统的设计与计算进给伺服系统的控制方式的选择伺服系统机械传动结构设计特点伺服电动机的选择计算选择伺服电机的三个指标及其计算电动机转子惯量与负载惯量匹配空载加速转矩电动机的选择滚珠丝杠副滚珠丝杠特点滚珠丝杠的消隙和预加载荷滚珠丝杠的支承滚珠丝杠的选择计算选择丝杠轴承半闭环进给系统的精度伺服刚度滚珠丝杠的螺母的接触强度丝杠的拉压强度轴承的轴向刚度综合刚度定位精度导轨的选择涨紧套涨套的联接特点涨套的选用计算电气系统概述机床夹紧动作工件夹紧维护检查冷却系统润滑系统润滑油的选择注意事项使用和维修其他润滑结论与展望结论不足之处与未来展望致谢参考文献附录内圆磨床的改造设计绪论本课题的研究内容和意义磨削技术及磨床技术在机械制造行业占有极其重要的位置，磨削技术发展很快，在机械加工中起着非常重要的作用。随着高精度高硬度机械零件数量的增加，以及精密铸造和精密锻造工艺的发展，磨床的性能品种和产量都在不断的提高和增长。国内外的发展概况由于内圆磨床应用十分广泛，近年来，磨削技术得到了飞速发展，各种磨削新技术新工艺和新成品层出不穷。国际上有不少著名制造商，如日本的三井，德国的，瑞士的，意大利的等。在发展数控内圆磨床生产数量的同时，还要努力提高数控磨床的质量和精度。由于砂轮的使用，强力磨削突破传统磨削的限制，生产倍率成倍提高，目前磨削线速度已高达，大吃深缓进给的强力磨削也得到了广泛应用。现代高精度磨削技术的发展，磨削尺寸精度达到，表面粗糙度达到，磨削表面变质层的残留应力均很小，明显提高了加工零件的质量。数控是内圆磨床发展的重要方面。在相当长的时期里，国外磨床的数控化率远远低于车床和铣床。在近十年来，由于数控技术的发展，适用于磨床的数控系统也有了较大发展，数控系统的性价比大大提高。目前国内高速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。毕业设计任务书届题目内圆磨床的改造设计系院机电工程系专业机电体化班级机电高职班学号学生姓名周镁指导教师陈笑梅副教授上交日期毕业设计论文任务书题目及专题题目内圆磨床的改造设计专题二课题来源及选题依据本课题来源于与无锡开源机床集团有限公司合作改造项目。磨床是金属切削行业的个重要分支，随着工业的发展，对机械零件的加工精度及表面粗糙度的要求日益提高，磨削加工显得更加重要，当前的磨削技术已无法满足要求，所以要提高磨削技术的水平以达到现代工业磨削加工所要求的的精度和效率。尤其在汽车电力船舶冶金军工航空航天等行业。数控内圆磨床对被加工零件的适应性很强，具有较高的生产率加工精度和稳定的加工质量。为了提高加工精度尺寸精度，本次设计针对数控内圆磨床进给部件进行改造设计。三本设计论文或其他应达到的要求在了解磨床的基础上，设定改造方案。完成改造后的磨床的磨头部件改造设计，绘制磨头装配图完成内圆磨床的非标准零件图设计，绘制三张零件图完成设计说明书份，有方案拟定，必要的分析计算。摘要本次设计主要针对数控磨床做部分改造，以适应加工产品时可以简单加工精确定位保证尺寸，提高加工效率，减轻工人劳动强度。此次改造对机床的导轨和驱动等进给部件做定的修改，以适应产品的需要，保证在生产中的精度及效率。液压驱动对重复定位及尺寸的精度很难保证，使得在生产中很难提高效率。改用伺服电机驱动进给部件，可以保证机床的重复定位，使产品的精度不会因为操作者的原因而无法得到保证。导轨是数控控制精度的个方面，数控方式对导轨要求是具有高灵敏度，低摩擦阻力，高寿命等，所以对导轨的要求也比较高。般的磨床采用的是滚动导轨，精度较低，摩擦阻力大，寿命不高，所以本次设计导轨采用的是滚动导轨丝杠是控制精度的另个方面，以前沿用的滑动丝杠传动效率低目录摘要目录绪论本课题的研究内容和意义国内外的发展概况本课题应达到的要求总设计方案主要规格与参数总设计方案分析与选定机导程精度低，不能满足高精度高效率的要求，因此该用滚珠丝杠，滚珠丝杠传动系统是以滚珠为媒介的滚动螺旋传动的体系，它的传动效率高，是传统滚珠丝杠的倍，运动平稳性好，精度高，较高的耐用性，可靠性高，无间隙，刚性好。对于生产时产品的尺寸能进行补偿，保证产品致性。另外对于产品的变更能及时进行调整，以适应不同的产品，尽量降低加工成本。关键词内圆磨床数控伺服，术学院本机床采用第二种反馈装置。伺服系统机械传动结构设计特点为确保伺服系统的定位精度和工作稳定性，在机械传动结构设计要求无间隙低摩擦低惯量高精度高谐振以及高的阻尼比。为达到这些要求，设计中应尽量采用低摩擦传动副，如滚动导轨静压导轨滚珠丝杠等，通过选用最佳降速比来降低惯量，采用预紧的办法来提高传动刚度，采用消隙方法减少反向死区误差等，其中最重要的是提高传动刚度和降低惯量。伺服电动机的选择计算选择伺服电机的三个指标及其计算最大切削负载转矩下不得超过电动机的额定转矩，折算到电动机轴的最大切削负载为，式中丝杠上最大的轴向载荷，等于轴向进给力加导轨的摩擦力丝杠导程滚珠丝杠的机械效率级，级以下因滚珠丝杠螺母预加载荷引起的附加摩擦转矩滚珠丝杠轴承的摩擦转矩传动比最大载荷，丝杠导程。查看丝杠样本，丝杠螺母副的摩擦系数，摩擦力。查轴承样本，单个型的轴承摩擦力矩为，故对轴承为。丝杠与伺服电机直联，故。则最大切削负载转矩为电动机转子惯量与负载惯量匹配惯量由两部分组成电动机伺服转子惯量和负载惯量，。负载惯量为磨架部分工件的质量滚珠丝杠联轴器的惯量折合到电动机上的当量值。匹配条件内圆磨床的改造设计磨架部分总重量，则磨架部分惯量为丝杠直径则丝杠惯量为涨紧套联轴器惯量则负载惯量为电动机惯量应符合，即根据以上计算，可初选伺服电动机。选用交流伺服电动机为三菱公司生产的，型号为。它的额定转矩为，大于最大负载转矩，它的转子惯量，大于负载惯量丝杠的直径，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因此当量动载荷为岳阳职业技术学院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内圆磨床的改造设计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，满足匹配条件。空载加速转矩空载加速转矩，这个输出转矩发生在阶跃指令加速时，要求的加速时间为的时间常数，，说明这种电机具有足够的加速能力。电动机的选择选择电动机的主要性能参数最高转速额定转速顺势容许旋转速度岳阳职业技术学院额定转矩最大转矩功率比率惯性矩重量滚珠丝杠副滚珠丝杠特点滚珠丝杠式数控机床伺服驱动的重要部件之。它的优点有传动效率高，般可达以上运动平稳，摩擦力小，灵敏度高，低速无爬行可以预紧，消除丝杠副的间隙，提高轴向接触刚度定位精度和重复定位精度高使用寿命长同步性好，用几套相同的滚珠丝杠副同时传动几个相同的部件或装置时，可获得较好的同步性使用可靠，润滑简单，维修方便不自锁，可逆向传动滚珠丝杠的消隙和预加载荷消除间隙和预加载荷有多种方法。在机床上采用的是双螺母法。预紧应根据以下原则滚注丝杠副的预加载荷，应不低于丝杠最大轴向载荷的。滚珠丝杠的支承滚珠丝杠常用的支撑方式有端轴向固定段自由，常用于短丝杠和竖直安装的的丝杠端固定端