零件的工作指令是數(shù)控程序。在對加工零件進(jìn)行工藝分析的基礎(chǔ)上，要先確定零件坐標(biāo)系在機(jī)床坐標(biāo)系上的相對位置，刀具與零件相對運動的尺寸參數(shù)；零件加工的工藝路線或加工順序；主運動的起、停、換向、變速；進(jìn)給運動的速度、位移大小等工藝參數(shù)，以及輔

16、助裝置的動作。得到零件的所有運動、尺寸、工藝參數(shù)等加工信息后，用由文字、數(shù)字和符號組成的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)控代碼，按規(guī)定的方法和格式，編制零件加工的數(shù)控程序單。把已經(jīng)編好的數(shù)控程序，存放在便于輸入到數(shù)控裝置的一種存儲載體上，它可以是穿孔紙帶、磁帶和磁盤等，采用哪一種存儲載體，取決于數(shù)控裝置的設(shè)計類型。（1）輸入裝置輸入裝置的作用是將程序載體（信息載體）上的數(shù)控代碼傳遞并存入數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)。根據(jù)控制存儲介質(zhì)的不同，輸入裝置可以是光電閱讀機(jī)、磁帶機(jī)或軟盤驅(qū)動器等。數(shù)控機(jī)床加工程序也可通過鍵盤用手工方式直接輸入數(shù)控系統(tǒng)；數(shù)控加工程序還可由編程計算機(jī)用RS232C或采用網(wǎng)絡(luò)通信方式傳送到數(shù)控系統(tǒng)中。 零件加工程序輸入

17、過程有兩種不同的方式：一種是邊讀入邊加工（數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)存較小時），另一種是一次將零件加工程序全部讀入數(shù)控裝置內(nèi)部的存儲器，加工時再從內(nèi)部存儲器中逐段逐段調(diào)出進(jìn)行加工。（2）數(shù)控裝置數(shù)控裝置是數(shù)控機(jī)床的核心。數(shù)控裝置從內(nèi)部存儲器中取出或接受輸入裝置送來的一段或幾段數(shù)控加工程序，經(jīng)過數(shù)控裝置的邏輯電路或系統(tǒng)軟件進(jìn)行編譯、運算和邏輯處理后，輸出各種控制信息和指令，控制機(jī)床各部分的工作，使其進(jìn)行規(guī)定的有序運動和動作。 零件的輪廓圖形往往由直線、圓弧或其他非圓弧曲線組成，刀具在加工過程中必須按零件形狀和尺寸的要求進(jìn)行運動，即按圖形軌跡移動。但輸入的零件加工程序只能是各線段軌跡的起點和終點坐標(biāo)值等數(shù)據(jù)，不能

18、滿足要求，因此要進(jìn)行軌跡插補，也就是在線段的起點和終點坐標(biāo)值之間進(jìn)行“數(shù)據(jù)點的密化”，求出一系列中間點的坐標(biāo)值，并向相應(yīng)坐標(biāo)輸出脈沖信號，控制各坐標(biāo)軸（即進(jìn)給運動的各執(zhí)行元件）的進(jìn)給速度、進(jìn)給方向和進(jìn)給位移量等。（3）輔助控制裝置 輔助控制裝置的主要作用是接收數(shù)控裝置輸出的開關(guān)量指令信號，經(jīng)過編譯、邏輯判別和運動，再經(jīng)功率放大后驅(qū)動相應(yīng)的電器，帶動機(jī)床的機(jī)械、液壓、氣動等輔助裝置完成指令規(guī)定的開關(guān)量動作。這些控制包括主軸運動部件的變速、換向和啟停指令，刀具的選擇和交換指令，冷卻、潤滑裝置的啟動停止，工件和機(jī)床部件的松開、夾緊，分度工作臺轉(zhuǎn)位分度等開關(guān)輔助動作。（4）驅(qū)動裝置和位置檢測裝置 驅(qū)動

19、裝置接受來自數(shù)控裝置的指令信息，經(jīng)功率放大后，嚴(yán)格按照指令信息的要求驅(qū)動機(jī)床移動部件，以加工出符合圖樣要求的零件。因此，它的伺服精度和動態(tài)響應(yīng)性能是影響數(shù)控機(jī)床加工精度、表面質(zhì)量和生產(chǎn)率的重要因素之一。驅(qū)動裝置包括控制器（含功率放大器）和執(zhí)行機(jī)構(gòu)兩大部分。目前大都采用直流或交流伺服電動機(jī)作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 位置檢測裝置將數(shù)控機(jī)床各坐標(biāo)軸的實際位移量檢測出來，經(jīng)反饋系統(tǒng)輸入到機(jī)床的數(shù)控裝置之后，數(shù)控裝置將反饋回來的實際位移量值與設(shè)定值進(jìn)行比較，控制驅(qū)動裝置按照指令設(shè)定值運動。由于可編程邏 輯控制器（PLC）具有響應(yīng)快，性能可靠，易于使用、編程和修改程序并可直接啟動機(jī)床開關(guān)等特點，現(xiàn)已廣泛用作數(shù)控機(jī)床

20、的輔助控制裝置。（5）機(jī)床的機(jī)械部件數(shù)控機(jī)床的機(jī)床本體與傳統(tǒng)機(jī)床相似，由主軸傳動裝置、進(jìn)給傳動裝置、床身、工作臺以及輔助運動裝置、液壓氣動系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、冷卻裝置等組成。但數(shù)控機(jī)床在整體布局、外觀造型、傳動系統(tǒng)、刀具系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以及操作機(jī)構(gòu)等方面都已發(fā)生了很大的變化。這種變化的目的是為了滿足數(shù)控機(jī)床的要求和充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的特點。 1.2 機(jī)床數(shù)控化改造的意義眾所周知，制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)和支柱產(chǎn)業(yè)，是推動國家技術(shù)進(jìn)步的主要力量。加入WTO之后，我國制造業(yè)正面臨極大的考驗和挑戰(zhàn)。我國制造業(yè)水平與發(fā)達(dá)國家相比，總體水平偏低，這直接影響到我國工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的提高和制造成本的降低，影響到我國工業(yè)產(chǎn)

21、品的國際市場競爭力。為改變這種落后狀況，必須提高制造業(yè)的裝備水平，特別是機(jī)床的數(shù)控化率。購置數(shù)控機(jī)床是提高機(jī)床數(shù)控化率的途徑；對舊機(jī)床進(jìn)行數(shù)控化改造，也是提高機(jī)床數(shù)控化率的重要途徑之一。我國機(jī)電行業(yè)（包括機(jī)械、電子、汽車、航空、航天、輕工、紡織、冶金、煤炭、郵電、船舶等）擁有的機(jī)床結(jié)構(gòu)比較陳舊，操作系統(tǒng)復(fù)雜，控制系統(tǒng)落后，生產(chǎn)效率低下，如果靠購置新的數(shù)控機(jī)床取而代之，顯然耗資巨大，不符合國情。因此，采用數(shù)控技術(shù)對現(xiàn)有機(jī)床進(jìn)行改造，符合國家的產(chǎn)業(yè)政策。另外，從市場容量來講，不管是汽車制造業(yè)、模具制造業(yè)，還是軍工企業(yè)，機(jī)床數(shù)控化改造都蘊藏著無限商機(jī)。近年來，美國、日本、德國、英國、等發(fā)達(dá)國家，在制

22、造大量數(shù)控機(jī)床的同時，也非常重視對普通機(jī)床的數(shù)控化改造，機(jī)床的技術(shù)改造市場十分活躍。在美國，機(jī)床改造業(yè)被稱為機(jī)床再生業(yè)；在日本，機(jī)床改造業(yè)被稱為機(jī)床改裝業(yè)。機(jī)床改造業(yè)正逐步從機(jī)床制造業(yè)中分化處理，形成了用數(shù)控技術(shù)改造機(jī)床和生產(chǎn)線的新的行業(yè)和領(lǐng)域。1.3 機(jī)床數(shù)控化改造的必要性和迫切性從宏觀上看，在20世紀(jì)70年代末、80年代初，工業(yè)發(fā)達(dá)國家的軍、民機(jī)械工業(yè)，已開始大規(guī)模應(yīng)用數(shù)控機(jī)床。其本質(zhì)是，采用信息技術(shù)對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行技術(shù)改造。除在制造過程中采用數(shù)控機(jī)床，F(xiàn)MC、FMS外，還包括在產(chǎn)品開發(fā)中推行CAD、CAE、CAM、虛擬制造，在生產(chǎn)管理中推行MIS（管理信息系統(tǒng)）、CIMS等，以及在其生產(chǎn)的

23、產(chǎn)品中增加信息技術(shù)，包括人工智能等的含量。由于采用信息技術(shù)對國外軍、民機(jī)械工業(yè)進(jìn)行深入改造（稱之為信息化），最終使得他們的產(chǎn)品在國際軍用品和民用品的市場上競爭了大為增強。而我國在信息技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)方面比發(fā)達(dá)國家落后約20年。如在我國機(jī)床擁有量中，數(shù)控機(jī)床的比重（數(shù)控化率）到1995年只有1.9%，而日本在1994年已達(dá)20.8%。隨著我國現(xiàn)代化制造的不斷推進(jìn)，每年都有大量機(jī)電產(chǎn)品進(jìn)口。這也就從宏觀上說明了機(jī)床數(shù)控化改造的必要性和迫切性。從微觀上看，數(shù)控機(jī)床本身是高科技產(chǎn)品，它比傳統(tǒng)機(jī)床有很多突出的優(yōu)越性，這些優(yōu)越性的發(fā)揮，是數(shù)控機(jī)床的性能有了質(zhì)的提高，打了推動了制造也的發(fā)展。傳統(tǒng)機(jī)床經(jīng)過改造

24、后，得到了近似于數(shù)控機(jī)床的性能，也意味著我國制造業(yè)整體水平的提高。第2章 銑床機(jī)械結(jié)構(gòu)的改造設(shè)計2.1 介紹 根據(jù)我國國情，八十年代在普通機(jī)床的改造方面，出現(xiàn)了以經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)改造普通機(jī)床，尤其是普車、普銑數(shù)控化改造的熱潮，并逐步形成了經(jīng)濟(jì)型數(shù)控產(chǎn)業(yè)?！鞍宋濉焙笃诤汀熬盼濉?，國家把舊設(shè)備的改造列入企業(yè)技術(shù)進(jìn)步，工藝更新的一個重要途徑，很多工廠把普通機(jī)床的數(shù)控化改造列入企業(yè)的發(fā)展計劃，作為企業(yè)適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)、提高產(chǎn)品市場占有率的一項措施。普通銑床的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控化改造，除了選擇可靠性高、性能穩(wěn)定的數(shù)控系統(tǒng)外，對銑床自身的改造也是一個很重要的環(huán)節(jié)。普通銑床經(jīng)濟(jì)型數(shù)控化改造包括兩個方面，即機(jī)床電氣的數(shù)控化

25、改造和機(jī)床本體的數(shù)控化改造。2.1.1 數(shù)控銑床機(jī)械結(jié)構(gòu)的主要特點數(shù)控銑床作為一種高速、高效和高精度的自動化加工設(shè)備，由于其控制系統(tǒng)功能強大，使機(jī)床的性能得到大大提高。部分機(jī)械日趨簡化，新的結(jié)構(gòu)，功能不僅不斷涌現(xiàn)，使得其機(jī)械結(jié)構(gòu)和傳統(tǒng)的機(jī)床相比，有了明顯的改進(jìn)和變化，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：1、結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、自動化程度高數(shù)控銑床需要根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的指令，自動完成對進(jìn)給速度，主軸轉(zhuǎn)速、刀具運動軌跡以及其它機(jī)床輔助機(jī)能（如：自動換刀、自動冷卻等）的控制。它必須利用伺服進(jìn)給系統(tǒng)代替普通機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)，并可以通過主軸調(diào)速系統(tǒng)實現(xiàn)主軸自動變速，因此在機(jī)械結(jié)構(gòu)上，數(shù)控機(jī)床的主軸箱、進(jìn)給變速箱結(jié)構(gòu)一般都

26、非常簡單；齒輪、軸類零件、軸承的數(shù)量大為減少；電動機(jī)可以直接聯(lián)接主軸和滾珠絲杠，不用齒輪。在使用直線電動機(jī)、電主軸的場合，甚至可以不用絲杠、主軸箱。在操作上，它不像普通機(jī)床那樣，需要操作者通過手柄進(jìn)行調(diào)整和變速，操作結(jié)構(gòu)比普通機(jī)床要簡單得多，許多機(jī)床甚至沒有手動機(jī)械操作機(jī)構(gòu)。此外，由于數(shù)控機(jī)床的大部分輔助動作都可以通過數(shù)控系統(tǒng)的輔助機(jī)能，因此，常用的操作按鈕也較普通機(jī)床少，操作更方便、更簡單。2、廣泛采用高效、無間隙傳動裝置和新技術(shù)、新產(chǎn)品數(shù)控銑床進(jìn)行的是高速、高精度加工，在簡化機(jī)械結(jié)構(gòu)的同時，對于機(jī)械結(jié)構(gòu)傳動裝置和元件在數(shù)控銑床上得到廣泛的應(yīng)用。如滾珠絲杠副、塑料滑動導(dǎo)軌、靜壓導(dǎo)軌、直線滾動

27、導(dǎo)軌等高效執(zhí)行部件，不僅可以減少進(jìn)給系統(tǒng)的摩擦阻力，提高傳動效率，而且還可以使運動平穩(wěn)并獲得較高的定位精度。近年來，隨著新材料、新工藝的普及、應(yīng)用、高速加工已經(jīng)成為目前數(shù)控銑床的發(fā)展方向之一?？爝M(jìn)速度達(dá)到了每分鐘數(shù)十米，甚至上百米。主軸轉(zhuǎn)速達(dá)到了每分鐘上萬轉(zhuǎn)，甚至十幾萬轉(zhuǎn)，采用電主軸、直線電動機(jī)、直線滾動導(dǎo)軌新產(chǎn)品，新技術(shù)勢在必行。3、具有適應(yīng)無人化、柔性化加工的特殊部件“工藝復(fù)合化”和“功能集成化”是無人化，柔性化加工的基本要求，也是數(shù)控機(jī)床的最顯著的特點和當(dāng)前的發(fā)展方向。因此，自動換刀裝置、動力刀架、自動排屑裝置、自動潤滑裝置等特殊機(jī)械部件是必不可少的，有的機(jī)床還帶有自動工作臺交換裝置（A

28、PC）?！肮δ芗苫笔钱?dāng)前數(shù)控銑床的另一重要發(fā)展方向，隨著數(shù)控銑床向無人化、柔性化加工發(fā)展，功能集成化更多體現(xiàn)在工件的自動裝卸、自動定位；刀具的自動對刀、破損檢測、壽命管理；工件的自動測量與自動補償?shù)裙δ苌稀?、對機(jī)械結(jié)構(gòu)、零部件的要求高高速、高效、高精度的加工要求，無人化的管理以及工藝復(fù)合化、功能集成化一方面可以大大提高生產(chǎn)率，同時，也必然會使機(jī)床的開機(jī)時間、工作負(fù)載隨之增加，機(jī)床必須在高負(fù)載下，長時間可靠工作。因此，對組成機(jī)床的各種零部件和控制系統(tǒng)的可靠性要求很高。2.1.2 數(shù)控銑床對機(jī)械結(jié)構(gòu)的基本要求1、具有較高的靜、動剛度和良好的抗振性銑床的剛度反映了機(jī)床結(jié)構(gòu)抵抗變形的能力。銑床變

29、形所產(chǎn)生的誤差，通常很難通過調(diào)整和補償?shù)霓k法予以解決。為了滿足數(shù)控銑床高效，高精度、高可靠性以及自動化的要求、與普通銑床相比，數(shù)控銑床應(yīng)具有更高的靜剛度。此外，為了充分發(fā)揮機(jī)床的效率，加大切削用量，還必須提高機(jī)床的抗振性，避免切削是的共振和顫振，而提高結(jié)構(gòu)的動剛度是提高機(jī)床抗振性的基本途徑。2、 具有良好的熱穩(wěn)定性銑床的熱變形是影響銑床加工精度的主要因素之一。由于數(shù)控銑床的主軸轉(zhuǎn)速、快進(jìn)速度都遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通銑床，機(jī)床又長時間處于連續(xù)工作狀態(tài)，電動機(jī)、絲杠、軸承和導(dǎo)軌的發(fā)熱都比較嚴(yán)重，加上高速切削產(chǎn)生的切屑影響，使得數(shù)控機(jī)床的熱變形影響比普通銑床要嚴(yán)重的多，雖然在先進(jìn)的數(shù)控系統(tǒng)中具有熱變形補償功能

30、，但是它并不能完成消除熱變形對于加工精度的影響。因此，在數(shù)控銑床上還應(yīng)采取必要的措施，盡可能減少機(jī)床的熱變形。3、 具有較高的運動精度與良好的低速穩(wěn)定性利用伺服系統(tǒng)代替普通銑床的進(jìn)給系統(tǒng)是數(shù)控銑床的主要特點。伺服系統(tǒng)的最小移動量（脈沖當(dāng)量），一般只有0.001mm，甚至更小，最低進(jìn)給速度，一般只有1mm/min，甚至更低，這就要求進(jìn)給系統(tǒng)具有較高的運動精度，良好的跟蹤性能低速穩(wěn)定性，才能對數(shù)控系統(tǒng)的位置指令作出準(zhǔn)確的響應(yīng)，從而得到要求的定位精度。傳動裝置的間隙直接影響銑床的定位精度，雖然在數(shù)控中可以通過采取間隙補償、單向定位等措施減小這一影響，但不能完全消除，特別是對于非均勻間隙，必須采用機(jī)械

31、消除間隙措施，問題才能得到較好地解決。4、 具有良好的操作、安全防護(hù)性能方便、舒適的操作性能，是操作者普遍關(guān)心的問題。在大部分?jǐn)?shù)控銑床上，刀具和工件的裝卸、刀具和夾具的調(diào)整等還需要操作者完成；機(jī)床的維修更不可能離開人。而且由于加工效率的提高，數(shù)控機(jī)床的工件裝卸可能比普通機(jī)床更加頻繁。因此，良好的操作性能是數(shù)控機(jī)床設(shè)計時必須考慮的問題。數(shù)控銑床是一種高度自動化的加工設(shè)備，動作復(fù)雜，高速運動部件較多，對機(jī)床動作互鎖、安全防護(hù)性能等要求比普通銑床要高的多。同時，數(shù)控銑床一般都有高壓、大流量的冷卻系統(tǒng)，為了防止切屑，冷卻液的飛濺，數(shù)控銑床通常都應(yīng)采用封閉或半封閉的防護(hù)形式，增加防護(hù)性能。2.2 銑床進(jìn)

32、給傳動系統(tǒng)的數(shù)控化改造數(shù)控銑床的進(jìn)給傳動系統(tǒng)常用伺服進(jìn)給系統(tǒng)來工作，伺服進(jìn)給系統(tǒng)的作用是根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)傳來的指令信息，進(jìn)行放大以后控制執(zhí)行部件的運動，不僅控制進(jìn)給運動的速度，同時還要精確控制刀具相對于工作的移動位置和軌跡，因此，數(shù)控銑床進(jìn)給系統(tǒng)，尤其是輪廓控制系統(tǒng)，必須對經(jīng)運動的位置和運動的速度兩方面實現(xiàn)自動控制。一個典型的數(shù)控銑床閉環(huán)控制的進(jìn)給系統(tǒng)，通常有位置比較、放大元件、驅(qū)動單元、機(jī)械傳動裝置和檢測反饋元件等幾部分組成，而其中的機(jī)械傳動裝置是位置控制環(huán)中的一個重要環(huán)節(jié)。這里所說的機(jī)械傳動裝置，是指將驅(qū)動源旋動運動變?yōu)楣ぷ髋_直線運動的整個機(jī)械傳動鏈，包括減速裝置、絲杠螺母副等中間傳動機(jī)構(gòu)。2

33、.2.1數(shù)控銑床對進(jìn)給傳動系統(tǒng)的基本要求傳動系統(tǒng)的剛度和慣量主要決定于機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計，而傳動系統(tǒng)的間隙、摩擦死區(qū)則是造成傳動系統(tǒng)非線性的主要原因。因此，數(shù)控銑床對機(jī)械傳動系統(tǒng)的要求可以概況如下：1、 提高傳動部件的剛度一般來說，數(shù)控銑床直線運動的定位精度和分辨率都要達(dá)到微米級，回轉(zhuǎn)運動的定位精度和分辨率都要達(dá)到角秒級，伺服電動機(jī)的驅(qū)動力矩（特別是起動、制動是的力矩）也很大。如果傳動部件的剛度不足，必然會使出阿杜部件產(chǎn)生彈性變形，影響系統(tǒng)的定位精度、動態(tài)穩(wěn)定性和響應(yīng)快速性。加打滾珠絲杠的直徑，對滾珠絲杠螺母副、支承部件進(jìn)行預(yù)緊，對滾珠絲杠進(jìn)行預(yù)拉伸等，都是提高傳動系統(tǒng)剛度的有效措施。2、減小傳動部

34、件的慣量在驅(qū)動電動機(jī)一定是，傳動部件的慣量直接決定了進(jìn)給系統(tǒng)的加速度，它是影響進(jìn)給系統(tǒng)快速性的主要因素。特別是在高速加工的數(shù)控機(jī)床上，由于對進(jìn)給系統(tǒng)的加速度要求高，因此，在滿足系統(tǒng)強度和剛度的前提下，應(yīng)盡可能減小零部件的質(zhì)量、直徑，以降低慣量，提高快速性。3、減小系統(tǒng)的摩擦阻力進(jìn)給系統(tǒng)的的摩擦阻力一方面會降低傳動效率，產(chǎn)生發(fā)熱，另一方面，它還直接影響系統(tǒng)的快速性；此外，由于摩擦力的存在，動、靜摩擦系數(shù)的編號，將導(dǎo)致傳動配件的彈性變形，產(chǎn)生非線性的摩擦死區(qū)，影響系統(tǒng)的定位精度和閉環(huán)系統(tǒng)的動態(tài)穩(wěn)定性。采用滾珠絲杠螺母副、靜壓絲杠螺母副、直線滾動導(dǎo)軌、靜壓導(dǎo)軌和塑型導(dǎo)軌等高效執(zhí)行部件，可以減少系統(tǒng)的

35、摩擦阻力，提高運動精度，避免低速爬行。2.2.2數(shù)控銑床的進(jìn)給傳動系統(tǒng)的基本型式數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給運動可以分為直線運動和圓周運動兩大類。直線進(jìn)給運動包括機(jī)床的基本坐標(biāo)軸（X、Y、Z軸）以及和基本坐標(biāo)軸平行的坐標(biāo)軸（U、V、W等）的運動；圓周進(jìn)給運動是指繞基本坐標(biāo)軸X、Y、Z回轉(zhuǎn)的坐標(biāo)運動。1、 滾珠絲杠螺母副 滾珠絲杠螺母副具有以下特點；（1）摩擦損失小，傳動效率高；（2）絲杠螺母之間預(yù)緊后，可以消除間隙，提高了傳動剛度；（3）摩擦阻力小，而且它幾乎與運動速度無關(guān)，動、靜摩擦力的變化也很小，不易產(chǎn)生低速爬行現(xiàn)象；（4）長期工作磨損小，使用壽命廠，精度保持性好。因此，在數(shù)控銑床上得到了廣泛應(yīng)用，是目

36、前中，小型數(shù)控機(jī)床最為常見的傳動型式。 但由于它有運動的可逆性，即一方面能將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為直線運動，反過來也能將直線運動轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運動，不能實現(xiàn)自鎖。當(dāng)一在垂直傳動或水平放置的高速大慣量傳動中心必須裝有制動裝置，使用具有裝置的伺服驅(qū)動電動機(jī)是最簡單的方法。另外，為了防止安裝、使用是螺母脫離絲杠，在機(jī)床上還必須配置超程保護(hù)裝置，這一點對于高速加工數(shù)控機(jī)床來說尤為重要。2、 靜壓絲杠螺母副靜壓絲杠螺母副是通過油壓在絲杠和螺母的接觸面之間，產(chǎn)生一層保持一定厚度，且具有一定剛度的壓力油膜，使絲杠和螺母之間有邊界摩擦變?yōu)橐后w摩擦。當(dāng)絲杠轉(zhuǎn)到是通過油膜推動螺母直線移動，反之，螺母轉(zhuǎn)動也可使絲杠直線移動。靜

37、壓絲杠螺母的特點是：（1）摩擦系數(shù)小，僅為0.0005，比滾珠絲杠（摩擦系數(shù)為0.0020.005）的摩擦損失更小，因此，其起動力矩很小，傳動靈敏，避免了爬行。（2）油膜層可以吸振，提高了運動的平穩(wěn)性。（3）由于油液的不斷運動，有利于散熱和減少熱變形，提高了機(jī)床的精度和光潔度。（4）油膜成具有一定剛度，減小了反向間隙。（5）油膜層介于螺母與絲杠之間，對絲杠的誤差有“均化”作用，即可以使絲杠的傳動誤差小于絲杠本身的制造誤差。（6）承載能力與供油壓力成正比，與轉(zhuǎn)速無關(guān)，但靜壓絲杠螺母副應(yīng)有一套供油系統(tǒng)，而且對油的清潔度要求高，如果在運動中供油忽然中斷，將造成股良后果。3、 靜壓蝸桿蝸條副和齒輪齒條

38、副大型數(shù)控機(jī)床不宜采用絲杠傳動，因長絲杠制造困難，且容易彎曲下垂，影響傳動精度；同時軸向剛度與扭轉(zhuǎn)剛度也難提高，如果加大絲杠直徑，則轉(zhuǎn)動慣量增大，伺服系統(tǒng)的動態(tài)特性不易保證，故常用靜壓蝸桿蝸條副和齒輪齒條副傳動。靜壓蝸桿蝸條副的工作原來與靜壓絲杠螺母相同，蝸條實質(zhì)上是螺母的一部分，蝸桿相當(dāng)于一根短絲杠，這種傳動機(jī)構(gòu)，壓力油必須從蝸桿進(jìn)入靜壓油腔，加上蝸桿是旋轉(zhuǎn)的，與蝸條的接觸區(qū)只有120。左右，要使壓力油只能進(jìn)入接觸區(qū)，必須解決蝸桿的配油問題。齒輪齒條副傳動用于行程較長的大型機(jī)床上，可以得到較大的傳動比，進(jìn)行高速直線運動，剛度及機(jī)械效率也高。但其傳動不夠平穩(wěn)，傳動精度不高，而且還不能自鎖。采用

39、齒輪齒條副運動是，必須采取措施消除齒側(cè)間隙，當(dāng)傳動負(fù)載小是也可采用雙片薄齒輪調(diào)整法，分別與齒條齒槽的左、右兩側(cè)貼緊，從而消除齒側(cè)間隙。當(dāng)傳動負(fù)載大時，可采用雙厚齒輪傳動結(jié)構(gòu)。4、 直流電動機(jī)直接驅(qū)動直流電動機(jī)是近年來發(fā)展起來的高速、高精度數(shù)控機(jī)床最有代表性的先進(jìn)技術(shù)之一。利用直流電動機(jī)驅(qū)動，可以完全取消傳動系統(tǒng)中將旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)橹本€運動的環(huán)節(jié)，大大簡化機(jī)械傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)所謂的“零傳動”。它從根本上消除傳動環(huán)節(jié)對精度、剛度、快速性和穩(wěn)定性的影響，故可以獲得比傳統(tǒng)進(jìn)給驅(qū)動系統(tǒng)更高的定位精度，快進(jìn)速度和加速度。2.2.3數(shù)控改造銑床進(jìn)給系統(tǒng)的型式及介紹XA5032型銑床數(shù)控化改造進(jìn)給系統(tǒng)，X、Y

40、、Z三軸在滿足傳遞扭矩的前提下采用FANUC 20M 直流伺服電機(jī)并配有直流功能驅(qū)動系統(tǒng)，提高了驅(qū)動性能。步進(jìn)電機(jī)通過精密膜片抗繞性聯(lián)軸器與滾珠絲杠直接相連，提高了傳動精度，效率較高，其中Z向通過圓錐齒輪轉(zhuǎn)換成垂直方向的傳動，其構(gòu)型式如下圖所示X、Y、Z三軸采用帖塑導(dǎo)軌，靜，動摩擦系統(tǒng)變化小，快速移動響應(yīng)快，振動小，低速移動是無爬行，穩(wěn)定性好。 X、Y向進(jìn)給傳動圖 Z向進(jìn)給傳動圖第三章 普通銑床數(shù)控系統(tǒng)總體設(shè)計方案的擬定3.1 總體方案確定3.1.1系統(tǒng)的運動方式與伺服系統(tǒng)的選擇由于改造后的經(jīng)濟(jì)型數(shù) 控銑床應(yīng)具有定 位、直 線插補、順、逆時 針插補、暫 停、循 環(huán)加工、公英制螺 紋加工等功能，

41、并且在車削加工中，要求刀具沿X Y軸運動有確 定的 函 數(shù)關(guān)系（即： 刀具以給定的速 率相對于工件沿加工路徑運動）， 所以不能選用點位 控制系統(tǒng)，因為點位 控制系統(tǒng) 要求工件相對 于刀 具移動過程中 不進(jìn)行切削。因此，改造后的機(jī)床 應(yīng)選用連續(xù)控制系統(tǒng)。普通銑床型 銑床改造屬 于 經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床 ，加工精度 要求不高，為了簡化結(jié) 構(gòu)，降低 成本，采用步進(jìn)電 機(jī)開 環(huán)控 制 系統(tǒng)，因為閉 環(huán) 控制系統(tǒng)適 用于精 度 要求 較高的機(jī)床設(shè)計，且閉環(huán) 控制系統(tǒng)的造價昂貴。3.1.2控制系統(tǒng)根據(jù)機(jī)床要求，采用PLC控制。由于PLC控制系統(tǒng)具有穩(wěn)定性好，工作環(huán)境 不挑剔，易于檢修等特點，且對PIC系統(tǒng)較為熟

42、悉，因此采用PLC控制系統(tǒng)系統(tǒng)。 3.1.3機(jī)械傳動方式為實現(xiàn)機(jī) 床所要求的分 辨率，采用步進(jìn)電機(jī)經(jīng)過齒輪減速再傳向傳動杠，為保證一定的傳動精度和平穩(wěn)性，盡量 減小摩擦力，所以選用滾珠絲杠螺母副以及滾動導(dǎo)軌。 同時，為提高傳動剛度和消除齒間間隙，所以采用預(yù) 加負(fù)載的滾動導(dǎo)軌和滾珠絲杠副機(jī)構(gòu)。 齒輪傳動也采用 消除齒 側(cè)間 隙 的消 隙齒 輪結(jié)構(gòu)。 第四章 普通銑床進(jìn)給伺服系統(tǒng)機(jī)械部分4.1 設(shè)計計算一臺銑床銑床改造成數(shù)控銑床，采用PLC控制系統(tǒng)，步進(jìn)電機(jī)開環(huán)控制，具有直線和圓弧插補功能，具有升降速控制功能。其主要設(shè)計參數(shù)如下：規(guī)格工作臺行程(mm)工作臺、夾具及工作重力(N)工作臺快移速度(m

43、/min)最大進(jìn)給速度(m/min)走刀方向最大切削分力/垂向最大切削分力x,y向相同(N)啟動加速時間ms定位精度mmX縱向Y橫向X縱向Y橫向X縱向Y橫向X縱向Y橫向1250×3206802403300550016160.60.62750/220040±0.01伺服系統(tǒng)機(jī)械部分設(shè)計：確定系統(tǒng)的負(fù) 載、確定系統(tǒng)脈 沖當(dāng)量，運動部件慣 量計算，空 載起動及切削力計算，確定伺服電機(jī)，傳動及導(dǎo) 向元件的設(shè)計、計算及選用，繪制機(jī)械部分裝配圖及零件工作圖?，F(xiàn)分述如下：4.1.1系統(tǒng)脈沖當(dāng)量的選擇一個進(jìn)給脈沖，使機(jī)床運動部件產(chǎn)生的位移量，也稱為機(jī)床的最小設(shè)定單位（脈沖當(dāng)量是衡量數(shù)控機(jī)床

44、加工精度的一個最基本技術(shù)參數(shù)）。經(jīng)濟(jì)型數(shù)控銑床常采用的脈沖當(dāng)量是0.010.005mm/脈沖。根據(jù)機(jī)床精度要求調(diào)研確定脈沖當(dāng)量，縱向：0.01mm/脈沖，橫向：0.005mm/脈沖4.1.2滾珠絲杠螺母副的計算和選型滾珠絲杠螺母副的選型首先要選擇結(jié)構(gòu)類型：確定滾珠循環(huán)方式，滾珠絲杠副的預(yù)緊方式等。結(jié)構(gòu)類型確定之后，即可計算和確定其他技術(shù)參數(shù)，例如：公稱直徑d0（絲杠外徑d），導(dǎo)程，圈數(shù)j，列數(shù)K等。滾珠絲杠副的滾珠循環(huán)方式可分為外循環(huán)和內(nèi)循環(huán)兩大類，外循環(huán)又分為螺旋槽式和插管式。在此選用螺旋槽式外循環(huán)：在螺母外圓上銑出螺旋槽，槽的兩端鉆出通孔，與螺母的螺紋滾道相切，形成滾珠返回通道。為防止?jié)L珠

45、脫落，螺旋槽用鋼套蓋住。在通孔口設(shè)有擋珠器，引導(dǎo)滾珠進(jìn)入通孔。擋珠器用圓形型鋼彎成弧形，并焊接上螺栓，固定在螺母上。它的優(yōu)點是：工藝簡單，螺母外徑尺寸較小。與此同時缺點是：螺旋槽同通孔不易連接準(zhǔn)確，擋珠器鋼性差、耐磨性差。滾珠絲杠副的預(yù)緊方法有以下幾種，雙螺母墊片式預(yù)緊、雙螺母螺紋式預(yù)緊、雙螺母齒差式預(yù)緊、單螺母變導(dǎo)程預(yù)緊以及過盈滾珠預(yù)緊等。本次設(shè)計選用雙螺母螺紋式預(yù)緊結(jié)構(gòu)，它通過調(diào)整端部的圓螺母，使螺母產(chǎn)生軸向位移，其特點是結(jié)構(gòu)比較緊湊，工作可靠，滾道磨損時可隨時調(diào)整，預(yù)緊量不很準(zhǔn)確，應(yīng)用較普遍。4.1.3 滾珠絲杠螺母副的選用與設(shè)計1、銑削力的計算對高速鋼圓柱銑刀，切削力的計算公式為：式中：系數(shù)，其值取決于切削條件和工件材料。當(dāng)工件為碳鋼時，取=65，=4mm；-每齒進(jìn)給量，取=0.1mm；-背吃刀量，取=30mm；z銑刀齒數(shù)，取z=4；do一銑刀直徑，取do=27mm；n銑刀轉(zhuǎn)數(shù)；，一切削條件改變時，切削力的修正系數(shù)。其中參數(shù)按實際加工過程中平均銑削條件為標(biāo)準(zhǔn)來選擇。由己知條件，取X，=10、yF=O72、UF=O86、OF=0及gF 2073，加工碳鋼時， =673MPa，其修正系數(shù)為： (3-3)用圓柱銑刀進(jìn)行逆銑加工時：由任務(wù)書可知：水平銑削分力垂直銑削分力軸向分力由此可算出：軸