空载起动转距在快速空载起动阶段，加速转矩占的比例较大，具体计算公式如下式中快速空载起动转矩空载起动时折算到电机轴上的加速转矩折算到电机轴上的摩擦转矩由于丝杠预紧时折算到电机轴上附加摩擦转矩。摩擦转矩式中导轨摩擦力垂直方向的切削力运动部件的总重量导轨摩擦系数，取齿轮降速比传动链总效率，般取。河北科技学院毕业设计论文空载起动时折算到电机轴上的加速转矩式中折算到电机轴上的总等效转动惯量电机最大角加速度电机最大转速运动部件最大快进速度脉冲当量步进电机步距角，运动部件从停止起动到加速到最大快进速度所需要的时间起动加速时间。附加摩擦转矩式中滚珠丝杠预加负载，般取，为进给牵引力滚珠丝杠导程滚珠丝杠未预紧时的传动效率，般取。河北科技学院毕业设计论文上面三项合计为快速移动时所需的转矩最大切削负载时所需转矩式中折算到电机轴上的切削负载转矩，与前同。折算到电机轴上的切削负载转矩式中进给方向的最大切削力其余符号同上。从上面的计算可以看出和三种工作情况下，以快速空载起动转矩最大，即以此项作为较核步进电机转矩的依据。河北科技学院毕业设计论文查表知，当步进电机为五相十拍时，，则最大静转矩为而型步进电机最大转矩为,大于所需要的最大静转矩，可以满足此项要求。较核步进电机的起动频率特性和运行矩频特性前面已经计算出此机床最大快移时需步进电机的最高起动频率为，切削进给时所需的电机运行频率为。从步进电机的技术数据中知，型步进电机允许的最高起动频率为，运行频率为，在从型步进电机的起动矩频特性和运行曲线如图所示看出，当步进电机起动时，时，，远远不能满足此机床所需要的空载动力矩，直接使用则会产生失步现象，所以必须采取升降速控制用软件实现，将起动频率降到时，起动转矩可增高到，然后在电路上采用高低压驱动电路，还可以将步进电机的输出转矩再扩大倍左右。当快速运动和切削进给时，型步进电机运行矩频特性完全可以满足要求，如下图所示。图型步进电机矩频特性横向步进电机的选型河北科技学院毕业设计论文横向及垂直方向步进电机的计算与较核方法和过程与纵向进给步进电机相同，此处略。经计算和类比，决定横向采用型，垂直方向进给把进待年纪的选型初选步进电机的型号计算步进电机的负载转矩估算步进电机的起动转矩计算最大静转矩计算步进电机的运行频率和最高起动频率初选步进电机的型号根据估算出的最大静转距查得最大静转距为，可以满足要求，考虑到此经济型数控铣床有可能使用较大的切削用量，应选稍大转距的步进电机，以便留有定的余量，另方面，与国内同类型机床类比，决定采用步进电机，查得步进电机最高空载起动频率,不能满足的要求，此项指标可以暂时不，可以用软件升降速程序来解决。较核步进电机的转矩等效转动惯量的计算计算简图见图传动系统折算到电机轴上的总的转动惯量可由河北科技学院毕业设计论文下试计算考同类机床，初选反应式步进电机，其转子转动惯量,则电机转矩计算机床在不同的工况下，其所需要的转矩不同，下面分别计算。快速空载起动转矩上述三项合计为河北科技学院毕业设计论文快速移动时所需的转矩最大切削负载时所需转矩从上面的计算可以看出和三种工作情况下，以快速空载起动转矩最大，即以此项作为较核步进电机转矩的依据。查表知，当步进电机为五相十拍时，，则最大静转矩为而型步进电机最大转矩为,大于所需要的最大静转矩，可以满足此项要求。较核步进电机的起动频率特性和运行矩频特性前面已经计算出此机床最大快移时需步进电机的最高起动频率为，切削进给时所需的电机运行频率为。从步进电机的技术数据中知，型步进电机允许的最高起动频率为，运行频率为，在从型步进电机的起动矩频特性和运行曲线如图所示看出，当步进电机起动时，时，，远远不能满足此机床所需要的空载动力矩，直接使用则会产生失步现象，所以必须采取升降速控制用软件实现，将起动频率降到时，起动转矩可增高到，然后在电路上采用高低压驱动电路，还可以将步进电机的输出转矩再扩大倍左右。当快速运动和切削进给时，型步进电机运行矩频特性完全可以满足要求，如下图所示。河北科技学院毕业设计论文图型步进电机矩频特性进给伺服系统机械部分结构设计进给伺服系统即进给驱动装置，驱动装置是指步进电机的旋转运动边为工作台直线运动的整个传动链主要包括减速装置丝杠螺母副及导向元件等。数控铣床对进给系统的要求主要有传动传动精度系统的稳定性和动态响应特性灵敏度等。传动精度包括动态误差稳态误差和静态误差，即伺服系统的输入量与驱动装置的实际位移量的精确程度。系统的稳定性是指系统在启动状态下或受外界干扰作用下，经过几次衰减振荡后，能迅速地稳定在爱新的或呀的平衡状态的能力。动态响应是系统响应时间及驱动装置的加速能力。为确保数控铣床进给伺服系统的传动精度，系统的稳定性和动态响应性，对驱动装置机械结构的要求是要消除间隙，减少摩擦，减少运动惯量，提高部件精度和刚度。进给伺服系统传动齿轮间隙的消除数控铣床在加工过程中，经常变动移动方向。当铣床进给方向改变时，由于齿侧存在间隙会造成指令脉冲丢失，并产生反向死区从而影响加工精度，因此，不许采取措施消除齿轮传动中的间隙。纵向及横向进给系统传动齿轮间隙的消除纵向横向传动齿轮间隙的消除采用双片斜齿轮消除间隙机构，如下图，厚齿轮同时与两个相同齿数的薄齿轮啮合，薄齿轮有平键与轴联接，互相不能相对转动。两个薄齿轮的齿形拼装在起加工，并与键槽保持确定的位置。调整螺母，即可以靠弹簧自动消除间隙河北科技学院毕业设计论文图双片斜齿轮消除间隙机构垂直进给系统传动齿轮间隙的消除由于垂直进给系统采用圆锥齿轮传动，因此可采用周向弹簧调整法如图。将大圆锥齿轮加工成和两部分，齿轮的外圈上带有三个周向圆弧槽，齿轮的内圈的端面带有三个凸爪套装在圆弧槽内，弹簧的两端分别顶在凸爪和襄块上，使内外圈锥齿错位，起到消除间隙的作用。为了安装方便，用螺钉将内外圈相对固定，安装完毕后将螺钉卸去。河北科技学院毕业设计论文图压力弹簧消除间隙机构升降台自动平衡装置工作原理及调整升降台自动平衡装置的结构如下图所示，有摩擦离合器和单向超越离合器构成，其工作原理是当圆