【JG028】CA6140型车床的经济型数控改造设计【3A0】
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【JG028】CA6140型车床的经济型数控改造设计【3A0】,jg028,ca6140,车床,经济型,数控,改造,设计,a0
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.M 946 in to to It in is to up to 952, to S. of 1952 1970) is to to to an to is C), 952 - 1959 - 1965 - 970 970, it on in of to 971, in - on it be to be is 974 in is an to in at it to to be is 990, PC to on C In 970 - 1974 - 990 - (C. as as we 1.3 to on C of C so on C to at so on by PC to be is to be to to in (1) in (2) s in as (3) to (4) to 2.1 at on to so on to be of or is 7 to to so as a of is to be no to in so on of to by s a to be to to so is an In as so on an 2.2 on in of 0s, at of 0s to on in in as as IS in so As as in so on to on to it an in in is we in to to 0 in 995 994, on on S, so on is As a of as as s to by S, S, is Is in to S so up is to Is in to so is to to on C, on or C NC is to on to to it NC to on by is or or or in to on in to or on as as is so on by in to to to on to he of to 0% 80% is is , of is a of a of to 3 to 0%. is so on is is of is to is to to in is as as to to to of to to on is so by to So as as as of to it in so on is is to he or by so on on as by is to in to is to is to a to of he in in It a of to to be In a to is of s in A in betwee目录 1 绪论 . 错误 !未定义书签。 题背景 . 错误 !未定义书签。 床改造的内容及意义 . 错误 !未定义书签。 究意义 . 错误 !未定义书签。 要研究内容及技术路线 . 错误 !未定义书签。 床的经济型数控化改造主要解决的问题 . 错误 !未定义书签。 2 数控系统的选择 . 错误 !未定义书签。 进电机拖动的开环系统 . 错误 !未定义书签。 步电动机或直流电机拖动，光栅测量反馈的闭环数控系统 . 错误 !未定义书签。 /直流伺服电机拖动，编码器反馈的半闭环数控系统 . 错误 !未定义书签。 3 机械部分的改造 . 错误 !未定义书签。 滚珠丝杠的选择 . 错误 !未定义书签。 珠丝杠副的特点 . 错误 !未定义书签。 纵向滚珠丝杠螺母副的型号选择与校核步骤 . 错误 !未定义书签。 向滚珠丝杠螺母副的型号选择与校核步骤 . 错误 !未定义书签。 减速器箱体的设计 . 错误 !未定义书签。 的计算：（纵向输入轴） . 错误 !未定义书签。 速器箱体尺寸 . 错误 !未定义书签。 速齿轮 . 错误 !未定义书签。 轴承的选择 . 错误 !未定义书签。 型 . 错误 !未定义书签。 核 . 错误 !未定义书签。 承盖的设计 . 错误 !未定义书签。 闷盖 . 错误 !未定义书签。 通盖 . 错误 !未定义书签。 轴承的选型与校核 . 错误 !未定义书签。 珠丝杠用轴承的选型 . 错误 !未定义书签。 2 校核 . 错误 !未定义书签。 4 步进电机的选择 . 错误 !未定义书签。 向步进电机的选择 . 错误 !未定义书签。 定系统的脉冲当量 . 错误 !未定义书签。 距角的选择 . 错误 !未定义书签。 频特性： . 错误 !未定义书签。 步进电机的矩频特性计算加减速时间校核的快速性 . 错误 !未定义书签。 向步进电机的选择 . 错误 !未定义书签。 距角的确定 . 错误 !未定义书签。 频特性 . 错误 !未定义书签。 5 主轴交流伺服 电机 . 错误 !未定义书签。 轴的变速范围 . 错误 !未定义书签。 选主轴电机的型号 . 错误 !未定义书签。 轴电机的校核 . 错误 !未定义书签。 6 元件的选择 . 错误 !未定义书签。 电编码器 . 错误 !未定义书签。 概述 . 错误 !未定义书签。 要技术性能 . 错误 !未定义书签。 控刀架 /列刀架： *4C . 错误 !未定义书签。 结论 . 错误 !未定义书签。 参考文献 . 错误 !未定义书签。 附表 . 错误 !未定义书签。 致谢 . 错误 !未定义书签。 徐州工程学院 毕业论文 1 1 绪论 题背景 1946年诞生了世界上第一台电子计算机，这表明人类创造了可增强和部分代替脑力劳动的工具。它与人类在农业、工业社会中创造的那些只是增强体力劳动的工具相比，起了质的飞跃，为人类进入信息社会奠定了基础。 6 年后，即在 1952年，计算机技术应用到了机床上，在美国诞生了第一台数控机床。 我国目前机床总量 380余万台，而其中数控机床总数只有 我国机床数控化率不到 3。近 10 年来，我国数控机床年产量约为 产值约为 18亿元。机床的年产量数控化率为 6。我国机床役龄 10 年以上的占 60以上； 10 年以下的机床中，自动 /半自动机床不到 20， 自动化生产线更屈指可数（美国和日本自动和半自动机床占 60以上）。可见我们的大多数制造行业和企业的生产、加工装备绝大数是传统的机床，而且半数以上是役龄在 10 年以上的旧机床。用这种装备加工出来的产品普遍存在质量差、品种少、档次低、成本高、供货期长，从而在国际、国内市场上缺乏竞争力，直接影响一个企业的产品、市场、效益，影响企业的生存和发展。所以必须大力提高机床的数控化率。 在美国、日本和德国等发达国家，它们的机床改造作为新 的经济增长行业，生意盎然，正处在黄金时代。由于机床以及技术的不断进步，机床改造是个 永恒 的课题。我国的机床改造业，也从老的行业进入到以数控技术为主的新的行业。在美国、日本、德国，用数控技术改造机床和生产线具有广阔的市场，已形成了机床和生产线数控改造的新的行业。在美国，机床改造业称为机床再生（ 。从事再生业的著名公司有：程公司、 床公司、 宝）服务集团、 备公司等。美国得宝公司已在中国开办公司。在日本，机床改造业 称为机床改装（ 。从事改装业的著名公司有：大隈工程集团、岗三机械公司、千代田工机公司、野崎工程公司、滨田工程公司、山本工程公司等。 床改造的内容及意义 究意义 企业要在当前市场需求多变，竞争激烈的环境中生存和发展就需要迅速地更新和开发出新产品，以最低价格、最好的质量、最短的时间去满足市场需求的不断变化。而普通机床已不适应多品种、小批量生产要求，数控机床则综合了数控技术、微电子技术、自动检测技术等先进技术，最适宜加工小批量、高精度、形状复杂、生产周期要求短的零件。 当变更加工对象时只需要换零件加工程序，无需对机床作任何调整，因此能很好地满足产品徐州工程学院 毕业论文 2 频繁变化的加工要求。 普通车床经过多次大修后，其零部件相互连接尺寸变化较大，主要传动零件几经更换和调整，故障率仍然较高，采用传统的修理方案很难达到大修验收标准，而且费用较高。因此合理选择数控系统是改造得以成功的主要环节。 数控机床在机械加工行业中的应用越来越广泛。数控机床的发展，一方面是全功能、高性能；另一方面是简单实用的经济型数控机床，具有自动加工的基本功能，操作维修方便。经济型数控系统通常用的是开环步进控制系统，功率步进电机 为驱动元件，无检测反馈机构，系统的定位精度一般可达 能满足 床改造后加工零件的精度要求。 要研究内容及技术路线 (1)纵向和横向滚珠丝杠的选型及校核。 (2)纵向和横向步进电机的选择。 (3)主轴交流伺服电机的选择与校核。 (4)其他元件的选择。 床的经济型数控化改造主要解决的问题 (1) 恢复原功能，对机床、生产线存在的故障部分进行诊断并恢复。 (2) 普通机床上加数显装置，或加数控系统，改造成 床、 (3) 翻新，为提 高精度、效率和自动化程度，对机械、电气部分进行翻新，对机械部分重新装配加工，恢复原精度；对其不满足生产要求的 (4) 技术更新或技术创新，为提高性能或档次，或为了使用新工艺、新技术，在原有基础上进行较大规模的技术更新或技术创新，较大幅度地提高水平和档次的更新改造。 2 数控系统的选择 数控系统主要有三种类型，改造时，应根据具体情况进行选择。 进电机拖动的开环系统 系统的伺服驱动装置主要是步进电机、功率步进电机、电液脉冲马达等。由数控系统送出的进给指令脉冲，经驱动电路 控制和功率放大后，使步进电机转动，通过齿轮副与滚珠丝杠副驱动执行部件。只要控制指令脉冲的数量、频率以及通电顺序，便可控制执行部件运动的位移量、速度和运动方向。这种系统不需要将所测得的实际位置和速度反馈到输徐州工程学院 毕业论文 3 入端，故称该之为开环系统，该系统的位移精度主要决定于步进电机的角位移精度，齿轮丝杠等传动元件的节距精度，所以系统的位移精度较低。该系统结构简单，调试维修方便，工作可靠，成本低，易改装成功。 步电动机或直流电机拖动，光栅测量反馈的闭环数控系统 该系统与开环系统的区别是：由光栅、感应同步器等位置检测装置 测得的实际位置反馈信号，随时与给定值进行比较，将两者的差值放大和变换，驱动执行机构，以给定的速度向着消除偏差的方向运动，直到给定位置与反馈的实际位置的差值等于零为止。闭环进给系统在结构上比开环进给系统复杂，成本也高，对环境室温要求严。设计和调试都比开环系统难。但是可以获得比开环进给系统更高的精度，更快的速度，驱动功率更大的特性指标。可根据产品技术要求，决定是否采用这种系统。 /直流伺服电机拖动，编码器反馈的半闭环数控系统 半闭环系统检测元件安装在中间传动件上，间接测量执行部件的位置。它只能补偿系统环 路内部部分元件的误差，因此，它的精度比闭环系统的精度低，但是它的结构与调试都较闭环系统简单。在将角位移检测元件与速度检测元件和伺服电机作成一个整体时则无需考虑位置检测装置的安装问题。 当前生产数控系统的公司厂家比较多，国外著名公司的如德国 司、日本内公司如中国珠峰公司、北京航天机床数控系统集团公司、华中数控公司和沈阳高档数控国家工程研究中心。选择数控系统时主要是根据数控改造后机床要达到的各种精度、驱动电机的功率和用户的要求 ,所以依据改造的具体要求选用上海通用数控公司 3 机械部分的改造 为了充分发挥数控系统的技术性能，保证改造后的车床在系统控制下重复定位精度，微机进给无爬行，使用寿命长、外型美观，机械部分作了如下改动。 (1) 床身 为了使改造后的机床有较高的开动率和精度保持性，除尽可能地减少电器和机械故障的同时，应充分考虑机床零件、部件的耐磨性，尤其是机床导轨的耐磨性。 增加耐磨性的方法有 1，增加导轨的表面强度如：淬火； 2，降低摩擦系数等。 当前国内外数控机床的床身等大件多采用普通铸铁。而导轨则采用淬硬的合金钢材料，其耐磨性比普通铸铁导轨高 5至 10倍。据此，在改造中利用旧床身，采用 淬火 制成导轨 ，贴塑 用螺钉和粘剂固定在铸铁床身上。 徐州工程学院 毕业论文 4 粘接前的导轨工作表面采用磨削加工，表面粗糙度 提高粘接强度。 (2) 主轴变速箱 选用数控系统 ,主运动方式和传统机床一样都要求有十分宽广的变速范围 （ 1 16）来保证加工时选择合理的切速，从而获得较高的生产率和表面质量 ,所以要根据具体情况对主轴边速箱进行改造。 (3) 拖板 拖板是数控系统直接控制的对象，不论是点位控制还是连续控制，对被加工零件的最后坐标精度将受拖板运动精度、 灵敏度和稳定性的影响。对于应用步进电机作拖动元件的开环系统尤其是这样。因为数控系统发出的指令仅使拖板运动而没有位置检测和信号反馈，故实际移动值和系统指令值如果有差别就会造成加工误差。因此，除了拖板及其配件精度要求较高外，还应采取以下措施来满足传动精度和灵敏度要求。 在传动装置的布局上采用减速齿轮箱来提高传动扭矩和传动精度 (分辨率为 传动比计算公式为： （ 3 式中： 为步进电机的步距角 (度 )； 为脉冲当量，即要求的分辨率， 在齿轮传动中，为提高正、反传动精度必须尽可能的消除配对齿轮之间的传动间隙，其方法有两种，柔性调整法和刚性调整法。柔性调整法是指调整之后的齿轮侧隙可以自动补偿的方法，在齿轮的齿厚和齿距有差异的情况下，仍可始终保持无侧隙啮合。但将影响其传动平稳性，而且这种调整法的结构比较复 杂，传动刚度低。刚性调整法是指调整之后齿轮侧隙不能自动补偿的调整方法，它要求严格控制齿轮的齿厚及齿距误差，否则传动的灵活性将受到影响。但用这种方法调整的齿轮传动有较好的传动刚度，而且结构比较简单。在设备改造中应用的配对齿轮侧隙方法是刚性调整法。 采用滚珠丝杠代替原滑动丝杠，提高传动灵敏性和降低功率、步进电机力矩损失。 (4) 自动换刀装置 为了满足在一台机床上一次装夹完成多工序加工， 可 采用自动刀架。自动刀架不但可代替普通车床手动刀架，还可用作数控机床微机控制元件。刀架体积小，重复定位精度高，适用于强力车削 并安全可靠。 (5) 拖板箱 采用数控系统控制。拆除原拖板箱，利用此位置安装新拖板箱，新拖板箱除固定 在滚珠丝杠的螺母 上 。挂轮箱、走刀箱拆除，在此两个位置分别装控制螺纹加工的主轴脉冲编码器和拖板轴向伺服元件功率步进电机及减速箱。使改造后的机床外型美观、合理。改造后机床的启动、停机均由数控系统完成，故拆除原机床操纵杆，变向杠、立轴等杠杆零件。 徐州工程学院 毕业论文 5 滚珠丝杠的选择 珠丝杠副的特点 滚珠丝杠副具有与滚动轴承相似的特征。与滑动丝杠副或液压缸传动相比，有以下主要特点： （ 1） 传动效率高 滚珠丝杠的传动效 率可达 85%98%，为滑动丝杠副的 24倍，由于滚珠丝杠副的传动效率高，对机械小型化，减少启动后的颤动和滞后时间以及节约能源等方面，都具有重要意义。 （ 2） 运动平稳 滚珠丝杠副在工作过程中摩擦阻力小，灵敏度高，而且摩擦系数几乎与运动速度无关，启动摩擦力矩与运动时的摩擦力矩的差别很小。所以滚珠丝杠副运动平稳，启动时无颤动，低速时无爬行。 （ 3） 传动可逆性 与滑动丝杠副相比，滚动丝杠副突出的特点是具有运动的可逆性。正逆传动的效率几乎可高达 98%。滚珠丝杠副具有运动的可逆性，但是没有象滑动丝杠副那样运动具有自锁性。因 此，在某些机构中，特别是垂直升降机构中使用滚珠丝杠副时，必须设置防止逆转的装置。 （ 4） 可以预紧 通过对螺母施加预紧力能消除滚珠丝杠副的间隙，提高轴向接触刚度，但摩擦力矩却增加不大。 （ 5） 定位精度和重复定位精度高 由于滚珠丝杠副具有传动效率高，运动平稳，可以预紧等特点，所以滚珠丝杠副在工作过程中温升较小，无爬行。并可消除轴向间隙和对丝杠进行预紧拉伸以补偿热膨胀，能获得较高的定位精度和重复定位精度。 （ 6） 同步性好 用几套相同的滚珠丝杠副同时驱动相同的部件和装置时，由于反应灵敏，无阻滞，无滑移，其启动的同时性，运行中的 速度和位移等，都具有准确的一致性，这就是所谓同步性好。 （ 7） 滚珠丝杠和螺母的材料均为合金钢，螺纹滚道经过热处理，并淬硬至 磨削达到所需的精度和表面粗糙度。实践证明，滚珠丝杠副的使用寿命比普通滑动丝杠副高 56倍。 （ 8） 使用可靠，润滑简单，维修方便 与液压传动相比，滚珠丝杠副在正常使用条件下故障率低，维修保养也极为方便；通常只需进行一般的润滑与防尘。在特殊使用场合，如核反应堆中的滚珠丝杠副，可在无润滑状态下正常工作。 纵向滚珠丝杠螺母副的型号选择与校核步骤 (1)最大工作载荷计算 滚珠丝杠上的工作载荷 N) 是指滚珠丝杠副的在驱动工作台时滚珠丝 杠所承受的轴向力，也叫做进给牵引力。它包括滚珠丝杠的走刀抗力及与移动体重力和作用在导轨上的其他切削分力相关的摩擦力。 由于原普通 床的纵向导轨是三角形导轨，则用公式 3算工作载荷的大徐州工程学院 毕业论文 6 小。 )( （ 3 1）车削抗力分析 车削外圆时的 切削抗力有 切削力 直向下，是计算车床主轴电机切削功率的主要依据。且深抗力 纵向进给方向垂直，影响加工精度或已加工表面质量。进给抗力 进给方向平行且相反指向，设计或校核进给系统是要用它。 纵切外圆时，车床的主切削力 z F y p F f （ 3 =5360(N) 由 知 : x: (3得 340(N) 144(N) 因为车刀装夹在拖板上的刀架内，车刀受到的车削抗力将传递到进给拖板和导轨上，车削作业时作用在进给拖板上的载荷 此，作用在进给拖板上的载荷可以按下式求出： 拖板上的进给方向载荷 x=1340(N) 拖板上的垂直方向载荷 z=5360(N) 拖板上的横 向载荷 y=2144(N) 因此，最大工作载荷 )( =1340+(5360+90 =) 对于三角形导轨 K=， f = f =为是贴塑导轨 )， 向溜板箱和刀架的重量，选纵向、横向溜板箱的重量为 75架重量为 15(2)最大动载荷 C 的计算 滚珠丝杠应根据额定动载荷 用式 3 C= (3L 为工作寿命，单位为 106 r,L=6006 ;n 为丝杠转速（ r/,n=。L v 为最大切削力条件下的进给速度（ m/,可取最高进给速度的 1/21/3;丝杠的基本导程，查资料得 L。 =12为此时是有冲击振动，所以取 r 1400r/226mm/ 1/2 /L。 =2226 1/2 /12=州工程学院 毕业论文 7 L=6006 =60 15000 /106 = C= 3 1740(N) 初选滚珠丝杆副的尺寸规格，相应的额定动载荷 :因此有 =11740N. 另外假如滚珠丝杠副有可能在静态或低速运转下工作并受载，那么还需考虑其另 一种失效形式 要考虑滚珠丝杠的额定静载荷 否充分地超过了滚珠丝杠的工作载荷 般使 m=23. 初选滚珠丝杠为：外循环，因为内循环较外循环丝杠贵，并且较难安装。考虑到简易经济改装，所以采用外循环。 因此初选滚珠丝杠的型号为 要参数为 。 =8mm,3 =219，圈数 列数 1 (3) 纵向滚珠丝杠的校核 1)传动效率计算 滚珠丝杠螺母副的传动效率为 = + )= 19/19+10)=92% (32)刚度验算 滚珠丝杠副的轴向变形将引起导程发生变化，从而影响其定位精度和运动平稳性， 滚珠丝杠副的轴向变形包括丝杠的拉压变形，丝杠与螺母之间滚道的接触变形，丝杠的扭转变形引起的纵向变形以及螺母座的变形和滚珠丝杠轴承的轴向接触变形。 1_丝杠的拉压变形量 1 1= (3= 2280 / 10 ( = 滚珠与螺纹滚道间的接触变形量 2 采用有预紧的方式， 因此用公式 2= 2 (3=3 9 9 00 0 1 =州工程学院 毕业论文 8 在这里 97N Z= w=63/ =1=杠的总变形量 = 1+ 2= 所以丝杠很稳定。 向滚珠丝杠螺母副的型 号选择与校核步骤 (1)型号选择 徐州工程学院 毕业论文 9 1) 最大工作载荷计算 由于导向为贴塑导轨，则： k=f = 144N ， 360N ， 340N ， G=60 t=15000h， 最大工作载荷： F m=f () =2144+360+2 1340+75) =)最大动负载的计算 1400r/ r = 1106 mm/ 1/2 / L。纵 =1106 1/2 / 5 =6006 =1106 15000 /106 = =3L 初选滚珠丝杠型号为 :基本参数为 =2 11， L。 =60数 列数 1 (2)横向滚珠丝杠的校核 1)传动效率 计算 = / + )=11/ 11+10)=93% 2)刚度验算 1丝杠的拉压变形量 1= L/ 320/104 25 = 滚珠与螺纹滚道间的接触变形量 2= 2= 83 5 29 6 5 2= 这里 118N Z=w=50/= 1=杠的总变形量 徐州工程学院 毕业论文 10 = 1+ 2= n=6 m 由结构确定，在这里均取 3,螺钉直径 . （ 1） D=26 时的尺寸 3d= 则 取 螺钉 0D=26+D= 26=州工程学院 毕业论文 17 m=3（ 2） D=37 取 螺钉 0D=37+D=D=37=m=3 通盖 图 3盖 0D=D+(22.5)套环 ) 2D=D。 +() 4D=( d。 = 12） D 100n=4 D100n=6 这里均取 3mm, （ 1） D=6通盖尺寸，内加密封圈 4螺钉 0D=2D=4D=d=18m=3徐州工程学院 毕业论文 18 （ 2） D=37通盖尺寸 4螺钉 0D= 2D=4D= d=25m=3轴承的选型与校核 珠丝杠用轴承的选型 选用型号 7602025 60推力角接触轴承 轴径 d=25径 d=52度 B=15径 数 Z=16 动载荷 2000N 静载荷 4000N 预加载荷 500N 极限转速 2600r/2 校核 大部分滚动轴承是由于疲劳点蚀而失效的。轴承中任一元件出现疲劳步剥落扩展迹象前院运转的总转数或一定转速下的工作小时数称为轴承寿命（指的是两个套圈间的相对转数或相对转速）。 同样的一批轴承 载相同工作条件下运转，各轴承的实际寿命大不相同，最高和最低的可能相差数十倍。对一个具体轴承很难预知其确切寿命，但是一批轴承则服从一定的概率分布规律，用数理统计的方法处理数据可分析计算一定可靠度 际选择轴承时常以基本额定寿命为标准。轴承的基本额定寿命是指 90%可靠度，常用材料和加工质量，常规运转条件下的寿命，以符号 r)或 h)表示。不同可靠度，特殊轴承性能和运转条件时其寿命可对基本额定寿命进行修正，称为修正额定寿命。 标准中规定将基本额定寿命一百万转（ 106 r）时轴承所能承受的恒定载荷取为基本额徐州工程学院 毕业论文 19 定动载荷 C。也就是说，在基本额定动载荷作用下，轴承可以工作 106 可靠度为 90%。基本额定动载荷大，轴承抗疲劳的承载能力相应较强。径向基本额定动载荷 向心轴承（角接触轴承除外）是指径向载荷，对角接触轴承则是指引起轴承套圈间产生相对径向位移时的载荷径向分量。对推力轴承，轴向基本额定动载荷 指中心轴向载荷。 (1) 当量载荷 滚动轴承若同时承受径向和轴向联合载 荷，为了计算轴承寿命时在相同条件下比较，需将实际工作载荷转化为当量动载荷。在当量动载荷作用下，轴承寿命与实际联合载荷下轴承的寿命相同。 当量动载荷 P= 3 表 承滚动当量动载荷计算的 X,轴承类型 e 单向轴承 双列轴承 re re r e re X Y X Y X Y X Y 角 接 触 球 轴 承 = 15 1 0 1 量动载荷式中 径向载荷， N； N； X， 由上表查出。 上表中， 是适用于各种 X,a/验证明，轴承 r re 时其 X,列向心轴承或 角接触轴承当 r Y=0,P=轴向载荷对当量动载荷的影响可以不计。深沟球轴承和角接触球轴承的 a/增大而增大。 映轴向载荷的相对大小，它通过接触角的变化而影响 =0 的圆柱滚子轴承与滚针轴承只能承受径向力，当量动载荷 r;而 =90 的推徐州工程学院 毕业论文 20 力轴承只能承受轴向力，其当量动载荷 a。 由于机械工作时常具有振动和冲击，为此，轴承的当量动载荷应按下式计算： P=冲击载荷系数 表 载荷性质 机器举例 稳运转或轻微冲击 电机，水泵，通风机，汽轮机 等冲击 车辆，机床，起重机，冶金设备，内燃机 大冲击 破碎机，轧钢机，振动筛，工程机械， 石油钻机 于轴承载荷与纵向载荷之比：3601340= 此轴承合乎要求 另外由于横向丝杠与纵向丝杠采用同一轴承，且载荷小于纵向，因此同理可验证其是合理的。 徐州工程学院 毕业论文 22 4 步进电机的选择 向步进电机的选择 定系统的脉冲当量 脉冲当量是指一个进给脉冲使机床执行部件产生的进给量，它是衡量数控机床加工精度的一个基本技术参数。因此，脉冲当量应根据机床精度的要求来确定， 此选用的脉冲当量为 冲 冲。 距角的选择 根据步距角初步选步进电机型号，并从步进电机技术参数表中查到步距角 b ，三种不同脉冲分配方式对应有两种步距角。步距角 b 及减速比 i 与脉冲当量 p 和丝杠导程 关。初选电机型号时应合理选择 b 及 i, 并满足： b ( p i 360)/ （ 4 由上式可知： b p i 360/360 1/10 = 初选电机型号为 :90体参数如表 表 纵向电机 步距角 相数 驱动电压 电流 90 5 50V 3A 静转矩 空载起动频率 空载运行频率 转动惯量 重量 2200 30000 40 州工程学院 毕业论文 23 图 4电机简图 频特性： =J 102 ( 由于： 60(r/则： 21060360 m a x2 pt (式中： J 为传动系统各部件惯量折算到电机轴上的总等效转动惯量（ ;为电机最大角加速度（ ;r/;（ s） ;mm/; 冲）； （ ）步 ，对于轴、轴承、齿轮、联轴器，丝杠等圆柱体的转动惯量计算公式为 J=82,对于钢材，材料密度为 103 (,则上式转化为 J= 103 (,式中： ; 由资料查出。 (1)丝杠的转动惯量 s/ 由于 i=1 则 : 103 = 170 103 = (2)工作台质量折算 工作台是移动部件，其移动质量惯量折算到滚珠丝杠轴上的转动量 G=（2。L） 2 M( ,式中： L。为丝杠导程（ ;M 为工作台质量（ =1=90州工程学院 毕业论文 24 则 ： 2。L） 2 M = 2)( 90 = 1）一对齿轮传动 小齿轮装置在电机轴上转动惯量不用 折算，为 2折算到电机轴上为22212 2）两对齿轮传动 传动总速比 i=级分速比为 i1=z2/ i2=z4/轮 1 的转动惯量为 轮 2和 3装在中间轴上
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