畢業(yè)設(shè)計(jì)--m2120內(nèi)圓磨床的改造設(shè)計(jì)

1、<p>　　畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)論 文 任 務(wù) 書</p><p><b>　　一、題目及專題：</b></p><p>　　1、題目　　M2120內(nèi)圓磨床的改造設(shè)計(jì) 　　 </p><p>　　2、專題　 　&l

2、t;/p><p>　　二、課題來源及選題依據(jù)</p><p>　　本課題來源于與無錫開源機(jī)床集團(tuán)有限公司合作改造項(xiàng)目。 </p><p>　　磨床是金屬切削行業(yè)的一個重要分支，隨著工業(yè)的發(fā)展，對機(jī)械零件的加工精度及表面粗糙度的要求日益提高，磨削加工顯得更加重要，當(dāng)前的磨削技術(shù)已無法滿足要求，所以要提高磨削技術(shù)的水平以達(dá)到現(xiàn)代工業(yè)磨削加工所要求的的精度和效率。尤其在汽車、

3、電力、船舶、冶金、軍工、航空航天等行業(yè)。數(shù)控內(nèi)圓磨床對被加工零件的適應(yīng)性很強(qiáng)，具有較高的生產(chǎn)率、加工精度和穩(wěn)定的加工質(zhì)量。為了提高加工精度、尺寸精度，本次設(shè)計(jì)針對數(shù)控內(nèi)圓磨床進(jìn)給部件進(jìn)行改造設(shè)計(jì)。 </p><p>　　三、本設(shè)計(jì)（論文或其他）應(yīng)達(dá)到的要求：</p><p>　?、?在了解M2120磨床的基礎(chǔ)上，設(shè)定改造方案。完成改造后的磨床的磨頭部件改造設(shè)計(jì)，繪制磨頭裝配圖；

4、 </p><p>　　② 完成M2120內(nèi)圓磨床的非標(biāo)準(zhǔn)零件圖設(shè)計(jì)，繪制三張零件圖； </p><p>　?、?完成設(shè)計(jì)說明書一份，有方案擬定，必要的分析、計(jì)算。 </p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本次設(shè)計(jì)

5、主要針對數(shù)控磨床做部分改造，以適應(yīng)加工產(chǎn)品時可以簡單加工、精確定位、保證尺寸，提高加工效率，減輕工人勞動強(qiáng)度。</p><p>　　此次改造對機(jī)床的導(dǎo)軌和驅(qū)動等進(jìn)給部件做一定的修改，以適應(yīng)產(chǎn)品的需要，保證在生產(chǎn)中的精度及效率。</p><p>　　液壓驅(qū)動對重復(fù)定位及尺寸的精度很難保證，使得在生產(chǎn)中很難提高效率。改用伺服電機(jī)驅(qū)動進(jìn)給部件，可以保證機(jī)床的重復(fù)定位，使產(chǎn)品的精度不會因?yàn)椴僮髡叩?/p>

6、原因而無法得到保證。</p><p>　　導(dǎo)軌是數(shù)控控制精度的一個方面，數(shù)控方式對導(dǎo)軌要求是具有高靈敏度，低摩擦阻力，高壽命等，所以對導(dǎo)軌的要求也比較高。一般的磨床采用的是滾動導(dǎo)軌，精度較低，摩擦阻力大，壽命不高，所以本次設(shè)計(jì)導(dǎo)軌采用的是滾動導(dǎo)軌</p><p>　　絲杠是控制精度的另一個方面，以前沿用的滑動絲杠傳動效率低、導(dǎo)程精度低，不能滿足高精度、高效率的要求，因此該用滾珠絲杠，滾珠絲

7、杠傳動系統(tǒng)是以滾珠為媒介的滾動螺旋傳動的體系，它的傳動效率高，是傳統(tǒng)滾珠絲杠的2～4倍，運(yùn)動平穩(wěn)性好，精度高，較高的耐用性，可靠性高，無間隙，剛性好。</p><p>　　對于生產(chǎn)時產(chǎn)品的尺寸能進(jìn)行補(bǔ)償，保證產(chǎn)品一致性。另外對于產(chǎn)品的變更能及時進(jìn)行調(diào)整，以適應(yīng)不同的產(chǎn)品，盡量降低加工成本。</p><p>　　關(guān)鍵詞：內(nèi)圓磨床；數(shù)控；伺服</p><p><b

8、>　　Abstract</b></p><p>　　The design focuses on CNC grinding machines to do part of the transformation to adapt to the processed products can be simple processing, precise positioning to ensure that

9、the size, improve processing efficiency, reduce labor intensity. The transformation of feed components on the the machine rails and drive to do some modifications to accommodate the needs of the product to ensure ac

10、curacy and efficiency in production. The hydraulic drive to repeat the positioning and dimensions of p</p><p>　　Keywords: Internal grinder; CNC; Servo</p><p><b>　　目 錄</b><

11、/p><p><b>　　摘 要III</b></p><p>　　AbstractIV</p><p><b>　　目 錄V</b></p><p><b>　　1 緒論1</b></p><p>　　1.1本課題的研究內(nèi)容和意義1</

12、p><p>　　1.2國內(nèi)外的發(fā)展概況1</p><p>　　1.3本課題應(yīng)達(dá)到的要求1</p><p><b>　　2 總設(shè)計(jì)方案2</b></p><p>　　2.1 主要規(guī)格與參數(shù)2</p><p>　　2.2 總設(shè)計(jì)方案分析與選定3</p><p>　　2.2

13、.1機(jī)床設(shè)計(jì)改造的基本要求3</p><p>　　2.2.2機(jī)床設(shè)計(jì)改造的研究方法3</p><p>　　2.2.3機(jī)床設(shè)計(jì)的方案分析4</p><p>　　2.3 主要結(jié)構(gòu)與性能8</p><p><b>　　2.3.1床身8</b></p><p>　　2.3.2 進(jìn)給箱8<

14、/p><p>　　2.3.3 磨架8</p><p>　　2.3.4 床頭8</p><p>　　2.3.5 砂輪修整器8</p><p>　　2.3.6 砂輪軸8</p><p><b>　　3 傳動系統(tǒng)9</b></p><p>　　3.1 工件傳動9</

15、p><p>　　3.2 砂輪傳動9</p><p>　　3.3 進(jìn)給傳動9</p><p>　　3.4 機(jī)床所用滾動軸承明細(xì)表9</p><p>　　3.5 傳動帶明細(xì)表10</p><p>　　3.6 絲杠副明細(xì)表10</p><p>　　4 X軸進(jìn)給伺服系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算11</

16、p><p>　　4.1 進(jìn)給伺服系統(tǒng)的控制方式的選擇11</p><p>　　4.2 伺服系統(tǒng)機(jī)械傳動結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)12</p><p>　　4.3 伺服電動機(jī)的選擇計(jì)算12</p><p>　　4.3.1選擇伺服電機(jī)的三個指標(biāo)及其計(jì)算12</p><p>　　4.3.2電動機(jī)轉(zhuǎn)子慣量與負(fù)載慣量匹配12</p

17、><p>　　4.3.3空載加速轉(zhuǎn)矩13</p><p>　　4.3.4電動機(jī)的選擇13</p><p>　　4.4 滾珠絲杠副14</p><p>　　4.4.1滾珠絲杠特點(diǎn)14</p><p>　　4.4.2滾珠絲杠的消隙和預(yù)加載荷14</p><p>　　4.4.3滾珠絲杠的支承1

18、4</p><p>　　4.4.4滾珠絲杠的選擇計(jì)算14</p><p>　　4.4.5 選擇絲杠軸承16</p><p>　　4.5 半閉環(huán)進(jìn)給系統(tǒng)的精度16</p><p>　　4.5.1伺服剛度16</p><p>　　4.5.2滾珠絲杠的螺母的接觸強(qiáng)度17</p><p>　　

19、4.5.3 絲杠的拉壓強(qiáng)度17</p><p>　　4.5.4 軸承的軸向剛度17</p><p>　　4.5.5 綜合剛度17</p><p>　　4.5.6 定位精度17</p><p>　　4.6 導(dǎo)軌的選擇18</p><p>　　4.7 漲緊套18</p><p>　　4.

20、7.1 漲套的聯(lián)接特點(diǎn)18</p><p>　　4.7.2漲套的選用計(jì)算18</p><p><b>　　5電氣系統(tǒng)20</b></p><p><b>　　5.1概述20</b></p><p>　　5.2機(jī)床夾緊動作20</p><p>　　5.3工件夾緊20

21、</p><p>　　5.4維護(hù)檢查20</p><p><b>　　6 冷卻系統(tǒng)21</b></p><p><b>　　7 潤滑系統(tǒng)22</b></p><p>　　7.1潤滑油的選擇22</p><p>　　7.2注意事項(xiàng)22</p><p

22、>　　7.3使用和維修22</p><p>　　7.4其他潤滑22</p><p><b>　　8結(jié)論與展望23</b></p><p><b>　　8.1結(jié)論23</b></p><p>　　8.2不足之處與未來展望23</p><p><b>　

23、　致 謝24</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)25</b></p><p><b>　　附 錄26</b></p><p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　1.1本課題的研究內(nèi)容和意義</p><p>

24、　　磨削技術(shù)及磨床技術(shù)在機(jī)械制造行業(yè)占有極其重要的位置，磨削技術(shù)發(fā)展很快，在機(jī)械加工中起著非常重要的作用。隨著高精度、高硬度機(jī)械零件數(shù)量的增加，以及精密鑄造和精密鍛造工藝的發(fā)展，磨床的性能、品種和產(chǎn)量都在不斷的提高和增長。</p><p>　　1.2國內(nèi)外的發(fā)展概況</p><p>　　由于內(nèi)圓磨床應(yīng)用十分廣泛，近年來，磨削技術(shù)得到了飛速發(fā)展，各種磨削新技術(shù)、新工藝和新成品層出不窮。國際上

25、有不少著名制造商，如日本的OKAMMOTO、MITSUI三井，德國的BLOHM、ELB、ABA，瑞士的MAGERLE，意大利的FAVRATO等。在發(fā)展數(shù)控內(nèi)圓磨床生產(chǎn)數(shù)量的同時，還要努力提高數(shù)控磨床的質(zhì)量和精度。由于CBN砂輪的使用，強(qiáng)力磨削突破傳統(tǒng)磨削的限制，生產(chǎn)倍率成倍提高，目前磨削線速度已高達(dá)120m/s，大吃深緩進(jìn)給的強(qiáng)力磨削也得到了廣泛應(yīng)用?，F(xiàn)代高精度磨削技術(shù)的發(fā)展，磨削尺寸精度達(dá)到0.1～0.3µm，表面粗糙度達(dá)到

26、0.2～0.05µm，磨削表面變質(zhì)層的殘留應(yīng)力均很小，明顯提高了加工零件的質(zhì)量。數(shù)控是內(nèi)圓磨床發(fā)展的重要方面。在相當(dāng)長的時期里，國外磨床的數(shù)控化率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于車床和銑床。在近十年來，由于數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，適用于磨床的數(shù)控系統(tǒng)也有了較大發(fā)展，數(shù)控系統(tǒng)的性價比大大提高。目前國內(nèi)高速磨削應(yīng)用面不廣，磨削速度一般不超過60m/s，與國外相差較大，磨削效率也相對較差，大吃深緩進(jìn)給的強(qiáng)力磨削方法在我國生產(chǎn)中應(yīng)用不多。隨著我國機(jī)械制造業(yè)迅猛發(fā)展，

27、國內(nèi)對數(shù)控機(jī)床的要求也越來越高，自主</p><p>　　1.3本課題應(yīng)達(dá)到的要求</p><p>　　本次設(shè)計(jì)主要針對數(shù)控磨床做部分改造，以適應(yīng)加工產(chǎn)品時，可以簡單加工、精確定位、保證尺寸、提高加工效率、減輕工人勞動強(qiáng)度。此次改造對機(jī)床的導(dǎo)軌和驅(qū)動等進(jìn)給部件做一定修改，以適應(yīng)生產(chǎn)中精度和效率。需要采用伺服電機(jī)做驅(qū)動元件實(shí)現(xiàn)自動控制，把原來滑動絲杠螺母副，把回轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運(yùn)動，并且采用

28、滾動導(dǎo)軌，以提高精度。</p><p><b>　　2 總設(shè)計(jì)方案</b></p><p>　　2.1 主要規(guī)格與參數(shù) </p><p>　　1. 磨孔直徑 50～200mm</p><p>　　2. 磨孔最大深度 當(dāng)磨孔直徑 50～80

29、mm 120mm</p><p><b>　　80～160mm</b></p><p><b>　　160～200mm</b></p><p>　　3. 工件最大旋徑 </p><p>　　在罩內(nèi)

30、 400mm</p><p>　　在罩外 120mm</p><p>　　4．工作臺最大行程 600mm</p><p>　　5．床頭箱最大回轉(zhuǎn)角度 30°</p><p>　　6. 床頭箱主軸中心至床身底面距離

31、 1200mm</p><p>　　7.床頭箱最大橫向移動量 200mm </p><p>　　8.工件轉(zhuǎn)速 （無級調(diào)整） 低速 120～320r/min</p><p>　　高速 220～650r/min</p><p><b>　　9.工作臺運(yùn)動速度&l

32、t;/b></p><p>　　修整速度 0.2～1m/min</p><p>　　磨削速度 1.5～6m/min</p><p>　　最高速度 7m/min</p>

33、<p><b>　　10.砂輪進(jìn)給</b></p><p>　　刻度盤刻度 每格 0.001；0.01；0.1三種</p><p>　　每轉(zhuǎn) 0.1；10；100三種</p><p>　　11.砂輪最大橫向移動量 與裝配圖參數(shù)一致 </p&g

34、t;<p>　　12.砂輪轉(zhuǎn)速 110000，8000，6000，4800，4000r/min </p><p>　　13.冷卻泵流量25L/min</p><p>　　14.工件電動機(jī) 功率 1.5KW</p><p>　　15.砂輪電

35、動機(jī)功率 4KW</p><p>　　16.冷卻電動機(jī)功率 0.09KW</p><p>　　17.進(jìn)給伺服電動機(jī)型號：HC-SF152(B)</p><p>　　功率比例：25.6KW/s</p><p>　　額定轉(zhuǎn)速：2650r/min</p><p>　　額定轉(zhuǎn)矩：7.16N·m</p&

36、gt;<p>　　進(jìn)給速度：12m/min</p><p>　　18.靜變器容量 2.2KVA</p><p>　　19.引接電源3相380V 50HZ（或60HZ）</p><p>　　20.機(jī)床外形尺寸 3100*1464*1470mm</p&g

37、t;<p>　　21.機(jī)床重量3350Kg</p><p>　　2.2 總設(shè)計(jì)方案分析與選定</p><p>　　2.2.1機(jī)床設(shè)計(jì)改造的基本要求</p><p>　　設(shè)計(jì)改造機(jī)床時應(yīng)力求達(dá)到重量輕、體積小。質(zhì)量好、效率高、成本低使用維修方便。要達(dá)到上述要求，設(shè)計(jì)人員應(yīng)考慮機(jī)床的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，如加工范圍。加工精度、粗糙度、生產(chǎn)率、工藝性、成本，采用

38、新技術(shù)和“三化”程度等。各項(xiàng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)之間的相互聯(lián)系和相互影響的，因此在設(shè)計(jì)時必須全面的加以考慮，根據(jù)具體要求確定若干指標(biāo)為重點(diǎn)，處理好相互之間的關(guān)系。設(shè)計(jì)改造機(jī)床，除了考慮上述各項(xiàng)指標(biāo)外，機(jī)床的“三化”是不容忽視的問題。</p><p>　　2.2.2機(jī)床設(shè)計(jì)改造的研究方法</p><p>　　機(jī)床為了加工不同形狀的和技術(shù)要求的工件的需求，因此品種很多，類型不一，但不論設(shè)計(jì)哪一類機(jī)床

39、，歸納起來大致有一個基本相似的步驟。</p><p>　　（1）工件的工藝分析：設(shè)計(jì)機(jī)床前，首先對工件進(jìn)行必要的分析，了解工件的尺寸、材料、技術(shù)要求、批量，確定加工方法、余量、定位基準(zhǔn)、裝夾方法等。</p><p>　?。?）調(diào)查研究：通過三個途徑（訪問用戶和承制單位，參閱技術(shù)資料）的調(diào)查研究和分析，為擬定初步設(shè)計(jì)方案打下基礎(chǔ)。</p><p>　　訪問使用單位，主

40、要了解操作人員對機(jī)床的要求，現(xiàn)有的工件加工方法，同類機(jī)床的使用情況和存在問題，使用單位的自然條件、設(shè)備條件、生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)等。訪問承制單位，主要了解制造部分的設(shè)備條件、技術(shù)能力及原有生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。參閱有關(guān)技術(shù)材料，包括國內(nèi)外有關(guān)技術(shù)文獻(xiàn)，同類機(jī)床的技術(shù)藍(lán)圖及總結(jié)。</p><p>　　（3）工作圖設(shè)計(jì)：包括確定機(jī)床的布局，技術(shù)參數(shù)和工作循環(huán)等，繪制機(jī)械部件裝配圖，零件圖，編制設(shè)計(jì)說明書，標(biāo)準(zhǔn)件、外購件。通用件明細(xì)表等。&l

41、t;/p><p>　?。?）現(xiàn)場服務(wù)：參加制造、裝配、試磨和鑒定總結(jié)工作，進(jìn)一步修改圖紙，上述設(shè)計(jì)過程的各項(xiàng)工作，是不可分割的，是相互穿插同時進(jìn)行的。</p><p>　　2.2.3機(jī)床設(shè)計(jì)的方案分析</p><p><b>　　圖2.1 磨架總圖</b></p><p>　　一.進(jìn)給部件驅(qū)動方式的選擇</p>

42、<p><b>　　A 液壓驅(qū)動</b></p><p>　　液壓進(jìn)給驅(qū)動系統(tǒng)定位由一下幾部分組成：機(jī)械部分、位置檢測部分件、液壓傳動部分件和PLC，如圖A所示。</p><p>　　其中PLC控制系統(tǒng)是整個驅(qū)動系統(tǒng)的核心。PLC依據(jù)自身程序及行程開關(guān)控制液壓系統(tǒng)油路走向及液壓缸的運(yùn)動來驅(qū)動進(jìn)給。</p><p>　　圖2.2 液壓

43、驅(qū)動方式</p><p>　　液壓驅(qū)動方式傳動功率大，低速、平穩(wěn)，有過載保護(hù)能力，傳動布置靈活，但是進(jìn)給精度不高，效率相對較低。</p><p><b>　　B 機(jī)械傳動</b></p><p>　　機(jī)械傳動通過齒輪傳動（如圖B）將轉(zhuǎn)速通過絲杠、螺母轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動，一般需求較高的制造精度和安裝精度。</p><p>　　

44、圖2.3 機(jī)械傳動方式</p><p>　　齒輪傳動傳動比精確，結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠，使用壽命長，但是加工、安裝、調(diào)整的精度要求高，否則會嚴(yán)重影響加工精度。</p><p><b>　　C　伺服電機(jī)驅(qū)動</b></p><p>　　伺服進(jìn)給系統(tǒng)組成（如圖C）</p><p>　　圖2.4 伺服驅(qū)動方式</p>

45、<p>　　進(jìn)給伺服系統(tǒng)的要求：1穩(wěn)定性；2精度高；3快速響應(yīng)性；4調(diào)速范圍大；5低速大轉(zhuǎn)矩輸出</p><p>　　進(jìn)給伺服系統(tǒng)的性能主要取決于組成系統(tǒng)的機(jī)電兩部分的匹配，即機(jī)電參數(shù)配合的協(xié)調(diào)性。</p><p>　　進(jìn)給伺服系統(tǒng)的控制方式分為：開環(huán)控制，半閉環(huán)控制，閉環(huán)控制。</p><p><b>　?。?）開環(huán)控制</b>&

46、lt;/p><p>　　圖2.5 開環(huán)控制方式</p><p>　　開環(huán)控制系統(tǒng)圖如圖（1）</p><p>　　1）工作臺位移量的控制：數(shù)控裝置發(fā)出進(jìn)給脈沖，經(jīng)驅(qū)動電路放大，驅(qū)動電路，步進(jìn)電動機(jī)收到伺服驅(qū)動電路的脈沖信號，開始運(yùn)轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)換為步進(jìn)電動機(jī)的角位移量，再經(jīng)過減速齒輪、滾珠絲杠螺母、螺母移通過機(jī)械部件將轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換為工作臺直線運(yùn)動位移量。</p>&l

47、t;p>　　2）工作臺進(jìn)給速度的控制：進(jìn)給脈沖頻率經(jīng)驅(qū)動后，就轉(zhuǎn)化為步進(jìn)電動機(jī)定子繞組中電流的通斷電變化的頻率進(jìn)而決定了步進(jìn)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，步進(jìn)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速再經(jīng)過減速齒輪、滾珠絲杠螺母體現(xiàn)為工作臺的進(jìn)給速度。</p><p>　　3）改變步進(jìn)電動機(jī)輸入脈沖信號的的循環(huán)順序，即可改變步進(jìn)電動機(jī)定子繞組的電流通斷循環(huán)的順序，從而實(shí)現(xiàn)電動機(jī)正反轉(zhuǎn)，相應(yīng)工作臺的運(yùn)動方向也會改變。</p><p&g

48、t;　　在管理中采用開環(huán)控制具有作用時間點(diǎn)、控制成本低等優(yōu)點(diǎn)，在外界干擾較小的情況下，有一定的控制作用。但是這種控制無反饋機(jī)制，無法發(fā)現(xiàn)和糾正計(jì)劃和實(shí)施中與預(yù)定目標(biāo)的偏差，缺乏抗干擾能力，不能進(jìn)行誤差修正。</p><p>　　在控制X、Z 軸的進(jìn)給運(yùn)動時，沒有位置檢測元件、速度檢測元件，無法給予進(jìn)給運(yùn)動位置修正，控制精度不高，影響系統(tǒng)工作精度，從而影響到工件的磨削精度。</p><p>

49、<b>　?。?）半閉環(huán)控制</b></p><p>　　圖2.6 半閉環(huán)驅(qū)動方式</p><p>　　半閉環(huán)控制系統(tǒng)圖如圖（2）所示，半閉環(huán)系統(tǒng)與開環(huán)系統(tǒng)不同，它所采用的是伺服電機(jī)，伺服電機(jī)半閉環(huán)控制系統(tǒng)是在開環(huán)控制系統(tǒng)的伺服機(jī)構(gòu)中裝有角位移檢測裝置，通過檢測伺服機(jī)構(gòu)的滾珠絲杠轉(zhuǎn)角，間接檢測移動部件的位移，然后反饋到數(shù)控裝置的比較器中，與輸入原指令位移值進(jìn)行比較，用

50、比較后的差值進(jìn)行控制，使移動部件補(bǔ)充位移，直到差值消除為止的控制系統(tǒng)。由于半閉環(huán)控制系統(tǒng)將移動部件的傳動絲杠螺母不包括在環(huán)內(nèi)，所以傳動絲杠螺母機(jī)構(gòu)的誤差仍會影響移動部件的位移精度，由于半閉環(huán)控制系統(tǒng)調(diào)試維修方便，穩(wěn)定性好，目前應(yīng)用比較廣泛。半閉環(huán)控制系統(tǒng)的伺服機(jī)構(gòu)所能達(dá)到的精度、速度和動態(tài)特性優(yōu)于開環(huán)伺服機(jī)構(gòu)，為大多中小型數(shù)控機(jī)床所采用。</p><p><b>　?。?）閉環(huán)控制</b>&

51、lt;/p><p>　　圖2.7 閉環(huán)驅(qū)動方式</p><p>　　閉環(huán)控制是一種自動控制系統(tǒng)，其中包括功率放大和反饋，使輸出變量的值響應(yīng)輸入變量的值。數(shù)控裝置發(fā)出指令脈沖后，當(dāng)指令值送到位置比較電路時，此時若工作臺沒有移動，即沒有位置反饋信號時，指令值使伺服驅(qū)動電動機(jī)轉(zhuǎn)動，經(jīng)過齒輪、滾珠絲杠螺母副等傳動元件帶動機(jī)床工作臺移動。裝在機(jī)床工作臺上的位置測量元件，測出工作臺的實(shí)際位移量后，后反饋到

52、數(shù)控裝置的比較器中與指令信號進(jìn)行比較，并用比較后的差值進(jìn)行控制。若兩者存在差值，經(jīng)放大器后放大，再控制伺服驅(qū)動電動機(jī)轉(zhuǎn)動，直至差值為零時，工作臺才停止移動。</p><p>　　在理論上，如果不考慮外部因素，全閉環(huán)控制比半閉環(huán)控制可能會提高基礎(chǔ)的定位精度。但如果不能很好的解決機(jī)床發(fā)熱、環(huán)境污染、溫升、振動、安裝等因素，會出現(xiàn)全閉環(huán)不如半閉環(huán)的現(xiàn)象。短時間內(nèi)可能會有效果，但時間一長，灰塵、溫度變化對光柵尺的影響，將

53、嚴(yán)重影響測量反饋數(shù)據(jù)，從而失去作用。同時光柵尺出現(xiàn)問題后，會產(chǎn)生報警，造成機(jī)床不能工作。</p><p>　　綜上所述：本次設(shè)計(jì)中采用了半閉環(huán)控制進(jìn)給驅(qū)動。</p><p><b>　　二.絲杠的的選擇</b></p><p>　　滾珠絲桿是將回轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動，或?qū)⒅本€運(yùn)動轉(zhuǎn)化為回轉(zhuǎn)運(yùn)動的理想的產(chǎn)品。滾珠絲桿由螺桿、螺母和滾珠組成。它的功

54、能是將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化成直線運(yùn)動，這是滾珠螺絲的進(jìn)一步延伸和發(fā)展，這項(xiàng)發(fā)展的重要意義就是將軸承從滾動動作變成滑動動作。由于具有很小的摩擦阻力，滾珠絲杠被廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)設(shè)備和精密儀器。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)采用滾珠絲杠。</p><p><b>　　三.導(dǎo)軌的選擇</b></p><p>　　滾動導(dǎo)軌在數(shù)控機(jī)床中有廣泛的應(yīng)用。相對普通機(jī)床

55、所用的滑動導(dǎo)軌而言，它有以下幾方面的優(yōu)點(diǎn)：1）定位精度高直線滾動導(dǎo)軌可使摩擦系數(shù)減小到滑動導(dǎo)軌的1/50。由于動摩擦與靜摩擦系數(shù)相差很小，運(yùn)動靈活，可使驅(qū)動扭矩減少90%，因此，可將機(jī)床定位精度設(shè)定到超微米級。2） 降低機(jī)床造價并大幅度節(jié)約電力采用直線滾動導(dǎo)軌的機(jī)床由于摩擦阻力小，特別適用于反復(fù)進(jìn)行起動、停止的往復(fù)運(yùn)動，可使所需的動力源及動力傳遞機(jī)構(gòu)小型化，減輕了重量，使機(jī)床所需電力降低90%，具有大幅度節(jié)能的效果。3） 可提高機(jī)床的運(yùn)

56、動速度直線滾動導(dǎo)軌由于摩擦阻力小，因此發(fā)熱少，可實(shí)現(xiàn)機(jī)床的高速運(yùn)動，提高機(jī)床的工作效率20～30%。4) 可長期維持機(jī)床的高精度對于滑動導(dǎo)軌面的流體潤滑由于油膜的浮動，產(chǎn)生的運(yùn)動精度的誤差是無法避免的。在絕大多數(shù)情況下，流體潤滑只限于邊界區(qū)域，由金屬接觸而產(chǎn)生的直接摩擦是無法避免的，在這種摩擦中，大量的能量以摩擦損耗被浪費(fèi)掉了。與之相反，滾動接觸由于摩擦耗能?。疂L動面的摩擦損耗也相應(yīng)減少，故能使直線滾動導(dǎo)軌系統(tǒng)長期處于高精度狀態(tài)。同時，

57、由于使用潤滑油也很少，大多數(shù)情況下只需脂潤滑就足夠了，這使得在機(jī)床的潤滑系</p><p>　　本次設(shè)計(jì)采用滾動導(dǎo)軌。</p><p>　　2.3 主要結(jié)構(gòu)與性能</p><p><b>　　2.3.1床身</b></p><p>　　床身采用整體鑄件，床身上用直線滾動導(dǎo)軌，采用集中潤滑滑動導(dǎo)軌面，在工作時必須供油潤滑。

58、工作臺的移動主要由Z軸伺服系統(tǒng)（Z軸伺服電機(jī)，漲緊套聯(lián)軸器，滾珠絲杠，組合軸承，一對角接觸球軸承螺母，螺母座，軸承座等件組成）驅(qū)動工作臺往復(fù)運(yùn)動。</p><p><b>　　2.3.2 進(jìn)給箱</b></p><p>　　進(jìn)給是由底座、滑板、直線滾動導(dǎo)軌、磨頭座、X軸伺服系統(tǒng)（X軸伺服電機(jī)，漲緊套聯(lián)軸器，滾珠絲杠，角接觸球軸承，螺母座）零件組成，X軸伺服系統(tǒng)驅(qū)動進(jìn)給

59、箱運(yùn)動。</p><p><b>　　2.3.3 磨架</b></p><p>　　主要有底座、滑板、磨具座三大件組成，底座固定在工作的T型槽中，根據(jù)工件長度調(diào)整其縱向位置。磨具裝夾在磨具座中，由電動機(jī)通過一對皮帶輪傳動。</p><p><b>　　2.3.4 床頭</b></p><p>　　傳

60、動工件主軸由交流雙速電機(jī)經(jīng)一對皮帶輪傳至工件主軸。皮帶的松緊借助皮帶壓緊調(diào)整，主軸前后支承都是成對的有預(yù)加載荷的高精度向心軸承，皮帶輪端面可外接壓力油缸或氣壓缸，用于工件的自動加緊或松開。</p><p>　　床頭箱連同底座安裝在床身上，磨削錐孔時，他們都能在水平面內(nèi)繞各自的垂直軸線回轉(zhuǎn)。松開床頭箱與底座之間的三個緊固螺釘就能轉(zhuǎn)動床頭箱粗調(diào)回轉(zhuǎn)角度?；剞D(zhuǎn)角度的精調(diào)在底座和工作臺之間進(jìn)行，調(diào)整時先松開工作臺左端的壓

61、板和底座前端回轉(zhuǎn)中心處的螺釘，然后轉(zhuǎn)動底座左端的方頭螺釘即可。</p><p>　　2.3.5 砂輪修整器</p><p>　　砂輪修整器固定在床身后端，磨具由X軸伺服電機(jī)驅(qū)動，快速靠近修整器，修整器固定不動。</p><p><b>　　2.3.6 砂輪軸</b></p><p>　　砂輪軸前后軸承均為高精度的向心推力

62、球軸承，前軸承由螺帽緊固，后軸承靠彈簧自行消除前后兩對軸承的間隙。</p><p>　　調(diào)換不同類別的砂輪軸按規(guī)定，相應(yīng)調(diào)換皮帶輪，以得到規(guī)定的砂輪線速度。磨具旋向從砂輪軸皮帶輪端面觀測，砂輪軸按照順時針方向旋轉(zhuǎn)。</p><p><b>　　3 傳動系統(tǒng)</b></p><p><b>　　3.1 工件傳動</b><

63、;/p><p>　　工件電機(jī)安裝在床頭箱背部，由交流變頻器提供電源，電動機(jī)經(jīng)過一對皮帶輪降速后驅(qū)動主軸，主軸轉(zhuǎn)速可在120～650r/min范圍內(nèi)作無級調(diào)速。</p><p><b>　　3.2 砂輪傳動</b></p><p>　　安裝在進(jìn)給滑板上的電動機(jī)，經(jīng)一對皮帶輪傳遞至砂輪軸，皮帶的松緊可通過移動電動機(jī)的底板來進(jìn)行調(diào)節(jié)。</p>

64、<p><b>　　3.3 進(jìn)給傳動</b></p><p>　　采用伺服電機(jī)經(jīng)漲緊套直接驅(qū)動滾珠絲杠帶動工作臺或進(jìn)給滑板運(yùn)動。</p><p>　　圖3.1 磨床進(jìn)給部件</p><p>　　1 工件電機(jī) 2.壓緊輪 3.活塞 4.回轉(zhuǎn)板 5.工作臺 &l

65、t;/p><p>　　6 Z軸伺服電機(jī) 7.床身 8.絲杠 9.滑板 10.X軸伺服電機(jī) </p><p>　　11 砂輪軸 12 修整器 13 主軸</p><p>　　3.4 機(jī)床所用滾動軸承明細(xì)表</p><p>　　表3-1

66、滾動軸承明細(xì)表 </p><p>　　3.5 傳動帶明細(xì)表</p><p>　　表3-2 傳動帶明細(xì)表</p><p>　　3.6 絲杠副明細(xì)表</p><p>　　表3-3 絲杠副明細(xì)表</p><p>　　4 X軸進(jìn)給伺服系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算</p><p>　　4.1 進(jìn)給伺服系統(tǒng)的控制方式的

67、選擇</p><p>　　磨床是精密機(jī)床，對于普通內(nèi)圓磨床M2120的進(jìn)給系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)控改造，選取半閉環(huán)控制。</p><p>　　半閉環(huán)控制的進(jìn)給系統(tǒng)見下圖</p><p>　　圖4.1 半閉環(huán)控制的近給系統(tǒng)</p><p>　　1.檢測裝置； 2.伺服電機(jī)； 3滾珠絲杠； 4.運(yùn)動部件</p><p>　　圖（a）中

68、，伺服電機(jī)2經(jīng)減速器3（齒輪式或同步齒帶穿動）、滾珠絲杠4帶動運(yùn)動部件5。檢測裝置1與電動機(jī)相連，并發(fā)出檢測反饋信號。</p><p>　　圖（b）與圖（a）的差別僅在于檢測裝置1安裝在絲杠4的端部，但由此減速器3的傳動誤差可由半閉環(huán)伺服系統(tǒng)予以校正。</p><p>　　圖（c）無減速器，只有伺服電動機(jī)與直聯(lián)絲杠，構(gòu)造最簡單。</p><p>　　圖（a）和圖（b

69、）的優(yōu)點(diǎn)是可以把反饋裝置（如旋轉(zhuǎn)變壓器、測速發(fā)電機(jī)、脈沖編碼器等）裝在伺服電動機(jī)內(nèi)，成為一個部件。圖（b）的優(yōu)點(diǎn)是齒輪等傳動副3處于半閉環(huán)之內(nèi)，其傳動誤差可由反饋校正。</p><p>　　本機(jī)床采用圖（b）所示的半閉環(huán)控制的進(jìn)給系統(tǒng)。</p><p><b>　　反饋裝置有兩種：</b></p><p>　　（1）用旋轉(zhuǎn)變壓器作為位置反饋，用

70、測速發(fā)電機(jī)作為速度反饋；</p><p>　?。?）用脈沖編碼器兼作位置和速度反饋。</p><p>　　本機(jī)床采用第二種反饋裝置。</p><p>　　4.2 伺服系統(tǒng)機(jī)械傳動結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)</p><p>　　為確保伺服系統(tǒng)的定位精度和工作穩(wěn)定性，在機(jī)械傳動結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求無間隙、低摩擦、低慣量、高精度、高諧振以及高的阻尼比。為達(dá)到這些要求，設(shè)

71、計(jì)中應(yīng)盡量采用低摩擦傳動副，如滾動導(dǎo)軌、靜壓導(dǎo)軌、滾珠絲杠等，通過選用最佳降速比來降低慣量，采用預(yù)緊的辦法來提高傳動剛度，采用消隙方法減少反向死區(qū)誤差等，其中最重要的是提高傳動剛度和降低慣量。</p><p>　　4.3 伺服電動機(jī)的選擇計(jì)算</p><p>　　4.3.1選擇伺服電機(jī)的三個指標(biāo)及其計(jì)算</p><p>　　(1) 最大切削負(fù)載轉(zhuǎn)矩下不得超過電動機(jī)的

72、額定轉(zhuǎn)矩，折算到電動機(jī)軸的最大切削負(fù)載 為，</p><p>　　式中——絲杠上最大的軸向載荷，等于軸向進(jìn)給力加導(dǎo)軌的摩擦力</p><p><b>　　——絲杠導(dǎo)程（m）</b></p><p>　　——滾珠絲杠的機(jī)械效率1、2、3級=0.9，4級以下=0.9</p><p>　　——因滾珠絲杠螺母預(yù)加載荷引起的附

73、加摩擦轉(zhuǎn)矩</p><p>　　——滾珠絲杠軸承的摩擦轉(zhuǎn)矩</p><p><b>　　——傳動比</b></p><p>　　最大載荷，絲杠導(dǎo)程=6mm=0.006m。查看絲杠樣本，絲杠螺母副的摩擦系數(shù)=0.9，摩擦力。查軸承樣本，單個7206C型的軸承摩擦力矩為，故一對軸承為。絲杠與伺服電機(jī)直聯(lián)，故=1。則最大切削負(fù)載轉(zhuǎn)矩為</p&g

74、t;<p>　　4.3.2電動機(jī)轉(zhuǎn)子慣量與負(fù)載慣量匹配</p><p>　　慣量J由兩部分組成：電動機(jī)伺服轉(zhuǎn)子慣量和負(fù)載慣量，+。</p><p>　　負(fù)載慣量為磨架部分、工件的質(zhì)量、滾珠絲杠、聯(lián)軸器的慣量折合到電動機(jī)上的當(dāng)量值。</p><p>　　匹配條件：0.25<<1</p><p>　?。?）磨架部分總重量

75、400Kg，則磨架部分慣量為</p><p>　?。?）絲杠直徑d=40mm=0.04m ,l=0.65m,則絲杠慣量為</p><p>　　(3) 漲緊套聯(lián)軸器慣量</p><p><b>　　則負(fù)載慣量為</b></p><p>　　電動機(jī)慣量應(yīng)符合<<4，即</p><p>　　

76、16.4<<65.6</p><p>　　根據(jù)以上計(jì)算，可初選伺服電動機(jī)。選用交流伺服電動機(jī)為三菱公司生產(chǎn)的，型號為。它的額定轉(zhuǎn)矩為，大于最大負(fù)載轉(zhuǎn)矩，它的轉(zhuǎn)子慣量，大于負(fù)載慣量，滿足匹配條件。</p><p>　　4.3.3空載加速轉(zhuǎn)矩</p><p>　　空載加速轉(zhuǎn)矩，這個輸出轉(zhuǎn)矩發(fā)生在階躍指令加速時，要求的加速時間為</p><

77、p>　　的時間常數(shù)，，說明這種電機(jī)具有足夠的加速能力。</p><p>　　4.3.4電動機(jī)的選擇</p><p>　　選擇電動機(jī)HC-SD152（B）的主要性能參數(shù)</p><p>　　最高轉(zhuǎn)速3000r/min</p><p>　　額定轉(zhuǎn)速2000r/min</p><p>　　順勢容許旋轉(zhuǎn)速度3450

78、r/min</p><p>　　額定轉(zhuǎn)矩 </p><p>　　最大轉(zhuǎn)矩 </p><p>　　功率比率 </p><p>　　慣性矩 </p&

79、gt;<p>　　重量 </p><p><b>　　4.4 滾珠絲杠副</b></p><p>　　4.4.1滾珠絲杠特點(diǎn)</p><p>　　滾珠絲杠式數(shù)控機(jī)床伺服驅(qū)動的重要部件之一。它的優(yōu)點(diǎn)有：</p><p>　?。?）傳動效率高，一般可達(dá)95

80、%以上；</p><p>　　（2）運(yùn)動平穩(wěn)，摩擦力小，靈敏度高，低速無爬行；</p><p>　?。?）可以預(yù)緊，消除絲杠副的間隙，提高軸向接觸剛度；</p><p>　　（4）定位精度和重復(fù)定位精度高；</p><p><b>　　（5）使用壽命長；</b></p><p>　　（6）同步性好

81、，用幾套相同的滾珠絲杠副同時傳動幾個相同的部件或裝置時，可獲得較好的同步性；</p><p>　?。?）使用可靠，潤滑簡單，維修方便；</p><p>　　（8）不自鎖，可逆向傳動；</p><p>　　4.4.2滾珠絲杠的消隙和預(yù)加載荷</p><p>　　消除間隙和預(yù)加載荷有多種方法。在機(jī)床上采用的是雙螺母法。</p>&l

82、t;p>　　預(yù)緊應(yīng)根據(jù)以下原則：滾注絲杠副的預(yù)加載荷F，應(yīng)不低于絲杠最大軸向載荷的1/3。</p><p>　　4.4.3滾珠絲杠的支承</p><p>　　滾珠絲杠常用的支撐方式有：</p><p>　　一端軸向固定一段自由，常用于短絲杠和豎直安裝的的絲杠；</p><p>　　一端固定一端簡支，常用于較長的臥式安裝的絲杠；</

83、p><p>　　兩端固定，常用于長絲杠或高轉(zhuǎn)速要求、高精度、高剛度的場合。</p><p>　　本機(jī)床采用的是(1)方式。</p><p>　　4.4.4滾珠絲杠的選擇計(jì)算</p><p>　　由設(shè)計(jì)要求知：伺服電機(jī)的最高轉(zhuǎn)速 </p><p>　　根據(jù)機(jī)床的脈沖當(dāng)量常取為a=0.001mm每脈沖。則電動機(jī)每轉(zhuǎn)應(yīng)發(fā)

84、出的脈沖數(shù)為</p><p>　　位置反饋器本機(jī)床用的脈沖編碼。脈沖編碼器現(xiàn)有的產(chǎn)品為每轉(zhuǎn)2000，2500，5000脈沖等樹種。如取每轉(zhuǎn)2000脈沖，則編碼器后應(yīng)有一個倍頻器，倍頻數(shù)為2。</p><p>　　速度反饋裝置也用脈沖編碼器，在變頻器后加一個頻率—電壓（F/V）轉(zhuǎn)換器。其轉(zhuǎn)化比例為沒脈沖/分，輸出電壓（V）。</p><p><b>　　圖4

85、.2 位置反饋</b></p><p>　　1.頻率/電壓/(F/V)轉(zhuǎn)換器 2.倍頻器 3.脈沖編碼器 </p><p>　　4.伺服電動機(jī) 5.聯(lián)軸器 6.砂輪箱 7.滾珠絲杠</p><p>　　滾珠絲杠的直徑，滾珠的列數(shù)和圈數(shù)，應(yīng)按當(dāng)量動載

86、荷選擇。</p><p>　　由設(shè)計(jì)條件可知：砂輪轉(zhuǎn)速 ，主電動機(jī)功率，則切向磨削力</p><p>　　取法向磨削力與切向磨削力之比為</p><p><b>　　因此，</b></p><p><b>　　絲杠平均速度</b></p><p>　　絲杠平均壽命取為150

87、0h， </p><p><b>　　則</b></p><p>　　因此當(dāng)量動載荷Cm為</p><p>　　查滾珠絲杠樣本，選擇內(nèi)循環(huán)FFZD4006X6-P3絲杠。額定動載荷。，符合要求。絲杠直徑40mm，導(dǎo)程6mm，浮動反向器內(nèi)循環(huán)。每個螺母滾珠有5列，雙螺母墊片式預(yù)緊。預(yù)加載荷為，即4125N，遠(yuǎn)大于最大載荷的1/3。絲杠副精度為

88、2級。剛度為。</p><p>　　4.4.5 選擇絲杠軸承</p><p>　　絲杠采用一端軸向固定，一端自由方式。固定端采用一對角接觸球軸承，背對背組配，型號為7206C。</p><p><b>　　軸承壽命：</b></p><p><b>　　該絲杠能滿足要求。</b></p>

89、<p>　　4.5 半閉環(huán)進(jìn)給系統(tǒng)的精度</p><p><b>　　4.5.1伺服剛度</b></p><p><b>　　通常取，取</b></p><p><b>　　轉(zhuǎn)矩系數(shù)</b></p><p>　　為伺服電機(jī)反電動勢系數(shù)，</p>&l

90、t;p>　　速度環(huán)的開環(huán)增益，即取</p><p><b>　　電樞直流電阻</b></p><p><b>　　則</b></p><p>　　4.5.2滾珠絲杠的螺母的接觸強(qiáng)度</p><p><b>　　根據(jù)樣本手冊，</b></p><p>

91、;　　4.5.3 絲杠的拉壓強(qiáng)度 </p><p><b>　　絲杠的拉壓強(qiáng)度</b></p><p><b>　　其中 </b></p><p><b>　　楊氏彈性模量</b></p><p>　　螺母座至固定端最大距離</p><p><

92、b>　　則 </b></p><p>　　4.5.4 軸承的軸向剛度</p><p><b>　　因無軸承樣本，現(xiàn)取</b></p><p>　　4.5.5 綜合剛度</p><p>　　4.5.6 定位精度</p><p>　　這個誤差，加上絲杠任意300mm的導(dǎo)程公差

93、，絲杠軸承的軸向跳動，為，滿足定位精度的要求。</p><p><b>　　4.6 導(dǎo)軌的選擇</b></p><p>　　導(dǎo)軌運(yùn)動性質(zhì)可分為主運(yùn)動導(dǎo)軌、進(jìn)給運(yùn)動導(dǎo)軌和移置導(dǎo)軌。主運(yùn)動導(dǎo)軌的動導(dǎo)軌和支承</p><p>　　軌之間，相對運(yùn)動速度較高。進(jìn)給運(yùn)動導(dǎo)軌的動導(dǎo)軌與支承導(dǎo)軌之間相對運(yùn)動速度較低。移置導(dǎo)軌只用于調(diào)整部件之間的相對位置，移置后

94、固定，在加工中沒有相對運(yùn)動。</p><p>　　按摩擦性質(zhì)可分為滑動導(dǎo)軌和滾動導(dǎo)軌。</p><p>　　按受力狀況可分為開式導(dǎo)軌和閉式導(dǎo)軌。</p><p>　　按磨床設(shè)計(jì)要求選擇滾動導(dǎo)軌。選用直線滾動導(dǎo)軌副。 </p><p><b>　　4.7 漲緊套</b></p><p>　　4.

95、7.1 漲套的聯(lián)接特點(diǎn)</p><p><b>　?。?）定心性好</b></p><p><b>　?。?）可調(diào)性好</b></p><p><b>　?。?）裝卸維修方便</b></p><p>　?。?）軸孔不用加工鍵槽，無應(yīng)力集中源，承載能力的疲勞強(qiáng)度高</p&g

96、t;<p>　　（5）軸孔和孔徑的精度及配合精度要求不高</p><p>　?。?）具有過載安全保護(hù)作用</p><p>　?。?）漲套已標(biāo)準(zhǔn)化，類型較多，選用計(jì)算方便</p><p>　　4.7.2漲套的選用計(jì)算</p><p>　　選擇漲套時應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)和承載能力的要求。</p><p><b&g

97、t;　　承載能力應(yīng)滿足：</b></p><p><b>　　傳遞轉(zhuǎn)矩時：；</b></p><p><b>　　承受軸向力時：；</b></p><p>　　傳遞轉(zhuǎn)矩和軸向力聯(lián)合作用時：;</p><p><b>　　承受徑向力時：</b></p>

98、<p>　　式中 ——傳遞轉(zhuǎn)矩（）</p><p>　　——一個漲緊套的額定轉(zhuǎn)矩（）</p><p>　　——承受的軸向力（）</p><p>　　——一個漲緊套的額定軸向力（）</p><p>　　——一個漲緊套與結(jié)合面上的壓強(qiáng)（）</p><p><b>　　——漲套內(nèi)徑（）<

99、;/b></p><p>　　——漲套內(nèi)環(huán)寬度（）</p><p>　　查有關(guān)漲緊套樣本，現(xiàn)選擇型號為的漲套串聯(lián)，其用于聯(lián)接電動機(jī)伸出端與滾珠絲杠副的一軸端。</p><p><b>　　5電氣系統(tǒng)</b></p><p><b>　　5.1概述</b></p><p>

100、;　　本機(jī)床使用電源為：三相交流電380V，50HZ（60HZ），機(jī)床總?cè)萘?.09KW，滿載電流15.7A，機(jī)床電源開關(guān)的斷流脫扣電流200A，機(jī)床內(nèi)電源引線為2.5，建議用戶使用50A熔斷器和4的電源線引入機(jī)床。本機(jī)床控制電壓，照明及信號燈由單獨(dú)的變壓器供電電壓分別為交流110V，24V，6V。</p><p><b>　　5.2機(jī)床夾緊動作</b></p><p&g

101、t;　　本機(jī)床夾緊動作由氣動系統(tǒng)采用三件套（分水濾氣器、減壓閥，油霧器）組成一空氣過濾組合，對氣源處接來的高壓氣體進(jìn)行充分過濾、潤滑，減壓，再通過一殘壓釋放閥通向電磁換向閥YV1，控制工件夾緊、松開動作（根據(jù)用戶特殊要求而設(shè)定）。</p><p><b>　　5.3工件夾緊</b></p><p>　　工件夾緊，松開動作由電磁換向閥YV1控制，YV1斷電夾緊，通電是斷

102、開。</p><p><b>　　5.4維護(hù)檢查</b></p><p>　　1.要定期檢查空氣過濾器，油霧器的標(biāo)準(zhǔn)樹脂杯及油霧器的滴油窗上是否有裂紋，傷痕或其他缺陷，若有上述現(xiàn)象，應(yīng)更換新的杯子和滴油窗或使用金屬杯。若污濁，應(yīng)更換新的杯子和滴油窗。</p><p>　　2．要定期確認(rèn)空氣過濾器，油霧器的標(biāo)準(zhǔn)樹脂杯及油霧器的滴油窗是否被污濁。若

103、污濁，應(yīng)更換新的杯子和滴油窗。洗凈可使用家庭用的中性洗滌劑，用其他洗滌劑會損壞。</p><p>　　3.空氣過濾器內(nèi)的冷凝水位超過上限水位時應(yīng)該排放，以免冷凝水流入兩側(cè)，造成元件動作不良。</p><p>　　4．油霧器應(yīng)使用透平油1號（氣添加劑）ZS0VG32，使用除此以外的油會造成元件損壞或動作不良。</p><p><b>　　圖5.1 電氣系統(tǒng)&

104、lt;/b></p><p><b>　　6 冷卻系統(tǒng)</b></p><p>　　工件冷卻、電動砂輪軸冷卻和金剛筆冷卻均由冷卻系統(tǒng)三只冷卻離心泵經(jīng)電氣系統(tǒng)m指令控制，所以冷卻液的開和停均可由程序控制。</p><p>　　電動砂輪軸冷卻液循環(huán)確保砂輪軸正常工作，通過電氣保護(hù)在無液循環(huán)，模具是不會工作的。</p><p

105、>　　工作冷卻液一部分從床頭箱尾部進(jìn)入工件主軸孔內(nèi)的噴管提供冷卻，另一部分通往固定在工件防護(hù)罩上的噴嘴。前者在磨削通孔時使用，后者在磨削盲孔是使用。兩部分回路均有單獨(dú)的開關(guān)控制流量。冷卻液從床身后方的出水口回流到冷卻箱上的磁性分離器，經(jīng)過紙質(zhì)過濾器再過濾和沉淀后繼續(xù)循環(huán)使用。</p><p>　　本機(jī)床使用的冷卻液無特殊要求，通常為乳化液。存儲冷卻液容積為170升。</p><p>

106、<b>　　7 潤滑系統(tǒng)</b></p><p>　　本機(jī)床平導(dǎo)軌，V型導(dǎo)軌，滾珠絲杠螺母，絲杠支承潤滑采用集中潤滑系統(tǒng)進(jìn)行自動間歇潤滑，該系統(tǒng)由電動柱塞式油泵和抵抗式供油量進(jìn)行控制。</p><p>　　電動柱塞式油泵油微型同步電動機(jī)與齒輪減速機(jī)構(gòu)驅(qū)動，組成不同見習(xí)的周期潤滑泵，其手動拉桿可以調(diào)節(jié)油量。</p><p><b>　　

107、7.1潤滑油的選擇</b></p><p>　　。潤滑油一般可采用YA-NB2G液壓導(dǎo)軌油。注意選擇清潔的潤滑油</p><p><b>　　7.2注意事項(xiàng)</b></p><p>　　（1）經(jīng)常檢查床身導(dǎo)軌的潤滑情況，以便調(diào)整潤滑油的供應(yīng)量。床身導(dǎo)軌利用液壓系統(tǒng)的壓力油潤滑，潤滑油經(jīng)過減壓，兩導(dǎo)軌的潤滑油量可分別用節(jié)流螺釘調(diào)整。&

108、lt;/p><p>　　(2) 砂輪軸的軸承采用精密主軸潤滑脂，裝入量為軸承軌道間隙的三分之一。在使用該潤滑脂時不要加入其他油劑，否則會使?jié)櫥瑮l件惡化，影響機(jī)床的磨削性能和使用壽命。</p><p><b>　　7.3使用和維修</b></p><p>　　1.油箱儲油量應(yīng)保持在液面指示器下限以上，油箱內(nèi)設(shè)有油面報警裝置，使用時情撥通電源。<

109、/p><p>　　2.發(fā)現(xiàn)油泵有雜音時，應(yīng)先檢查吸油濾油器是否堵塞，并清洗濾油器。</p><p>　　3.油泵工作壓力在出廠前已調(diào)整好，用戶注意不可將壓力調(diào)高于額定壓力。</p><p><b>　　7.4其他潤滑</b></p><p>　　本機(jī)床床頭主軸前后軸承用2號鈣基潤滑脂，每月加油脂一次。X軸進(jìn)給導(dǎo)軌和滾珠絲杠潤

110、滑用精密主軸潤滑脂。每年做一次定期清洗和補(bǔ)充。</p><p><b>　　8結(jié)論與展望</b></p><p><b>　　8.1結(jié)論</b></p><p>　　由于現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品對機(jī)械零件的尺寸精度和表面質(zhì)量的要求愈來愈高，各種高硬度材料的應(yīng)用日益增多，以及精密毛坯制造工藝的發(fā)展，使很多零件可以不經(jīng)其它切削加工而直接由

111、磨削加工制成成品。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)對數(shù)控磨床的進(jìn)給部件做了改造，為了提高磨削精度，尺寸精度，形位精度，降低粗糙度，主要做了三個部分的改造：采用伺服電機(jī)做驅(qū)動元件；把滑動絲杠螺母改為滾動絲杠；使用滾動導(dǎo)軌。</p><p>　　針對本次設(shè)計(jì)我們事先做了有序的計(jì)劃，聯(lián)系好無錫開源機(jī)床廠相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)，到無錫開源機(jī)床實(shí)地考察，了解內(nèi)圓磨床各部件結(jié)構(gòu)，針對要改造的部件著重分析，確定進(jìn)給部件

112、需要改進(jìn)的部分，作測繪畫出部件、零件草圖，根據(jù)主要參數(shù)、結(jié)構(gòu)性能確定總設(shè)計(jì)方案，計(jì)算分析，選定材料和標(biāo)準(zhǔn)件，定出尺寸，并確定各部件尺寸，使用畫圖軟件Auto CAD畫出裝配圖及零件圖，整理好材料。在機(jī)修車間把把設(shè)計(jì)成果運(yùn)用到實(shí)踐中，取得了不錯的效果，提高了零件的尺寸精度，降低了零件粗糙度，驗(yàn)證了此次設(shè)計(jì)的實(shí)際可行性。</p><p>　　8.2不足之處與未來展望</p><p>　　未來工

113、業(yè)生產(chǎn)中，中、小批量零件的生產(chǎn)占產(chǎn)品數(shù)量的比例越來越高，零件的復(fù)雜性和精度要求迅速越高，傳統(tǒng)的磨床已經(jīng)越來月難以適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)的要求。使得我們要更加幾級地改進(jìn)機(jī)床，此次改造只小幅度的提高了進(jìn)度，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到未來工業(yè)生產(chǎn)的要求，此次改造對零件加工效率也沒有太大提升，這些都是這次改造中的不足之處。</p><p>　　在未來的數(shù)控磨床加工，計(jì)算機(jī)技術(shù)將廣泛應(yīng)用于其中，數(shù)控裝置的主要功能幾乎全由軟件來實(shí)現(xiàn)，硬件幾乎能通用

114、，從而使其更具加工柔性，功能更加強(qiáng)大。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)接近尾聲了，意味著我的大學(xué)生涯就要結(jié)束了，四年一晃過去了，回想過去的日子，感慨萬千，這四年學(xué)到了很多東西，感謝每一個曾經(jīng)給我們授課的老師，感謝給過我?guī)椭呐笥选?lt;/p><p>　　經(jīng)過幾個月的忙碌和工作，畢業(yè)設(shè)計(jì)即將出成果了，作為

115、一個本科生的畢業(yè)設(shè)計(jì)，由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，有很多考慮的不周到的地方。如果沒有導(dǎo)師的督促指導(dǎo)，以及同學(xué)的幫幫助，完成這個設(shè)計(jì)是難以想象的。在這里要感謝我的指導(dǎo)老師許菊若教授。徐老師平日里工作繁忙，但在我們做畢業(yè)設(shè)計(jì)的這段時間，從查閱資料到設(shè)計(jì)草案的確定和修改，中期檢查，后期設(shè)計(jì)分析，裝配圖及零件圖制作，整個過程*老師給予了悉心指導(dǎo)。設(shè)計(jì)過程中的一個小錯誤，螺釘?shù)拇謱?shí)線細(xì)實(shí)線畫錯了，細(xì)線張老師都給我指出來了，她教導(dǎo)我們做設(shè)計(jì)一定要認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)，不然

116、以后會出大問題。除了敬佩**老師的專業(yè)水平外，她的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神使我們永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響到我今后的學(xué)習(xí)工作。其次還要感謝我的同學(xué)們對我無私的幫助，特別是AutoCAD軟件的使用，因此我才能順利完成設(shè)計(jì)。我還要感謝我的母?！?*，是母校給我們提供了優(yōu)良的學(xué)習(xí)環(huán)境。</p><p>　　為完成此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，參考了**多機(jī)械類相關(guān)文獻(xiàn)，運(yùn)用了當(dāng)中的成果，所以在此要感謝這些文獻(xiàn)的編著人員。</

117、p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 戴曙．金屬切削機(jī)床[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999：1923-1927．</p><p>　　[2] M.K. Tsai. A predicted modelling of tool life of high-speed milling for SKD61 tool ste

118、el. [J].The International Journal of Advanced Manufacturing Technology,2005,26(7)</p><p>　　[3] 卓迪任．?dāng)?shù)控技術(shù)及應(yīng)用[M]．北京：國防工業(yè)出版社，1997：15-18 ，31．</p><p>　　[4] 趙崧年，戴志義．機(jī)電一體化數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M]．機(jī)械工業(yè)出版社，1994：739-740．

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