1、2.1 機械部分改造的技術要求對于機床的數控化改造，機械部分改造的技術要求如下：1、 齒輪副一般機床的齒輪主要集中在主軸箱和變速箱中。為了保證傳動精度，數控機床上使用的齒輪精度等級都比普通機床高。在結構上要能達到無間隙傳動，因而改造時，機床主要齒輪必須滿足數控機床的要求，以保證機床加工精度。2、 安全防護機床改造必須以安全為前提。在機床改造中要根據實際情況采取相應的措施，切不可忽視。滾珠絲杠副是精密元件，工作時要嚴防灰塵特別是切屑及硬砂粒進入滾道。在縱向絲杠上也可加整體鐵板防護罩。大拖板與滑動導軌接觸的兩端面要密封好，絕對防止硬質顆粒狀的異物進入滑動面損傷導軌。機械圖：改造后的機床基本參數：X

2、軸方向工作臺的重量為360KgY軸方向工作臺的重量為560KgZ軸方向工作臺的重量為760Kg所能加工最大工件重量為450KgWx (360+450=810 Kg)Wy (810+200=1010Kg)Wz (1010+200=1210 Kg)滾珠絲杠長度確定滾珠絲杠按要求有效行程為630mm設計后絲杠總長為1200mm工作臺最高移動速度Vmax = 6（m/min）主軸電機功率P=7.5KW 額定轉速N=1440（r/min）定位精度：最大行程內行程誤差=0.035mm失位量=0.045mm滾珠絲杠的支持方式為（固定-支持）滾珠絲杠的選擇設工作臺快移速度為Vmax=6m/min伺服電機轉速N

3、max=3000r/min式中，Ph絲杠導程此處為了安全考慮Ph取8mmX軸進給系統的設計計算切削力計算最大切削功率 式中，PQ主電動機功率 主傳動系統的總效率，一般為0.70.85，這里取=0.8 切削功率應在各種加工情況下經常遇到的最大切削力（或轉矩）和最大切削速度（或轉矩）來計算，即 PQ = Fc V10-3 / 60式中，Fc主切削力 V最大切削線速度。按用硬質合金刀具半精銑鋼件時的速度取v=100mm/min在一般外圓銑削時式中，Fx縱向切削力 Fy橫向切削力 FZ垂直方向切削力縱向導軌為燕尾形導軌縱向進給切削力式中，K考慮顛覆力矩影響的試驗系數，K=1.4。 f 導軌上的摩擦因數

4、，取f=0.05 Wx縱向工作臺+工件重量滾珠絲杠平均轉速的計算最大切削力的進給速度VS（r/min），可取最高進給速度的1/21/3（取為1/2），絲杠導程為Ph則滾珠絲桿平均轉速為 滾珠絲杠壽命的計算絲杠壽命取t=20000h(2班制10h)則絲杠計算壽命則滾珠絲杠副承受最大當量動載荷試著選取滾珠絲杠 試選取的滾珠絲杠型號CMD40085，此類型的滾珠絲杠公稱直徑d0=40mm,導程Ph=6mm,鋼球直徑Dw=4.763mm,絲杠外徑d=39.5,螺紋底徑d1=34.2，其額定動載荷為37063N，強度足夠，鋼球循環系列數為1x2.5x2。校核 滾珠絲杠副剛度的驗算，主要是驗算絲杠的拉伸或

5、壓縮變形量1、滾珠與螺紋滾道接觸變形量2和支承滾珠絲杠軸承的軸向接觸變形3之和應不大于機床精度所允許變形量的1/2。否則，應考慮選用大直徑的滾珠絲杠副。滾珠絲杠的變形量計算步驟如下： （1） 絲杠的拉伸或壓縮變形量式中， Ph工作負載Fm引起導程Ph的變化量 E彈性模量E=2.1xl05(Nmm2) A絲杠橫截面積由于兩端均采用角接觸球軸承，且絲杠又進行可預緊，故其拉壓剛度可比一端固定的絲杠提高4倍。其實際變形量為（2）滾珠與螺紋滾道間接觸變形 滾珠絲杠副及軸承均進行預緊，滾珠與螺紋滾珠道接觸變形 式中Z滾珠數量， J圈數；K列數；z每圈螺紋滾道內的滾珠數。Fa絲杠預緊力，為動載荷的1/10對

6、于CMD40065這里取整為131因為絲杠加有預緊力，2可減少1/2，因此實際變形量（3）支承滾珠絲杠的軸承軸向接觸形變支承滾珠絲杠的軸承為8107型推力球軸承，幾何參數為d1=35mm,滾動體直徑dQ=6.35mm，滾動體數量ZQ=18。軸承的軸向接觸變形因施加預緊力，故實際變形量因此 所以所選的絲杠需要預緊伺服電機選型減速比1/1(直接連接)絲杠螺距8mm、輸送重量810Kg、推力0Kg1. 最大移動速度（V）減速比1/1、電機軸旋轉速度3000r/min時:2. 對電機軸換算的負載慣性矩(JL) 絲杠長度為1200mm、直徑為Ø40mm輸送重量810Kg對電機換算的負載轉矩（T

7、L）輸送重量810Kg、摩擦系數（µ）0.1、機械效率（）0.9容量選擇條件選擇電機1FK7080-5AF71-1KA2，此為西門子同步伺服電機，基本參數:軸高為80mm，額定功率為2.14KW，堵轉轉矩為8Nm，額定轉矩為6.8Nm，電流為4.4A，額定轉動慣量為,效率為93%。 最短加速/減速時間（tAC）加速/減速時間為0.05秒時的加速/減速轉矩:電動機與絲杠的連接形式數控機床進給驅動對位置精度、快速響應特征、調速范圍等有較高的要求。電機與絲杠件的連接主要有三種形式;1、 有齒輪傳動的進給運動數控機床在機械進給裝置中一般采用齒輪傳動副來達到一定的降速比要求。由于齒輪在制造中不

8、可能達到理想的齒面要求，總存在一定的誤差，一對嚙合齒輪，必有一定的齒側間隙會造成進給系統的反向失動量，對閉環系統來說，齒側間隙會影響系統的穩定性。因此，齒輪傳動副常采用消隙措施來盡量減小齒側間隙。這種連接形式的機械結構較復雜。具體如圖25(a)所示。2、 經同步帶傳動的進給運動這種連接形式的機械結構較簡單。同步帶傳動綜合了帶傳動核鏈傳動的優點，可以避免齒輪傳動時引起的振動和噪音，但只能適用于低扭矩特性要求的場所。安裝時中心距要求嚴格，且帶與帶輪的制造工藝較復雜。具體如圖25(b）所示。3、 電動機通過聯軸器直接與絲杠連接通常電動機軸和絲杠之間采用錐環無鍵連接或高精度十字聯軸器連接，從而使進給系統