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1、毕业论文文题目：CC6166车床数数控系统统改造院系：专业：姓名：指导教师师：20144年3月月1日目 录录摘要1关键词1第1章 绪 论论21.1普普通机床床数控化化改造概概述221.2 数控改改造的意意义21.3 数控改改造的优优点3第2章 数控机机床的原原理及分分类332.1 数控机机床的一一般原理理32.1.1 数数字控制制的基本本概念332.1.2 数数控机床床的组成成42.1.2.11 信息息载体42.1.2.22 计算算机数控控系统552.1.2.33 伺服服系统52.1.2.44 机床床52.2 计算机机控制系系统的工工作原理理62.2.1 输输入62.2.2译码码62.2.3
2、数数据处理理62.2.4 插插补62.2.5 伺伺服控制制62.2.6 管管理程序序72.3 机床数数控系统统的分类类72.3.1开环环控制系系统72.3.2 半半闭环控控制系统统82.3.3 闭闭环控制制系统8第3章 C6116机床床数控系系统改造造方案93.1 机床数数控系统统改造方方案要求求93.2 C6116车床床的数控控改造主主要包括括以下两两个方面面93.2.1 机机械部分分改造93.2.2 电电气控制制系统改改造9第4章 机械部部分改造造1004.1 纵向（ZZ向）进进给系统统的计算算与设计计1104.1.1 纵纵向进给给系统的的设计104.1.2 纵向进进给系统统的设计计计算1
3、114.1.2.11 切切削力计计算 1114.1.2.22 滚珠珠丝杠设设计及计计算1134.1.2.22.1 强度计计算134.1.2.22.2效效率计算算134.1.2.22.3 刚度验验算144.1.2.22.4 稳定性性验算144.1.2.33齿轮及及转矩的的有关计计算1144.1.2.33.1有有关齿轮轮计算144.1.2.33.2 转动惯惯量计算算1554.1.2.33.3 所需转转动力矩矩计算154.2 横向（XX向）进进给系统统计算与与设计1774.2.1 横横向进给给系统的的设计174.2.2横向向进给系系统的设设计计算算1174.2.2.11 切削削力计算算1884.2.
4、2.22 滚滚珠丝杠杠设计计计算184.2.2.22.1 强度计计算1884.2.2.22.2 效率率计1184.2.2.22.3 刚度验验算194.2.2.22.4 稳定性性验算1994.2.2.33 齿轮轮及转矩矩有关计计算194.2.2.33.1有有关齿轮轮计算194.2.2.33.2 转动惯惯量计算算194.2.2.33.3 所需转转动力矩矩计算20第5章 机床床导轨改改造21第6章 电气系系统改造造2226.1 步进电电机的选选择226.1.1 步步进电机机选用的的基本原原则2226.1.1.11 步矩矩角226.1.1.22 精度度226.1.1.33 转矩矩2226.1.1.44
5、 启动动频率2336.1.2 CC6166纵向进进给系统统步进电电机的确确定2336.1.3 C6116横向向进给系系统步进进电机的的确定236.2 数控装装置硬件件设计2446.2.1 数数控系统统硬件组组成2246.2.2 单单片机的的选择2556.2.3 存存储器的的选择2556.2.4 I/OO接口电电路2556.2.5步进进电机驱驱动电路路2666.3 数控系系统软件件设计227第7章 总结299第8章 致谢300参考文献献331C6166机床数数控系统统改造摘要：本本文主要要是将传传统的CC6166车床的的电气控控制系统统改造成成为数字字控制的的开环控控制系统统。随着着当今工工业设
6、备备对精密密程度的的要求越越来越高高，对机机械加工工设备的的加工精精密程度度也要求求越来越越高。而而在中国国的机械械加工设设备的车车床中，普普通车床床占了很很大比例例。这已已经越来来越制约约着当今今工业的的发展。而而数控机机床由于于价格昂昂贵，且且需要较较高技术术的加工工工人。所所以对普普通机床床进行数数控改造造具有很很大的意意义。本文在搜搜索、查查阅和研研究大量量有关资资料的基基础上，对对机床的的数控改改造技术术进行了了研究和和分析，描描述了机机床控制制系统的的设计。整整个改造造过程主主要对车车床机械械部分和和电气系系统进行行了改造造，从而而达到所所要求的的数控机机械性能能。关键词：C611
7、6车床床，数控改改造，单片机机，步进电电机第一章 绪 论论1.1普普通机床床数控化化改造概概述机床的数数控改造造，就是是在普通通机床上上增加计计算机控控制装置置，使其其具有一一定的自自动化能能力，以以实现预预定的加加工工艺艺目标。它它是根据据生产实实际需要要提出，并并随着机机床行业业以及技技术的不不断进步步而发展展起来的的，它的的内容是是应用成成熟的数数控技术术和经验验，以适适应生产产的具体体要求为为目的，对对现有机机床的局局部结构构进行改改造，并并安装上上新部件件、新装装置、新新附件，用用计算机机控制机机床工作作，提高高机床的的技术性性能指标标，使之之全部或或局部达达到数控控机床的的水平。然
8、而，机机床的数数控改造造不是简简单地将将传统机机床配备备上数控控系统即即可，现现代的数数控技术术，特别别是加工工中心，无论是其支承部件、主传动系统、进给传动系统、刀具系统、辅助功能等部件结构，还是整体布局、外部造型等都已经发生了很大变化，已经形成了数控机床的独特机械结构。因此，我我们在对对普通机机床进行行数控改改造的过过程中，应应在考虑虑各种情情况下，使使普通机机床的各各项性能能指标尽尽可能地地与数控控机床相相接近。1.2 数控改改造的意意义数控机床床比传统统机床有有以下突突出的优优越性，而而且这些些优越性性均来自自数控系系统所包包含的计计算机的的威力。1.2.1可以以加工出出传统机机床加工工
9、不出来来的曲线线、曲面面等复杂杂的零件件。由于于计算机机有高超超的运算算能力，可可以瞬时时准确地地计算出出每个坐坐标轴瞬瞬时应该该运动的的运动量量，因此此可以复复合成复复杂的曲曲线或曲曲面。1.2.2 可可以实现现加工的的自动化化，而且且是柔性性自动化化，从而而效率可可比传统统机床提提高37倍。由于计计算机有有记忆和和存储能能力，可可以将输输入的程程序记住住和存储储下来，然然后按程程序规定定的顺序序自动去去执行，从从而实现现自动化化。数控控机床只只要更换换一个程程序，就就可实现现另一工工件加工工的自动动化，从从而使单单件和小小批生产产得以自自动化，故故被称为为实现了了“柔性自自动化”。1.2.
10、3 加加工零件件的精度度高，尺尺寸分散散度小，使使装配容容易，减减少修配配。1.2.4 实实现多工工序的集集中加工工，减少少零件在在机床间间的频繁繁搬运。1.2.5 拥拥有自动动报警、自自动监控控、自动动补偿等等多种自自律功能能，因而而可实现现长时间间无人看看管加工工。因此，机机床数控控系统改改造后降降低了工工人的劳劳动强度度，节省省了劳动动力减少少了工件件的机床床更换次次数，缩缩短了新新产品试试制周期期和生产产周期，可可对市场场需求作作出快速速反应。1.3 数控改改造的优优点1.3.1 减减少投资资额、交交货期短短。同购购置新机机床相比比，一般般可以节节省600880的的费用，改改造费用用低
11、。特特别是大大型、特特殊机床床尤其明明显。一一般大型型机床改改造，只只花新机机床购置置费用的的1/33，交货货期短。但但有些特特殊情况况，如高高速主轴轴、托盘盘自动交交换装置置的制作作与安装装过于费费工、费费钱，往往往改造造成本提提高23倍，与与购置新新机床相相比，只只能节省省投资550左左右。1.3.2 机机械性能能稳定可可靠，结结构受限限。所利利用的床床身、立立柱等基基础件都都是重而而坚固的的铸造构构件，而而不是那那种焊接接构件，改改造后的的机床性性能高、质质量好，可可以作为为新设备备继续使使用多年年。但是是受到原原来机械械结构的的限制，不不宜做突突破性的的改造。1.3.3 熟熟悉了解解设
12、备、便便于操作作维修。购购买新设设备时，不不了解新新设备是是否能满满足其加加工要求求。改造造则不然然，可以以精确地地计算出出机床的的加工能能力；另另外，由由于多年年使用，操操作者对对机床的的特性早早已了解解，在操操作使用用和维修修方面培培训时间间短，见见效快。改改造的机机床一安安装好，就就可以实实现全负负荷运转转。1.3.4 可可充分利利用现有有的条件件。可以以充分利利用现有有地基，不不必像购购入新设设备时那那样需重重新构筑筑地基。1.3.5 可可以采用用最新的的控制技技术，可根据据技术革革新的发发展速度度，及时时地提高高生产设设备的自自动化水水平和效效率，提提高设备备质量和和档次，将将旧机床
13、床改成当当今水平平的机床床。第2章 数控机机床的原原理及分分类2.1 数控机机床的一一般原理理2.1.1 数数字控制制的基本本概念数字控制制（Nuumerricaal CConttrollNCC），简简称为数数控，是是一种自自动控制制技术，是是用数字字化信号号对控制制对象加加以控制制的一种种方法。数数字控制制是相对对于模拟拟控制而而言的，数数字控制制系统中中的控制制信息是是数字量量，而模模拟控制制系统中中的控制制量是模模拟量。数数字控制制与模拟拟控制相相比有许许多优点点，如可可用不同同的字长长表示不不同精度度的信息息，可对对数字化化信息进进行逻辑辑运算、数数学运算算等复杂杂的信息息处理工工作，
14、特特别是可可用软件件来改变变信息处处理的方方式或过过程，而而不用改改动电路路或机械械机构，从从而使机机械设备备具有很很大的“柔性”。因此此数字控控制已被被广泛用用于机械械运动的的轨迹控控制和机机械系统统的开关关量控制制，如机机床的控控制、机机器人的的控制等等。数字控制制的对象象是多种种多样的的，但数数控机床床是最早早应用数数控技术术的控制制对象，也也是最典典型的数数控化设设备。数数控机床床是采用用了数控控技术的的机床，或或者说是是装备了了数控系系统的机机床。国国际信息息处理联联盟（IInteernaatioonall Feederratiion of Infformmatiion Prooce
15、sssinngIFIIP）第第五技术术委员会会对数控控机床作作了如下下定义：数控机机床是一一种装了了程序控控制系统统的机床床。该系系统能逻逻辑地处处理具有有使用号号码或其其它符号号编码指指令规定定的程序序。定义中所所提的程程序控制制系统，就就是数控控系统（NNumeericcal Conntrool SSysttem）。数数控系统统是一种种控制系系统，它它自动输输入载体体上事先先给定数数字量，并并将其译译码，在在进行必必要的信信息处理理和运算算后，控控制机床床动作和和加工零零件。最最初的数数控系统统是由数数字逻辑辑电路构构成的专专用硬件件数控系系统。随随着微型型计算机机的发展展，硬件件数控系系
16、统已逐逐渐被淘淘汰，取取而代之之的是计计算机数数控系统统（Coompuuterr Nuumerricaal CConttroll）简称称CNCC。CNNC系统统是由计计算机承承担数控控中的命命令发生生器和控控制器的的数控系系统。由由于计算算机可完完全由软软件来确确定数字字信息的的处理过过程，从从而具有有真正的的“柔性”，并可可以处理理硬件逻逻辑电路路难以处处理的复复杂信息息，使数数字控制制系统的的性能大大大提高高。2.1.2 数数控机床床的组成成数控机床床是典型型的数控控化设备备，它一一般由信信息载体体、计算算机数控控系统、伺伺服系统统和机床床四部分分组成，如如图1-1所示示图1-11 数数控
17、机床床的组成成2.1.2.11 信息息载体信息载体体又称控控制介质质，用于于记录数数控机床床加工一一个零件件所必需需的各种种信息，如如零件加加工位置置数据、工工艺参数数等，以以控制机机床的运运动，实实现零件件的机械械加工。常常用的信信息载体体有穿孔孔带、穿穿孔卡、磁磁带、磁磁盘等，并并通过相相应的输输入装置置将信息息输入到到数控系系统中。数数控机床床也可采采用操作作面板上上的按钮钮和键盘盘将加工工信息直直接输入入，或通通过窜行行口将计计算机上上编写的的加工程程序输入入到数控控系统。高高级的数数控系统统可能还还包括一一套自动动编程机机或者CCAD/CAMM系统。由由这些设设备实现现编制程程序、输
18、输入程序序、输入入数据以以及显示示、模拟拟显示、存存储和打打印等功功能。2.1.2.22 计算算机数控控系统计算机数数控系统统是数控控机床的的核心，它它的功能能是接受受载体送送来的加加工信息息，经计计算和处处理后去去控制机机床的动动作。它它由硬件件和软件件组成。硬硬件除计计算机外外，其外外围设备备主要包包括光电电阅读机机、CRRT、键键盘、棉棉板、机机床接口口等。光光电阅读读机是输输入系统统程序和和零件加加工程序序；CRRT供显显示和监监控用；键盘用用于输入入操作命命令及编编辑、修修改程序序段，也也可输入入零件加加工程序序；操作作面板可可供操作作人员改改变操作作方式、输输入整定定数据、启启停加
19、工工等；机机床接口口是计算算机和机机床之间间联系的的桥梁，机机床接口口包括伺伺服驱动动接口及及机床输输入/输输出接口口。伺服服驱动接接口主要要是进行行数/模模转化，以以及对反反馈元件件的输出出进行数数字化处处理并记记录，以以供计算算机采样样；机床床输入/输出接接口是用用于处理理辅助功功能。软软件由管管理软件件和控制制软件组组成。管管理软件件主要包包括输入入输出、显显示、诊诊断等程程序；控控制软件件包括译译码、刀刀具补偿偿、速度度控制、插插补运算算、位置置控制等等部分组组成。数数控装置置控制机机床的动动作可概概括为：2.1.2.22.1 机床主主运动，包包括主轴轴的启动动、停止止、转向向和速度度
20、选择等等 ；2.1.2.22.2 机床的的进给运运动，如如点位、直直线、圆圆弧、循循环进给给的选择择，坐标标方向进进给速度度的选择择等；2.1.2.22.3 刀具的的选择和和刀具的的补偿（长长度、半半径）；2.1.2.22.4 其它辅辅助运动动，如各各种辅助助操作，工工作台的的锁紧和和松开，工工作台的的旋转与与分度和和冷却泵泵的开、停停等。2.1.2.33 伺服服系统它是数控控系统的的执行部部分，包包括驱动动机构和和机床移移动部件件，它接接受数控控装置发发来的各各种动作作命令，驱驱动受控控设备运运动。伺伺服电动动机可以以是步进进电机、电电液马达达、直流流伺服电电机或交交流伺服服电机。 2.1.
21、22.4 机床它是用于于完成各各种切削削加工的的机械部部分，是是在普通通机床的的基础上上发展来来的，但但也做了了很多改改进和提提高，它它的主要要特点是是：2.1.2.44.1由由于大多多数数控控机床采采用了高高性能的的主轴和和伺服传传动系统统，因此此数控机机床的机机械传动动结构得得到了简简化，传传动链较较短；2.1.2.44.2为为了适应应数控机机床连续续地自动动化加工工，数控控机床结结构具有有较高的的动态刚刚度、阻阻尼精度度及耐磨磨性，热热变形较较小；2.1.2.44.3更更多的采采用高效效传动部部件，如如滚珠丝丝杠副、直直线滚动动导轨等等；2.1.2.44.4不不少数控控技术还还采用了了刀
22、库和和自动换换刀装置置以提高高机床各各种效率率。2.2 计算机机控制系系统的工工作原理理2.2.1 输输入 输入给数数控系统统的有零零件加工工程序、控控制参数数和补偿偿数据等等。 2.2.2译码码 输入的的程序段段含有零零件的轮轮廓信息息（起点点、终点点、直线线还是圆圆弧等）、要要求的加加工速度度以及其其它的辅辅助信息息（换刀刀、换档档、冷却却液开关关等）。计计算机依依靠译码码程序来来识别这这些符号号，将加加工程序序翻译成成计算机机内部能能识别的的语言。2.2.3 数数据处理理 数据处理理程序一一般包括括刀具半半径补偿偿、速度度计算是是解决该该加工数数据段以以什么样样的速度度运动的的问题。加加
23、工速度度的确定定也是一一个工艺艺问题。数数控系统统仅仅是是保证这这个编程程速度的的可靠实实现。另另外，辅辅助功能能如换刀刀、换档档等亦在在这个程程序中实实现。2.2.4 插插补 即根据给给定的曲曲线类型型（如直直线、圆圆弧或高高次曲线线）、起起点、终终点以及及速度，在在起点和和终点之之间进行行数据点点的密化化。计算算机数控控系统的的插补功功能主要要由软件件来实现现，目前前主要有有两类插插补方法法：一是是脉冲增增量插补补，它的的特点是是每次插插补运算算结束产产生一个个进给脉脉冲；二二是数字字增量插插补，它它的特点点是插补补运算在在每个插插补周期期进行一一次，根根据指令令进行速速度计算算出一个个微
24、小的的直线数数据段。2.2.5 伺伺服控制制 将计算机机送出的的位置进进给脉冲冲或进给给速度指指令，经经变换和和放大后后转化为为伺服电电机（步步进电机机或交、直直流伺服服电机）的的转动，从从而带动动机床工工作台移移动。2.2.6 管管理程序序 当一个数数据段开开始插补补时，功功能程序序即着手手准备下下一个数数据段的的读入、译译码、数数据处理理。即由由它调用用各个功功能子程程序，且且保证一一个数据据段加工工过程中中将下一一个程序序段准备备就绪。一一旦本数数据段加加工完成成，即开开始下一一个数据据段的插插补加工工。整个个零件加加工就是是在这种种周而复复始的工工程中完完成。2.3 机床数数控系统统的
25、分类类机床数控控系统的的种类很很多，为为了便于于了解和和研究，可可以从不不同的角角度对其其分类。可可以按伺伺服系统统的控制制方式，机机床的运运动轨迹迹，数控控系统功功能水平平分类。一一般地，按按伺服系系统的控控制方式式进行分分类。伺服系统统包括驱驱动机构构和机床床移动部部件，它它是数控控系统的的执行部部分，按按其控制制原理可可分为以以下三类类。2.3.1开环环控制系系统（OOpenn Looop Conntrool SSysttem）典型的开开环伺服服系统如如图1-2所示示，是采采用步进进电机的的伺服系系统。对对于数控控装置发发来的每每一个进进给脉冲冲经驱动动线路放放大并驱驱动步进进电机转转动
26、一个个步距（即即一个固固定的角角度，如如1.55），再再经减速速齿轮带带动丝杠杠旋转，并并通过丝丝杠螺母母副传东东工作台台的移动动。可以以看出工工作台的的移动量量与进给给脉冲的的数量成成正比。显显然这种种开环系系统的精精度完全全依赖于于步进电电机的步步距精度度及齿轮轮、丝杠杠的传动动精度。它它没有测测量反馈馈矫正措措施，所所以对高高精度的的数控机机床往往往不能满满足要求求，但开开环系统统的结构构简单、调调试容易易、造价价低，在在数控机机床的发发展过程程中占有有一定的的重要地地位，现现在仍普普遍采用用。图1-22 开环环伺服系系统方框框图2.3.2 半半闭环控控制系统统（Seemi-cloose
27、dd Looop Conntrool SSysttem）如图1-3所示示，采用用装在丝丝杠上的的角位测测量丝杠杠或电机机轴的转转动量间间接地测测量工作作台的移移动量。它它的优点点就是不不论工作作台位移移的长短短，角位位移测量量元件制制成3660可循环环使用。图1-33 半半闭环伺伺服系统统方框图图半闭环的的意思就就是用丝丝杠（或或电机轴轴）的转转动量与与数控装装置的命命令相比比较（闭闭环），而而另一部部分丝杠杠螺母工工作台的的位移量量不受闭闭环控制制（开环环），故故称为半半闭环。显显然，从从理论上上讲，半半闭环的的精度低低于闭环环，但半半闭环调调试方便便，稳定定性好，角角位移的的测量元元件简单
28、单、价廉廉，所以以配备传传动精度度较高的的齿轮、丝丝杠的半半闭环系系统得到到广泛应应用。2.3.3 闭闭环控制制系统（CClossed Conntrool SSysttem）如图1-4所示示，采用用直线位位移测量量元件，测测量机床床移动部部件工作作台（主主轴箱）的的位置并并将测量量结果送送回与数数控装置置命令的的移动量量相比较较，二者者不相等等而有差差值时，将将此差值值放大外外控制伺伺服电机机带工作作太继续续移动；直至测测量值与与命令值值相等差差值为零零或接近近于零时时停止移移动。从从理论上上讲，闭闭环伺服服系统的的精度取取决于测测量工作作台的精精度，但但实际上上机床的的结构、传传动装置置以及
29、传传动间隙隙等非线线形因素素都会影影响精度度，严重重的还会会使闭环环伺服系系统的品品质下降降甚至引引起振荡荡。图1-44 闭闭环伺服服系统方方框图第3章 C6116机床床数控系系统改造造方案3.1 机床数数控系统统改造方方案要求求C6166机床数数控改造造，在考考虑具体体数控改改造方案案时，基基本原则则是在满满足使用用要求的的前提下下，对机机床的改改动尽可可能减少少，以降降低成本本。C6166车床主主要用于于对中小小型轴类类、盘类类以及螺螺纹零件件的加工工，这些些零件加加工工艺艺要求机机床应完完成的工工作有：控制主主轴正反反转和实实现其不不同切削削速度的的主轴变变速，刀刀架能实实现纵向向和横向
30、向的进给给运动，并并且具备备在换刀刀点自动动改变刀刀位并完完成选择择刀具，加加工螺纹纹时应保保证主轴轴转一转转，刀架架移动11个被加加工螺纹纹的螺距距或导程程。这些些工作就就是数控控化改造造数控系系统控制制的对象象。根据C6616车车床有关关资料以以及数控控车床的的改造经经验，确确定总体体方案为为：采用用单片机机对数据据进行计计算处理理，由II/O接接口输出出步进脉脉冲。经经一级齿齿轮减速速后，带带动滚珠珠丝杠转转动，从从而实现现纵向、横横向进给给运动。3.2CC6166车床的的数控改改造主要要包括以以下两个个方面3.2.1 机机械部分分改造主传动系系统不作作变动，横横向进给给系统和和纵向进进
31、给系统统采用滚滚珠丝杠杠螺母副副替换进进给轴原原有的普普通丝杆杆副，由由电动刀刀架代替替普通刀刀架。3.2.2 电电气控制制系统改改造。伺服控制制采用开开环控制制，在机机械部分分改造完完成后，采采用80031单单片机作作为数控控系统，控控制步进进电动机机驱动纵纵向和横横向进给给运动。其其改造后后结构原原理示意意图如图图3-11所示。图3-11 CC6166型车床床的数控控化改造造结构原原理图数控改造造主要完完成以下下内容：3.2.2.11 数控控系统控控制纵横横两方向向的步进进电机，实实现X、ZZ两轴的的进给运运动；3.2.2.22 将手手动刀架架拆除换换成电动动刀架；3.2.2.33 拆除除
32、丝杠、光光杠进给给箱、溜溜板箱，换换上滚珠珠丝杠螺螺母副；3.2.2.44 在主主轴后端端加一主主轴编码码器，以以便加工工螺纹。改造过程程中，只只保留机机床导轨轨、主轴轴、溜板板、尾座座等部件件，其余余的全部部撤除。带带之以滚滚珠丝杠杠和步进进电机，用用数控系系统来驱驱动各轴轴的运动动。总体体改造如如图3-2所示示。图3-22 CC6166普通车车床的数数控改造造第4章 机械部部分改造造4.1 纵向（ZZ向）进进给系统统的计算算与设计计纵向进给给系统的的改造。即即拆掉原原机床的的进给箱箱和溜板板箱，利利用原机机床进给给箱的安安装孔和和销钉孔孔安装内内有步进进电机和和一对齿齿轮的箱箱体，将将原来
33、的的普通丝丝杠改换换成滚珠珠丝杠螺螺母副。4.1.1 纵纵向进给给系统的的设计经济型数数控车床床的改造造一般是是步进电电机经减减速驱动动丝杠，螺螺母固定定在溜板板箱上，带带动刀架架左右移移动。步步进电机机的布置置，可放放在丝杠杠的任意意一端。对对车床改改造来说说，外观观不必像像产品设设计要求求的那么么高，而而从改造造方便，实实用方面面来考虑虑。一般般都把步步进电机机放在纵纵向丝杠杠的右端端，如图图4-1所所示。图4-11 纵向向进给系系统改造造方案示示意图4.1.2 纵向进进给系统统的设计计计算 已知条件件： 工作作台重量量： WW=7550N时间常数数： T=28ms 滚珠珠丝杠基基本导程程
34、： =8mmm行程： S =7000mmm脉冲当量量: p=0.01mm/sstepp 步距角： =0.775/steep快速进给给速度： =2.5m/miin4.1.2.11 切切削力计计算 由机机床设计计手册可可知，切切削功率率（4-11） 式中中 N电机功功率，查查机床说说明书，NN=4kkW；主传传动系统统总效率率，一般般为0.600.7取取K进进给系统统功率系系数，取取为K=0.996。因此：=40.6650.996=22.4996 kkW 又因为为 （4-2） 所以 式中 v切削削线速度度，取vv=1000m/minn。主切削力力 =611202.4496/1000=1552.77
35、6（kkg ff）=115277.6（NN）由金属属切削原原理可可知，主主切削力力 （44-3）查表得： =1888kgff/=18880MPPa=1 =0.775 =1则可计算算如表33-1所所示：表4-11 计计算结果果222333f（mmm）0.20.30.40.20.30.4112551524418911168772287728377当=15520NN时，切切削深度度=2mmm，走刀刀量=0.33mm，以以此参数数作为下下面计算算的依据据。 从机机床设计计手册中中可得知知，在一一般外圆圆车削时时：=（0.100.6）=（0.150.7） （4-4）取： =0.55Fz=0.551522
36、7.66=7663.88N=0.66Fz=0.6615227.66=9116.55N4.1.2.22 滚珠珠丝杠设设计及计计算综合导轨轨车床丝丝杠的轴轴向力： （44-5）式中 K=1.115， =0.150.118，取取为0.16。则 PP=1.157633.8+0.116（115277.6+8000） =112500.8NN4.1.2.22.1 强度计计算寿命值 （44-6）（4-77）取工件直直径 D=880mmm，查表表得 =150000hh 则： =1000010000.33/3.14806=220r/minn=6020150000/=188最大动负负载 QQ= （4-8）查表得： 运转系系数 =1.2 硬度度系数 =11则 QQ=1.221125