CA6140普通車床橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)的數(shù)控化改造

PAGEPAGE10業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)題目：CA6140普通車床橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)的數(shù)控化改造201082320101224日_ _ _專業(yè)及自動(dòng)化_ 職 稱_ _生 系主任 接受任務(wù)批準(zhǔn)2010.8.23、原始依據(jù)（資料）㈠CA6140臥式車床的技術(shù)數(shù)據(jù)：工件最大直徑

在床身上 400mm在刀架上 210mm公制螺紋 mm1~12 (20種)英制螺紋 t/m2~24 (20公制螺紋 mm1~12 (20種)英制螺紋 t/m2~24 (20種)模數(shù)螺紋 mm0.25~3(11種)徑節(jié)螺紋 t/m7~96 (24種)最大通過(guò)直徑48mm孔錐度莫氏6#正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)24正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速范圍10~1400r/min反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)12反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速范圍14~1580r/min縱向級(jí)數(shù)64縱向范圍0.028~6.33mm/r橫向級(jí)數(shù)64橫向范圍0.014~3.16mm/r橫向320mm縱向65090014001900mm最大行程140mm最大回轉(zhuǎn)角±90°刀杠支承面至中心的距離26mm刀杠截面B×H25×25mm頂尖套莫氏錐度5#橫向最大移動(dòng)量±10mm長(zhǎng)×寬×高2418×1000×1267mm圓度0.01mm圓柱度200:0.02平面度0.02/φ300mm表面粗糙度Ra1.6~3.2μm主電動(dòng)機(jī)7.5kw總功率7.84kw加工螺紋范圍主軸進(jìn)給量滑板行程刀架尾座外形尺寸工作精度電動(dòng)機(jī)功率㈡橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)改造的設(shè)計(jì)依據(jù)：快進(jìn)速度最大切削進(jìn)給速度在床鞍上快進(jìn)速度最大切削進(jìn)給速度在床鞍上橫向210mm2.4m/min0.8m/min定位精度±0.015mm起動(dòng)加速時(shí)間30ms脈沖當(dāng)量0.01mm/脈沖600NISO控坐標(biāo)數(shù)、增量2自動(dòng)升降速性能有:19930P17~25、P92~93虞洪述編制圖西安西安交通大學(xué)199P208~323趙松林、奇鵬1996樓建勇與程天津天津大學(xué)1998戴曙金屬切削1999年楊可楨、程光蘊(yùn)基礎(chǔ)等教育1989:9~李斌加技術(shù)等教育200P1吳國(guó)華金屬切削1995年P(guān)23~25、P24297，P129~152林其駿5P1~3P56~6、P146~160曹巧媛7P130～ 陸劍中、孫家寧金屬切削原理與2199P52氣5~CA6140州與液壓200No.，P167浩左營(yíng)0普f(shuō)t東ft東5，3P22趙中敏舊及算中國(guó)備程，2009P57~61朱春先制技術(shù)200P7毛必顯普續(xù)備管維75，P21趙中敏探討中國(guó)備程200No1P13~14王亞鵬0普創(chuàng)報(bào)9，0P60李志彪普初探吉林省長(zhǎng)春試周刊2010No1，P156、設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求：㈠設(shè)計(jì)要求1、CA6140（A0圖紙一張）2、橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)的部分零件圖（A4圖紙一張）3、數(shù)控車床進(jìn)給系統(tǒng)的控制電路圖（A1圖紙一張）4、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（1.9萬(wàn)余字）一份56、光盤一張㈡設(shè)計(jì)內(nèi)容主要內(nèi)容是CA6140型普通車床橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)的數(shù)控化改造，包括緒論的編其中關(guān)鍵部分是橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)改造的設(shè)計(jì)計(jì)算12010823201095寫開(kāi)題報(bào)告整理資料、擬訂論文初稿3201092720101017繪制橫向進(jìn)給系統(tǒng)裝配圖42010101820101031繪制零件圖5201011120101121繪制電路圖62010112220101212編輯并整理論文或說(shuō)明書(shū)72010121320101224修改并裝訂論文,準(zhǔn)備答辯指導(dǎo)教師批準(zhǔn)年月日22010962010926 要CA6140⑴。這中間最突出一點(diǎn)就用滾珠絲杠代替原來(lái)絲杠高了靈敏性降低功率步用滾珠絲杠時(shí)了相關(guān)算根據(jù)算出來(lái)結(jié)果用標(biāo)準(zhǔn)滾珠絲杠從而降低成。變速箱體由于采用軸減速齒輪新了關(guān)算步步相從而箱體。⑶性減少時(shí)部件耐磨性導(dǎo)軌為此中采用舊淬火貼塑方案。⑷刀架用標(biāo)準(zhǔn)刀架這樣用而體高時(shí)成低。根據(jù)性用步，時(shí)相關(guān)參算這樣基滿足加工求性。⑹采用列單片成也從性求上出發(fā)。關(guān)鍵字： 步滾珠絲杠 1課題背景… 1數(shù)控的發(fā)展史… 1數(shù)控化改造的現(xiàn)狀… 2機(jī)床改造的內(nèi)容及意義… 3研究意義… 3主要研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線… 3機(jī)床的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控化改造主要解決的問(wèn)題… 5二設(shè)計(jì)要求… 6總體方案設(shè)計(jì)要求… 6設(shè)計(jì)參數(shù)… 7其它要求… 9三進(jìn)給伺服系統(tǒng)機(jī)械部分設(shè)計(jì)與計(jì)算… 10進(jìn)給系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)改造設(shè)計(jì)… 10拖板部分… 10溜板箱部分… 10進(jìn)給伺服系統(tǒng)機(jī)械部分的計(jì)算與選型… 11確定系統(tǒng)的脈沖當(dāng)量… 11車削抗力分析和滾珠絲杠副的特點(diǎn)… 1112齒輪傳動(dòng)比計(jì)算… 17軸承18用軸承18用軸承18第四章 進(jìn)電動(dòng)機(jī)計(jì)算22進(jìn)電動(dòng)機(jī)用基本原則… 22進(jìn)電動(dòng)機(jī)23等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算… 23電機(jī)力矩計(jì)算… 24計(jì)算進(jìn)電機(jī)空載起動(dòng)頻率和切削時(shí)工作頻率… 26進(jìn)電機(jī)取… 27第五章 減速器箱設(shè)計(jì) 28減速器箱體設(shè)計(jì)… 28傳動(dòng)軸計(jì)算… 28減速器箱體尺寸… 28標(biāo)準(zhǔn)件用… 29軸承29軸承29平鍵用… 29軸承蓋設(shè)計(jì)… 3032的功能要求… 32的組成… 32說(shuō)明… 32七主要部安裝及調(diào)整的注意事項(xiàng) 357.1滾珠絲桿… 357.2導(dǎo)軌副… 35數(shù)車床刀架… 35編碼盤的安裝… 36結(jié)論… 37參考文獻(xiàn)… 38致謝… 40PAGEPAGE1一章 緒論課題背景數(shù)控的發(fā)展史20世紀(jì)40年代以來(lái)，噴氣飛機(jī)和導(dǎo)彈工業(yè)發(fā)展迅速，原來(lái)的加工設(shè)備已經(jīng)無(wú)法承擔(dān)加工航空工業(yè)需要的制造精度較高的復(fù)雜形狀零件。1948年美國(guó) Parsons公司與空軍簽訂合同，發(fā)展一種柔性的控制系統(tǒng)，希望裝備有這種控制 系統(tǒng)的機(jī)床能在規(guī)定的精度下得到最高生產(chǎn)在變更加工零件時(shí)工夾具的變換 不要太花費(fèi)時(shí)間，并且適合于中、小批量生產(chǎn)arsons公司將研制此控制系統(tǒng) 的任務(wù)，交給了美國(guó)麻省理工學(xué)院（MIT）。在年，MIT研制成功了三坐標(biāo)數(shù)控系統(tǒng)，并且在銑床上裝備了這種控制系統(tǒng)，在美國(guó)誕生了第一臺(tái)數(shù)控機(jī)床。[10]一的“代的發(fā)展給國(guó)經(jīng)的產(chǎn)業(yè)來(lái)、[10]在 1959年 3月，由美國(guó)卡耐特雷克公司（Keaney&TreckerCorp.）開(kāi)發(fā)出來(lái)了加工中心。這種機(jī)床在刀庫(kù)中裝有絲錐、鉆頭、鉸刀、銑刀等刀具，根據(jù)穿孔的指令自動(dòng)選擇刀具，并機(jī)手將刀具裝在主軸上，對(duì)工件進(jìn)行加工。它可縮短機(jī)床上零件的裝卸時(shí)間和更換刀具的時(shí)間。加工中心在已經(jīng)成為數(shù)控機(jī)床中一種非常重要的品種，不僅有式、臥式等用于箱體零件加工的鏜銑類加工中心，還有用于回轉(zhuǎn)整體零件加工的車削中心、磨削中心等。在20世紀(jì)60年代，英國(guó)Molins（DavidWilliamso）首先提出了柔性制造系統(tǒng)（egm—S）的概念之后，美、歐、日等也相繼進(jìn)行開(kāi)發(fā)及應(yīng)用。[21]1974（CNC）80年代，國(guó)際上出了 1～4臺(tái)加工中心或車削中心為主體，再配上工件自動(dòng)裝卸和監(jiān)控檢驗(yàn)裝置的柔性制造單元（FlexibleManufacturingCell—C）。這種單元投資少，見(jiàn)效快，既可單獨(dú)長(zhǎng)時(shí)間少人看管運(yùn)行，也可集成到 FMS或更高級(jí)的集成制造系統(tǒng)中用。目前，F(xiàn)MS195870410886%80[10]近取相當(dāng)大進(jìn)步特別通用微領(lǐng)域PC為基有電主軸有特新電主軸?；脑斓默F(xiàn)狀前380有3近0為68為8為600％0動(dòng)/半動(dòng)不0柔造更屈指（動(dòng)半動(dòng)0）見(jiàn)們多造業(yè)企業(yè)加工絕非而且半老舊這種加工出普遍互換差、檔次低供貨期長(zhǎng)外市場(chǎng)缺乏競(jìng)爭(zhēng)力直接影響個(gè)企業(yè)影響企業(yè)必須價(jià)格較貴投資不易被企業(yè)所接受各企業(yè)又都擁替換又會(huì)造浪費(fèi)而普造說(shuō)條濟(jì)之路[24]近幾內(nèi)需要造普通設(shè)10上舊4000上能提上元利用特速領(lǐng)為國(guó)經(jīng)迅速做出己業(yè)貢獻(xiàn)。美德和日本等達(dá)家造作為新經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)業(yè)意盎然正處黃金時(shí)由于不斷的課德老牌工業(yè)強(qiáng)造具廣闊市場(chǎng)造業(yè)德事造著名公司有公司Letnstatt公司等美造業(yè)稱為業(yè)Devlieg-Bullavd（）服、US公司等并且美寶公司已辦公司日本造業(yè)稱為機(jī)著名公司有大隈工程集團(tuán)、田工公司等。造業(yè)也老業(yè)進(jìn)入為主新業(yè)事等。60％-80％的只需花新購(gòu)置費(fèi)1／3。結(jié)構(gòu)進(jìn)行徹底60％地基。自動(dòng)化，效率可比傳統(tǒng)提高3-7倍。對(duì)復(fù)雜零件而言，難度越高，功效提高越?？梢圆黄?。23]需。需變，生需地新新產(chǎn)時(shí)需不不應(yīng)生產(chǎn)合數(shù)控等進(jìn)加工小批量換程序作任何調(diào)整很好滿足品柔。，人更容易上手培訓(xùn)時(shí)間培訓(xùn)。]CA6140型普通車進(jìn)給系統(tǒng)數(shù)控化方向確定。數(shù)控械加工行應(yīng)用越來(lái)越廣泛展方面是全一方面是簡(jiǎn)單實(shí)用經(jīng)型數(shù)控性加工基本功能，操作維修方便。數(shù)控統(tǒng)數(shù)控統(tǒng)對(duì)性及等進(jìn)行合用產(chǎn)加工零件精度數(shù)控功能相過(guò)一資費(fèi)，一也可因數(shù)控統(tǒng)復(fù)雜而加率。數(shù)控統(tǒng)型進(jìn)動(dòng)統(tǒng)動(dòng)數(shù)控統(tǒng)/動(dòng)半、成，。交/，。應(yīng)耐阻力多使粘接聚四氟乙烯軟帶防爬自潤(rùn)滑性,可壽命周期短費(fèi)。鏈?zhǔn)芙z杠齒輪影響滑絲杠價(jià)格以滿足精零件加；滾珠絲杠損失效率可在0％以動(dòng)靈敏壽命長(zhǎng)以降力矩滿足零件工保證使齒輪級(jí)普通達(dá)消齒輪柔整法整法兩柔整法；整法[23]本次設(shè)計(jì)選用經(jīng)濟(jì)型：制為驅(qū)元件檢測(cè)反饋構(gòu)定位精度一般可0.01mm已能滿足 CA6140床改造加工零件精度求。滾珠絲杠選型及校核。為應(yīng)床改成對(duì)機(jī)床精度求不高可方間。⒊選擇及校核。床給改造時(shí)拆構(gòu)代之以經(jīng)齒輪移定在床上。制路設(shè)計(jì)。直、、/制、、間、具位等功能性能穩(wěn)定適作簡(jiǎn)單直、單/、給、、、等不但制且對(duì)與一性作也能控制[23]⒈、生產(chǎn)線存在故障部分進(jìn)行診斷并。數(shù)控化在普通上加數(shù)控系統(tǒng)將其改造成數(shù)控。翻新為提高精度、效率和自動(dòng)化程度械、電氣部分進(jìn)行翻新，械部分重新裝配加工求CNC系統(tǒng)進(jìn)行更新。技術(shù)更新或技術(shù)創(chuàng)新為提高性或檔次基礎(chǔ)上進(jìn)行較大規(guī)模技術(shù)更新或技術(shù)創(chuàng)新較大幅度地提高水平和檔次更新改造；同時(shí)還保證經(jīng)濟(jì)性。綠色環(huán)保是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展重途徑其思想是清潔和節(jié)約。為此應(yīng)加強(qiáng)開(kāi)發(fā)綠色環(huán)保數(shù)控產(chǎn)品造業(yè)綠色化應(yīng)：效產(chǎn)品造使用程環(huán)。數(shù)控造環(huán)氣生產(chǎn)環(huán)數(shù)控其行環(huán)度控制用技術(shù)；電動(dòng)械動(dòng)。大幅度和。造和并產(chǎn)品裝；動(dòng)應(yīng)動(dòng)提高效率和率數(shù)節(jié)約電動(dòng)械傳動(dòng)提高效率源耗。大發(fā)展綠色數(shù)控。綠色數(shù)控應(yīng)是、耗低、無(wú)污新并是開(kāi)發(fā)綠色數(shù)控途徑為并為規(guī)分其加工規(guī)大幅度是了大鑄造這將顯著降低造程源耗和環(huán)外并聯(lián)利于采用電傳動(dòng)效率高可效降低使用源耗。加強(qiáng)用數(shù)控技術(shù)改造傳統(tǒng)。這既符合運(yùn)用信息技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)改造統(tǒng)產(chǎn)業(yè)使統(tǒng)產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)和裝現(xiàn)化產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展以實(shí)現(xiàn)可大經(jīng)濟(jì)效普通數(shù)加強(qiáng)用數(shù)控技術(shù)改造傳統(tǒng)將成為世紀(jì)我國(guó)數(shù)控領(lǐng)域重發(fā)展向。發(fā)展發(fā)展是21世紀(jì)我國(guó)數(shù)控技術(shù)其相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展關(guān)鍵。5。⒈、縱直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)制裝屬于經(jīng)濟(jì)在保證一加工精度前提下簡(jiǎn)結(jié)、降低成因此伺服采用步電開(kāi)環(huán)制根據(jù)最大加工尺寸、加工精度、制速度經(jīng)濟(jì)性求，經(jīng)濟(jì)88MCS-51集能高性因此，可MCS-51列單片⒋根據(jù)功能求微中CPU還據(jù)I/O，信息光隔離驅(qū)電。縱一步電、、絲杠螺母副組成其滿足所求分辨率。為保證伺服精度平穩(wěn)性用摩擦小、效率高螺提高度消齒側(cè)間隙性精度采用減小導(dǎo)軌摩擦。安裝光電編碼加工螺紋時(shí)為保證步電與軸旋轉(zhuǎn)相配切削出固起點(diǎn)多頭量分軸尾部安增量編碼編碼軸同旋轉(zhuǎn)同時(shí)發(fā)出與軸轉(zhuǎn)角相對(duì)脈沖信號(hào)刀架移裝成位最好高度裝在中由直制效率高工藝性能可靠。62-12-1 2-22-2 參數(shù)?，F(xiàn)列出A6140臥式據(jù)：7PAGE1 CA6140稱 上 400mm上 210mmmm1~12 (20)t/mmm1~12 (20)t/m2~24 (20)mm0.25~3(11)t/m7~96 (24)640.028~6.33mm/r640.014~3.16mm/r48mm6#2410~1400r/min1214~1580r/min320mm65090014001900mm140mm±90°26mmB×H25×25mm頂尖套5#移動(dòng)量±10mm×寬×高2418×1000×1267mm圓度0.01mm圓柱度200:0.02平0.02/300mm粗糙Ra1.6~3.2μm電動(dòng)機(jī)7.5kw總功率7.84kw尾座外形尺寸作精度電動(dòng)機(jī)功率2：210mm2.4m/min0.8m/min±0.015mm30ms0.01mm/600NISO控坐標(biāo)數(shù)、增量2自升降性能主電功率有7.5kW

2-2 稱 上 400mm原主結(jié)布局基不變盡減少以降低成縮短周期。⒉械結(jié)裝部應(yīng)注意裝藝性考慮正確裝順序保正安裝、調(diào)試、拆卸便調(diào)部調(diào)應(yīng)便。注主考：⒈、主械部電出版社5；⒉吳宗澤羅圣國(guó)課:高等教育出版社8；⒊李洪實(shí)用遼寧遼寧科出版社9；⒋李金伴、馬偉民主實(shí)用控出版社，2007。穩(wěn)定性影響于應(yīng)用步進(jìn)電機(jī)作元開(kāi)環(huán)尤其這樣因?yàn)榘l(fā)出指令僅使而沒(méi)置檢測(cè)信號(hào)反饋故實(shí)際移值指令值如果差別就會(huì)成加誤差因此除了及其配求較高外應(yīng)采取以下措施來(lái)滿足傳靈敏求。⒈在傳裝置布局上采用減速齒輪來(lái)提高傳扭矩傳（辨0.01mm/脈沖。在齒輪傳中為提高正、反傳必須盡可能消除配齒輪之間傳間隙其方法兩種柔性調(diào)整法剛性調(diào)整法柔性調(diào)整法指調(diào)整之齒輪側(cè)隙可以自補(bǔ)償方法在齒輪齒厚齒距差異情況下仍可始終保持無(wú)側(cè)隙嚙合但影響其傳平穩(wěn)性而且這種調(diào)整法結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，傳剛低剛性調(diào)整法指調(diào)整之齒輪側(cè)隙能自補(bǔ)償調(diào)整方法它要求嚴(yán)格齒輪齒厚及齒距誤差否則傳靈活性到影響但用這種方法調(diào)整齒輪傳較好傳剛而且結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單在備中應(yīng)用的配齒輪側(cè)隙方法剛性調(diào)整法。采用滾珠絲杠代替原滑絲杠提高傳靈敏性、降低功率步電機(jī)力矩?fù)p失。溜箱采用拆除原利用此置安裝新新除固定在滾珠絲杠螺母上掛輪拆除在此兩個(gè)置別裝螺紋軸脈沖編碼器軸向伺服元功率步電機(jī)及減速使⒈：全拆除在該處安裝縱向步電機(jī)與齒輪減速光杠梯型絲杠拆去齒輪滾珠絲杠滾珠絲杠另一端支承座安裝在車床尾座端原來(lái)裝軸承座⒉橫：原橫絲杠螺母拆除裝橫向滾珠絲杠螺母副、橫向步電機(jī)與齒輪減速安裝在橫并與滾珠絲杠相切削力滾珠絲杠螺母副設(shè)和電和等。是指一個(gè)使床執(zhí)行件產(chǎn)生,它是衡數(shù)控機(jī)床加工精度一個(gè)基本參數(shù)。因此,應(yīng)根據(jù)床精度要求來(lái)。在CA6140技術(shù)參數(shù)中，橫向fp0.01mm/（直徑。車削外圓時(shí)FFFF，主運(yùn)動(dòng)切削x y z z一個(gè)95%車床主軸電切削功率主要依據(jù)；切深抗力Fy，切深方向力，不消耗功率，是造成振動(dòng)主要因素，影響加工精度或已加工表面質(zhì)；Fx進(jìn)方向力，消耗了總功率5%左右，它是床主要、件度和圖3-1 車削力力滾珠絲杠副有和滾動(dòng)軸。動(dòng)絲杠副或傳動(dòng)，有主要：傳動(dòng)率滾珠絲杠傳動(dòng)率動(dòng)絲杠副滾珠絲杠副傳動(dòng)率少啟動(dòng)后顫動(dòng)和滯后時(shí)等方面，有要。運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)滾珠絲杠副在工作過(guò)程中摩擦阻力，靈敏度，而且摩擦11PAGEPAGE12滾珠絲杠副運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，啟動(dòng)時(shí)無(wú)顫動(dòng)，低速時(shí)無(wú)爬行。傳動(dòng)可逆性與滑動(dòng)絲杠副相比，滾動(dòng)絲杠副突出的特點(diǎn)是具有運(yùn)動(dòng)的98%可以預(yù)緊通過(guò)對(duì)螺母施加預(yù)緊力能消除滾珠絲杠副的間隙，提高軸向接觸剛度，但摩擦力矩卻增加不大。定位精度和重復(fù)定位精度高由于滾珠絲杠副具有傳動(dòng)效率高，運(yùn)動(dòng)平性用幾相的滾珠絲杠副時(shí)動(dòng)相的和裝置時(shí)，由具。Mjmax使用滾珠絲杠和螺母的，螺滾過(guò)達(dá)所的精度和，滾珠絲杠副的使用比56。使用可，滑，與傳動(dòng)相比，滾珠絲杠副在正常使用率低，通進(jìn)行的滑與防。在特使用，中的滾珠絲杠副，可在無(wú)滑正工作。1)最大工作載荷計(jì)算Fm

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2Fc

G)

1）K；f是滑動(dòng)摩擦系數(shù)；Fl是的進(jìn)向F的垂直向vG是向、橫向溜箱和刀架的重量。在正情況，K 、f'可取列數(shù)值：矩形軌 K=1.1燕尾形軌 K=1.4三角形或綜軌 K

f'=0.15f'=0.15f'=0.15~0.18鉆鏜主軸圓軌 f=0.15

f'

f'=0.03~0.0

'=0.0025~0.00

f'=0.0005。F’FFz

z zD1.5max

2）xmm；F=0.5F=0.5×0.67×4001.5=2680(N)z z按各分比例：z:x:y1:0.25:0.4 x2’=670(N)y’=1072(N)因刀裝夾在拖板刀架內(nèi)刀受到抗將傳遞到進(jìn)給拖板和作業(yè)作在進(jìn)給拖板lvc抗有對(duì)應(yīng)關(guān)因此作在進(jìn)給拖板載荷按下求出：載荷lx0載荷v=2680(N)拖板K4f5l=600N作載荷Fm

KFl

f'(Fv

2Fc

G)=1.4670+0.05(2680+21072+600)=1209.2N2)動(dòng)負(fù)載的計(jì)算珠絲杠應(yīng)根據(jù)額定Ca選3-53LC 3Lm m

4）60nLL h106

5）n1000vs

6）L。L106轉(zhuǎn)1n絲杠轉(zhuǎn)速r/n；vm/n；sLh

h

L=20000h；hf 1.2~1.5。m其中：vs力（n可高1/2~1/LoLomfm此fm=1.5。V =800mm/min橫向n =v 1/2/L=8001/2/8=50r/min橫向 橫向所以L

60nLh106

=605020000106

=60則 C

f F 3L3L

1.5.2360不得小360Ca>C=7004N。或低工作并受載其另種失效形式（滾珠接觸面上塑性變形。即要考慮滾珠絲杠額定靜載荷CoCa/。初選滾珠絲杠：外循環(huán)（因內(nèi)循環(huán)較外循環(huán)絲杠比較貴并且較難安）考慮到簡(jiǎn)易經(jīng)濟(jì)改裝所以采用外循環(huán)。因此初選滾珠絲杠型號(hào)CTD2508-5-P外循環(huán)雙螺母凸出式滾珠絲杠副3-1公基額定載荷/N螺母安裝尺寸公基額定載荷/N螺母安裝尺寸規(guī)格型號(hào)稱直徑本導(dǎo)程ddbβ循環(huán)圈數(shù)動(dòng)載Ca靜載Cao接觸剛度R/(N/μm)d0Lo2508-5258244.7635o49′2×2.5+2×2.5 20401677661485DD1D2BMd2d3hdMXYZ4575601361277M63232151⒉橫向滾珠絲杠的校核1)傳動(dòng)效率計(jì)算滾珠絲杠螺母副傳動(dòng)效率

g59

7）g

g59'0'f4，10。)2N1/3。3-2 1Fm

d0

/L2.5105：L L1

L2.51054500.01125

mm 8）由兩端采用心推球且又了故剛可以4倍實(shí)際量'1

1'= 1 4 115PAGEPAGE16⑵(mm)2F2

=

mm3dF Zb yj 23332

9）=0.0041mmFyj=1/3Fm=1/31209.2=403.1Nπdo/d3.142/4.7617ZΣ=172.54=170⑶(mm)34d1mmdmmF23d zQm2F23d zQm2m3

0.0024

0）3120931209.2/84.763122=0.0067mmm<0.015mm)壓桿穩(wěn)定性驗(yàn)算FKF fKF

2EIzl2

1）n K nK F Km

2）E606m2；Iπ14m41；lm；[n]54；fz3-23-2 fz0.252.04.01.0F K

f2zl2

f606m2d144m4lmd14=447mm4m2F K

f2zl2

=4220.6106452

=330148N

n

=330148

=270>>[nK]FK F 1219.2Fm傳動(dòng)比計(jì)算：橫向進(jìn)給箱傳動(dòng)比計(jì)算p5 mm/Lomm5i360i Lpb o

3）pmm/；omm；bθ。bi：360

3600.005i Lp b o

0.75

=0.3過(guò)大免影響溜板有效行采級(jí)齒輪降速：zzi 1 zzz 2 4

=56=10 10

132 5

202440 40m23-33-3數(shù)Z20402440d=mz40804880da=d+2m44845284df=d-2(1.25m)35754375寬61m20202020a=(d1+d2)/26064與校核用CTD2508-5-P3

3-44d=20mmD=40mmB=14mm

4）d=20mmD=42mm2B=24mm用校核任一個(gè)元件出現(xiàn)步剝落擴(kuò)展跡象前總或一定下工作小時(shí)稱指的兩個(gè)套圈間相對(duì)或相對(duì)。同樣一批相同工作條件下各實(shí)際壽命相同最高和最低可能相差很難預(yù)知其確切壽命但一批則服從一定概率布規(guī)律理統(tǒng)計(jì)方法處理?yè)?jù)可析計(jì)算一定可R或概率n的基本額定壽命是指 90%可靠度，常用材料和加工質(zhì)量，常規(guī)運(yùn)轉(zhuǎn)條件下的壽命，以符號(hào) 或 Lh(h)表示。不同可靠度，特殊軸承性能和運(yùn)轉(zhuǎn)條件時(shí)其壽命可對(duì)基本額定壽命進(jìn)行修正，稱為修正額定壽命。標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定將基本額定壽命一百萬(wàn)轉(zhuǎn)（06）時(shí)軸承所能承受的恒定載荷取為基本額定動(dòng)載荷C也就是說(shuō)，在基本額定動(dòng)載荷作用下，軸承可以工作106r而不發(fā)生點(diǎn)蝕失效，其可靠度為90%力相應(yīng)較強(qiáng)。徑向基本額定動(dòng)載荷Cr對(duì)向心軸承（角接觸軸承除外）是指徑向載荷，對(duì)角接觸軸承則是指引起軸承套圈間產(chǎn)生相對(duì)徑向位移時(shí)的載荷徑向分量。對(duì)推力軸承，軸向基本額定動(dòng)載荷Ca是指中心軸向載荷。⒈當(dāng)量載荷滾動(dòng)軸承若同時(shí)承受徑向和軸向聯(lián)合載荷，為了計(jì)算軸承壽命時(shí)在相同條件下比較，需將實(shí)際工作載荷轉(zhuǎn)化為當(dāng)量動(dòng)載荷。在當(dāng)量動(dòng)載荷作用下，軸承壽命與實(shí)際聯(lián)合載荷下軸承的壽命相同。當(dāng)量動(dòng)載荷P的計(jì)算公式是：P=XF+YF （3-14）r a式中：P為當(dāng)量動(dòng)載荷，N；raF為軸承所受徑向載荷，N；F為軸承所受軸向載荷，N；X為徑向動(dòng)載荷系數(shù)；raY為軸向動(dòng)載荷系數(shù)。相對(duì)軸向載荷軸承軸承12.3FaC0rFFea/rF/F>ea r相對(duì)軸向載荷軸承軸承12.3FaC0rFFea/rF/F>ea reF/F>ea reF/Ca 0rXYXYXYXY角接觸°球軸承0.0150.381.471.652.390.380.0290.41.401.572.280.400.0580.431.301.462.110.430.0870.461.231.3820.460.120.47100.441.1911.340.721.930.470.170.501.121.261.820.500.290.551.021.141.660.550.440.561.001.121.630.560.580.561.001.121.630.56eX,Ya/FrFa/Fr≤e或Fa/Fr>e時(shí)其X,Y不同單列向心或角接觸a/≤e時(shí)r深溝球和角接觸球eFa/C0r增大而增大Fa/C0r反映向載荷的相對(duì)大小通過(guò)接觸角e圓柱滾子與滾針只能受徑向力Pr=Fr；而0a 推力只能受向力P=F0a P=fd(XFr+YFa) （3-15）式：fd為沖擊載荷因素由3-6選取強(qiáng)大沖擊破碎機(jī)軋鋼機(jī)振動(dòng)篩強(qiáng)大沖擊破碎機(jī)軋鋼機(jī)振動(dòng)篩工程機(jī)械石1.8~3.0油鉆機(jī)載荷性質(zhì)舉 例fd平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)或輕微沖擊電機(jī)水泵通風(fēng)機(jī)汽輪機(jī)1.0~1.2等沖擊車輛機(jī)床起重機(jī)冶金設(shè)備內(nèi)燃機(jī)1.2~1.8a由FaFr得：1Yf =1.2d則：P=fd(XFr+YFa)

=10272680

=0.38≤er=f Frd=1.22680=3216N⒉基本額定壽命滾動(dòng)壽命隨載荷增大而降低其曲線方程為：L 106

fCt

（3-16）h 60n f PP：P；Lhh；ft0ft0）；fPfP2）；nn；球軸承滾子軸承3。nhCCCC

f P60n1P L1f 6 ht

7）表7 命h使用條件使用條件不經(jīng)常使用的儀器和設(shè)備h300~3000短期或間斷使用的機(jī)械中斷使用不致引起嚴(yán)重后果如手動(dòng)機(jī)械，3000~8000裝配吊車自動(dòng)送料裝置間斷使用的機(jī)械中斷使用將引起嚴(yán)重后果如發(fā)電站輔助設(shè)備，8000~12000流水作業(yè)的傳動(dòng)裝置帶式運(yùn)輸機(jī)車間吊車88，機(jī)24，24，機(jī) 則額定動(dòng)載荷C

C

f P60n1P L1f 6 hthP由上查3N’hfhP

=

=nC=15108N因C=17000NC’所以此軸承合乎要求α

mini

1）i對(duì)所驅(qū)部件求小轉(zhuǎn)⒉精度精度可以誤差或累積誤差衡量累積誤差指轉(zhuǎn)子從任意位置開(kāi)始任意轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)與論轉(zhuǎn)之差大值累積誤差衡量精度所 m s

）m累積誤差。[。慣量鋼材圓柱體轉(zhuǎn)慣量m2J0.8D4L03 3）Dm；Lm。⒋轉(zhuǎn)矩求必須考慮以下條件：起力矩一般取MqMjma/λ 4）Mq；Mjmax大靜轉(zhuǎn)矩。相數(shù)和拍數(shù)啟力矩取如表4-1Mjm大靜載矩技術(shù)數(shù)給出q/jmax3344556636485106120.50.8660.7070.7070.8090.9510.8660.866⒌起動(dòng)頻率步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的選擇等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算∑m22 z2 2

z 2

G

2J

J

1J

3J

o

5）M 1 z

3 z

s g

4Mm2；4

m2）sm2）FMm2J 0.8d4L03842039m21 1J 0.8d4L038842039m22 2J 0.8d4L0384203=m23 3J 0.8d4L03884203=m24 4J 0.8d4L0354503=m2s sG=600N∑：2 z2 2

z 2

G

2J

J

1J

3J

oM 1 z

3 z

s g

47399202398224239374

600

8240

40

g =11.233kg·cm2

機(jī)床在不同工作情況下，所矩不同，下面分別按各階段⒈快速空載起qd（N·m：Mqd=Mamax+Mf+Mo （4-6）⒉kj（N·m：⒊Mkj=Mf+Mo矩qx N·m：（（4-7）Mqx=Mf+Mo+Mt（4-8）x：M J

J

max

102

（4-9）amax

60ta∑（·cm2；ε為電機(jī)最大角加速度s2；ta（s；nxn。n vmax b

（4-10）max p

360x（mm/min；p為脈沖當(dāng)mm脈沖；θb=步進(jìn)電機(jī)步距角。Mf為摩擦力矩：fFM z

Go

（4-11）f f為導(dǎo)軌摩擦系數(shù)；z為垂直方向切削力；G為運(yùn)部件重；Lom；zii 2；z1η75。Mo附加摩擦力矩：F LM po o

2）o mo1/3F；mηo未預(yù)緊時(shí)的ηo≥0.9。Mt折算到電機(jī)軸上的切削負(fù)載力矩：FLM t o 3）t 式中：t。⒋ 代入數(shù)據(jù)計(jì)算：n vmax

=2400

0.75=1000r/minmax p

360

0.005

360M

J

max

102

10

=391.907N·cmamax

60ta

600.03fFM

Go

=78.422N·cmf F L

403.18

0.83.33M po o

=192.756N·cmo 0.83.33FLM t o

670

=320.384N·cmt 0.83.33M快空載起力矩 Nm：MqdMqd=Mamax+Mf+Mo=391.907+78.422+192.756=663.085N·cm=6.631N·m快kjNm：Mkj=Mf+Mo=78.422+192.756=271.178N·cm=2.71N·mqxNm：Mqx=Mf+Mo+Mt=78.422+192.756+320.384=591.562N·cm=5.92N·mMqd4-1Mjmax：jmaxq/d7mMjmaxfk：1000vfk

maxp

4）fe：sfk sp

5）vxm/min；vsn；δmm/脈沖。p帶入fk

1000v

maxp

10002.4=8000Hz600.00510000.8sfe sp

600.005=2667HzMjmaxfe擇1。所4-2所示：表4-2 130BF001具體參數(shù)縱向距角相數(shù)流130BF0010.75/1.5580/12V10A最大靜轉(zhuǎn)矩最高空載起動(dòng)頻率運(yùn)行頻率轉(zhuǎn)動(dòng)慣量重量m16000Hz3000Hz4.7kg.cm20.92kg所4-1所示：圖4-1 130BF001簡(jiǎn)圖27五章 減速器箱的設(shè)計(jì)減速器箱體的設(shè)計(jì)為傳動(dòng)軸的計(jì)算35T35T]

1）35T]m45170-217H a[35T]d=3535106=000918m=9.18mmd(mmTNmm[]MP16mm10mm。減速器箱體尺寸a=64+60=124mma≥8 =12mm1蓋1

δa≥8

=12mm11b5δ b111b1b1δ 11地角螺釘目n a≤250mmn=4dfdfa2 dfd2d2~6df d2dfdd0.7~0.82 d0.752距離22=28GB10095-88699%。型5-1 ：m

5-1d D B C

C6201 12 32 10 6.82kN 3.05kN 校核a60Fa平鍵A560GB1096-7929[σp]=100MPa p dhl

2）Tm；dhlbm；Lm；bm。 p dhl

46.970.0160.0050.055

=6336363Pa=6.336MPa5-2 D03 3）2=D03 4）4) 5）d0d31 6）D≤100mm時(shí)螺釘n=430PAGEPAGE31d3。⒉D=42mm軸承外小于則取M4的D0=42+2.5D2=48.25+2.5D4=0.9D=0.9l=3mm⒊D=32mm軸承外小于取M4的D0=32+2.5D2=43.25+2.5D4=0.9l=3mmzx、率放大、報(bào)警、急停、復(fù)位等。采用MCS-51系列單片機(jī)組成的系統(tǒng)。路的組成如下：CPU8031芯片；擴(kuò)展2764兩片，6264一片；擴(kuò)展可編8155兩片；地址鎖存器，譯碼器個(gè)一個(gè)；路，路；路，率放大率；超報(bào)警路，急停路，復(fù)位路；路。CPU8031芯片，由于片內(nèi)無(wú)1284（B（B）74LS138三—八譯碼器的輸出作為片選信號(hào)。2764⑴、27640 2.6 ⑵62648155⑴8155⑵的片選信號(hào)分別接到譯碼器的Y的輸入A、、C分別接8031的P2.5、P 、0 2.6 276462648KB138位接74LS3738031地址鎖存器在選通信號(hào)ALE8031的P0口低8位地址，當(dāng)ALE在高電平變低電平的下降沿時(shí)，低8位地址鎖存器，此時(shí)，P0口可用來(lái)向片外傳送讀寫數(shù)據(jù)。接口芯片與外設(shè)的聯(lián)接及設(shè)計(jì)說(shuō)明如下：507輸出的指令脈沖通過(guò)光電隔離電路和功率放大電路直接驅(qū)動(dòng)縱向和橫向步進(jìn)電機(jī)的繞組。在本系統(tǒng)中采用硬件環(huán)形分配器方式，雖然運(yùn)行速度比較快一些，但需要增加兩個(gè)硬件環(huán)形分配器，電路比較復(fù)雜一點(diǎn)，由于不接口相連，因此，占用的I/O口數(shù)量較少。0 5的PCPC作為顯示器位選信號(hào)，顯示器的段選信號(hào)則由10 1.7 0 P0P 發(fā)出，5的PBPB是鍵輸1.7 0 4 行位信號(hào)、、X和+X分通過(guò) 815的 PBPB出中，據(jù)不的中口可直接行的方向，此時(shí)相的4 0 5⑴的PCC接動(dòng)方，動(dòng)需要時(shí)，0 0 5 由PC發(fā)出位信號(hào)，過(guò)流控制箱來(lái)控制電機(jī)，到達(dá)指定的刀位。夾緊后，即發(fā)出答信號(hào)，表示已完成過(guò)，可進(jìn)行切削加工。答信號(hào)8155⑴的 PB 輸計(jì)算機(jī)，控制開(kāi)始進(jìn)給。8155⑴0 5 接顯示。接控制面板上的控制開(kāi)關(guān)，設(shè)有編輯空運(yùn)行手、手工、0 8155⑴PB接控制面板上的按鈕開(kāi)關(guān)，設(shè)有起動(dòng)暫停單段運(yùn)行0 續(xù)運(yùn)行急停等操作功能。0 加工螺紋時(shí)，與車床主軸相連的光電脈沖發(fā)生器會(huì)發(fā)出螺紋加工信號(hào)和零位螺紋信號(hào)，螺紋信號(hào)TP，通過(guò)設(shè)置不的時(shí)間常數(shù)，可主軸每時(shí)的縱向進(jìn)給量，從而加工出不螺紋信號(hào)送0 6