1、指寿命，以转为单位指运动系数，见表，选.。表运转系数运转状态运转系数无冲击运转般运转有冲击运转则滚珠丝杠螺母副的选型从手册或样本的滚珠丝杠副的尺寸系列表中可以找到相应的动负载的滚珠丝杠副的尺寸规格和结构类型，选用时应满足的条件。查表可采用外循环调整预紧的双螺母滚珠丝杠副，.圈列，其额定动负载为，符合的条件。精度等级按表，选为级。表滚珠丝杠行程公差项目符号有效行程精度等级目标行程公差行程变动量公差任意内行程变动量弧度内行程变动量传动效率计算式中指螺旋升角，指摩擦角，滚珠丝杠副的滚动摩擦系数其摩擦角，约等于。则刚度验算先画出此纵向进给滚珠丝杠支承方式草图，如图所示，最大轴向力为，支承间距,丝杠螺母及轴承均进行预紧，预紧力为最大轴向负荷的。图纵向进给系统计算简图计算如下丝杠的拉伸或压。

2、度和平稳性，尽量减少摩擦力，选用滚珠丝杆螺母副。同时，为提高传动刚度和消除间隙，采用预加负荷的结构。齿轮传动也要采用消除齿轮间隙的结构。系统总体方案框图如下图系统总体方案框图第章确定切削用量及选择刀具.科学选择数控刀具选择数控刀具的原则刀具寿命与切削用量有密切关系。在制定切削用量时，应首先选择合理的刀具寿命，而合理的刀具寿命则应根据优化的目标而定。般分最高生产率刀具寿命和最低成本刀具寿命两种，前者根据单件工时最少的目标确定，后者根据工序成本最低的目标确定.选择刀具寿命时可考虑如下几点根据刀具复杂程度制造和磨刀成本来选择。复杂和精度高的刀具寿命应选得比单刃刀具高些。对于机夹可转位刀具，由于换刀时间短，为了充分发挥其切削性能，提高生产效率，刀具寿命可选得低些，般取。对于装刀换刀和调。

3、来计算主切削力式中指车床身上最大加工直径。横切端面时主切削力可取纵切时的。求出主切削里以后再按以下比例分别求出分力和。式中指走刀方向的切削力指垂直走刀方向的切削力。下图为纵切和横切时切削力的示意图。图纵切和横切时切削力的示意图纵车外圆主切削力按经验公式估计算按切削力各分力比例横切端面主切削力可取纵切的。.滚珠丝杠螺母副的计算和选型纵向进给丝杠计算进给轴向力纵向进给这里为三角形导轨式中指颠覆力矩影响的实验系数，综合导轨取.指滑动导轨摩擦系数取之间的值指流板及刀架重力，。则计算最大动负载考虑滚珠丝杠在运转过程中冲击扰动对寿命的影响，则最大动负载的计算公式为式中指滚珠丝杠导程，初选指丝杠转速，指最大切削力条件下的进给速度,可取最高进给速度的，此处取.指使用寿命时间,对于数控机床取.。。

4、试和维修都比较简单。.总体方案确定系统的运动方式伺服系统的选择由于改造后的经济型数控机床应具备定位，直线插补，顺逆圆弧插补，暂停，循环加工，公英制螺纹加工等功能，故应选择连续控制系统。考虑达到属于经济型数控机床加工精度要求不高，为了简化结构降低成本，采用步进电机开环控制系统。数控系统根据机床要求，采用位微机。由于系列单片机具有集成度高，可靠性好，功能强，速度快，抗干扰性强，具有很高的性能价格比等特点，决定采用系列的单片机扩展系统。控制系统由微机部分键盘及显示器接口及光电隔离电路步进电机功率放大电路等组成，系统的加工程序和控制命令通过键盘操作实现，显示器采用数码管显示加工数据及机床状态等信息。机械传动方式为实现机床所要求的分辨率，采用步进电机经齿轮减速再传动丝杆，为保证定的传动精。

5、动传动链要尽可能的短而简单传动效率高以及操作简单方便。首先要考虑些结构方面的问题，考虑结构能否实现如小齿轮的齿根圆是否大于轴的直径，大齿轮的顶圆是否会碰及相邻轴等其次因考虑结构是否合理，如布置是否紧凑，操纵是否方便等。该机床采用双联滑移齿轮变速组，采用窄式排列结构，使机床结构紧凑。主轴变速拟采用通过滑移齿轮的移位来实现，需保证当齿轮与齿轮完全脱开啮合之后，齿轮和齿轮才能开始进入啮合，所以齿轮与齿轮相邻间的距离要大于于滑移齿轮的宽度齿轮与齿轮宽度之和，般,。综合考虑个因素，拟订传动系统图。第章横向进给系统设计计算.选择脉冲当量脉冲当量是衡量数控机床加工精度的个基本技术参数。经济型数控车床车床常采用的脉冲当量是。根据机床精度要求确定脉冲当量纵向.,横向.半径.计算切削力用车床经验公。

6、缩变形量材料弹性模数，对钢来说是等于这个值.,.则指滚珠丝杠按内径定的截面积丝杠导程的变化量为总长度，丝杠上的变形量，由于两端均采用推力球轴承，则值滚珠与螺纹滚道间接触变形由.承载滚珠数量由于滚珠丝杠副施加预应力，且预应力为轴向负载的，则变形.支承滚珠丝杠轴承的轴向接触形变这里采用有预紧时的推力球轴承则查机械设计手册中表，采用型推力球轴承，其,滚动体直径.,滚动体数量，则定位误差规定定位精度稳定性校核滚珠丝杠两端采用推力轴承，不会产生失稳现象，故不需作稳定性校核。二横向进给丝杠计算进给轴向力横向导轨为燕尾形，计算如下由于是燕尾形导轨式中.，.则计算最大动负载查表可采用外循环调整预紧的双螺母滚珠丝杠副，.圈列，其额定动负载为，符合的条件。精度等级按表滚珠丝杠行程公差表，选为级。传。

7、刀比较复杂的多刀机床组合机床与自动化加工刀具，刀具寿命应选得高些，尤应保证刀具可靠性。车间内工序的生产率限制了整个车间的生产率的提高时，该工序的刀具寿命要选得低些当工序单位时间内所分担到的全厂开支较大时，刀具寿命也应选得低些。大件精加工时，为保证至少完成次走刀，避免切削时中途换刀，刀具寿命应按零件精度和表面粗糙度来确定。与普通机床加工方法相比，数控加工对刀具提出了更高的要求，不仅需要冈牲好精度高，而且要求尺寸稳定，耐用度高，断和排性能坛同时要求安装调整方便，这样来满足数控机床高效率的要求。数控机床上所选用的刀具常采用适应高速切削的刀具材料如高速钢超细粒度硬质合金并使用可转位刀片。选择数控车削用刀具在数控加工中，车削平面零件内外轮廓及车削平面常用平底立车刀，该刀具有关参数的经验数。

8、计算已确定纵向进给脉冲当量，滚珠丝杠导程，初选步进电机步距角，可计算出传动比可选定齿轮数为因进给运动齿轮受力不大，模数取。有关参数参照表。表传动齿轮几何参数所处位置纵向横向齿数分度圆直径齿顶圆直径齿根圆直径齿宽中心距.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传动系统折算到电机轴上的总的转动惯量可由下式计算式中指步进电机转子转动惯量指齿轮的转动惯量指滚珠丝杠转动惯量指工件及工作台重量指丝杠导程参考同类型机床，初选反应式步进电机，其转子转动惯量。分别表示齿轮的分度圆直径和齿宽分别表示齿轮的分度圆直径和齿宽分别表示纵向滚珠丝杠的公称直径和支承间距把这些数据代入上式电机力矩计算机床在不同的工况下，其所需转矩不同，下面分别按个阶段计算快速空载起动力矩在快速空载起动阶段，加。

9、如下是车刀半径应小于零件内轮廓面的最小曲率半径，般取。二是零件的加工高度，变速范围较大，单靠无级变速装置有难以实现。而且，无级变速装置的功率扭转特性应同传动链的工作要求相适应，这就要求串联机械有级变速来扩大变速范围并选择合适的无级变速器以满足机床的功率扭矩特性要求。,.即直径为，编程时取刀具半径为.。对于些立体型面和变斜式中切削速度，单位为动，由刀具的耐用度决定主轴转速，单，确定主轴箱结构。，电动机直接驱动主轴不能满足恒功率变速要求，因此需要串联个有级变速箱，以满足主轴的恒功率调速范围。确定转速级数取，则对于数控车床，为了加工端面时满足恒线速度切削的要求，应使转速有些重复，故取拟定转速图和功率特性图如图拟定传动变速系统图拟定传动系统的原则是在保证机床的运动和使用要求的前提下，运。

10、则压杆稳定，为许用稳定性安全系数，般.。计算临界负载式中指丝杠材料弹性模量，对钢指截面惯性矩,丝杠截面惯性矩为丝杠螺纹的底径丝杠两支承端距离丝杠支承方式系数，见表，这里。表滚珠丝杠支承方式系数方式端固定端自由两端简支端固定端简支两端固定则所以此丝杠不会产生失稳。三纵向及横向滚珠丝杠副几何参数其几何参数见表表及滚珠丝杠几何参数名称符号螺纹滚道公称直径导程接触角钢球直径滚道法面半径偏心距螺纹升角螺杆丝杠外径.丝杠内径螺杆接触直径螺母螺母螺纹直径螺母内径.齿轮进给齿轮箱传动比计算纵向进给齿轮箱传动比计算已确定纵向进给脉冲当量，滚珠丝杠导程，初选步进电机步距角，可计算出传动比在闭式软齿面齿轮传动中，齿轮的弯曲强度总是足够的，因此齿数可取多些，推荐取。所以可选定齿轮数为横向进给齿轮箱传动。

11、速度所占的比例较大，具体计算公式如下以上式中指空载起动时折算到电机轴上的加速度力矩指折算到电机轴上的摩擦力矩指丝杠预紧时折算到电机轴上的附加摩擦力矩指传动系统折算到电机轴上的总的转动惯量指电机最大角加速度指电机最大转速指运动部件最大进给速度指脉冲当量指步进电机步距角指运动部件从停止起动到最大快进速度所需时间，这里是指导程的摩擦力，指垂直方向的切削力指工件及工作台重量指导轨摩擦系数，指运动部件的总重量指齿轮降速比按计算指传动链总效率，般可取指滚珠丝杠预加负载，般取，为进给轴向力指滚珠丝杠导程指滚珠丝杠未加预紧时的传动效率，般取。将以前计算所得数据代入则快速移动时所需力矩最大切削负载时所需力矩从上面计算可以看出，和三种工况下，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。

12、效率计算刚度验算横向进给滚珠丝杠支承方式如图所示，最大轴向力为，支承间距,因丝杠长度较短，不需要预紧。图横向进给系统计算简图计算如下丝杠的拉伸或压缩变形量根据,.,.滚珠与螺纹滚道间接触变形对滚珠丝杠副施加预紧力为轴向负载的。由,承载滚珠数量.支承滚珠丝杠轴承的轴向接触形变这里采用有预紧时的推力球轴承则查机械设计手册中表，采用型推力球轴承，其,滚动体直径.,滚动体数量，则定位误差.显然变形量已大于规定的定位精度，应该采取相应的措施修改，因横向溜板空间限制，不宜加大滚珠丝杠直径，故采用贴塑导轨来减少摩擦力，从而减少轴向力，采用贴塑导轨。重新计算如下由此可知滚珠丝杠螺母副和轴承的型号可不改变。此时的变形量为.定位误差规定定位精度稳定性校核临界负载与工作负载之比称为稳定性系数，如果，。

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