CA6140普通车床的数控化改造设计nts.docx

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1、CA61140普普通车床床的数控控化改造造设计摘要数控机床床的优点点：具有有高度柔柔性，加加工精度度高，产产品质量量稳定、可可靠，生生产效率高，可可加工形形状复杂杂的零件件，改善善劳动条条件，有有利于生生产管理理和机械械加工自自动化的的发展。普通机床床的缺点点：普通通机床靠靠齿轮和和普通丝丝杠螺母母传动。由由于各运运动副间间存在间间隙，加加上手工工操作不不准确，因因此重复复精度较较低。普普通机床床测量时时需停车车后手工工测量，测量误差较大，而且效率低下。适合批量较小，精度要求不高，零活类零件。它投资较数控低，但对工人的操作技能要求较高，因此工资水平高。在数控机机床上加加工零件件，主要要取决于于

2、加工程程序，它它与普通通机床不不同，不不必制造造、更换换许多工工具、夹夹具，不不需要经经常调整整机床。因因此，数数控机床床适用于于零件频频繁更换换的场合合。也就就是适合合单件、小小批生产产及新产产品的开开发，缩缩短了生生产准备备周期，节节省了大大量工艺艺设备的的费用。目前机床床数控化化改造的的市场在在我国有有很大发发展空间间，现在在我国机机床数控控化率不不到3。用普普通机床床加工出出来的产产品普遍遍存在质质量差、品品种少、档档次低、成成本高、供供货期长长，从而而在国际际、国内内市场上上缺乏竞竞争力，直直接影响响一个企企业的产产品、市市场、效效益，影影响企业业的生存存和发展展，所以以必须大大力提

3、高高机床的的数控化化率。本本文以车车床的数数控改造造为例，介介绍了机机床数控控改造的的方法，包包括其结结构的改改造设计计，性能能与精度度的选择择以及最最后改造造方案的的确定。关键字：机床；数控化化；改造；意义AbsttracctNumeericcallly-cconttrollledd maachiine tooolss addvanntagge: higghlyy fllexiiblee, hhighh maachiininng aaccuuraccy, thee prroduuct quaalitty iis sstabble, reeliaablee, hhighh prroduucti

4、ion effficiienccy, commpleex sshappe oof ppartts pproccesssingg, iimprrovee woorkiing conndittionns, be hellpfuul ffor prooducctioon mmanaagemmentt annd mmechhaniicall prroceessiing auttomaatioon ddeveeloppmennt. Ordiinarry mmachhinee faaultts: orddinaary on geaar aand orddinaary macchinne sscreew n

5、nut traansmmisssionn. BBecaausee eaach movvemeent bettweeen ccleaarannce, pllus vicce mmanuual inaaccuuratte rrepeeat preecissionn, sso llow. Whhen meaasurringg thhe cconvventtionnal macchinne ttoolls tto sstopp, aand thee meeasuuremmentt errrorr off thhe mmanuual meaasurringg affterr biiggeer, andd

6、 loow eeffiicieencyy. SSuittablle ffor masss iis llessser, prreciisioon ddemaand is nott hiigh, a jobb kiind parrts. Itt iss loow, butt innvesstmeent to worrkerrs nnumeericcal conntrool tthe opeerattionn skkilll iss taalleer, acccorddinggly wagge lleveel iis hhighh. On tthe macchinne pproccesssingg

7、paartss, mmainnly deppendds oon tthe proocesssinng pprocceduure, itt iss diiffeerennt, nott wiith orddinaary macchinne mmanuufaccturre, thee reeplaacemmentt off maany toools, fiixtuuress, nneedd noot cchannge oftten macchinne ttoolls. Theerefforee, CCNC macchinne iis ssuittablle ffor parrts freequee

8、nt chaangee occcassionn. AAlsoo iss suuitaablee foor ssinggle pieece andd smmalll baatchh prroduuctiion andd deevellopmmentt off neew pprodductts aand shoorteen tthe prooducctioon pprepparaatioon pperiiod, saave a llot of proocesss eequiipmeent cossts. At ppressentt nuumerricaal cconttroll maachiine

9、 toool iin oour couuntrry aare traansfformmatiion of thee maarkeet ddeveeloppmennt sspacce, noww Chhinaas greeat nummeriicall coontrrol macchinne rratee off leess thaan 33 peer ccentt. UUse orddinaary macchinningg ouut oof ppoorr quualiity, prroduuct widdesppreaad ffew varriettiess, llow claass, thh

10、e hhighh coost, deelivveryy, ttherrebyy inn loong thee innterrnattionnal andd doomessticc maarkeets, laack of commpettitiivennesss off ann ennterrpriise dirrecttly afffectt prroduuct, maarkeet, bennefiits andd afffecct tthe entterpprisse ssurvvivaal aand devveloopmeent, soo wee muust makke ggreaat e

11、effoortss too immproove thee raate of nc macchinne ttoolls. Bassed on thee nuumerricaal cconttroll laathee trranssforrmattionn ass exxampple, thhe ppapeer iintrroduucess thhe mmethhod of macchinne ttooll CNNC rrecoonsttrucctioon, inccluddingg itts sstruuctuure, peerfoormaancee annd aaccuuraccy rretr

12、rofiit ddesiign of thee chhoicce aand finnal refformm scchemme ddeteermiinattionn. Keywwordds: macchinne； nummeriicall coontrrol； moodifficaatioon； meaaninng 目录第1章数数控化改改造的好好处5第2章数数控化改改造方案案6第3章介介绍CAA61440普通通车床773.1简简单介绍绍.73.2 加工范范围及特特点.83.2.1加工工范围83.2 .2CCA61140车车床的加加工特点点.93. 33传动系系统的介介绍.93.3.1 主主运动传

13、传动系统统.93.3.2 车车螺纹进进给传动动系统.103.3.3 纵纵向、横横向进给给系统.103.3.4 刀刀架的快快速移动动.10第4章设设计进给给系统1114.1设设计纵向向进给系系统.114.1.1切削削力的计计算114.1.2滚珠珠丝杆副副的计算算及选型型.1114.1.3滚珠珠丝杠副副的循环环方式.1224.1.4 滚滚珠丝杆杆的安装装 1124.1.5 滚滚珠丝杠杠的承载载能力的的计算.1124.1.6 减减速齿轮轮的设计计1444.1.7 步步进电动动机的设设计1444.2 横向进进给系统统的设计计.154.2.1切削削力的计计算.1664.2.2滚珠珠丝杠副副的设计计及选型

14、型.1164.2.3减速速齿轮的的设计.1884.2.4 步步进电动动机的选选择188第5章改改造车床床主轴及及控制系系统2005.1 改进主主轴电动动机.205.1.1主轴轴脉冲编编码器的的概述. 2005.1.2 螺螺纹加工工过程中中编码器器的作用用. 205.1.3编码码器的选选择. .215.1.4安装装步骤. 215.2 改进刀刀架.215.2.1 改改造刀架架的目的的 .2115.2.2 刀刀架的选选择 .215.2.3 刀刀架的工工作原理理.215.2.4 安安装步骤骤.215.3 改进机机床导轨轨.225.4 坐标系系的建立立X、ZZ轴的限限位和参参考返回回电路.225.4.1

15、 机机床坐标标系是机机床固有有的坐标标系. 225.4.2 机机床坐标标系是机机床固有有的坐标标系.235.5 配置用用键和变变频器的的安装.245.5.1配置置用键 .245.5.2变频频器的安安装. 245.6机机床的安安装、调调试、精精度检验验.24第6章结结论266参考文献献27致谢288第1章 数控化化改造的的好处一、有利利于企业业技术的的提高，成成本的节节约数控机床床与普通通机床相相比，有有很大的的优势，数数控机床床具有高高度柔性性，加工工精度高高，加工工质量稳稳定、可可靠，生生产率高高，改善善劳动条条件，利利于生产产管理现现代化；而普通通机床精精度低，效效率低，适适合批量量较小，

16、精精度要求求不高，零零活类零零件。它它投资较较数控低低，但对对工人的的操作技技能要求求较高，因因此工人人工资水水平高。这这样会大大大的加加大企业业的支出出，对企企业的收收入也是是有所影影响的。二、有利利于企业业经济开开支的节节约数控化改改造一般般用户都都能承担担的起,这为资资金紧张张的中小小型企业业的技术术改造开开辟了新新路,也也对实力力雄厚的的大型企企业产生生了较大大的吸引引力。由由于新型型机床价价格昂贵贵,一次次性投资资巨大,如果把把旧机床床设备全全部用新新型机床床替换。要要花费大大量的资资金,而而替换下下的机床床又会闲闲置起来来造成巨巨大浪费费,若采采用数控控技术对对旧机床床加以改改造和

17、购购买机床床相比,则可省省50%以上的的资金,一套经经济型数数控装置置的价格格仅为全全功能装装置的11/3到到1/55。三、有利利于数控控化市场场的扩大大订购新的的数控机机床的交交货周期期一般较较长,往往往不能能满足用用户的需需要,而而改造的的数控机机床能够够适应市市场对产产品多样样化和高高精度的的要求。因因此得到到了用户户广泛的的应用,机床的的数控化化改造已已成为满满足市场场需求的的主要补补充手段段,对中中、小型型企业来来说是十十分理想想的选择择。四、有利利于企业业生产的的扩大在现代机机械制造造工业中中,中小小批量甚甚至单件件生产,个性化化的产品品占有相相当大的的比重,尤其是是我国加加入世贸

18、贸组织后后,成为为世界性性的加工工基地,产品出出口的增增长迅速速,从低低附加值值、劳动动密集型型产品逐逐步过度度到高附附加值的的精密型型零件的的出口，高高精度的的数控机机床起了了重要的的作用。数数控机床床是最能能适应这这种生产产需要的的。五、有利利于企业业的工业业化水平平的提高高以数控机机床为代代表的现现代基础础机械是是制造实实现生产产现代化化的重要要设备，数数控技术术水平的的高低和和机床的的数控化化率，数数控设备备的拥有有量已成成为衡量量一个国国家现代代工业化化水平的的重要标标志。六、有利利于企业业的多方方面发展展数控技术术用于机机床的改改造是建建立在微微电子技技术与传传统技术术相结合合的基

19、础础上，具具有高可可靠性、柔柔性强，易易于实现现机电一一体化、经经济性可可观等特特点。为为此，在在旧机床床上进行行数控化化改造可可以提高高机床的的使用性性能、降降低生产产成本、用用较少的的资金投投入而得得到较大大的经济济效益。第2章 数控化化改造方方案一、改造造的内容容普通车床床的数控控化改造造主要有有4个内内容：（1）车车床的主主轴的正正、反向向转数控控制和实实现其不不同切削削速度的的主轴变变速。（2）车车床纵横横两个方方向的走走刀量控控制。由由计算机机控制电电动机直直接带动动传动丝丝杠来实实现。（3）自自动换刀刀的控制制。是通通过计算算机控制制的电动动机来达达到转角角的目的的。（4）在在加

20、工螺螺纹时，应应保证主主轴转一一转、刀刀架移动动一个被被加工螺螺纹的螺螺距或导导程。二、改造造原则确定具体体改造方方案的基基本原则则是：在在满足使使用要求求的前提提下对机机床的改改动尽可可能少，以以降低成成本、增增强抗干干扰性。三、改造造方案采用SIINUMMERIIK8002D数数控系统统，由II/O接接口输出出步进脉脉冲，步步进电机机经减速速齿轮减减速后带带动丝杠杠转动，利利用滚珠珠丝杠螺螺母副从从而实现现纵向、横横向的进进给运动动。使用用四方刀刀架进行行自动换换刀。此此外，为为了保证证车床加加工螺纹纹的功能能和防止止意外事事故的发发生，增增加光电电编码器器和电路路中设置置了保护护电路。四

21、、进给给系统改改造的要要求具有较高高的定位位精度、有有良好的的动态响响应特性性，即系系统跟踪踪指令信信号的响响应要好好、稳定定性要好好，为了了确保数数控机床床进给的的传动精精度和工工作稳定定性。要要求进给给系统达达到无间间隙、低低惯量、高高刚度和和高谐频频率以及及适应的的阻尼等等。第3章 介绍绍CA661400普通车车床3.1 简单单介绍1机床床的组成成 CAA61440车床床的主要要组成部部件如图图所示。2CAA61440车床床的主要要技术参参数，如如表1.表1 CA661400车床的的主要技技术参数数床身上最最大工件件回转直直径400mmm刀架上最最大工件件回转直直径210mmm最大工件件

22、长度750、110000、15500mmm主轴中心心至床身身平面导导轨距离离205mmm最大车削削长度650、9900、1400mm主轴孔径径48mmm主轴转速速正转（224级）10114000r/mmin反转（112级）14115800r/mmin刀架纵向向及横向向进给量量各64种种纵向一般进给给量0.0881.59mmm小进给量量0.022800.0554mmm加大进给给量1.7116.33mmm横向一般进给给量0.0440.79mmm小进给量量0.011400.0227mmm加大进给给量0.8663.16mmm刀架纵向向快速移移动速度度4m/mmin车削螺纹纹范围米制螺纹纹（444种）1

23、1992mmm英制螺纹纹（200种）2244牙/iin模数螺纹纹（399种）0.255488mm经节螺纹纹（377种）1966牙/iin主电动机机功率7.5kkw转速14500r/mmin快速电动动机功率250kkw转速28000r/mmin3.2 加工范范围及特特点3.2.1加工工范围CA61140车车床的工工艺范围围很广，它它能完成成车削内内外圆柱柱面、圆圆锥面、车车削端面面、各种种螺纹、成成形回转转面和环环形槽等等多种多多样的加加工工序序。也可可以进行行钻孔、扩扩孔、铰铰孔、攻攻螺纹、套套螺纹和和滚花等等工作。CCA61140车车床主运运动由工工件随主主轴旋转转来实现现，而进进给运动动由

24、刀架架的横向向动来完完成。由由于机械械产品中中回转表表面的零零件很多多。车床床的工艺艺范围又又较广泛泛，因此此CA661400车床使使用十分分广泛。3.2.2CAA61440车床床的加工工特点1. 加加工范围围较大。2. 加加工时，主主运动是是工件和和旋转运运动，进进给运动动是刀具具的纵向向和横向向移动。3. 正正常情况况下，在在车削加加工过程程中，切切削力比比较稳定定，加工工比较平平稳。4.在车车削加工工过程中中切屑和和刀具之之间的剧剧烈挤压压和摩擦擦，以及及刀具与与工件之之间的摩摩擦，产产生了大大量的切切削热，但但大部分分热量被被切屑带带走，所所以CAA61440在加加工过程程中一般般可以

25、不不使用切切削液。5. 在在一般情情况下，这这种机床床多用于于粗加工工和半精精加工。3.3 传动系系统的介介绍CA61140车车床的传传动系统统，由主主运动传传动系统统、车螺螺纹进给给传动系系统组成成，如图图。3.3.1主运运动传动动系统传动路线线表达式式 写写传动路路线表达达式的方方法是“抓两头头带中间间”，即将将首件通通过中间间传动件件将末端端件联系系起来，对对于CAA61440型卧卧式车床床主运动动传动链链来说，即即从主电电动机经经1300mm带带轮带动动2300mm带带轮，从从而带动动轴，轴上有有双摩擦擦离合器器M1，MM1向左左结合，左左边的zz51、zz56双双联齿轮轮与轴一起起转

26、动，通通过两对对传动副副，传动动轴实现现主轴正正转。MM 向右右结合，由由z500与轴一起起转动，zz50通通过轴z334传动动轴上的的z300实现主主轴反转转。M11处于中中间，则则轴空转转，即不不传动左左边的zz51和和z566，也不不传动右右边的zz50，轴的运运动通过过轴之之前的三三对传动动副，传传动轴，轴有两两条路线线可传动动主轴，即即通过 轴上上的M ，M 向左滑滑移至zz63与与z500啮合，使使得轴通过过，直接接传动主主轴轴，实实现主轴轴高速转转动，即即为4550114000r/mmin;若M 向右结结合，轴通过过，传动动轴，轴通过过，传动动轴，轴通过过传动轴（主主轴）。3.3

27、.2车螺螺纹进给给传动系系统CA61140型型卧式车车床的螺螺纹进给给传动系系统可车车削米制制，模数数制，英英制和径径节制44种标准准螺纹，另另外还可可以加工工大导程程螺纹，非非标准螺螺纹及较较精密螺螺纹以及及右旋，左左旋螺纹纹。车制制螺纹时时，刀架架通过车车螺纹传传动链得得到运动动，两端端件主轴，刀刀架之间间必须保保持严格格的运动动关系，即即主轴每每转一周周，刀具具移动一一个被加加工螺纹纹的导程程L。3.3.3纵向向、横向向进给机机构车削内、外外圆柱表表面时，可可使用机机动的纵纵向进给给车削端端面时，可可使用机机动的横横向进给给。为了了减少丝丝杠的摩摩孙和便便于操作作，保证证螺纹传传动链的的

28、精度，机机动进给给传动链链不用丝丝杠及开开合螺母母传动。机机动进给给是由光光杠XIIX经溜溜板箱传传动。从从主轴VVI至进进给箱轴轴XVIII上滑滑移齿轮轮Z288处于左左位，使使 脱开开，从而而切断进进给箱与与丝杠的的联系。运运动由齿齿轮副 及联轴轴节传至至光杠XXIX，再再由光杠杠通过溜溜板箱中中的传动动机构，分分别传至至齿轮齿齿条机构构或横向向进给丝丝杠XXXVIII，使刀刀架做纵纵向或横横向机动动进给。溜溜板箱内内的双向向齿式离离合器 及 分分别用于于纵、横横向机动动进给运运动的接接通、断断开及控控制进给给方向。CCA61140型型卧式车车床可以以通过44种不同同的传动动路线来来实现机

29、机动进给给运动，从从而获得得纵向和和横向进进给量各各64种种。以同同样传动动路线传传动时，横横向进给给量为纵纵向进给给量的一一半。3.3.4刀架架的快速速移动在CA661400车床上上加工零零件时，为为了缩短短辅助时时间，提提高生产产效率：刀架可可实现机机动纵向向、横向向快速移移动。按按下快速速移动按按钮（点点动控制制），快快速电机机（0.25kkw，228000rpmm）经齿齿轮副113/229使轴轴XX高高速转动动，再经经蜗杆副副4/229及溜溜板箱内内的转换换机构，使使刀架实实现纵向向或横向向的快速速移动，快快速移动动的方向向由溜板板箱内的的双向离离合器MM8及MM9控制制。第4章设设计

30、进给给系统4.1设设计纵向向进给系系统纵向进给给系统主主要分为为切削力力的计算算、滚珠珠丝杠副副的选择择、减速速齿轮的的设计、步步进电机机的确定定等。操作步骤骤为：拆拆除原CCA61140车车床的传传动机构构（进给给箱、溜溜板箱、传传动丝杠杠、光杠杠、操作作丝杠），利利用原机机床进给给箱的安安装孔和和销钉孔孔，安装装步进电电机减速速箱体，滚滚珠丝杠杠仍安装装在原丝丝杠的位位置，两两端仍采采用原固固定方式式（一端端固定、一一端浮动动）。由由于滚珠珠丝杠的的摩擦系系数小于于原丝杠杠，所以以纵向进进给机构构整体刚刚性优于于从前，所所以采用用一级齿齿轮减速速装置。4.1.1切削削力的计计算车床的主主电

31、动机机最大切切削功率率P =PK式中P 主电电动机功功率，CCA61140车车床P =7.5KWW主主传动系系统效率率，一般般为0.600.7，取取=0.65K进进给系统统功率总总效率取取K=00.966P =7.550.6650.996=44.688KW又切削削力P = FFV式中F 主切切削力（NN），V最大大切削速速度（mm/miin）。按按用硬质质合金刀刀具半精精车刚件件的速度度V=1100mm/miin在外圆车车削中：F =（0.150.77）F =288080.66=16684.8N。F =（0.100.6）FF =2280880.55=14404NN4.1.2滚珠珠丝杠副副的设计

32、计及选型型滚珠丝杠杠副的工工作原理理及特点点:在数控机机床进给给系统中中一般采采用滚珠珠丝杠副副来改善善摩擦特特性。滚滚珠丝杠杠副是一一种在丝丝杠与螺螺母间装装有滚珠珠作为中中间元件件的丝杠杠副，为为防止滚滚珠在工工作过程程中从螺螺母两端端掉出，在在螺母的的螺纹滚滚道上装装有挡滚滚珠器（又又叫回珠珠器或反反向器）。（1）滚滚珠丝杠杠副具有有如下优优点：传动效效率高 滚珠珠摩擦的的摩擦损损失小，传传动效率率=0.920.994，是是普通滑滑动丝杠杠的344倍（=0.200.440）。摩擦力力小 因静、动动摩擦因因数小，因因而传动动灵敏、运运动平稳稳、低速速不易爬爬行、随随动精度度和定位位精度高高

33、。可预紧紧 经经预紧后后可消除除轴向间间隙。有有助于定定位精度度和刚度度提高，既既使反向向也没有有空行程程，反向向定位精精度高，且且传动平平稳。有可逆逆性 因摩擦擦因数小小，所以以不仅可可将旋转转成直线线运动，也也可将直直线运动动转换为为旋转运运动，丝丝杠可螺螺母既可可作为主主动件，也也可作为为从动件件。使用寿寿命长 滚珠珠丝杠副副采用优优质合金金钢制成成，去滚滚道表面面淬火硬硬度达660-660HRRC，表表面粗糙糙度值小小，而且且是滚动动摩擦，故故磨损很很小、使使用寿命命长。因为滚珠珠丝杠副副具有这这些优点点，所以以进给系系统我选选择滚珠珠丝杠副副。（2）滚滚珠丝杠杠副的缺缺点是：制造工工

34、艺复杂杂，成本本高 滚珠丝丝杠、螺螺母、反反向器等等零件的的加工精精度和表表面粗糙糙要求高高，故制制造成本本高。如如丝杠螺螺母上的的螺旋槽槽滚道一一般都要要求削成成形表面面，工艺艺复杂。不能实实现自锁锁 由由于起摩摩擦因数数小而不不能自锁锁，特别别是垂直直（立式式）丝杠杠，由于于自重和和惯性或或因突然然停断电电而容易易造成主主轴箱等等下滑，所所以需要要添加制制动装置置。4.1.3滚珠珠丝杠副副的循环环方式常用的循循环方式式有外循循环和内内循环两两大类，滚滚珠在循循环过程程中有时时与丝杠杠脱离接接触的称称为外循循环：始始终与丝丝杠保持持接触的的称为内内循环。4.1.4滚珠珠丝杠的的安装为提高传传

35、动刚度度，选择择合理的的支承结结构并正正确安装装很重要要。滚珠珠丝杠主主要承受受向载荷荷，径向向载荷主主要是卧卧式丝杠杠的自重重，因此此滚珠丝丝杠的轴轴向精度度和刚度度要求较较高。在在安装时时，应注注意调整整丝杠间间隙，可可用百分分表测出出具体的的间隙所所在。珠丝杠副副的选用用 滚滚珠丝杠杠副的选选择主要要是工件件负载必必小于滚滚珠丝杠杠的额定定动负载载Cm(N)即即必须满满足CCm。4.1.5滚珠珠丝杠的的承载能能力的计计算选择纵向向进给为为综合导导轨，计计算丝杠杠的最大大轴向进进给切削削。又因为FFm=KKFf+f(Fcc+w)式中Fff、Fpp、Fcc切削削分力（NN）K颠颠覆里矩矩影响

36、取取K=11.155F导轨上上的摩擦擦因数取取f=0.16W移移动部件件的重量量（N）代入式中中：Fmm=kFFf+f(fcc+w)=1.1516884.88+0.16(28808+8000)=225144.8NN（1）寿寿命L 最大大切削里里F的进进给速度度Vs可可取最高高进给速速度的11/21/5（取取为1/2），纵纵向最大大进给速速度为00.6mm/miin,丝丝杠导程程Lo=6mmm，则丝丝杠转速速为：00.3丝杠使用用寿命时时间一般般为1550000h，则则丝杠的的计算寿寿命L为为L=33000000hh（2）载载荷Cmm 当当量动载载荷Cmm选用滚滚珠丝杠杠直径ddo时，必必须保证

37、证丝杠工工作时，在在一定的的轴向载载荷作用用下，丝丝杠在运运转100转后，在在它的滚滚珠上下下产生疲疲劳点浊浊现象。这这个轴向向负载的的最大值值Cm，即即为滚珠珠丝杠杆杆副所能能承受的的最大当当量动载载荷CmmCm= =1149008.111N根据CCm的的原则，查查 机机械设计计手册化化学出版版社出版版，第三三章第33卷，（PP12-21）选取取滚轴丝丝杆的型型号为：CMDD40006-22.5EE左，坐坐标直径径为400mm，即即外循环环，齿差差调隙式式，一圈圈2.55列。滚滚珠直径径为399.699mm，导导程为66mm，摩摩擦级选选用5级级，螺纹纹升角rr=arrctaag（LL /

38、d ）=arcctg（6mm/ 40）=arctg0.047（3）传传动功率率 滚轴轴丝杆副副的传动动功率为为tgrr/tgg（r+ f） =0.994式中：rr丝杠的的螺纹升升角。滚滚动丝杆杆副的滚滚动摩擦擦因数ff=0.0033，摩擦擦角约等等于100,所以 传传动功率率为100。（4）稳稳定性验验算临界压缩缩载荷，对对于受压压的细长长的滚轴轴丝杆，应应验算其其承受最最大轴向向压缩载载荷Fmmax时时是否会会产生纵纵向弯曲曲。式中 E丝杆材材料弹性性量，对对纲E=2.00610 N/mm L丝丝杠两支支承端距距离（mm），LL=1.5m;f 丝杠的的支承方方式系数数，f =2.00f 许用

39、稳稳定性安安全系数数，f =3I丝丝杠截面面惯性矩矩（m ） II= = =00.0001md 丝杠螺螺纹底径径（m），dd =dd -11.022d =40-1.0023.9969=36.02mmm.Fmaax=2566.755N（5）刚刚度验算算滚珠丝丝杠副的的轴向变变形会影影响进给给系统的的定位精精度及运运动平稳稳性，因因此验算算满载时时候的轴轴向变形形量。 滚珠珠与螺纹纹接触变变形量 ，此项项变形占占总变形形量的比比重也教教大，当当对丝杠杠加有预预紧力且且预紧力力为轴向向最大载载荷的11/3时时，之值值可减少少一半，外循环ZZ= 00.3dd 滚珠丝丝杠公称称直径据上所诉诉，实际际变形

40、量量为: 0.0009 支撑撑滚珠丝丝杠的轴轴承的轴轴向接触触变形 支撑滚珠珠丝杠的的轴承为为81007型推推力轴承承，几何何参数dd =35mmm，滚动体体数量=18，轴承的的轴向接接触变形形为：55mm总变形形量 = + + =0.000444+000411+0.00337588=0.01222588又有前面面已知条条件可得得：0.01222588mm0.0015mmm的定定位精度度。符合要求求。4.1.6减速速齿轮的的设计根据机床床设计的的要求，纵纵向进给给脉冲当当量为00.011mm，滚滚珠丝杠杠导程LL =66mm，及及初选的的步进电电动机的的步距角角0.775 ，传传动比为为1。因

41、为I5,故故可为一一级齿轮轮传动。 因进给运运动齿轮轮受力不不大。根根据机机械设计计基础选选取第一一系列中中的模树树m=22，压力角角=200。d =M z=2232=64mmm分度圆直直径 m( +2 )=22(322+2 1)=68 mm=m( +2 )=22(400+2 1)=84齿顶高高系数，我我国标准准规定：m1时时，正常常齿制 =1。齿根圆径径 mm( -2 -2 )=2(32 2-22 0.25)= mm( -2 -2 )=2(40 2-22 0.25)=755。顶隙系数数我国标标准规定定：1 mmm时，正正常齿制制 =00.255。齿宽b= 为了了减小加加工量，也也为了装装配和调调整方便便，大齿齿齿宽应应小于齿齿轮齿宽宽，则取取1 ，所以减速速齿轮参参数为：21。大小齿轮轮的材料料均为440 合合金钢，考考虑到对对传动要要求和制