内圆磨床的改造设计摘要器.砂轮箱.滚珠丝杠滚珠丝杠的直径，滚珠的列数和圈数，应按当量动载荷选择。由设计条件可知砂轮转速，主电动机功率，则切向磨削力取法向磨削力与切向磨削力之比为因此，丝杠平均速度丝杠平均寿命取为，则因此当量动载荷为查滚珠丝杠样本，选择内循环丝杠。额定动载荷。，符合要求。丝杠直径，导程，浮动反向器内循环。每个螺母滚珠有列，双螺母垫片式预紧。预加载荷为，即，远大于最大载荷的。丝杠副精度为级。刚度为。选择丝杠轴承丝杠采用端轴向固定，端自由方式。固定端采用对角接触球轴承，背对背组配，型号为。轴承寿命该丝杠能满足要求。.半闭环进给系统的精度伺服刚度通常取，取转矩系数为伺服电机反电动势系数，速度环的开环增益，即取电枢直流电阻则滚珠丝杠的螺母的接触强度根据样本手册，丝杠的拉压强度丝杠的拉压强度其中杨氏弹性模量螺母座至固定端最大距离则轴承的轴向刚度因无轴承样本，现取综合刚度定位精度这个误差，加上丝杠任意的导程公差，丝杠轴承的轴向跳动，为，满足定位精度的要求。.导轨的选择导轨运动性质可分为主运动导轨进给运动导轨和移置导轨。主运动导轨的动导轨和支承轨之间，相对运动速度较高。进给运动导轨的动导轨与支承导轨之间相对运动速度较低。移置导轨只用于调整部件之间的相对位置，移置后固定，在加工中没有相对运动。按摩擦性质可分为滑动导轨和滚动导轨。按受力状况可分为开式导轨和闭式导轨。按磨床设计要求选择滚动导轨。选用直线滚动导轨副。.涨紧套涨套的联接特点定心性好可调性好装卸维修方便轴孔不用加工键槽，无应力集中源，承载能力的疲劳强度高轴孔和孔径的精度及配合精度要求不高具有过载安全保护作用涨套已标准化，类型较多，选用计算方便涨套的选用计算选择涨套时应满足结构和承载能力的要求。承载能力应满足传递转矩时承受轴向力时传递转矩和轴向力联合作用时承受径向力时式中传递转矩个涨紧套的额定转矩承受的轴向力个涨紧套的额定轴向力个涨紧套与结合面上的压强涨套内径涨套内环宽度查有关涨紧套样本，现选择型号为的涨套串联，其用于联接电动机伸出端与滚珠丝杠副的轴端。电气系统.概述本机床使用电源为三相交流电机床总容量.，满载电流.，机床电源开关的断流脱扣电流，机床内电源引线为.，建议用户使用熔断器和的电源线引入机床。本机床控制电压，照明及信号灯由单独的变压器供电电压分别为交流。.机床夹紧动作本机床夹紧动作由气动系统采用三件套分水滤气器减压阀，油雾器组成空气过滤组合，对气源处接来的高压气体进行充分过滤润滑，减压，再通过残压释放阀通向电磁换向阀，控制工件夹紧松开动作根据用户特殊要求而设定。.工件夹紧工件夹紧，松开动作由电磁换向阀控制，断电夹紧，通电是断开。.维护检查.要定期检查空气过滤器，油雾器的标准树脂杯及油雾器的滴油窗上是否有裂纹，伤痕或其他缺陷，若有上述现象，应更换新的杯子和滴油窗或使用金属杯。若污浊，应更换新的杯子和滴油窗。．要定期确认空气过滤器，油雾器的标准树脂杯及油雾器的滴油窗是否被污浊。若污浊，应更换新的杯子和滴油窗。洗净可使用家庭用的中性洗涤剂，用其他洗涤剂会损坏。.空气过滤器内的冷凝水位超过上限水位时应该排放，以免冷凝水流入两侧，造成元件动作不良。．油雾器应使用透平油号气添加剂，使用除此以外的油会造成元件损坏或动作不良。图.电气系统冷却系统工件冷却电动砂轮轴冷却和金刚笔冷却均由冷却系统三只冷却离心泵经电气系统指令控制，所以冷却液的开和停均可由程序控制。电动砂轮轴冷却液循环确保砂轮轴正常工作，通过电气保护在无液循环，模具是不会工作的。工作冷却液部分从床头箱尾部进入工件主轴孔内的喷管提供冷却，另部分通往固定在工件防护罩上的喷嘴。前内圆磨床的改造设计摘要整个驱动系统的核心。依据自身程序及行程开关控制液压系统油路走向及液压缸的运动来驱动进给。图.液压驱动方式液压驱动方式传动功率大，低速平稳，有过载保护能力，传动布置灵活，但是进给精度不高，效率相对较低。机械传动机械传动通过齿轮传动如图将转速通过丝杠螺母转换成直线运动，般需求较高的制造精度和安装精度。图.机械传动方式齿轮传动传动比精确，结构紧凑，工作可靠，使用寿命长，但是加工安装调整的精度要求高，否则会严重影响加工精度。伺服电机驱动伺服进给系统组成如图图.伺服驱动方式进给伺服系统的要求稳定性精度高快速响应性调速范围大低速大转矩输出进给伺服系统的性能主要取决于组成系统的机电两部分的匹配，即机电参数配合的协调性。进给伺服系统的控制方式分为开环控制，半闭环控制，闭环控制。开环控制图.开环控制方式开环控制系统图如图工作台位移量的控制数控装置发出进给脉冲，经驱动电路放大，驱动电路，步进电动机收到伺服驱动电路的脉冲信号，开始运转，转换为步进电动机的角位移量，再经过减速齿轮滚珠丝杠螺母螺母移通过机械部件将转动转换为工作台直线运动位移量。工作台进给速度的控制进给脉冲频率经驱动后，就转化为步进电动机定子绕组中电流的通断电变化的频率进而决定了步进电动机的转速，步进电动机的转速再经过减速齿轮滚珠丝杠螺母体现为工作台的进给速度。改变步进电动机输入脉冲信号的的循环顺序，即可改变步进电动机定子绕组的电流通断循环的顺序，从而实现电动机正反转，相应工作台的运动方向也会改变。在管理中采用开环控制具有作用时间点控制成本低等优点，在外界干扰较小的情况下，有定的控制作用。但是这种控制无反馈机制，无法发现和纠正计划和实施中与预定目标的偏差，缺乏抗干扰能力，不能进行误差修正。在控制轴的进给运动时，没有位置检测元件速度检测元件，无法给予进给运动位置修正，控制精度不高，影响系统工作精度，从而影响到工件的磨削精度。半闭环控制图.半闭环驱动方式半闭环控制系统图如图所示，半闭环系统与开环系统不同，它所采用的是伺服电机，伺服电机半闭环控制系统是在开环控制系统的伺服机构中装有角位移检测装置，通过检测伺服机构的滚珠丝杠转角，间接检测移动部件的位移，然后反馈到数控装置的比较器中，与输入原指令位移值进行比较，用比较后的差值进行控制，使移动部件补充位移，直到差值消除为止的控制系统。由于半闭环控制系统将移动部件的传动丝杠螺母不包括在环内，所以传动丝杠螺母机构的误差仍会影响移动部件的位移精度，由于半闭环控制系统调试维修方便，稳定性好，目前应用比较广泛。半闭环控制系统的伺服机构所能达到的精度速度和动态特性优于开环伺服机构，为大多中小型数控机床所采用。闭环控制图.闭环驱动方式闭环控制是种自动控制系统，其中包括功率放大和反馈，使输出变量的值响应输入变量的值。数控装置发出指令脉冲后，当指令值送到位置比较电路时，此时若工作台没有移动，即没有位置反馈信号时，指令值使伺服驱动电动机转动，经过齿轮滚珠丝杠螺母副等传动元件带动机床工作台移动。装在机床工作台上的位置测量元件，测出工作台的实际位移量后，后反馈到数控装置的比较器中与指令信号进行比较，并用比较后的差值进行控制。若两者存在差值，经放大器后放大，再控制伺服驱动电动机转动，直至差值为零时，工作台才停止移动。在理论上，如果不考虑外部因素，全闭环控制比半闭环控制可能会提高基础的定位精度。但如果不能很好的解决机床发热环境污染温升振动安装等因素，会出现全闭环不如半闭环的现象。短时间内可能会有效果，但时间长，灰尘温度变化对光栅尺的影响，将严重影响测量反馈数据，从而失去作用。同时光栅尺出现问题后，会产生报警，造成机床不能工作。综上所述本次设计中采用了半闭环控制进给驱动。二.丝杠的的选择滚珠丝杆是将回转运动转化为直线运动，或将直线运动转化为回转运动的理想的产品。滚珠丝杆由螺杆螺母和滚珠组成。它的功能是将旋转运动转化成直线运动，这是滚珠螺丝的进步延伸和发展，这项发展的重要意义就是将轴承从滚动动作变成滑动动作。由于具有很小的摩擦阻力，滚珠丝杠被广泛应用于各种工业设备和精密仪器。本次设计采用滚珠丝杠。三.导轨的选择滚动导轨在数控机床中有广泛的应用。相对普通机床所用的滑动导轨而言，它有以下几方面的优点定位精度高直线滚动导轨可使摩擦系数减小到滑动导轨的。由于动摩擦与静摩擦系数相差很小，运动灵活，可使驱动扭矩减少，因此，可将机床定位精度设定到超微米级。降低机床造价并大幅度节约电力采用直线滚动导轨的机床由于摩擦阻力