速空载起动力矩起在快速空载起动阶段，加速力矩占的比例较大，具体如下起起动加速时间折算到电机轴上的摩擦力矩附加摩擦力矩滚珠丝杠副未预紧时传动效率上述三项合计起快速移动时所需力矩快快最大切削负载时所需力矩切切从上面计算可以看出，起快和切三种工况下，以快速空载起动所需力矩最大，以此作为初选步进电机的依据当步进电机为三相六拍时最大静力矩型最大静转矩为。大于所需最大静转矩，可作为初选型号，但还必须进步考核步进电机起动矩频特性和运行矩频特性。计算步进电机空载起动频率和切削时的工作频率综合考虑，查表选用型直流步进电机，能满足使用要求。六结论本课题的目的通过对立式铣床的进给系统的数控改造来了解并掌握普通铣床进给系统的数控化改造，改造后的铣床基本上达到了设计的要求，提高了机床的纵向和横向的精度，使分辨率达到了，并能够进行特殊的零件加工和复杂的零件加工。提高加工效率，加工的零件精度变高，降低操作人员的劳动强度。在做毕业设计的这段时间里，针对这个课题，我查阅了大量资料，制定出了改造方案，按照老师的总体进程安排，最后准时的完成本次设计。在这次设计中碰到了种种困难，比如刚开始有些参考书籍不容易借到再来是进程安排的探索，怎样的进程安排才能及时的完成设计等等。在这次的设计中我学到了很多东西，我尤其感觉到细心的重要性，很多事都是由件件小事组成，这就需要比较细心的去做事才能做好。由于知识经验不足，在些地方可能有些，希望各位老师能见谅。毕业设计是大学的最后门课程，我深感荣幸能够遇到王仁德副教授如此负责认真的老师来指导我完成这最后课，为我的大学生活划上个完满的句号。毕业设计期间，王老师以严谨的治学态度对我们的设计进行严格的要求，以其渊博的知识为我们的设计解难释疑，以其平易近人的态度来指导我们。从王老师那里我们学会如何设计，更学会了丝不苟的学习精神，他的那种工作态度使我终身受益。在此，我对王老师的指导帮助表示非常的感谢，感谢王老师带领我接触学习了数控机床改造的设计，在我的脑海中形成了种设计的思维。拓宽了我的知识面，也为我日后的工作学习提供了个新的平台新的起点。从王老师那里能够学到的不仅仅是专业方面的知识，也学会了许多做人处事的道理。大学生活四年，我也非常感谢我的母校，给我提供了良好的学习生活环境，从内心深处深深的感激那些曾经教导我的老师，让我能顺利的完成这四年的大学生活，还有我的同学和朋友们，感谢他们对我的帮助支持与鼓励，是你们陪伴我度过了大学这美好的时光，这将是我生都无法忘却的经历。将来步入社会，学会以诚待人，用心和各界人事交流。本人能力有限，在设计过程中难免会出现些疏漏，敬请各位老师批评指正我我定虚心接受老师对我的悉心教导,此致敬礼参考文献成大先机械设计手册化学工业出版社,晏初宏数控机床结构机械工业出版社,文怀兴数控铣床设计化学工业出版社,刘朝儒，高政机械制图高等教育出版社,李善术数控机床及其应用机械工业出版社,文怀兴数控铣床设计中国人民大学出版社,王爱玲现代数控机床结构与设计兵器出版社,甘永立几何量公差与检测上海科学技术出版社,吴振彪机电综合设计指导中国人民大学出版社,文怀兴夏田数控机床系统设计化学工业出版社,杨恢先，黄恢先单片机原理及应用国防科技大学出版社,吴宗泽，罗圣国机械设计课程设计手册高等教育出版社,刘文波，段智敏数控机床结构原理与编程技术东北大学出版社,丝杠两支承端距离丝杠支承方式系数，从表中查出，端固定，端简支故此丝杠不会产生失稳。向横向进给丝杆计算进给牵引力综合型导轨的牵引力为其中,,计算最大动负载滚珠丝杠螺母副的选型可采用外循环螺纹调整预紧的双螺母滚珠丝杠副，列圈，其额定动负载为,精度选为级传动效率计算刚度验算图横向计算进给简图如图所示纵向进给滚珠丝杠支承方式，最大牵引力为，支承间距，计算如下丝杠的拉伸或压缩变形量故滚珠与螺纹滚道间接触变形系列列圈滚珠和螺纹滚道的接触变形量固进行了预紧拉伸，故其拉压刚度可以提高倍。其实际变形量支承滚珠丝杠的轴承的轴向接触变形采用推力球轴承,滚动体直径，滚动体数量此丝杠不会产生失稳。三齿轮传动比计算纵向进给齿轮传动比计算式中脉冲当量滚珠丝杆导程步进电机步距角上述三项合计起快速移动时所需力矩快快最大切削负载时所需力矩切切从上面计算可以看出，起快和切三种工况下，以快速空载起动所需力矩最大，以此项作为初选步进电机的依据。当步进电机为五相十拍时最大静力矩按此最大静转矩从表查出，型最大静转矩为。大于所需最大静转矩，可作为初选型号，但还必须进步考核步进电机起动矩频特性和运行矩频特性。计算步进电机空载载起动频率和切削时的工作步频率型步进电机允许的最高空载起动频率为，运行频率为，步进电机起动矩频特性和运行矩频特性曲线如图所示。从图看出，当步进电机起动时，起时，远远不能满足此机床所要求的空载起动力矩直接使用则会产生失步现象，所以必须采取升降控制用软件实现，将起动频率降到时，起动力矩可增加到，然后在电路上再采用高低压驱动电路，还可将步进电机输出力矩扩大倍左右。起动矩频特性运行矩频特性图型步进电机矩频特性当快速运动和切削进给时，型步进电机运行矩频特性图完全可以满足要求。横向进给步进电机计算和选型等效转动惯量计算式中步进电机转子转动惯量,初选反应式步进电机，齿轮的转动惯量滚珠丝杠转动惯量横向进给齿轮传动比计算已知模数取，有关齿轮的参数如下表所示表齿轮传动比参数齿数分度圆齿顶圆齿根圆齿宽中心距四步进电机的计算和选型纵向进给步进电机计算等效转动惯量计算式中步进电机转子转动惯量齿轮的转动惯量滚球丝转动惯量。参考同类型机床，初选反应式步进电机，其转孖转惯量。代入上式考虑步进电机与传动系统惯量匹配问题。基本满足惯量匹配的要求。电机力矩计算机床在不同的工况下，其所需转矩不同，下面分别按各阶段计算快速空载起动力矩起在快速空载起动阶段，加速力矩占的比例较大，具体计算公式如下起将数据代入，式中各符号意义同前。起动加速时间折算到电机轴的磨擦力矩附加磨擦力矩，以降低成本，缩短改造周期。机械结构改装部分应注意装配的工艺性，考虑正确的装配顺序，保证安装调试拆卸方便需经常调整的部位调整应方便。选择脉冲当量根据机床精度要求确定脉冲当量，向步，向步半径计算铣削力根据机床手册式中系数见表铣削接触弧深宽度每齿进给量切厚铣刀直径铣削深度铣刀齿数因此最大水平拖力以下按计，可以满足最大切削力要求。二滚珠丝杆螺母副的计算和选型向纵向进给丝杆计算进给牵引力向纵向进给为燕尾型导轨则式中切削分力移动部件重量导轨上的摩擦系数考虑颠复力矩影响的实验系数对圆柱铣刀加工，各切削分力有,,,取中间值,，，则而插补平面内合力在周的切削过程中取平均切削力为计算最大动负载选用滚珠丝杆副的直径时，必须保证在定轴向负载作用下，丝杆在回转万转转后，在它的滚道上不产生点蚀的现象，这个轴向负载的最大值即称为该滚珠丝杆能承受的最大动负载，可用下式计算式中寿命,以转为单位丝杆转速用下式计算最大切削条件下的进给速度,取丝杆导程,使用寿命，对于数控机床运用系数见表取滚珠丝杆螺母副的选择可采用外循环螺纹调整预紧的双螺母滚珠丝杆副，圈列，其额定动负载，精度等级按选为级。传动效率计算式中螺旋升角,磨擦角取滚动磨擦系数刚度计算图纵向计算进给简图如图所示纵向进给滚珠丝杠支承方式，最大牵引力为，支承间距，计算如下丝杆的拉伸或压缩变形量在工作负载作用下引起每导程的变化量工作负载滚珠丝杠的导程材料弹性模数，钢滚珠丝杠横截面积按内径确定用于拉伸，用于压缩