設(shè)計課題：X經(jīng)濟型數(shù)控改造.doc

1、 畢業(yè)設(shè)計說明書 湖南建材高等?？茖W校設(shè)計課題:X6132經(jīng)濟型數(shù)控改造（垂向改造)學生姓名：陳衛(wèi)華指導老師：劉 吉 兆 職稱： 教授迄止日期： 2002、56目 錄 一、 設(shè)計任務(wù)書 1二、 數(shù)據(jù)準備 2三、 總體方案的擬定 3四、 步進電機和滾珠絲杠副的選取計算 6五、改造后傳動機構(gòu)的性能分析 14六、雙片齒輪錯齒法 16七、部分控制軟件的框圖 17八、工藝程序段 18九、設(shè)計體會 20參考資料 21一、畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書1、畢業(yè)設(shè)計的目的通過畢業(yè)設(shè)計，學習了系統(tǒng)地綜合運用所學的知識和技能解決實際工程問題的本領(lǐng),鞏固和加深時所學知識的理解，并且通過畢業(yè)設(shè)計的實踐擴大和補充了知識,使認識提高到一

2、個新的水平,通過畢業(yè)設(shè)計的實踐，培養(yǎng)了調(diào)查研究的習慣和工作能力，練習查閱資料和有關(guān)標準，查閱工具書或參考書，合理選擇設(shè)計計算公式，正確計算，并能以圖紙和說明書表達設(shè)計的思想和結(jié)果，通畢設(shè)計，不但提高了解決具體問題的獨立工作能力，具體動腦動手能力，而且建立了正確的設(shè)計和科研思想，加強了科學性，牢固樹立實事求是和嚴肅認真的工作態(tài)度。2、畢業(yè)設(shè)計的課題、臥式升降臺銑床的數(shù)控改造（）、擬定方案:根據(jù)加工零件的精度、生產(chǎn)率、批量,分析應(yīng)采用的數(shù)控系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)實施方案的合理性。()、設(shè)計內(nèi)容：銑床(或或)坐標機械伺服機構(gòu)的設(shè)計計算，繪制裝配圖.數(shù)控系統(tǒng)框圖及硬件電路接線圖的設(shè)計與繪制。用軟件實現(xiàn)串行數(shù)據(jù)

3、通訊程序的設(shè)計。繪圖工作量不少于0圖示張，設(shè)計計算書一份.、設(shè)計時間安排設(shè)計階段的任務(wù)包括方案設(shè)計、圖紙設(shè)計和編寫技術(shù)文件等。總設(shè)計時間為周.其中：方案設(shè)計時間約周(包括查資料）計算及圖紙設(shè)計時間約周編寫技術(shù)文件約周二、數(shù)據(jù)準備、機床數(shù)據(jù)：進給電機1.5KW 工作臺最大拖力1500kgf 工作臺最大承載重量500kg 工作臺快速進給量 垂=766.6mm/min 橫=縱=2300mm/min 工作臺行程:縱800mm 橫300mm 垂400mm。最大回轉(zhuǎn)角度（±45。)工作進給量：縱橫向101000mm/min 垂向3。3333mm/min-機床設(shè)計圖冊、工藝數(shù)據(jù)：通用機床由于工藝范

4、圍廣，在同一臺機床上常用不同材料刀具對不同材料和尺寸的工件進行多種加工,故取具有代表性的典型加工條件為計算依據(jù)。通常以加工量最大的鋼料或鑄件為工件材料,硬質(zhì)合金或高速鋼為刀具材料，選取用該機床上用得最多的常用工序或極限加工工序及與此相應(yīng)的切削用量。結(jié)合本次改造,選取加工材料為HT200的平板凸輪的加工工藝.刀具:粗齒圓柱銑刀:孔徑27mm,直徑為63mm取63前角.為15。，后角。為12。,螺旋角為45。,齒數(shù)為6 切削用量： 銑削鑄鐵銑前深度 tmm 取tmm。進給量：粗齒圓柱銑刀,在加工鑄鐵裝夾系統(tǒng)剛性一般，機床功率7.5kw的條件下，取每齒進給量fz0.010。15毫米齒，取fz0。15

5、毫米齒-金屬切削手冊（第二版，上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會編）三、總體改造方案采用微機對數(shù)據(jù)進行計算處理，由I/O接口輸出泳沖，經(jīng)光電隔離電路，功率放大到步進電機，再齒輪減速，帶動滾珠絲杠轉(zhuǎn)動。從而實現(xiàn)X、Y、Z方向的進給運動?？傮w設(shè)計示意圖如下所示：結(jié)合實際工作量，本次數(shù)控改造只涉及進給系統(tǒng)的數(shù)控改造，對于主軸部分不予考慮。數(shù)改過程中，對于進給驅(qū)動系統(tǒng),主要關(guān)心它的轉(zhuǎn)矩大小，調(diào)節(jié)范圍的大小和調(diào)節(jié)精度的高低，以及動態(tài)響應(yīng)速度的快慢。滾珠絲杠作為當代數(shù)控機床進給的主要傳動機構(gòu)，以其壽命長、高剛度、高效率、高靈敏度、無間隙等顯著特點而得以廣泛應(yīng)用，成為各類數(shù)控機床的重要配套部件,并已實現(xiàn)了標準化、通用化

6、和商品化。為了滿足數(shù)控機床高進給速度、高定位精度、高平穩(wěn)性和快速響應(yīng)的要求,必須合理選擇滾珠絲杠副，并進行必要的校核計算。（）、伺服驅(qū)動:在我國設(shè)備數(shù)控改造的一段時間里,較多采用步進電機作為伺服驅(qū)動元件，步進電機是一種特殊結(jié)構(gòu)的電機，它利用通電激磁繞組產(chǎn)生反應(yīng)力矩：將脈沖電信號的能量轉(zhuǎn)換為機械位移的機電執(zhí)行元件。當激磁繞組每產(chǎn)生一定規(guī)律獲得分配脈沖時，步進電機的轉(zhuǎn)子就轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)了轉(zhuǎn)過的角度與輸入的脈沖個數(shù)具有較嚴格的比例關(guān)系,而且轉(zhuǎn)動與輸入脈沖在時間上同步，因此可以利用這些特點控制運動的速度和位移量。由于步進電機容易丟步，啟動頻率低，工作頻率也不夠高，低頻時振動大，有時還自激振蕩，且沒有過載能力

7、，當工作條件變動時，可能造成失誤,因此步進電機多用于負載較小、負載變化不大或要求不太高的經(jīng)濟型簡易型數(shù)控設(shè)備中。開環(huán)伺服是由步進電機和機械傳動裝置組成的開環(huán)式控制系統(tǒng).由于沒有位置檢測及反饋裝置,就必須使其機械傳動裝置在任何時刻、任何情況下均能嚴格跟隨步進電機的運動而運動。然而實際上,在機械傳動裝置的輸入與輸出之間總會有誤差存在的。這誤差的產(chǎn)生,除了有一部分是由傳動鏈的傳誤差（如絲杠螺距累積誤差）引起的之外，還有一部分是由于傳動系統(tǒng)的動力參數(shù)(如傳動剛度、移動件慣量、導軌摩擦力、間隙、速度阻尼等)產(chǎn)生的.這部分誤差在設(shè)計開環(huán)伺服進給系統(tǒng)中必須予以注意。它包括三部分：、啟動或反向時的死區(qū)誤差:、

8、由于傳動剛度的變化引起的定位誤差：、運動時的動態(tài)誤差。（)、數(shù)控裝置:數(shù)控裝置的選擇也有多種方案，可以全部自行設(shè)計制作，可以來用單板機或模塊改制等，工廠中一般多采用以下兩種方法：一種情況是所需的功能和要求有現(xiàn)成的數(shù)控裝置可以滿足,這時絕大多數(shù)都采取買現(xiàn)成產(chǎn)品的方案，因為自行設(shè)計制作不但費時間，投資也不一定能省，往往是投資更多，而且質(zhì)量也不容易保證的，另一種情況是買不到現(xiàn)成產(chǎn)品來實現(xiàn)有些特殊功能，這時大多采取買性價比盡量高的性能接近的裝置，然后自行補充或改造，至少也是買模塊或工控機，單板機來制作,很少全部自行設(shè)計制作，對于我們所需的數(shù)控裝置，除了直接能進行漸開線插補這一條功能外，其它沒有特殊的功

9、能要求,市場上可以有很多種型號的銑床數(shù)控裝置供選擇，因此直接選用市場上現(xiàn)成的裝置切合實際，可以加快改造步伐，適合生產(chǎn)需要，但是作為畢業(yè)設(shè)計,也需對其結(jié)構(gòu)、原理.控制方式等有新了解。能提出自己的處理辦法，即設(shè)計方案。根據(jù)所選方案確定選用國產(chǎn)的經(jīng)濟數(shù)控系統(tǒng)，控制軸數(shù)X、，聯(lián)動軸數(shù)任意二軸，生產(chǎn)廠家：南京微分電機廠江南機床數(shù)控工程公司。經(jīng)濟型數(shù)控裝置選用步進電機驅(qū)動的開環(huán)數(shù)控裝置。（）、其它電氣裝置在經(jīng)濟型數(shù)控改造中，還需要結(jié)合數(shù)控裝置和伺服驅(qū)動的特點配其它電氣裝置，包括強弱電信號的變換,傳輸或必要的處理，其中對輸入輸出接口部分還要考慮是否有隔離,屏蔽的要求 ，此外,還要配置所需要的電源，各種保護電

10、路等輔助電路。步進電機性能參數(shù)和安裝尺寸要符合GBn3或JB/DQ3302的規(guī)定。連接方式：控制柜（箱）與機床，柜(箱）與電機之間的電氣連接應(yīng)采用插頭插座或接線盒型，連接線應(yīng)有金屬軟管保護，并應(yīng)按符合GB5226-85，JB/GQ058085,JB/GQ057685有關(guān)章節(jié)規(guī)定和JB/DQ300280中1。3規(guī)定（)、機械部分：在設(shè)備的數(shù)控化改造中,雖然中心工作是數(shù)控部分，涉及較多的是微機但如果忽視了機械方面的要求而只是按數(shù)控方面的要求來進行相應(yīng)的改動,或者在改造設(shè)計中制造不合理的裝運,結(jié)果會給數(shù)控化改造帶來意想不到的不良后果，甚至是失敗。五、 步進電機和滾珠絲杠的選取計算1切削力的計算 Fz

11、=f（apaeafz。d。n。)k式中：ap 切削深度（mm)ae - 切削寬度（mm）af 每齒進給量（mm/z）z。 刀齒數(shù)d。- 刀具公稱直徑n。- 刀具每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)k。 與刀具材料，切速，工件材料，刀具幾何參數(shù)，刀具磨損狀態(tài)等有關(guān)的綜合修正系數(shù)。結(jié)合本次改造：Fz=Cc·ap·fz0。65。 ·ae0。83·do0.83·z·kFc式中：Cc 銑削力系數(shù)取282ap -銑削深度(即被加工表面的寬度，同時加工個工件，每個工件厚度為10mm,故深度為50mm）fz 每齒進給量取0.15mm/z。ae 銑削寬度（即被切削金屬層的深度）

12、取6mmdo 銑刀公稱直徑取63mmz 刀齒數(shù)取kFc -銑削力修正系數(shù)且:kFc= kmFc· kFckmFc 工件材料系數(shù)取(HB/190)0。55kFc -前角系數(shù)取0。92故Fz=282×50×0.150。65×200.83×63-0。83×6×（200/190)0.55×0。92故可求出： Fz=9000N金屬切削刀具表48 。 49 P692滾珠絲杠副的計算垂向切削分力Fy：按經(jīng)驗公式:Fy/Fz=0。80 Fy=7200N故:Fy=0.8Fz縱向切削分力Fx： 按經(jīng)驗公式：Fx/Fz=0。9 Fx=8

13、100N 橫向切削分力Fz: 按經(jīng)驗公式：Fz'/Fz=0.4 (2）絲杠工作時軸向壓力F軸的計算：銑削條件下： 在插補平面內(nèi)合力Fr：Fr=（Fx+Fy)1/2 銑削一周平均銑削力Fav 取2Fr/3 ，銑削時絲杠軸向壓力F軸 ：F軸=Fav+'(mg +Fy） 式中： 考慮到顛覆力矩的影響系數(shù) 一般取1.1 導軌當量摩擦系數(shù).取0.18m 移動部件的質(zhì)量 估計為1000Kgg 重力加速度 取9.8m/s2 Fz'=3600NFr=123。69NFav=82。46NF軸=3151N-機床設(shè)計手冊第3 分冊P177機床與液壓2000年第5期-機床數(shù)控改造中進給系統(tǒng)滾珠絲

14、杠副的選擇（3）滾珠絲杠副工作負荷的計算:1 絲杠的轉(zhuǎn)速：數(shù)控改造多半采用開環(huán)步進式伺服驅(qū)動系統(tǒng)，本次改造也采用步進電機驅(qū)動絲杠。開環(huán)步進伺服進給系統(tǒng)的設(shè)計計算步驟：A 脈沖當量取0。01mm。初選步進電機的步距角為1.5ºB 計算降速比.由于步進電機工作的特點是一個脈沖走一步，每一步均有一個加速過程，因而對負載慣量很敏感。為滿足負載慣量盡可能小的要求 ,同時也為滿足要求的脈沖當量，常采用齒輪降速傳動。傳動比：¡=S/360式中：步距角 S絲杠螺距 初取12mm -脈沖當量各級傳動比的確定: 首先確定傳動級數(shù)為3?？紤]到垂向進給機構(gòu)中采用錐齒傳動，在機床中的錐齒輪傳動齒數(shù)比

15、通常在12.5之間，尤其是傳動比為的正交等比傳動用得最多.結(jié)合本次改造選這級傳動比也為。 根據(jù)相關(guān)資料確定不同嚙合對數(shù)時的最佳降速比： ， 2。5 ， 今選齒輪Z1=27, Z1=54 ，Z2=24, Z2=60,(機床上常用的錐齒輪齒數(shù)比為時有Z1 Z222)取Z3 =Z3'=40。模數(shù)m1=m2=2,m3=3。3故正交等比傳動直齒錐齒輪的主要尺寸:40，De=41。414×3。3,Ae=19。293×3。3,Le=28.284×3。3，i=42º34¹-機床設(shè)計手冊3冊510圖6.4-45C。根據(jù)結(jié)構(gòu)草圖計算機械傳動裝置及負載折算到

16、電機軸上的轉(zhuǎn)動慣量Jt，并計算電機力矩，再按步距角，電機力矩，允許的負載慣量等項要求來選取合適的步進電機。慣量計算：Jt=J1+i1-2J1'+J2+i22J2+J3+i3-2(J3+Js)+G/g(S/2）2 式中：Js0.03715Kgf.cm.s2機床設(shè)計手冊2冊P301表5。515力矩計算：快速空載啟動時所需力矩:amax f0最大切削負載時所需力矩：atf0t快速進給時所需力矩：f0式中：amax 空載啟動時折算到馬達軸上的加速力矩 f -折算到馬達軸上的摩擦力矩0 由于絲杠預緊引起的折算到馬達軸上的附加摩擦力矩at切削時折算到馬達軸上的加速力矩t折算到馬達軸上的切削負載力矩

17、絲杠傳動時a ， f,0 ,t計算公式:ar9。6（gf.m）式中：r折算到馬達軸上的總慣量系統(tǒng)時間常數(shù)(系統(tǒng)時間常數(shù)表示線路在導通瞬間允許電流值上升的速率。時間常數(shù)越小，線路導通后電流上升越快，達到近似穩(wěn)定值的時間越短;反之則越長）n電機轉(zhuǎn)速當n=nmax時計算amax，n=nt時計算atnt切削時的轉(zhuǎn)速摩擦力矩=(FS/2）×103 (Nm)F導軌摩擦力 （F)S絲杠螺距齒輪降速比傳動鏈總效率一般取0。700。85取0。8F=2106N =1。00554Nm附加摩擦力矩：2（o2）×10式中：滾珠絲桿預加載荷（kgfm)為使預緊后的雙螺母機構(gòu)在正向傳動鏈受力運行時其反向

18、傳動鏈仍保證無間隙出現(xiàn),要求預緊力的數(shù)值應(yīng)大于最大軸向載前的1/3倍。1/3×F軸=1/3×3151=1050。3N 取=1200N絲桿螺距-傳動鏈總效率 齒輪降速比o滾珠絲桿未預緊時的效率，一般取0.90。0363Nm切削力矩t：tt2×10（N·）式中： t進給方向的最大切削力 S絲機螺距（cm） -傳動鏈總效率取0.8 -齒輪降速比初選步進電機:130BF001 五相十拍分配方式檢驗計算：Ma=(Jt+Jm）×n/9。6T×102式中：Jm電機轉(zhuǎn)動慣量Jt系統(tǒng)轉(zhuǎn)動慣量T系統(tǒng)時間常數(shù)（s) 加速時間50ms故amax= （Jt+J

19、m)nmax/9.6×0。05×102（0。01545+7×102）×1000/9。6×0。05×102Mamax=4。22NmM=amax+Mf+Mo M=5。26Nm（M9。31Nm）由于采用步進電機驅(qū)動：n=f/60i （r/min）式中:步進電機步距角 1。5ºf -電機脈沖頻率 16000Hzi-電機與絲杠間的降速比 5n=80機床設(shè)計手冊2冊表5。730 P476由表查得選取步進電機2.絲杠壽命系數(shù)L:L=式中：T 絲杠預期壽命 取15000hL=72 機床設(shè)計手冊 2冊表5。732 P476 3.絲杠工作動載荷

20、C： C=12F軸式中：1 絲杠硬度系數(shù) 取1.5 2 載荷性質(zhì)系數(shù) 取1。4C=27528。25N -機床設(shè)計手冊2冊P500根據(jù)CCa原則,考慮絲杠導程初選滾珠絲杠型號，使選取的滾珠絲杠的額定負載大于計算最大工作負載. 從相應(yīng)表中選取滾珠絲杠的型號為：NL6012Ca=37200N. D0=60mm S=12mm滾珠絲杠副傳動剛度驗算：對于精密機床數(shù)控改造，應(yīng)對選取的滾珠的絲杠副傳動剛度進行校核，以保證機床的定位精度,傳動精度,可靠性。絲杠工作時,受軸向力及扭轉(zhuǎn)力矩作用，其變形為軸向壓縮變形和扭轉(zhuǎn)變形。設(shè)絲杠副的軸向剛度為Kz，導軌剛度為并將扭轉(zhuǎn)變形的扭轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)換為軸向變形,則滾珠絲杠副KN

21、傳動時的軸向總變形量zz為： zz=+(Mt/KN2）×103=+（Fxt/KN2）×103式中： M作用在絲杠上的扭矩（N·m) t絲杠導程 (mm)由剛度定義可知，滾珠絲杠副傳動剛度K與軸向剛度，扭轉(zhuǎn)剛度有如下關(guān)系：則滾珠絲杠副的傳動剛度K為：K=KnKz/Kn+(t/2）2×103Kz欲求K，則只要求Kz，Kn即可。（1） 滾珠絲杠副軸向剛度Kz的計算:滾珠絲珠副的軸向剛度取決于絲杠，螺母組件，支承軸承的軸向剛度.A 絲杠的軸向剛度Ksz絲杠的軸向剛度Ksz與其安裝方式有關(guān)，本次改造設(shè)計中選取雙推-雙推式支承方式:兩端各兩個推力軸承，此時，絲杠軸向

22、最小剛度發(fā)生在載荷作用點處于支承端距離一半,即La/2 處Ksz=（4SE/La)×10-3 （N/um）式中： S 絲杠小徑截面積 （mm2） E 絲杠材料的彈性模量 （MPa) 鋼料的E為2.1×106 (Kgf/cm2）La 載荷作用點距雙推軸承的最大長度 （mm)Ksz=195N/umB。螺母組件的軸向剛度Klz：螺母組件的軸向剛度是指滾珠絲杠,螺母螺紋形成的滾道間的軸向剛度.據(jù)赫茲理論，滾珠與滾道之間在軸向載荷的作用下，彈性變形為：式中: s 滾珠的接觸角度 45 Zg-每圈承受載荷的滾珠個數(shù) dg滾珠的直徑 7。144mm Zg按下式計算:Zg=D/(dgcos

23、s） 9 D為螺母的公稱直徑， s為絲杠螺紋螺旋升角=23.76umKlz=Klz=167。062N/umC.支承軸承的軸向剛度Kcz:支承軸承的軸向剛度也按赫茲理論接觸彈性位移理論求解.軸承類別不同，剛度公式也不同。采用雙列止推滾珠軸承。選取38212Kcz = Kcz= 454N/um螺母座的軸向剛度一般在螺母組件剛度計算時乘以0.8計入，不再單獨計算。滾珠絲杠副的軸向剛度Kz：Kz=46。7 N/um由材料力學可知:Kn=GJp/x 式中： G - 絲杠材料抗剪切彈性模量 (MPa) 鋼材的剪切彈性模量為80GPa Jp 絲杠小徑截面慣性矩 （mm4） X = La（兩支承端中心點距離1

24、15mm）Kn=392×103N/um將求得的Kn ，Kz代入滾珠絲杠副傳動剛度公式，便可求得K 。如果剛度不足,可改變絲杠支承方式或重選滾珠絲杠副型號。K=32.56(N/um）各類機床滾珠絲杠副的推薦精等級，本次改造垂向滾珠絲杠傳動精度B級，取傳動精度故有如下關(guān)系式：<32.56=K故:剛度滿足要求.機床設(shè)計手冊2冊第七章P461（2)滾珠絲杠副臨界轉(zhuǎn)速的驗算：滾珠絲杠副的進給系統(tǒng)的進給速度是其導程和轉(zhuǎn)速決定的。絲杠副在工作時，由于受到摩擦力矩等因素的影響，絲杠的導程受到限制，一般小于直徑的兩倍。如果要提高轉(zhuǎn)速,必須提高絲杠副的轉(zhuǎn)速，然而,滾珠絲杠副的轉(zhuǎn)速超過某一臨界值時將

25、引起共振。這保證安全工作，應(yīng)使轉(zhuǎn)速低于臨界轉(zhuǎn)速。臨界轉(zhuǎn)速Nc用下式計算： 式中： 絲杠支承方式系數(shù)(雙推-雙推方式=4。730） 絲杠材料密度（Kg/mm3)S 絲杠小徑截面積(mm2)Nc=9.2×104r/min由于Ncn故可靠性好，穩(wěn)定性好.五、關(guān)于滾珠絲杠副的性能分析：在升降臺銑床的垂向運動中,普遍存在著工作臺運動時搖動力過大的問題。因此，操作進刀不便，絲杠螺母副易磨損,電磁離合器易燒壞。解決這一問題的根本措施是將滑動絲杠改為滾珠絲杠副，提高機械傳動效率，當采用滾珠絲杠副后，其矛盾就轉(zhuǎn)化為滾珠絲杠副逆運轉(zhuǎn)的自鎖上.垂向升降絲杠副的受力情況如下圖所示：圖13及圖2所示為升降滾珠

26、絲杠受載示意圖及傳動系統(tǒng)圖。采用滾珠絲杠后，因摩擦角小于螺旋升角而不能自鎖,在自重作用下絲杠副產(chǎn)生逆轉(zhuǎn)，升降臺自動下降。為防止其逆轉(zhuǎn)，必須滿足自鎖條件方程：F 式中:F 向下分力，F(xiàn)= （kg·f)； Fm N·f =f (kg·f)。Fm為防逆轉(zhuǎn)所需的附加摩擦力，但在絲杠向上搖動時卻又不應(yīng)增加阻力。這就是垂向滾珠絲杠副防逆轉(zhuǎn)機構(gòu)設(shè)計的基本出發(fā)點。在機構(gòu)中一般用超越離合器實現(xiàn)單向加載的目的。假若在絲杠傳動系統(tǒng)中附加單向摩擦載荷Fm，此時，向上驅(qū)動力矩M上基本不變,而M下由下式確定：M下若使，則M下=0，搖臂的手搖力Q下=0。但在實際使用中總調(diào)整到>0使其在不

27、同載荷的變化狀態(tài)下,有較好的自鎖可靠性,但值又不宜過大，否則造成向下?lián)u動力Q下過大以及超越離合器易磨損等弊端。這是考核垂向升降滾珠絲杠副結(jié)構(gòu)是否合理的重要指標。所以從自鎖條件方程不分析，附加摩擦力Fm應(yīng)滿足上述方程并有足夠的安全系數(shù)條件下取最小值。此外,為使實際使用時能取得最佳效果和磨損后的補償，F(xiàn)m應(yīng)能方便地進行調(diào)節(jié)和具有補償機能.這是垂向升降絲杠副能否得到廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵。本次改造中附加摩擦力可通過碟形彈簧調(diào)節(jié)，使之達到最佳自鎖狀態(tài)。碟形彈簧能自動補償磨損，因此,確保了自鎖性和搖動輕巧；同時,離合器通過1：2。5的傳動減速比使離合器能以較小的阻尼去實現(xiàn)較大的控制力，從而延長使用壽命。由以上的

28、分析可知,改造成后的“可調(diào)阻尼式”垂向滾珠絲杠副傳動機構(gòu)，結(jié)構(gòu)布局合理，具有搖動輕巧,自鎖可靠，調(diào)節(jié)方便，壽命較長，及更新改裝方便等多方面的優(yōu)點。六、雙片齒輪錯齒法調(diào)隙機構(gòu)：為了提高齒輪傳動精度，需要設(shè)計齒輪消隙裝置,采用二片和三片齒輪錯齒法.示意圖如下所示：該機構(gòu)為自動補償機構(gòu)。相互嚙合的一對齒輪中的一個做成兩個薄片齒輪7和8，兩薄片齒輪套在一起，彼此可作相對運動。兩個齒輪的端面上，分別裝有螺紋凸耳2和6，拉簧1的一端鉤在凸耳6上，另一端鉤在穿過凸耳2通孔的螺釘5上。在拉簧的拉力作用下， 兩面三刀薄片齒輪的輪齒相互錯位，分別貼緊在與之嚙合的齒輪左、右齒廓面上，消除了它們之間的齒側(cè)間隙。拉簧的

29、拉力大小可由螺母3調(diào)節(jié)。不過這種結(jié)構(gòu)傳動剛度較差，能傳遞的轉(zhuǎn)矩較小。七、部分數(shù)控系統(tǒng)控制軟件的框圖:單板機控制的步進電機開環(huán)系統(tǒng)中，單板機負責插補運算并輸出脈沖，步進電機為執(zhí)行機構(gòu).控制中的核心，是由軟件按加工要求對步進電機的運動方向,速度和轉(zhuǎn)數(shù)實現(xiàn)控制。一是長控制，即把編程尺寸變?yōu)椴竭M電機的步數(shù)；二是速度控制，一般用CTC定時器，使其每隔一定時間發(fā)出一次中斷，進行插補；三是方向控制,即正反轉(zhuǎn)控制。一般軟件有兩種結(jié)構(gòu)。一種是中斷方式，即把插補輸出作為中斷程序；另一種是流水線式結(jié)構(gòu),即按插補加工的順序來安排軟件。中斷方式軟件結(jié)構(gòu)框圖如下：八、凸輪加工程序數(shù)控銑床銑削凸輪加工程序：圖示為壓縮機殼焊

30、接機上的仿形凸輪，凸輪曲線是四段圓弧構(gòu)成，凸輪的上下兩面和中心孔已加工好，現(xiàn)要在數(shù)控銑床上銑削凸輪的輪廓曲線，并一次銑削加工成形.以凸輪毛坯的中心孔為定位孔，將凸輪毛坯裝到通用夾具上。選凸輪上的O點為工件坐標系的坐標原點，凸輪曲線各段圓弧的切點坐標如圖所示。選用直徑為20的立銑刀銑削凸輪。銑刀相對工件坐標系原點的距離X、Y、Z分別為450、200、300mm。程序啟動時，刀具停在機床參考點位置.在數(shù)控銑床上銑削凸輪的加工程序如下：O0012N1 G92 X450.0 Y200。0 Z300.0N2 G90 G00 X95.0 Y70。0N3 Z6.0 M3N4 G01 G41 H12 Y0 F

31、100N5 G02 X71。666 Y29。926 R72。0N6 X71.666 R310.0N7 Y29.926 R72.0N8 X71.666 R310。0N9 X95。0 Y0 R72.0N10 G00 G40 Y70.0N11 M5N12 G91 G28 Z0N13 G28 X0 Y0N14 M02指令簡介：在上述的凸輪加工程序中：O0011表示加工該零件的程序序號;N××××是各個程序段的序號；G是準備功能的指令代碼，如G00-快速移動,G01直線插補，G02-順時針圓弧插補，G41刀具半徑左補償，H12刀具補償量代號，G40取消刀具補償；F100-進給速度;M輔助功能代號；M3-主軸啟動,M5-主軸停止，M02-程序結(jié)束。 每種零件的加工程序都有一個相應(yīng)的程序號，加工程序都是由若干個程序段構(gòu)成，每個程序段都有程序段序號,在程序中用字母，符號和數(shù)字來表示各種指令,如準備功能G、進給功能F、主軸功能S、刀具功能T、輔助功能M等。設(shè) 計 體 會在這一個多月的畢業(yè)設(shè)計過