課程設(shè)計(jì)（論文）立式數(shù)控銑床工作臺(tái)（X）軸設(shè)計(jì)

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1、 課程設(shè)計(jì) 題目 立式數(shù)控銑床工作臺(tái) （X） 軸設(shè)計(jì) 學(xué) 院＿機(jī)械自動(dòng)化學(xué)院＿＿＿＿ 專 業(yè)＿機(jī)電一體化專業(yè)＿＿＿＿＿＿ 學(xué) 號(hào)＿＿＿＿＿＿ 學(xué)生姓名＿＿＿＿＿ 指導(dǎo)教師＿＿＿＿＿＿＿ 日 期＿2011年1月＿＿＿＿＿＿ 目 錄 1 緒論.................................................................3 1.1 數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)....................................................3

2、 1.2 數(shù)控機(jī)床的發(fā)展....................................................4 1.3 X、Y工作臺(tái)的設(shè)計(jì)................................................4 2 總體設(shè)計(jì).............................................................5 2.1 本課題的技術(shù)要求..................................................5 2.2 總體方案設(shè)計(jì).....

3、.................................................5 2.3 系統(tǒng)組成方案......................................................5 3 設(shè)計(jì)計(jì)算.............................................................7 3.1 主切屑力及其切屑分力計(jì)算 .........................................7 3.1.1 計(jì)算主切屑力..............................

4、....................7 3.1.2 計(jì)算各切削分力................................................7 3.2 導(dǎo)軌摩擦力的計(jì)算..................................................7 3.2.1 切削狀態(tài)下導(dǎo)軌摩擦力..........................................7 3.2.2 不切削狀態(tài)下的導(dǎo)軌摩擦力和導(dǎo)軌靜摩擦力........................8 3.3 計(jì)算滾珠絲杠螺母副的軸向負(fù)載力................

5、....................8 3.3.1計(jì)算最大軸向負(fù)載力.............................................8 3.3.2計(jì)算最小軸向負(fù)載力.............................................8 3.4 滾珠絲杠的動(dòng)載荷計(jì)算與直徑估算.....................................8 3.4.1確定滾珠絲杠的導(dǎo)程.............................................8 3.4.2計(jì)算滾珠絲杠螺母副的平均轉(zhuǎn)速和平均載荷.

6、.........................8 3.4.3確定滾珠絲杠預(yù)期的額定載荷......................................9 3.4.4按精度要求確定允許的滾珠絲杠的最小的最小螺紋底徑...............10 3.4.5初步確定滾珠絲杠螺母副的規(guī)格型號(hào)...............................11 3.4.6由式2-29確定滾珠絲杠螺母副的預(yù)緊力............................11 3.4.7計(jì)算滾珠絲杠螺母副的目標(biāo)行程補(bǔ)償值與預(yù)拉伸力...................11 3.4

7、.8確定滾珠絲杠螺母副支撐用軸承的規(guī)格型號(hào).........................11 4 滾珠絲杠螺母副的承載能力校驗(yàn)........................................13 4.1 滾珠絲杠螺母副臨界壓縮載荷的校驗(yàn)..................................13 4.2 滾珠絲杠螺母副臨界轉(zhuǎn)速的校驗(yàn)......................................13 4.3 滾珠絲杠螺母副額定壽命的校驗(yàn)......................................13 5 計(jì)算機(jī)械傳動(dòng)

8、的剛度..................................................14 5.1 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的剛度計(jì)算............................................14 5.2 滾珠絲杠螺母副扭轉(zhuǎn)剛度計(jì)算........................................15 6 驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的選擇與計(jì)算..............................................16 6.1 計(jì)算折算到電動(dòng)機(jī)軸上的負(fù)載慣量...................................

9、.16 6.2 計(jì)算折算到電動(dòng)機(jī)軸上的負(fù)載力矩....................................16 6.3 計(jì)算坐標(biāo)軸折算到電動(dòng)機(jī)軸上的各種所需力矩..........................17 7 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)分析..............................................18 7.1 計(jì)算絲杠-工作臺(tái)縱向振動(dòng)系統(tǒng)的最低固有頻率.........................18 7.2 計(jì)算扭轉(zhuǎn)振動(dòng)系統(tǒng)的最低固有頻率....................................18 8 機(jī)

10、械傳動(dòng)系統(tǒng)的誤差與分析.............................................19 8.1 計(jì)算機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的反向死區(qū)........................................19 8.2 計(jì)算機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)由綜合拉壓剛度變化引起的定位誤差..................19 8.3 計(jì)算滾珠絲杠因扭轉(zhuǎn)變形產(chǎn)生的誤差..................................19 9 確定滾珠絲杠螺母副的精度等級和規(guī)格代號(hào)...............................20 參考文獻(xiàn)..........

11、......................................................21 致謝....................................................................22 1 緒論 1.1數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn) （1）具有高度柔性 在數(shù)控機(jī)床上加工零件，主要取決于加工程序，它與普通機(jī)床不同，不必制造、更換許多工具、夾具，不需要經(jīng)常調(diào)整機(jī)床。因此機(jī)床適用于零件頻繁更換的場合。也就是適合單間、小批生產(chǎn)及新產(chǎn)品的開發(fā)，縮短了生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，節(jié)省了大量工藝設(shè)備的費(fèi)用。 （2）加工精度高 數(shù)控機(jī)

12、床的加工精度，一般可達(dá)到0.005 .1mm，數(shù)控機(jī)床是按數(shù)字信號(hào)形式控制的，數(shù)控裝置沒輸出一個(gè)脈沖信號(hào)，則機(jī)床移動(dòng)部件移動(dòng)一個(gè)脈沖信號(hào)，而且機(jī)床進(jìn)給傳動(dòng)鏈的反向間隙與絲杠螺距平均誤差可由數(shù)控裝置進(jìn)行補(bǔ)償，因此，數(shù)控機(jī)床的定位精度比較高。 （3）加工質(zhì)量穩(wěn)定、可靠 加工同一批零件，在同一個(gè)機(jī)床，在相同加工條件下，使用相同刀具和加工程序，刀具的走刀軌跡完全相同，零件的一致性好，質(zhì)量穩(wěn)定。 （4）生產(chǎn)效率高 數(shù)控機(jī)床可有效減少零件的加工時(shí)間和輔助時(shí)間，數(shù)控機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量的范圍大，允許機(jī)床進(jìn)行大切屑量的強(qiáng)力切屑，數(shù)控機(jī)床目前正進(jìn)入高速加工時(shí)代，數(shù)控機(jī)床移動(dòng)部件的快速移動(dòng)和定位

13、及高速切屑加工，減少了半成品的工序間周轉(zhuǎn)時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率。 （5）改善勞動(dòng)條件 數(shù)控機(jī)床加工前經(jīng)調(diào)整好后，輸入程序并啟動(dòng)，機(jī)床就能自動(dòng)連續(xù)的進(jìn)行加工，直至加工結(jié)束。操作者主要是程序的輸入、編輯、裝卸零件、刀具準(zhǔn)備、加工狀態(tài)的觀測，零件的檢驗(yàn)等工作，勞動(dòng)強(qiáng)度極大降低，機(jī)床操作者的勞動(dòng)趨于智力型工作。另外，機(jī)床一般是封閉式加工，即清潔，又安全。 （6）利于生產(chǎn)管理現(xiàn)代化 數(shù)控機(jī)床的加工，可預(yù)先精確估計(jì)加工時(shí)間，所使用的刀具、夾具可進(jìn)行規(guī)范化、現(xiàn)代化管理。數(shù)控機(jī)床使用數(shù)字信號(hào)與標(biāo)準(zhǔn)代碼為控制信息，易于實(shí)現(xiàn)加工信息的標(biāo)準(zhǔn)化，目前已與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造有機(jī)結(jié)合起來，是現(xiàn)代集成

14、技術(shù)的基礎(chǔ)。 1.2數(shù)控機(jī)床的發(fā)展 數(shù)控加床總的發(fā)展趨勢是工序集中、高速、高效、高精度以及方便使用、提高可靠性等。 （1）工序集中 20世紀(jì)50年代末期，在一般數(shù)控機(jī)床的基礎(chǔ)上開發(fā)了數(shù)控加工中心，即自備刀具庫的自動(dòng)換刀數(shù)控機(jī)床。在加工中心機(jī)床上，工具一次裝夾后，機(jī)床的機(jī)械手可以自動(dòng)更換刀具，連續(xù)的對工件進(jìn)行多種工序加工。 （2）高速、高效、高精度 高效、高精度是機(jī)械加工的目標(biāo)，數(shù)控機(jī)床因其價(jià)格昂貴，在上述三方面的發(fā)展也就更為突出。 （3）方便使用 數(shù)控機(jī)床制造廠把建立友好的人機(jī)界面、提高數(shù)控機(jī)床的可靠性作為提高競爭能力的主要方面 1.3 X、Y工作臺(tái)的設(shè)計(jì) X-Y數(shù)控

15、工作臺(tái)機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 是一個(gè)開環(huán)控制系統(tǒng),其結(jié)構(gòu)簡單.實(shí)現(xiàn)方便而且能夠保證一定的精度.降低成本,是微機(jī)控制技術(shù)的最簡單的應(yīng)用.它充分的利用了危機(jī)的軟件硬件功能以實(shí)現(xiàn)對機(jī)床的控制;使機(jī)床的加工范圍擴(kuò)大,精度和可靠性進(jìn)一步得到提高. 2 總體設(shè)計(jì) 2.1 本課題的技術(shù)要求 工作臺(tái)、工件和夾具的總質(zhì)量m=918kg（所受的重力W=9000N），其中，工作臺(tái)的質(zhì)量=510kg（所受的重力W=5000N）；工作臺(tái)的最大行程L=600mm；工作臺(tái)的快速移動(dòng)速度V=3000mm/min；工作臺(tái)采用貼塑導(dǎo)軌，導(dǎo)軌的動(dòng)摩擦系數(shù)0.15，靜摩擦系數(shù)=0.2；工作臺(tái)的定位精度為20

16、重復(fù)定位精度為10；機(jī)床的工作壽命為15000h。 機(jī)床采用主軸伺服電機(jī)，額定功率P=5.5KW，機(jī)床采用端面銑刀進(jìn)行強(qiáng)力切屑，銑刀直徑D=16mm，主軸轉(zhuǎn)速n=380r/min,切屑狀況如表4—1所示。 表2-1 數(shù)控銑床的切屑狀況 切屑方式 進(jìn)給速度/（m/min） 時(shí)間比例/（%） 備注 強(qiáng)力切屑 0.6 10 主電動(dòng)機(jī)滿功率條件下切屑 一般切屑 0.8 30 粗加工 精加工切屑 1 50 精加工 快速進(jìn)給 30 10 空載條件下工作臺(tái)快速進(jìn)給 2.2 總體方案設(shè)計(jì) 為滿足以上技術(shù)要求，采取一下技術(shù)方案。 （1） 工作臺(tái)工作面尺寸

17、（寬度X長度）確定為400mm1200mm。 （2） 工作臺(tái)的導(dǎo)軌采用矩形導(dǎo)軌，在與之相配的動(dòng)導(dǎo)軌凍面上貼聚四氟乙烯導(dǎo)軌板。同時(shí)采用斜鑲條消除導(dǎo)軌導(dǎo)向面的間隙，在背板上通過設(shè)計(jì)偏心輪結(jié)構(gòu)來消除導(dǎo)軌背面與背板的間隙，并在與工作臺(tái)導(dǎo)軌相接觸的斜鑲條接觸面上和背板接觸面上貼塑。 （3） 對滾珠絲杠螺母副采用預(yù)緊措施，并對滾珠絲杠進(jìn)行預(yù)拉伸。 （4） 采用伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。 （5） 采用膜片彈性聯(lián)軸器將伺服電動(dòng)機(jī)與滾珠絲杠直連。 2.3 系統(tǒng)組成方案 組成框圖、功能、機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)簡圖、主要設(shè)計(jì)參數(shù)，及方案分析、比較、說明 3 設(shè)計(jì)計(jì)算 3.1

18、主切屑力及其切屑分力計(jì)算 3.1.1 計(jì)算主切屑力F。 根據(jù)已知條件，采用端面銑刀在主軸計(jì)算轉(zhuǎn)速下進(jìn)行強(qiáng)力切削（銑刀直徑D=16mm）時(shí)， 主軸具有最大扭矩，并能傳遞主電動(dòng)機(jī)的全部功率。此時(shí)，銑刀的切削速度為： 若主傳動(dòng)鏈的機(jī)械效率=0.8，主切削力： N 3.1.2 計(jì)算各切削分力。 根據(jù)表2-1可得工作臺(tái)縱向切削力、橫向切削力和垂向切削力分別 3.2 導(dǎo)軌摩擦力的計(jì)算 3.2.1 切削狀態(tài)下導(dǎo)軌摩擦力. 導(dǎo)軌動(dòng)摩擦系數(shù)=0.15，查表2-3得鑲條緊固力，則 3.2.2 不切削狀態(tài)下的導(dǎo)軌摩擦力和導(dǎo)軌靜摩擦力.

19、 3.3計(jì)算滾珠絲杠螺母副的軸向負(fù)載力 3.3.1按式（2-10a）計(jì)算最大軸向負(fù)載力。 3.3.2按式（2-11a）計(jì)算最小軸向負(fù)載力。 3.4滾珠絲杠的動(dòng)載荷計(jì)算與直徑估算 3.4.1確定滾珠絲杠的導(dǎo)程 根據(jù)已知條件，取電動(dòng)機(jī)的最高轉(zhuǎn)速，則由式（2-16）得 3.4.2計(jì)算滾珠絲杠螺母副的平均轉(zhuǎn)速和平均載荷 （1） 估算在各種切削方式下滾珠絲杠的軸向載荷 將強(qiáng)力切削時(shí)的軸向載荷定位最大軸向載荷，快速移動(dòng)和鉆鏜定位時(shí)的軸向載荷定位最小軸向載荷。一般切削（粗加工）和精細(xì)切削（精加工）滾珠絲杠螺母副的軸向載荷、分別為可

20、按下式計(jì)算： 并將計(jì)算結(jié)果填入表3-2 表3-2 數(shù)控銑床滾珠絲杠的計(jì)算 切削方式 軸向載荷/N 進(jìn)給速度/(m/min) 時(shí)間比例/(%) 備注 強(qiáng)力切削 9943.75 0.6 10 一般切削 3563.75 0.8 30 精細(xì)切削 2012.19 1 50 移動(dòng)和鉆鏜定位 1575 30 10 （2） 計(jì)算滾珠絲杠螺母副在各種切削方式下的轉(zhuǎn)速。 (3) 按式（2-17）計(jì)算滾珠絲杠螺母副的平均轉(zhuǎn)速。 （4）按式（2-18）計(jì)算滾珠絲杠螺母副的平均載荷。 3.4.3確定

21、滾珠絲杠預(yù)期的額定載荷 （1）按預(yù)緊工作時(shí)間估算。查表2-28得載荷性質(zhì)系數(shù)=1.3。已知初步選擇的滾珠絲杠的精度為2級，查表2-29得精度系數(shù)=1。查表2-30得可靠性系數(shù)=0.44，則由式2-19得 （2）因?qū)L珠絲杠螺母副講實(shí)施預(yù)緊，所以可按式2-21估算最大軸向載荷。查表2-31得預(yù)加載荷系數(shù)=4.5，則 （3）確定滾珠絲杠預(yù)期的額定動(dòng)載荷。 取以上倆種結(jié)果的最大值，即。 3.4.4按精度要求確定允許的滾珠絲杠的最小的最小螺紋底徑。 （1）根據(jù)定位精度和重復(fù)精度為，重復(fù)定位精度為，根據(jù)式2-23、2-24以及定位精度和重復(fù)定位精度的要求，得 取

22、上述計(jì)算結(jié)果的較小值，即。 （3） 估算允許的滾珠絲杠的最小螺紋底徑。 本機(jī)床工作臺(tái)（X軸）滾珠絲杠螺母副的安裝方式采用兩端固定的方式。 滾珠絲杠螺母副的兩個(gè)固定支撐之間的距離為 取 又,由式2-26得 3.4.5初步確定滾珠絲杠螺母副的規(guī)格型號(hào) 根據(jù)計(jì)算所得的、、，初步選擇FFZD型內(nèi)循環(huán)墊片預(yù)緊螺母式滾珠絲杠螺母副FFZD5020-3,其： 滿足式（2-27）的要求。 3.4.6由式2-29確定滾珠絲杠螺母副的預(yù)緊力 3.4.7計(jì)算滾珠絲杠螺母副的目標(biāo)行

23、程補(bǔ)償值與預(yù)拉伸力 (1)按式2-31計(jì)算目標(biāo)行程補(bǔ)償值。 已知溫度值，絲杠的線膨脹系數(shù),滾珠絲杠螺母副的有效行程 姑 （2）按式2-32計(jì)算滾珠絲杠的預(yù)拉伸力 已知滾珠絲杠螺母副底徑，滾珠絲杠的溫升變化值，則 3.4.8確定滾珠絲杠螺母副支撐用軸承的規(guī)格型號(hào) （1）按式2-33計(jì)算軸承所承受的最大軸向載荷。 （2）計(jì)算軸承的預(yù)緊力。 （3）計(jì)算軸承的當(dāng)量軸向載荷 （4）按式2-15計(jì)算軸承的基本額定動(dòng)載荷C。 已知軸承的工作轉(zhuǎn)速，軸承所承受的當(dāng)量軸向載荷，軸承的基本額定壽命L=15000h。軸承的徑向載荷和軸向載荷分別為

24、 因?yàn)?，所以查?-25得，徑向系數(shù)X=1.9.軸向系數(shù)Y=0.54，故 4 滾珠絲杠螺母副的承載能力校驗(yàn) 4.1滾珠絲杠螺母副臨界壓縮載荷的校驗(yàn) 本工作臺(tái)的滾珠絲杠支持方式采用預(yù)拉伸結(jié)構(gòu)，絲杠始終受拉而不受壓。因此，不存在壓桿不穩(wěn)定問題。 4.2滾珠絲杠螺母副臨界轉(zhuǎn)速的校驗(yàn) 根據(jù)圖4-1可得滾珠絲杠螺母副臨界轉(zhuǎn)速的計(jì)算長度。已知彈性模量，材料密度，重力加速度，安全系數(shù)。由表2-44得。 滾珠絲杠的最小慣性矩為 滾珠絲杠的最小截面積為 故可由式2-36

25、得 本工作臺(tái)滾珠絲杠螺母副的最高轉(zhuǎn)速為1500r/min，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于其臨界轉(zhuǎn)速，故滿足要求。 4.3滾珠絲杠螺母副額定壽命的校驗(yàn) 滾珠絲杠螺母副的壽命，主要是指疲勞強(qiáng)度。它是指一批尺寸、規(guī)格、精度相同的滾珠絲杠在相同的條件下回轉(zhuǎn)時(shí)，其中90%不發(fā)生疲勞剝落的情況下運(yùn)轉(zhuǎn)的總轉(zhuǎn)速。 查附錄A表A-3得滾珠絲杠額定動(dòng)載荷，運(yùn)轉(zhuǎn)條件系數(shù)，滾珠絲杠的軸向載荷，滾珠絲杠螺母副轉(zhuǎn)速，故由式2-37、2-38得 一般來講，在設(shè)計(jì)數(shù)控機(jī)床時(shí)，應(yīng)保證滾珠絲杠螺母副的總時(shí)間壽命，故不滿足要求。 5 計(jì)算機(jī)械傳動(dòng)的剛度 5.1機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的剛度計(jì)算 （1）計(jì)算滾珠絲杠的拉壓剛度。

26、 本工作臺(tái)的絲杠支撐方式為兩端固定，有圖4-1可知，當(dāng)滾珠絲杠的螺母中心位于滾珠絲杠兩支撐的中心位置（，）滾珠絲杠螺母副具有最小拉壓剛度，可按式2-45a計(jì)算： 當(dāng)或時(shí)，滾珠絲杠螺母副具有最大拉壓剛度，可按式（2-45b）計(jì)算： （2）計(jì)算滾珠絲杠螺母副支撐軸承的剛度。 已知軸承接觸角，滾動(dòng)體直徑，滾動(dòng)體個(gè)數(shù)Z=17，軸承的最大軸向工作載荷,由表2-45、2-46得： （3）計(jì)算滾珠與滾道的接觸剛度。 查附錄A表A-3得滾珠與滾道的接觸剛度,額定動(dòng)載荷,滾珠絲杠上所承受的最大軸向載荷,故由式（2-46b）得 （4）計(jì)算

27、進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的綜合拉壓剛度K. 由式2-47a得進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的綜合拉壓剛度的最大值為 故。 由式2-47b得進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的綜合拉壓剛度的最小值為 故。 5.2滾珠絲杠螺母副扭轉(zhuǎn)剛度計(jì)算 由圖4-1可知，扭矩作用點(diǎn)之間的距離。已知剪切模量，滾珠絲杠的底徑。由式（2-48）得 6 驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的選擇與計(jì)算 6.1計(jì)算折算到電動(dòng)機(jī)軸上的負(fù)載慣量 （1）計(jì)算滾珠絲杠的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。 已知滾珠絲杠的密度，由式（2-63）得 （2）計(jì)算聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。

28、 （3）計(jì)算折算到電動(dòng)機(jī)軸上的移動(dòng)部件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。 已知機(jī)床執(zhí)行部件的總質(zhì)量，電動(dòng)機(jī)沒轉(zhuǎn)一圈，機(jī)床執(zhí)行部件在軸向移動(dòng)的距離L=1cm，則由式（2-65）得 （4）由式（2-66）計(jì)算加在電動(dòng)機(jī)軸上總的負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。 6.2計(jì)算折算到電動(dòng)機(jī)軸上的負(fù)載力矩 （1）計(jì)算切削負(fù)載力矩。 已知在切削狀態(tài)下坐標(biāo)軸的軸向負(fù)載力，電動(dòng)機(jī)每轉(zhuǎn)一圈，機(jī)床執(zhí)行部件在軸向移動(dòng)的距離L=10mm=0.01m，進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的總效率，由式2-54得 （2）計(jì)算摩擦力負(fù)載力矩. 已知在不切削狀態(tài)下坐標(biāo)軸的軸向負(fù)載力，由式2-55得 （3）計(jì)算由滾珠絲杠的預(yù)緊而產(chǎn)生的附加負(fù)載力矩。

29、 已知滾珠絲杠螺母副的預(yù)緊力,滾珠絲杠螺母副的基本導(dǎo)程，滾珠絲杠螺母副的效率，由式2-56得 6.3計(jì)算坐標(biāo)軸折算到電動(dòng)機(jī)軸上的各種所需力矩 （1）計(jì)算線性加速度力矩。 已知機(jī)床執(zhí)行部件以最快速度運(yùn)動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)的最高轉(zhuǎn)速，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，坐標(biāo)軸的負(fù)載慣量，進(jìn)給伺服系統(tǒng)的位置環(huán)增益，加速時(shí)間，由式2-58得 （2）計(jì)算階躍加速度力矩。 已知加速時(shí)間，由式2-59得 （3）計(jì)算坐標(biāo)軸所需的折算到電動(dòng)機(jī)軸上的各種力矩。 ① 按式2-61計(jì)算線性加速時(shí)空載啟動(dòng)力矩。 ② 按式2-61計(jì)算階躍加速時(shí)空載啟動(dòng)力矩。 ③ 按式2-57a計(jì)算快進(jìn)力矩。

30、 ④ 按式2-57b計(jì)算工進(jìn)力矩. 7 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)分析 7.1計(jì)算絲杠-工作臺(tái)縱向振動(dòng)系統(tǒng)的最低固有頻率 已知滾珠絲杠螺母副的綜合拉壓剛度，而滾珠絲杠螺母副和機(jī)床執(zhí)行部件的等效質(zhì)量，則 7.2計(jì)算扭轉(zhuǎn)振動(dòng)系統(tǒng)的最低固有頻率 折算到滾珠絲杠軸上的系統(tǒng)總當(dāng)量轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為 已知絲杠的扭轉(zhuǎn)剛度，則 由以上計(jì)算可知，絲杠—工作臺(tái)縱向振動(dòng)系統(tǒng)的最低固有頻率，扭轉(zhuǎn)振動(dòng)系統(tǒng)的最低固有頻率都比較高。一般按的要求來設(shè)計(jì)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的剛度，故滿足要求。 8機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的誤差與分析 8.1計(jì)算機(jī)械

31、傳動(dòng)系統(tǒng)的反向死區(qū) 已知進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的最小綜合拉壓剛度，導(dǎo)軌的靜摩擦力,則由式2-52得 即，故滿足要求。 8.2計(jì)算機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)由綜合拉壓剛度變化引起的定位誤差 由式（2-53）得 ，故滿足要求。 8.3計(jì)算滾珠絲杠因扭轉(zhuǎn)變形產(chǎn)生的誤差 （1）計(jì)算由快速進(jìn)給扭矩引起的滾珠絲杠螺母副的變形量。 已知負(fù)載力矩，由圖4-1得扭矩作用點(diǎn)之間的距離，絲杠底徑，由式2-49得 （2）由扭轉(zhuǎn)變形量引起的軸向移動(dòng)滯后量d將影響工作臺(tái)的定位精度。由式2-50得 9確定滾珠絲杠螺母副的精度等級和規(guī)格代號(hào) 本機(jī)

32、床工作臺(tái)采用半閉環(huán)控制系統(tǒng)，、應(yīng)滿足下列要求： 滾珠絲杠螺母副擬采用的精度等級為2級，查表2-20的；查表2-21得，當(dāng)螺紋長度為850mm時(shí)，故滿足設(shè)計(jì)要求。 參考文獻(xiàn) 1. 范超毅.數(shù)控技術(shù)課程設(shè)計(jì).[M].武漢：華中科技大學(xué)出版社，2007. 2. 陳紹廉.數(shù)控機(jī)床改造技術(shù). [M] 北京：北京-航空工業(yè)出版社 1989 3. 楊賀來.數(shù)控機(jī)床.清華大學(xué)出版社[M] 北京： 2009 4. 袁安富.數(shù)控技術(shù)及自動(dòng)化.[M] 北京：清華大學(xué)出版社 2009 5. 蔡

33、厚道.吳暐.數(shù)控機(jī)床構(gòu)造. [M] 北京：北京理工大學(xué)出版社 2007 6. 張新義.經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)設(shè)計(jì). [M] 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 1994 7. 機(jī)床設(shè)計(jì)手冊編寫組.機(jī)床設(shè)計(jì)手冊（第三冊）[M] 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1988 致 謝 為期三周的課程設(shè)計(jì)結(jié)束了，在這短暫的時(shí)間里，在蔡蕓老師的細(xì)心指導(dǎo)和關(guān)懷下，我認(rèn)真地設(shè)計(jì)著自己的課題的內(nèi)容，細(xì)心地查閱著與本課題有關(guān)的資料，按部就班地完成了xxx 的設(shè)計(jì)計(jì)算和校核。同時(shí)還要感謝和我同組的同學(xué)協(xié)助我完成相關(guān)文獻(xiàn)的查閱以及相關(guān)資料的文獻(xiàn)的共享，在這里一并向關(guān)心和支持我完成設(shè)計(jì)的所有人員表示衷心的感謝。 - 22 -