才商要在對C6132A普通臥式車床進(jìn)行經(jīng)濟(jì)型數(shù)控改造。為了實現(xiàn)把C6132A普通臥式車床改造成經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床，我針對此車床的主傳動系統(tǒng)，X向進(jìn)給系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)控改造，并增加了CNC裝置和伺服系統(tǒng)。對進(jìn)給系統(tǒng)，我把原先的滑動絲杠換成滾珠絲杠，以提高精度和效率，并由原先的手動控制，改造成由電動機(jī)控制。通過變頻器實現(xiàn)主軸傳動和進(jìn)給機(jī)構(gòu)的無級變速。通過此次改造，我學(xué)會了對相關(guān)學(xué)科中的基本理論與基本知識進(jìn)行綜合運用,同時，使自己對本專業(yè)有較完整的系統(tǒng)的認(rèn)識進(jìn)行綜合運用,同時，使自己對本專業(yè)有較完整的系統(tǒng)的認(rèn)識，從而達(dá)到鞏固、擴(kuò)大、深化所學(xué)知識的目的，培養(yǎng)和提高了綜合分析問題和解決問題的能力以及培養(yǎng)了科學(xué)的研究和創(chuàng)新能力。關(guān)鍵詞：C6132A車床經(jīng)濟(jì)型數(shù)控改造TOC\o"1-5"\h\z摘要1目錄2.弓I言3.C6132A車床經(jīng)濟(jì)型數(shù)控改造具有典型性4普通機(jī)床經(jīng)濟(jì)型數(shù)控化改造的重要性42數(shù)控在改造中的機(jī)械部件改造53數(shù)控在改造中的電氣部分改造53.機(jī)床進(jìn)給伺服機(jī)械部分設(shè)計計算7總體方案設(shè)計72總體設(shè)計方案的確定83橫向進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計計算83.4齒輪傳動比的計算105步進(jìn)電機(jī)的選擇104.機(jī)械部分結(jié)構(gòu)設(shè)計改造19主軸脈沖發(fā)生器的夾裝192軸脈沖發(fā)生器的安裝203主軸脈沖發(fā)生器的傳動聯(lián)接方式204主軸脈沖發(fā)生器安裝注意事項205進(jìn)給伺服系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計注意事項21編制機(jī)床的加工程序23致謝26文獻(xiàn)27.弓I言數(shù)控機(jī)床是機(jī)電一體化的典型產(chǎn)品，雖然，數(shù)控車床的發(fā)展很迅速，但普通車床在工業(yè)生產(chǎn)中仍就占有一定的比重，并發(fā)揮著無可替代的作用?？茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展，對機(jī)械產(chǎn)品提出了高精度、高復(fù)雜性的要求，對機(jī)床設(shè)備也提出了精度和效率的要求，而且也對其提出了通用性和靈活性的要求，為滿足多品種、小批量的自動化生產(chǎn)，迫切需要一種靈活的、通用的、能夠適應(yīng)產(chǎn)品頻繁變化的柔性自動化機(jī)床。但是數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用也受到其他條件的限制。首先，數(shù)控機(jī)床價格昂貴，一次性投資巨大，中小企常是心有余而力不足，目前，各企業(yè)都有大量的普通機(jī)床，完全用數(shù)控機(jī)床替換根本不可能，而且被替代下的機(jī)床閑著起來又會造成浪費。在國內(nèi)，訂購新數(shù)控機(jī)床的交貨周期一般較長，往往不能滿足生產(chǎn)急需，通用數(shù)控機(jī)床對具體生產(chǎn)存在冗余功能。要較好的解決上述問題，要走普通機(jī)床經(jīng)濟(jì)型數(shù)控改造之路。低成本普通車床經(jīng)濟(jì)型數(shù)控化改造它適合我國的國情，即適合我國的經(jīng)濟(jì)水平、教育水平和生產(chǎn)水平。它是一項適合我國實際情況的先進(jìn)適用技術(shù)，也是一項提升我國機(jī)床數(shù)控化率的有效途徑。所以說，本設(shè)計實例具有典型性和實用性。.C6132A車床經(jīng)濟(jì)型數(shù)控改造具有典型性.1普通機(jī)床經(jīng)濟(jì)型數(shù)控化改造的重要性數(shù)控機(jī)床與傳統(tǒng)機(jī)床的區(qū)別：（1）可以加工出傳統(tǒng)機(jī)床加工不出來的曲線、曲面等復(fù)雜的零件。由于計算機(jī)有高超的運算能力，可以瞬時準(zhǔn)班的計算出每個坐標(biāo)軸瞬時應(yīng)該運動的運動量，因此可以復(fù)合成復(fù)雜的曲線或曲面。（2）可以實現(xiàn)加工的自動化，而且是柔性自動化，從而效率可以比傳統(tǒng)機(jī)床提高3-7倍。（3）加工零件的精度高，尺寸分散度小，使裝配容易，不再需要“修配”，（4）可以實現(xiàn)多工序的集中，減少零件在機(jī)床間的頻繁搬運。（5）擁有自動報警，自動監(jiān)控，自動補償?shù)榷喾N自律功能，因而可實現(xiàn)長時間無人看管加工。（6）數(shù)控機(jī)床能夠降低操作人員的勞動強(qiáng)度，節(jié)省勞動力，減少工裝，縮短新產(chǎn)品調(diào)試周期和生產(chǎn)周期，可對市場需求做出快速反應(yīng)等。數(shù)控機(jī)床改造一般是對普通機(jī)床某些部位做一定的改造，配上數(shù)控裝置，從而使機(jī)床具有數(shù)控加工能力。對現(xiàn)有的普通車床進(jìn)行改造，主要應(yīng)該解決的問題是：如何將機(jī)械傳動的進(jìn)給和手工控制的刀架轉(zhuǎn)位進(jìn)給改造成由數(shù)控系統(tǒng)控制的刀架自動轉(zhuǎn)位以及自動進(jìn)給的自動加工車床即經(jīng)濟(jì)性數(shù)控車床。經(jīng)濟(jì)性數(shù)控年床，主要依靠兩方面來保證和提高被加工零件的精度：一是系統(tǒng)的控制精度；二是機(jī)床本身的機(jī)械傳動精度。數(shù)控車床的進(jìn)給傳動系統(tǒng)，由于必須對進(jìn)給位移的位置和速度同時實現(xiàn)自動控制，所以，數(shù)控車床與普通車床相比，應(yīng)具有更好的精度以確保機(jī)械傳動系統(tǒng)的傳動精度和工作平穩(wěn)性。2.2數(shù)控在改造中的機(jī)械部件改造機(jī)床數(shù)控改造時應(yīng)盡量達(dá)到上述要求，應(yīng)對主要部件進(jìn)行相應(yīng)的改造，使其達(dá)到要求，這樣才能達(dá)到預(yù)期的改造目的。不能認(rèn)為將數(shù)控裝置與普通機(jī)床聯(lián)系在一起就達(dá)到了數(shù)控機(jī)床的要求。對機(jī)械部分的改造主要包括下列部分：（1）對車床的傳動系統(tǒng)進(jìn)行改造：去掉冗余的齒輪。改動后的齒輪具有消除反向死區(qū)誤差的功能。將主軸進(jìn)行改造，使之能與標(biāo)準(zhǔn)部件KEF250型動力卡盤相配套；同時具有符合數(shù)控車床的加工精度。（3）將帶動溜板箱的縱軸絲杠傳動更換成滾珠絲杠，用步進(jìn)電動機(jī)驅(qū)動；（4）將移動刀架的橫向絲杠傳動更換成滾珠絲杠，用步進(jìn)電動機(jī)驅(qū)動；（5）更換原刀架為電動刀架，并選用標(biāo)準(zhǔn)部件相配，使之適應(yīng)數(shù)控機(jī)床的需要。改造后的車床，應(yīng)具有高的靜、動態(tài)剛度；運動副之間的摩擦因數(shù)??；傳動無間隙；功率大；便于操作和維修。2.3數(shù)控在改造中的電氣部分改造保留原有電氣控制主電路，所有輸入、輸出設(shè)備不變。對電氣系統(tǒng)作局部改造，則應(yīng)對保留電氣部分進(jìn)行保養(yǎng)和最佳化調(diào)整。新的電氣系統(tǒng)改造完成后，進(jìn)行調(diào)試以及確定合理的驗收標(biāo)準(zhǔn)。改造原則（1）最大限度地滿足被控設(shè)備或生產(chǎn)過程的控制要求；（2）在滿足要求的前提，力求系統(tǒng)簡單經(jīng)濟(jì)、操作方便；（3）保證控制系統(tǒng)工作安全可靠；（4）考慮今后生產(chǎn)的發(fā)展和工藝的改進(jìn)，在設(shè)計容量時，應(yīng)適當(dāng)留有進(jìn)一步擴(kuò)展的余地。3.機(jī)床進(jìn)給伺服機(jī)械部分設(shè)計計算總體方案設(shè)計1.1數(shù)控系統(tǒng)運動方式的確定數(shù)按系統(tǒng)運動方式可分為點位控制系統(tǒng)、點位直線系統(tǒng)和連續(xù)控制系統(tǒng)。1.2伺服進(jìn)給系統(tǒng)的選擇伺服系統(tǒng)可分為開環(huán)控制系統(tǒng)、半閉環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)開環(huán)控制系統(tǒng)。沒有反饋電路，不帶檢測裝置，指令信號是單向送的，指令發(fā)出后，不再反饋回來，故稱開環(huán)控制。開環(huán)系統(tǒng)主要由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動。閉環(huán)控制系統(tǒng)具有裝在機(jī)床移動部件上的檢測反饋元件，用來檢測實際位移量，能補償系統(tǒng)的誤差。因而伺服控制精度高，閉環(huán)系統(tǒng)多采用直流伺服電機(jī)或交流伺服電機(jī)驅(qū)動。半閉環(huán)控制系統(tǒng)與閉環(huán)系統(tǒng)不同，不直接檢測工作臺的位移量，而是用檢測元件出驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)角，再間接推算出工作臺實際的位移量，也有反饋回路，其性能介于開環(huán)系統(tǒng)和閉環(huán)系統(tǒng)之間。如果采用半閉環(huán)控制，其調(diào)試比開環(huán)控制要復(fù)雜，改造上有其自身的特點，技術(shù)難度較大。本設(shè)計任務(wù)書的要求不高，是經(jīng)濟(jì)型數(shù)控改造，通常情況下均采用以步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動的開環(huán)控制。這是因為開環(huán)控制具有結(jié)構(gòu)簡單，改造容易，控制精度較好，容易調(diào)試，價格便宜，使用維修方便等優(yōu)點，經(jīng)過上述比較，此次伺服進(jìn)給系統(tǒng)采用開環(huán)控制系統(tǒng)。1.3執(zhí)行機(jī)構(gòu)傳動方式的確定為確保數(shù)控系統(tǒng)的傳動精度和工件平穩(wěn)性，在改造機(jī)械傳動裝置時，通常提出低摩、低慣量、高剛度、無間隙、高諧振以及有適宜阻尼比的要求。在改造中應(yīng)考慮以下幾點：（1）盡量采用低摩擦的傳動和導(dǎo)向元件?？刹捎脻L珠絲桿螺母傳動副、滾動導(dǎo)軌、貼塑導(dǎo)軌等。（2）盡量消除傳動間隙?？刹捎瞄g隙齒輪等。（3）提高系統(tǒng)剛度。縮短傳動鏈可以提高系統(tǒng)的傳動剛度，減小傳動鏈誤差。可采用預(yù)緊的方法提高系統(tǒng)剛度°例如采用預(yù)加負(fù)載導(dǎo)軌和滾珠絲杠副等。3.2總體設(shè)計方案的確定利用微機(jī)對縱橫進(jìn)給系統(tǒng)進(jìn)行開環(huán)控制，橫向脈沖當(dāng)量為0.005mm/脈沖，驅(qū)動元件采用步進(jìn)電機(jī)，傳動系統(tǒng)采用滾珠絲杠副，刀架采用自動轉(zhuǎn)位刀架。采用微機(jī)對數(shù)據(jù)進(jìn)行計算處理，由I/O接口輸出步進(jìn)脈沖，經(jīng)一級齒輪減速滾珠絲杠轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)縱向、橫向進(jìn)給運動。3.3橫向進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計計算3.3.1橫向進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計一般步進(jìn)電機(jī)經(jīng)減速后驅(qū)動滾珠絲杠，使刀架橫向運動。步進(jìn)電機(jī)安裝在大拖板上，用法蘭盤將步進(jìn)電機(jī)和機(jī)床大拖板連接起來，以保證其同軸，提高傳動精度。3.3.2橫向進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計計算已知條件：工作臺質(zhì)量（根據(jù)圖紙粗略計算）W=30kgf=300N時間常數(shù)T二25ms滾珠絲杠基本導(dǎo)程L0二4nlm左旋行程S=160mm脈沖當(dāng)量：怎=0.005mm/step步距角：a=0.75°/step快速進(jìn)給速度：切削力計算橫向進(jìn)給量縱向的1/2?1/3,取1/2則：切削力約為縱向的1/2F二=-x21003=1050.15N=105.0151^f在切斷工件時Fy=0.5F二二0.5x105.015=52.5kgf=525N3.3滾珠絲杠設(shè)計計算(1)強(qiáng)度計算：對于燕尾型導(dǎo)軌：導(dǎo)軌車床絲杠的軸向力：P=KF*+f'(￡+W)式中K二L4f'=0.15?0.18取0.2則P=1.4x52.5+0.2x(105.01+30)=1005kgf=1005NN(2)強(qiáng)度計算：,.>z,..6011T60x15x150001一壽命值L=-j于-=——可——=13.5最大動負(fù)載由運轉(zhuǎn)系數(shù)fw=1.2硬度系數(shù)fH=1則Q=V115xl.2xlxl00,5=287L5N=287.15kgfN根據(jù)最大動負(fù)荷Q的值，可選則滾珠絲杠的型號。所以，滾珠絲杠的型號為：FDM2004-2.5-P3齒輪傳動比的計算效率計算：絲杠螺母副的傳動效率〃為：tg(7+9)式中摩擦角*=10'螺旋升角丁=3°3夕

23°39'77=—=0.96tg(3°39'+10。步進(jìn)電機(jī)的選擇首先必須保證步進(jìn)電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩大于所負(fù)載需的轉(zhuǎn)矩。所以應(yīng)先計算機(jī)械系統(tǒng)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩，并使用電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩有一定余量，以保證可靠運行，通用M/Mj1Mx=0.2?0.5,乂皿皿為步進(jìn)電機(jī)最大靜態(tài)轉(zhuǎn)矩，M為負(fù)JXUC1A1111UA載轉(zhuǎn)矩。其次應(yīng)使步進(jìn)電機(jī)的步距角與機(jī)械系統(tǒng)匹配，以得到機(jī)床所需的脈沖當(dāng)量，最后應(yīng)使被選電機(jī)與機(jī)械系統(tǒng)的負(fù)我慣量及機(jī)床要求的啟動頻率相匹配，并有一定余量，還應(yīng)使其最高工作頻率能滿足機(jī)床移動部件快速移動的要求。1橫向進(jìn)給步進(jìn)電機(jī)(1)初選步進(jìn)電機(jī)a計算步進(jìn)電機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)矩工.3雙FmT=pmm2也〃—一脈沖當(dāng)量(mm/step)取<^p=0.005mm/stepFm一進(jìn)給牽引力(N)取Fm=1890。65N為一步距角，初選雙拍制為0.75°V—電機(jī)一絲桿的傳動效率，為齒輪、軸承、絲桿效率之積，分別為098、0.99、0.99和0.94。=139.56N.cm36x0.005x3296.65=139.56N.cm2x3.14x0.75x0.98x0.99x0.99x0.94b算步進(jìn)電機(jī)啟動轉(zhuǎn)矩根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)矩除以丁垣一定的安全系數(shù)來估算步進(jìn)電機(jī)啟動轉(zhuǎn)矩T口

TqF/0.3?0.5一般縱向進(jìn)給伺服系統(tǒng)的安全系數(shù)取0.3~0.4Tq=Tm/0.4=279.11/0.4=697.775N.?c計算最大靜扭矩T如取五相十拍，則2二二一二0.951T,mft=T/0.951=697.775/0.951=733.72N.mmJinciAqd計算步進(jìn)電機(jī)運行的頻率和最高起動頻率fk=2666.667HZ=666667HZf_100(ks1000x0.8e-60Sp=2666.667HZ=666667HZf_1000/mJ_1000x2k-60(5p-60x0.005式中：vs一最大切削進(jìn)給速度m/min,vs=0.8m/minvmax—最大快移速度m/min,vmax=2.4m/min%一脈沖當(dāng)量mm/step,^p=0.005mm/stepe初步選電機(jī)型號(1)根據(jù)估算出的最大的靜轉(zhuǎn)矩T9ax=733.72N.mm,則150BF002最大靜JluCIA扭矩為784N>733.72N可以滿足要求，150BF002步進(jìn)電機(jī)最高空載起動頻率為L500HZ,不能滿足fk=3333Hz的要求，此項指標(biāo)可暫不考慮，可以采用軟件開降速程序來解決。(2)核步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)矩前面所初步電機(jī)的轉(zhuǎn)矩計算，均為估算，初迭之后，應(yīng)該進(jìn)行校核計算。①效轉(zhuǎn)動慣量計算傳動系統(tǒng)計算到電機(jī)軸上的總的轉(zhuǎn)動慣量J2可由下式計算:Jq=Jjn+L+(會)-[(J2+Js)+：((^-)2)]八一步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量(f)JlOJ?一矢輪Z1Z2的轉(zhuǎn)動慣量(f)Js一滾珠絲桿轉(zhuǎn)動慣車(r)初步反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)150BF,其轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動量Jm=4.7(r)對于鋼材：J=0.78D4Lx10-3^^-8M一圓柱體質(zhì)量kgoD一圓柱體直徑。L-圓柱體長度或厚度。L鋼材的密度為7.8X10—3(r)J^O.78D4Lx10-3=0.78x6.44x2x10-3(r)=2.62(r)J2=0.78D4Lx10-3=0.78x84x2x10-3(r)=6.39(r)Js=0.78D4LxlO-3L=1500mm=150cmD=45mm=4.5cmJs=0.78x10-3x44x150=29.952(r)G一溜板及刀架重力取1500N.12代入公式可得：3=^+，+（身）2［。2+心）+：（（今尸）］二4.7+2.62+（簫/［（6.39+39.952）+（黑-）x（^-）2=34.152（kg.cm2）考慮步進(jìn)電機(jī)與傳動系統(tǒng)慣車匹配問題：j/j=4.7/34.152=0.13761V1/j滿足慣量匹配的要求。②電機(jī)轉(zhuǎn)矩的計算機(jī)床在不同的公況下，其所需轉(zhuǎn)矩是不同的，下面分別按各階段計算：a.M?快速進(jìn)給進(jìn)所需轉(zhuǎn)矩：M=Ma+Mf+MnM一快速空載起動轉(zhuǎn)矩一空載起動時計算到電機(jī)軸上的加速轉(zhuǎn)矩（N.cm）Mf一計算到電機(jī)軸上的磨擦轉(zhuǎn)矩。M。一由于絲桿預(yù)緊里計算到電機(jī)軸上的附加轉(zhuǎn)矩（N.cm）采用絲杠螺母副傳動時，上述各種轉(zhuǎn)矩（N.cm）可用下式計算二b——xW2小乙260ta將前面數(shù)據(jù)代入式中個符號意義同前2400x0.75.max一———==1max一5x3600.005x360起動加速時間t「25ms

%—傳動系統(tǒng)計算到電機(jī)軸上的總等數(shù)轉(zhuǎn)動慣量￡一電機(jī)最大角加速度□max一電機(jī)最大轉(zhuǎn)速vn一運動部件最大快進(jìn)速度(mm/min)6b一步進(jìn)電機(jī)的步距角\一運動部件從停止起加速到最大快進(jìn)速度所需時間(S)3b一脈沖當(dāng)量(mm/step)Jz=34.152(kg.cm2)nmax=1000r/min34452x2x3.14x500x10-260x0.025xlO.二60x0.025=548.63N.cm折算到電機(jī)軸上的磨擦轉(zhuǎn)矩MfM=氈1Fz+SLqLq一絲桿導(dǎo)程Lq=6mm=0.6cmF°一導(dǎo)軌的磨擦力(N)F?一垂直方向的切削力(N)G—運動部件的總當(dāng)量f'-導(dǎo)軌摩擦系數(shù)i一齒輪降速比〃一傳動連總效率，一般可取0.7~0.85,取0.8則：N.cmM—F.q_￡'曰+6)及_0.17x(6830.5+1500)x0.6N.cmf27rm17vrjL2/Z12x3.14x0.8x1.25=135.30N.cm附加摩擦轉(zhuǎn)矩：FpLoM0=-^-(1-7o2)27r7FPo一滾珠絲桿預(yù)加負(fù)荷，一般取1/3F2Fm為進(jìn)給牽引力1890.65Fp=1/3Fn=1098.88N*0m%一滾珠絲桿導(dǎo)程(cm)：Lq=0.6cm%一滾珠絲桿未預(yù)緊時的傳動效率一般?。?.9,因此取0.92蜻""蠟)2叼12叼Z、/Z]1098.88x0.6八=(1-0.92-)2x3.14x0,8x1.25=16.126N.mm上述三項合計：M=M[1+Mf+MA=16.126+135.30471.49=222,916N.cmurb.快速移動時所需轉(zhuǎn)矩M'：M'=Mf+M0=86.66+9.25=95.91(N.cm)最大的切削負(fù)載時所需轉(zhuǎn)矩M"：M"=Mf+Mo+MtMt-折算到電機(jī)軸上的切削負(fù)載轉(zhuǎn)矩巾FxLo1707.625x0.6M===163.15N.cmt27Tm2x3.14x0.8xl.25從上面計算可知，M、M'和M?三種工況下，以快進(jìn)空載起動所需轉(zhuǎn)矩最大，即可以M作為校核步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)矩的依據(jù)當(dāng)步進(jìn)電機(jī)為五相十拍時，A=^~M.JiMX則最大轉(zhuǎn)矩為：M.=—=222916=234.40N.cmXA0.951L50BF002型步進(jìn)電機(jī)最大轉(zhuǎn)矩為784N.cm,大于所需最大靜轉(zhuǎn)矩，可以滿足要求。c.校核步進(jìn)電機(jī)起動矩頻特性和運行轉(zhuǎn)矩頻特性。已計算出機(jī)床最大快移時需步進(jìn)電機(jī)的最高起動頻率fk為3333Hz,切削進(jìn)入時所需步進(jìn)電機(jī)運行頻率冗為1333.3Hzo150BF002型步進(jìn)電機(jī)允許的最高空載起動頻率為2800Hz,運行頻率為8000Hz,當(dāng)步進(jìn)電機(jī)起動時，f=2500Hz時，M=100N.cm,不能滿足此機(jī)床所要求的空載起動力矩846.8N.cm。直接使用則會產(chǎn)生失步現(xiàn)象，所以必須采取開降速控制，將起動頻率到1000Hz,起動力矩可增高到588.4N.cm,然后電路上再采用高低壓驅(qū)動電路，可將電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩擴(kuò)大一倍左右。當(dāng)快速運動和切削進(jìn)給時，也可以滿足°4.機(jī)械部分結(jié)構(gòu)設(shè)計改造主軸脈沖發(fā)生器的夾裝主軸脈沖發(fā)生器又稱光電編碼器，在數(shù)控車床上加工螺紋或絲杠，需要配置主軸脈沖發(fā)生器，作為車床主軸位置信號的反饋元件，它與車床主軸同步轉(zhuǎn)動，發(fā)出主軸轉(zhuǎn)角位置變化的信號，輸送到數(shù)控系統(tǒng)。數(shù)控系統(tǒng)按照所需加工的螺距進(jìn)行計算處理，從而控制機(jī)床縱向或橫向的步進(jìn)電機(jī)運轉(zhuǎn)，實現(xiàn)加工螺紋的目的。本機(jī)床的設(shè)計加工螺距如下序列:6mm5mm3.5mm3mm2.5mm2mm1.75mm1.5mm1.25mm1mm0.75mm0.7mm0.6mm0.5mm0.4mm0.35mm0.3mm0.25mm在使用主軸脈沖發(fā)生器時，受到步進(jìn)電機(jī)頻率的限制。例如采用1000Hz工作頻率，加工3mm螺距的螺紋時，步進(jìn)電機(jī)的頻率為300Hz,而主軸脈沖發(fā)生器的頻率為：L000X60Hz=60000Hz所以車床主軸轉(zhuǎn)速為：n=1000X60/300=200r/min即車床主軸轉(zhuǎn)速不得超過200r/mino再例如采用2000Hz工作頻率，加工31nm螺距的螺紋時，步進(jìn)電機(jī)的頻率為300Hz,而主軸脈沖發(fā)生器的頻率為：2000X60Hz=120000Hz所以車床主軸轉(zhuǎn)速為：n=2000X60/300=400r/min即車床主軸轉(zhuǎn)速不得超過400r/inin。由此可知，當(dāng)螺距越大時，允許的車床主軸轉(zhuǎn)速也就越低。4.2主軸脈沖發(fā)生器的安裝主軸脈沖發(fā)生器可直接安裝在主軸的后方，與主軸同軸安裝，4.3主軸脈沖發(fā)生器的傳動聯(lián)接方式本設(shè)計的傳動聯(lián)接方式為柔性聯(lián)接，這種聯(lián)接，在實現(xiàn)角位移傳遞的同時，又能吸收車床主軸的部分振動，使得儀器運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、傳遞信號準(zhǔn)確。這種柔性聯(lián)接，是把主軸與主軸脈沖發(fā)生器用波紋管或橡膠管等彈性元件騏接起來。4.4主軸脈沖發(fā)生器安裝注意事項(1)主軸脈沖發(fā)生器屬于精密光學(xué)儀器，安裝時應(yīng)格外小心輕放，不能有較大的沖擊和振動以免損壞光柵。(2)任何一種主軸脈沖發(fā)生器都有其最高允許轉(zhuǎn)速，車床主軸的最高轉(zhuǎn)速應(yīng)小于此值。（3）加工螺紋時，將其安上，不使用時將其脫開，以延長其使用壽命。4.5進(jìn)給伺服系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計注意事項經(jīng)過計算，已知此縱向進(jìn)給系統(tǒng)采用150BF002步進(jìn)電機(jī)，經(jīng)過一對齒輪減速，齒輪系數(shù)Z『32,模數(shù)m=2滾珠絲桿公稱直徑為d°=32mm。滾珠絲杠螺母副先用的是外循環(huán)溝槽式墊片凋隙CDM32O6-3-P3。進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計時，注意考慮以下問題：（1）進(jìn)行改造設(shè)計時，將原C6132A車床進(jìn)給箱擠掉，利用原來的安裝基面安裝齒輪箱體45o因而必須注意齒輪箱體螺釘中心距的尺寸，應(yīng)保證箱的安裝螺釘和銷釘均在原來的安裝基礎(chǔ)面上，床尾的軸承座仍要裝在原C6132A車床尾部軸承的加面上。（2）為保證滾珠絲杠與導(dǎo)軌平行設(shè)計時，應(yīng)注意使齒輪箱體的絲杠中心，與床尾軸承座中心線距安裝基面尺寸一致以保證水平面的絲杠與導(dǎo)軌平行，齒輪箱體在床身上的安裝螺釘?shù)奈恢门c車尾軸承座螺釘在床身上的安裝位置必須根據(jù)床身具體情況確定，以保證在垂直面內(nèi)絲桿與導(dǎo)軌平行。水平面內(nèi)的平行度達(dá)不到要求可刮研齒輪箱體或床尾軸承座的安裝基面，如垂直面內(nèi)平行度達(dá)不到要求，可安裝螺釘?shù)倪^孔進(jìn)行調(diào)整，調(diào)好后，插入定位銷。（3）保證滾珠絲杠轉(zhuǎn)動平穩(wěn)，輕快，必須使?jié)L珠絲桿螺母座板定19與絲杠兩端支承同軸，設(shè)計時，在螺母座與彎板之間設(shè)計墊片58,裝調(diào)時可以修磨墊片來保證螺母座在平面內(nèi)與兩面端支承同軸，垂而直面內(nèi)的同軸，靠螺釘?shù)剡^孔來的調(diào)整，調(diào)好后，打入銷釘。（4）在水平面內(nèi)應(yīng)使絲杠中心線距軌的距離盡量小，否則將層產(chǎn)生顛復(fù)力矩，增大磨擦力，使運動不平穩(wěn)，利用床身的凹面，使齒輪箱體背面比安裝基面突出33mm。就使絲杠中心距安裝基面尺寸為42mm。不用此床身的凹入面，因為150BF002型步進(jìn)電機(jī)外圓直徑為（p130,就會使絲桿中心距安裝基面尺寸至少為645nlm這樣設(shè)計是不合理。但是在的設(shè)計箱體外形時，必須根據(jù)床身的具體形狀不可使箱身與床凹入之毛面干涉。（5）步進(jìn)電機(jī)裝在箱體左側(cè)，利用短圓柱面中，在箱體上定位，由于是定位面，一定要在圖上標(biāo)注出孔的尺寸及配合。（6）設(shè)計中滾珠螺母副采用了墊片調(diào)整方式預(yù)緊，即用修磨墊片使?jié)L珠絲杠滾珠與兩個滾珠螺母擠緊，避免在反向失步：（7）消隙齒輪，是采用兩個薄片齒輪，中間開有三個月芽形的槽放入壓簧，并用三個內(nèi)六角螺釘固定，這種消隙齒輪的裝配順序是：首先將雙片只輪相對轉(zhuǎn)過二仝齒輪，使雙片尖輪的齒輪的矢對齊，彈簧受壓上裝蛆釘裝入箱體后，將螺釘松開，彈簧將雙片齒輪沿用向錯開，消除與齒輪的側(cè)隙，此時財將螺釘上緊，在設(shè)計時，箱壁上要留有可進(jìn)伸入六角搬手孔，彈簧兩端用削扁的銷子壓住。（8）當(dāng)車床床鞍移動時，滾珠絲杠要受到軸向力，此軸向力由床身前端的兩個止推軸承承受，向左的軸向力通過擋圈。止推軸承，擋塊，傳到齒輪箱體上，向右的軸向力則通螺母，齒輪，徑向軸承，軸套，擋圈。到左邊的止推軸承，經(jīng)擋塊傳到端蓋上，此端蓋與齒輪箱體用螺釘固連，床尾部分的圓螺母是用來對絲杠進(jìn)行預(yù)拉伸，以增加絲杠的剛度，外側(cè)的圓螺母是鎖緊用的，由于旋轉(zhuǎn)螺母進(jìn)行預(yù)拉伸時，端面磨擦力大，故要止推軸承以上減小端面磨擦力。15O015O05.編制數(shù)控機(jī)床加工程序根據(jù)如下圖1所示，毛坯635根據(jù)如下圖15X01670+0.37程序如下:00001圖1螺紋特型軸程序如下:00001N001MO3S600TO1O1NOO2GOX22Z2NOO3G1X15.8ZOFO.5NOO4G1X19.8Z-2FO.1NOO5Z-2ON006X26N007X3OZ-3ON008Z-40N009G02X3OZ-55R8.13NO1OG1Z-75NOHGOX1OOZ1OO