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摘要随着科学的发展，机床已经从过去的手动机床发展成自动机床，现在数控机床应用非常广泛。
数控立式车床是主要的数控产品，国内外需求量也非常大。
其高精度的关键部分就体现在主轴的控制上。
本设计是用德国SIEMENS公司的可编程控制器（PLC）S7-200，作为主控制器；德国SIEMENS 公司的6RA7075直流调速器、 Z4直流电机组成的直流调速装置，采用直流调速实现高效、准确的机床主轴控制，并给出了电气原理图以及操作说明。
本设计控制简单，实现功能强大，调速范围宽，力矩大，过载能力强。
可以应用于重型立式车床，提高重型立车主轴的控制精度，进而保证其加工精度。
关键词：数控立车；直流调速装置；可编程控制器AbstractWith the development of science, machine tools, manual machine tools have been developed from the past into the automatic machine tools, CNC machine tools are now widely used. CNC vertical lathe CNC products are the major domestic and foreign demand is also very large.A key part of its precision is reflected in the control of the spindle.This design is the German company SIEMENS PLC S7-200, as the main controller; German company SIEMENS 6RA7075 DC converter, Z4 DC motor comprising DC converter, DC speed control for efficient and accurate machine tools of various spindle control, and gives the electrical diagrams and instructions. The design of simple control, to achieve powerful, wide speed range, torque, strong overload capacity. Can be applied to heavy-duty vertical lathes, heavy duty vertical lathe spindle to improve the control precision, and thus guarantee its accuracy.Keywords: CNC Vertical Lathe; DC converter; Programmable Controller目录摘要Abstract第一章绪论1.1 课题背景1.2数控立车主轴控制装置的发展现状1.3 课题研究的主要内容第二章数控立车主轴控制装置硬件设计2.1 方案选择1 交流调速2 方案二直流调速2.2 方案选择2.3 可编程序控制器接口设计1 可编程控制器的选择2 可编程控制器接口电路的设计及其功能2.4 数控立车主轴控制装置设计1 主轴电机的选择2 数控立车主轴控制装置设计2.5急停按钮的设计2.6 直流调速装置的参数设定1 简易操作控制面板（PUM）2 舒适性操作控制面板（OP1S）第三章数控立车主轴控制软件设计1 程序流程图2 程序第四章主轴操作说明1 主轴启动前准备工作2 主轴操作说明3 元器件目录结论参考文献致谢第一章绪论1 课题背景数控技术被广泛用于世界各国制造业，以提高制造能力和生产水平，提高对动态多变市场的竞争力和适应力。
经济型数控车床电动刀架PLC控制电路设计近年来，数控技术在机械加工行业中得到了广泛的应用。
数控（Numerical Control）简称NC，是利用数字信息进行工控的一种技术。
在数控设备中，电动刀架是重要的组成部分之一，其用于自动更换刀具，提高机床的加工效率。
在本篇文章中，我将介绍一种经济型数控车床电动刀架PLC （Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器）控制电路的设计。
该设计采用的是简单且成本较低的电路结构，适用于小型工厂或个人车间的数控车床。
首先，我们来介绍电动刀架的原理。
电动刀架由电机、传动装置和刀架组成。
传动装置可以使刀架在机床的X、Z轴上进行移动，并且只有在传动装置工作时，电动刀架才能进行刀具的更换。
刀具的选择通常通过对刀片的转动角度进行控制，采用PLC进行控制可以实现刀具的自动选择。
PLC控制电路设计如下：1.电机控制电路为了控制电动刀架的移动，我们需要使用一个电机来驱动传动装置。
这里我们选择步进电机，因为步进电机具有高效、低功率、低噪音等优点。
电机控制电路可以使用L298N驱动芯片，该芯片具有良好的防抖动能力，能够实现步进电机的准确控制。
2.传感器控制电路传感器用于检测刀架的位置。
我们可以使用限位开关或光电开关作为传感器，当刀架到达预定的位置时，传感器将发送信号给PLC，PLC根据信号来控制电机的停止或移动。
在电路设计中，需要考虑传感器输出信号的电平转换和防抖动电路的设计。
3.PLC控制电路PLC控制电路是整个系统的关键部分。
我们可以选择适当的PLC型号，如三菱、台达或西门子等。
PLC具有良好的可靠性和强大的功能，能够实现复杂的逻辑控制。
在这个设计中，PLC负责接收传感器信号，并根据预设的程序控制电机的运动和刀具的选择。
4.电源电路电源电路主要为整个系统提供电能。
由于PLC和电机需要较高的电流，我们需要选择合适的电源输出电压和电流。
除了上述的四个主要电路，我们还需要考虑设备的保护电路和信号补偿电路的设计。
数控机床电气控制系统的PLC设计浅述1. 引言1.1 介绍数控机床电气控制系统的重要性数、格式等。
以下是根据您的要求输出的内容：数控机床电气控制系统在现代制造业中起着至关重要的作用。
随着科技的不断发展，数控机床已经成为制造业中的重要设备，其高精度、高效率、高稳定性的特点得到了广泛应用。
而电气控制系统则是数控机床的核心部分，它承担着控制整个机床运行的任务。
数控机床电气控制系统的质量和性能直接影响着机床的生产效率和加工质量，因此其重要性不言而喻。
通过本文的讨论，我们将探讨PLC在数控机床电气控制系统中的具体应用，以及其基本原理、设计要点等内容，希望可以为读者带来更多关于数控机床电气控制系统的认识和理解。
1.2 提出本文要讨论的内容本文将探讨数控机床电气控制系统中的PLC设计。
随着现代制造业的快速发展，数控机床已经成为工业生产中不可或缺的重要设备。
而在数控机床中，PLC作为电气控制系统的核心，起着至关重要的作用。
本文将重点讨论PLC在数控机床电气控制系统中的应用，探讨PLC的基本原理和特点，以及在PLC设计中需要考虑的因素。
我们还将深入研究PLC在电气控制系统中的功能，分析PLC设计的实例，并总结数控机床电气控制系统的PLC设计要点。
通过本文的研究，我们希望能够为数控机床电气控制系统的PLC设计提供一些参考，帮助工程师和研究人员更好地理解PLC在数控机床中的应用和设计原则。
我们也将展望未来PLC在数控机床电气控制系统中的发展趋势，为行业的发展提供一些思路和建议。
2. 正文2.1 PLC在数控机床电气控制系统中的应用PLC在数控机床电气控制系统中的应用非常广泛，它可以实现各种复杂的控制功能，提高机床加工精度和效率。
PLC可以用来控制数控机床的主轴、进给系统、冷却液系统、润滑系统等各个部分，实现对机床运行的全面控制。
在数控机床中，PLC可以实现自动化送料、送料器的控制、安全保护控制、加工过程的监控和调整、故障诊断与排除等功能。
河南工业职业技术学院Henan PolytechnicInstitute毕业设计（论文）题目经济型数控车床数控装置接口硬件设计班级机电0705姓名李浩宇指导教师田林红绪论随着我国生产技术进步，在机械制造业中，经济型数控机床越来越受到企业的欢迎。
企业一方面投入大量资金购买数控车床，另一方面更新改造现有普通机床，通过为普通机床添加数控装置，将普通机床改造成经济型数控机床，这是许多中小型企业面临的重要技改措施。
数控机床能够适应市场对产品多样化、高精度的要求。
因此得到了越来越广泛的应用。
但是，商品化的数控机床价格高，一致于推广应用受到限制，而我国又现存有大量的普通机床，利用较先进的数控系统，对现有普通机床进行技术改造，对提高我国机械行业的数控加工技术具有更重要意义。
数控机床是衡量一个国家机械制造业水平的重要指标。
根据我国机床拥有量大，生产规模小的具体国情，将普通机床通过数控化改造为经济型数控机床是我国机械工业技术改造的这样目标。
但从我国目前机械工业制造水平与发达国家相比差距较大，而且从目前企业所面临的情况看，因数控机床价格较贵，一次性投资较大，使企业心有余而力不足。
因此，我国作为机床大国。
对普通机床数控化改造作为一种良好的有效途径。
这样机床改造花费少，改造设计针对性强、时间短，改造设计后的机床大多能够克服机床的缺点和存在的问题，生产效率高。
1 机械部分改造的设计及计算1.1课题的来源与意义及总体方案的确定1.1.1 课题的来源与意义：社会发展的今天，现代工业发展非常迅速突出，普通机床已越来越不能满足现代加工工艺及提高劳动生产率的要求。
如果设备全部更新换代不仅资金投入大，成本太高，而且原有设备的闲置又将造成极大浪费。
所以最简易经济的办法就是进行数控化改造。
数控机床作为机电一体化的典型产品，在机械制造业中发挥着巨大的作用，很好的解决了现代机械制造中结构复杂、精密、批量小、多变零件的加工问题，且能稳定产品的加工质量，大幅度地提高生产效率。
电气控制与PLC课程设计说明书题目：车床电气控制系统设计专业班级：姓名：学号：指导教师：成绩：指导老师签名：日期：目录1系统概述 (3)1.1设计题目应用背景及意义 (3)1.2课程设计任务及要求 (3)2方案论证 (4)2.1方案一：低压电器控制 (4)2.2方案二：PLC控制 (4)2.3方案比较 (4)3硬件设计 (4)3.1系统原理方框图 (4)3.2主电路 (5)3.3 I/O分配 (6)3.4 I/O接线图 (6)3.5元器件选型 (7)4 软件设计 (10)4.1 主流程 (10)4.2梯形图 (11)设计心得 (13)参考文献 (13)附录 (14)车床电气控制系统设计1系统概述1.1设计题目应用背景及意义在机械加工中，利用车床加工可以提高效率，节约劳动成本，对于车床要求主轴能正反两个方向旋转，车床主轴旋转方向可以通过改变主轴电机方向与通过机械手柄齿轮组来控制，本设计采用改变主轴电机方向来改变车床主轴旋转方向，因为改变主轴电机方向实施起来比较简单，易于实现。
由于加工中，刀具及工件的温度相当高，应设置专用电动机拖动冷却泵工作。
本次设计就是针对车床主轴的旋转运动及停止，冷却泵的启动和停止。
1.2课程设计任务及要求控制要求：主轴电机采用三相异步电动机：Y112M-4-85 4KW 380V 50HZ；冷却泵电动机0.125KW 380V 50HZ，主轴电机采用电气正反转，冷却泵单向运转。
主轴电机有SA1（3个位置正、停、反和3对触头）控制，冷却泵电机有SA2（2个位置1对触头）控制。
根据控制要求可知其设计的控制任务为利用万能转换开关SA1的三个位置实现对主轴电机的正停反控制，利用具有万能转换开关SA2的一对触头实现冷却泵电机的启停控制。
车削加工一般只需要单向旋转，但在车削螺纹式，为避免乱扣，要求主轴反转来退刀，因此要求主轴能正反旋转。
主轴电机起动应平稳，为满足此要求，一般功率较小的电动机可以直接起动，功率较大的电机，10KW以上的电机，一般用减压起动，但若电动机在空载或轻载情况下起动，虽然功率较大，仍可直接起动。
数控机床电气控制课程设计设计背景数控机床电气控制课程设计是数控专业学生进行的一项实践性课程。
设计旨在让学生掌握数控机床电气控制的基本理论与方法，培养学生实际操作、解决问题的能力，为日后的工作打下坚实的基础。
设计内容本次课程设计的内容是针对一台数控加工中心的电气控制系统进行设计。
基本要求•设计一套完整的电气控制系统，包括主电路、控制电路、信号处理电路等。
•选取合适的电器元件，进行电气图绘制，并进行电气解析。
•根据数控加工中心的工作要求，设计相应的控制程序。
•进行整机调试，检查电气控制系统的稳定性、可靠性和安全性。
•撰写课程设计报告，介绍设计过程、结果和反思。
进阶要求•对电气控制系统加入PLC控制。
•在原有控制基础上，增加故障保护和自诊断功能。
•对控制程序进行优化，提高整机加工效率。
•深入研究电气控制系统的运行原理和相关技术，探索更有效的控制方法，并将其应用于实践项目中。
•撰写课程设计论文，结合理论知识并结合实际，对电气控制系统进行分析和优化，提出改进方案，为该领域的发展作出贡献。
设计步骤步骤一：了解数控加工中心的工作原理和电气控制要求数控加工中心是一种高精密度、高效率的加工设备，具有多种加工操作和功能。
在进行电气控制系统设计之前，需要对该设备的工作原理和加工要求进行深入了解，以确定电气控制系统的基本构成和工作模式。
步骤二：设计电气控制系统在了解数控加工中心的工作要求和电气控制理论的基础上，可以针对该设备进行电气控制系统的设计。
需要注意的是，电路图设计要准确、清晰，电器元件选择要合理、符合要求。
步骤三：编写控制程序根据电气控制系统设计的要求，编写相应的控制程序。
要保证程序的可读性，便于更改和扩展功能。
步骤四：整机调试完成电气控制系统和控制程序的设计后，需要进行整机调试，测试各个系统的工作状态。
要确保电气控制系统的稳定性、可靠性和安全性，以保证整机的正常工作。
步骤五：撰写设计报告或论文最后，根据课程设计的要求，撰写设计报告或论文，全面介绍电气控制系统设计的过程、结果和反思。
南京工程学院工业中心本科毕业设计说明书（论文）题目：数控立式车床电气控制系统设计专业：机械设计制造及其自动化班级：学号：学生姓名：指导教师：丁文政起迄日期： 2014.2.24 —6.13设计地点：工程实训中心07号楼毕业设计说明书（论文）中文摘要摘要：目前我国已成为世界数控机床最大的生产国、进口国、消费国，数控机床在我国国民工业经济的各个领域尤其是高科技领域发挥了重要的作用。
本文主要介绍了数控立式车床电气控制系统设计，数控立式车床是一种自动化程度高，结构复杂且又昂贵的先进加工设备，主要用于加工径向尺寸大而轴向尺寸相对小的重型及大型工件。
设计采用SINUMERIK 802D SL数控系统，SINUMERIK 802D SL数控系统有效实现了的X轴和Z轴联动控制,本课题数控电气控制系统的设计内容主要包括数控电气控制系统组成及连接、数控系统中PLC程序的设计及调试、数控系统的调试及系统基本参数的设定。
关键词： 802Dsl数控系统；伺服电机；PLC；立式车床；毕业设计说明书（论文）外文摘要Title Design of NC vertical lathe electrical control systemAbstractAt present, China has become the world's largest CNC machine tool producer, has played a crucial role in the largest consumer, the largest importing country, CNC machine tools in all areas of our national industrial-economy, especially high-tech fields. This paper mainly introduces the design of NC vertical lathe electrical control system, NC vertical lathe is a high degree of automation, which has structure of complex and expensive advanced processing equipment and mainly used for processing heavy and large workpiece, which is the big radial size and small axial size relatively.The design used SINUMERIK 802D SL NC system, the coordinated movement about X and Z axis could be implemented by SINUMERIK 802D SL numerical system effectively. The design about numerical control electric system components of hardware, the connecting method, PLC program design and debugging of CNC system, CNC system debugging and the system's basic parameter setting.Keywords : SINUMERIK 802D SL NC system; servo motor; PLC; vertical lathe目录前言 (1)第一章绪论 (2)1.1数控机床 (2)1.2数控技术的发展历程及以后的趋势 (2)1.3 数控车床的工作原理和组成部分 (3)1.3.1 数控车床的工作原理 (3)1.3.2 数控车床的组成部分 (4)1.4选题背景与意义 (6)第二章伺服电机参数计算 (19)2.1 伺服电机概述 (7)2.2伺服电机参数计算 (7)2.2.1 滚珠丝杆的选择 (8)2.2.2滚珠丝杆的校核 (11)2.2.3伺服电机的选型 (14)第三章数控立式车床的电气原理图设计 (19)3.1 数控立式车床常用电器元件 (19)3.2 设计电气控制要求 (24)3.2.1工作台电动机M5控制设计 (24)3.2.2液压泵电动机M4运动控制设计 (27)3.2.3横梁升、降M7控制设计 (28)3.2 802D数控系统电气图 (28)3.2.1 802D SL数控系统简介 (28)3.2.2 802D SL数控系统连接 (29)3.2.3 数控系统驱动器连接 (31)第四章数控立式车床控制面板设计 (32)4.1 数控立式车床控制面板概述 (32)4.2 辅助操作面板设计 (33)4.3 MPG手持单元 (34)第五章PLC程序设计 (36)5.1 PLC的基本结构和基本工作原理 (36)5.1.1PLC的基本结构 (36)5.1.2PLC的基本工作原理 (37)5.2 PLC在数控机床中的作用和特点 (38)5.3 PLC输入/输出与通信接口 (39)5.4 PLC程序实例 (42)第六章数控系统的调试 (49)6.1数控系统调试的步骤 (49)6.2 数控系统初次通电 (49)6.3 PLC应用程序的调试 (51)6.4 驱动器调试 (51)第七章总结与展望 (59)参考文献 (60)致谢 (60)前言我国是制造业大国，在世界产业转移中要尽量接受前端而不是后端的转移，所以我们应站在国家安全战略的高度来重视数控技术和产业问题。
数控机床的电气控制系统的设计初稿随着工业技术的日益发展，数控机床已经越来越受到人们的重视，因为它能够通过计算机程序实现工件的高精度加工，而且能够大大提高生产效率和产量，因此在许多制造业中都广泛应用。
而作为数控机床的重要组成部分，其电气控制系统的设计至关重要，本文将对其初步设计进行介绍。
一、需求分析在进行电气控制系统的设计之前，需要根据数控机床的具体加工要求来进行需求分析。
首先，数控机床的电气控制系统需要具备以下几个方面的功能：1.运动控制：按照预设的加工程序，控制机床工作台和刀具的各项运动，实现工件的加工。
2.位置控制：能够测量工件和刀具的位置，实时进行反馈和调整，以保证加工精度。
3.速度控制：能够根据需要调整机床工作台和刀具的运行速度，提高加工效率。
4.状态监控：对机床的各个部件进行实时监控，以保证机床的安全性和稳定性。
5.故障诊断：能够自动检测机床的故障并定位问题所在，方便后期维护和修理。
二、设计方案根据上述需求，我采用了以下几个步骤来进行电气控制系统的设计方案：1.选型：在设计数控机床的电气控制系统时，需要选择合适的电气元件和控制器。
一般来说，数控机床的电气控制系统主要包括电机、变频器、伺服控制器、编码器、PLC等元件。
2.方案设计：在选定了所需要的电气元件和控制器之后，需要根据机床加工要求进行相应的方案设计，包括运动控制、速度控制和位置控制等。
3.原理图设计：通过使用电气设计软件，将设计出来的电气控制系统方案转化为具体的原理图，以便后期的电气元件的布置和连接。
4.程序设计：在设计好原理图之后，需要进行相应的程序编写，将控制系统的各项功能实现，并为后期的调试和维护提供方便。
三、实施方案在进行实施方案时，需要先进行整机的组装和电路的连接，之后需要进行机床的调试和程序测试。
1.电路连接：在进行电路连接时，需要注意控制器和各个电气元件的正确连接，以免发生电器故障。
2.机床调试：进行机床调试前，需要先进行机械部分的调整，以保证机床的精度和稳定性。
河南工业职业技术学院Henan Polytechnic Institute毕业设计（论文）题目经济型数控车床数控装置接口硬件设计班级机电0705姓名李浩宇指导教师田林红绪论随着我国生产技术进步，在机械制造业中，经济型数控机床越来越受到企业的欢迎。
企业一方面投入大量资金购买数控车床，另一方面更新改造现有普通机床，通过为普通机床添加数控装置，将普通机床改造成经济型数控机床，这是许多中小型企业面临的重要技改措施。
数控机床能够适应市场对产品多样化、高精度的要求。
因此得到了越来越广泛的应用。
但是，商品化的数控机床价格高，一致于推广应用受到限制，而我国又现存有大量的普通机床，利用较先进的数控系统，对现有普通机床进行技术改造，对提高我国机械行业的数控加工技术具有更重要意义。
数控机床是衡量一个国家机械制造业水平的重要指标。
根据我国机床拥有量大，生产规模小的具体国情，将普通机床通过数控化改造为经济型数控机床是我国机械工业技术改造的这样目标。
但从我国目前机械工业制造水平与发达国家相比差距较大，而且从目前企业所面临的情况看，因数控机床价格较贵，一次性投资较大，使企业心有余而力不足。
因此，我国作为机床大国。
对普通机床数控化改造作为一种良好的有效途径。
这样机床改造花费少，改造设计针对性强、时间短，改造设计后的机床大多能够克服机床的缺点和存在的问题，生产效率高。
1 机械部分改造的设计及计算1.1课题的来源与意义及总体方案的确定1.1.1 课题的来源与意义：社会发展的今天，现代工业发展非常迅速突出，普通机床已越来越不能满足现代加工工艺及提高劳动生产率的要求。
如果设备全部更新换代不仅资金投入大，成本太高，而且原有设备的闲置又将造成极大浪费。
所以最简易经济的办法就是进行数控化改造。
数控机床作为机电一体化的典型产品，在机械制造业中发挥着巨大的作用，很好的解决了现代机械制造中结构复杂、精密、批量小、多变零件的加工问题，且能稳定产品的加工质量，大幅度地提高生产效率。
但从我国目前机械工业制造水平与发达国家相比差距较大，而且从目前企业所面临的情况看，因数控机床价格较贵，一次性投资较大，使企业心有余而力不足。
因此，我国作为机床大国。
对普通机床数控化改造作为一种良好的有效途径。
这样机床改造花费少，改造设计针对性强、时间短，改造设计后的机床大多能够克服机床的缺点和存在的问题，生产效率高。
1.1.2 总体方案的确定：根据改造设计内容确定方案。
有设计内容可知，该CW6132车床的改造设计是将原机床中手动进给装置改装成有步进电动机驱动，采用微机控制步进电动机来完成数据的处理运动控制。
由此可见改造设计以后的车床具有一定的数控机床功能和特点，大大提高了车床的数控化程度和生产效率，是一种经济型的数控机床。
翻阅查看CW6132车床是一种小型的车床，床身最大工件回转直径320mm加工工件最大长度750mm，主要用于加工中小型类零件。
根据我们的设计内容要求参考数控机床的改造设计经验，我们设计确定如图1-1 1-2 所示总体改造方案。
图1—2 CW6132普通车床的数控改造方案图1.纵向滚珠丝杠2.横向滚珠丝杠3.步进电动机4.减速齿轮5. 减速齿轮6. 步进电动机该方案中以步进电动机作为驱动元件，采用开环伺服控制，无检测反馈机构，具有结简单，使用维护方便，可靠性高，制造成本低等一系列的优点。
从设计题目中可知，我们改造设计的是基于CW6132车床的横向伺服进给单元机电一体化改造设计。
所以针对横向进给机构进行如下改造：①拆除原机床进给箱的安装孔和销孔安装齿轮箱，②拆除原丝杠安装滚珠丝杠并仍然安装在原丝杠的位置，两端采用原固定方式，这样可以减小装配现场，并由于滚珠丝杠的摩擦系数小于原丝杠，从而是横向进给整体的刚性提高，优胜于以前的，③横向进给机构采用二级齿轮减速，并用双片齿轮销齿法消除间隙。
其余部分的改造设计尽量按照原机床的主要结构布局基本不变，尽量减少改装的部位，以降低生产成本，节约改造生产时间，提高生产效率。
1.2 滚珠丝杠副的计算和选型进给伺服系统机械部分的计算与选型的内容包括:运动参数、动力参数的计算、传动比的分配、转动惯量、等效转矩等计算.计算简图如图1-3:图1—3进给伺服系统机械部分的计算1.2.1 确定系统的脉冲当量脉冲当量是指一个进给脉冲使车床执行部件产生的进给量,它是衡量数控机床加工精度的一个基本技术参数.因此脉冲当量应根据机床精度来确定.对于经济车床来说横向采用的脉冲当量为0.005mm/脉冲1.2.2 切削力计算在进给系统的传动的计算过程中,选用步进电动机时都需要用到切削力(机床的主要负载),则可用公式计算出车床切削力最大切削功率(或转矩) =P 主 η式中 P 主.......主电动机的功率,CW6132车床P 主 =8 kwη .......主传动系统的总功率一般为0.7～0.85取η=0.8则P 切 =(8ｘ0.8) kw=6.4 kw切削功率应按在各种加工情况下经常遇到的最大切削力(或转矩)和最大切削速度(或转矩)来计算,即:P 主 =c F ν310-/60式中 c F ——主切削力( N )ν——最大切削速度(m/min).按用硬质合金刀具半精车钢件是的速度取ν=100m/minc F = 60 ⨯ 6.4⨯310/100 = 3840( N )在一般情况外圆车削时,f F =(0.1~0.55) c Fp F =(0.15~0.65) c F取 f F = 0.48c F = 1843.2N p F = 0.58c F =2227.2N滚珠丝杠副的选择和性能验算,横向进给为综合型导轨,由公式可得丝杠轴向进行切削,其中k= 1.15,'f =0.16则:m F = k f F +'f (c F +W)式中 c F .f F .p F ——切削分力( N )W ——移动部件的重量( N )'f ——导轨上的摩擦系数,随导轨型式不同而不同K ——考虑颠覆力矩影响的实验系数即 m F =[1.15 ⨯1843.2+0.16⨯(3840+200)]N=2766.08N最大切削力下的进给速度s v 可取最高进给速度的1/2～1/5,取为1/2.横向进给速度为2m/min,丝杠导程选取6mm,则丝杠转速为:n = 1000s v /0L = 1000⨯ 2/6 = 333.33r/min丝杠使用的寿命时间取为T = 15000h,则丝杠的计算寿命L 为:L = 60nt/610 = 60⨯333.33⨯15000/610 = 300 (610) 根据工作负载m F 、寿命L,按公式计算滚珠丝杠副承受 的最大的动载荷m C 取w f = 1.2 a f = 1m C m F w f /a f ⨯1.2⨯2766.08=22220N由当量载荷m C ,从手册或样本的滚珠丝杠系列表中初选滚珠丝杠的型号和有关参数.选用是要注意公称直径0d 和导程0L 应用优先组合，同时还需要满足数控系统和伺服系统对导承的要求。
同时还受最大静载荷的影响和限制，因当滚珠丝杠在静态或低速(n ≤10r/min)情况下工作时，滚珠丝杠副的破坏形式主要是滚珠与滚道型面在接触点上产生塑性变形，当塑性变形超过一定限度就会使滚珠丝杠副无法正常工作。
一般允许其塑性变形量不超过滚珠直径的万分之一。
此时的轴向负载oa C 称为额定静载荷。
选用时应将相应的滚珠丝杠的额定静载荷oa C 满足以下条件：max F =f oa C /s f式中 max F ——滚珠丝杠的最大轴向工作载荷；s f ——静态安全系数。
一般s f ≤1～2,有冲击时 s f =2～3由m C 参照表查出该滚珠丝杠型号为W5006外循环螺纹调整预紧的双螺母滚珠丝杠副。
1列3圈，其额定动负载为24000N ，强度足够应，精度选用5级，其几何参数如下：公称直径0d =50mm ，导承0L =6mm ，螺纹升角v=arctg 0L /π0d =2°11′繭钢球直径为3.969mm ，螺杆内径为45.88mm 。
滚道半径R 为： R=0.52⨯3.969=2.06388mm偏心距为： e=0.07（R-0d /2）=0.07（2.064-3.969/2）=5.6⨯310-mm螺杆内径：1d =0d +2e-2R=50⨯2⨯5.6⨯310--2⨯2.06388=45.88mm1.2.3 传动效率滚动丝杠副的传动效率可用下式计算。
η=tgr/tg （r+Φ）式中 r ——丝杠的螺旋升角°Φ——摩擦角。
滚珠丝杠副的滚动摩擦系数因数f=0.003--0.004，摩擦角约等于10′即η=tg2°11′/tg(2°11′+10′)≈0.927横向进给滚珠丝扛支承方式如前图所示，支承间距L=400mm ，丝杠螺母及轴承均进行了预紧，预紧力的最大轴向负载荷的1/3，丝杠的变形量计算如下：滚珠丝杠截面积按丝杠螺纹的底径确定A=π/4 ⨯45.882mm2=1653.24mm工作载荷m F 引起导程0L 的变化量Δ0L 可用下式计算Δ0L =±m F 0L /EA=2766.08⨯6/20⨯104⨯1653.24=0.487⨯410-mm式中 E ——丝杠材料的弹性模量，对钢E=2.06⨯1011N/2m 则丝杠的拉伸或压缩变形量1δ：1δ=Δ0L /0L L =0.487⨯410-/6⨯1500=1.22⨯210-mm由于两端均采用角接触球轴承，且丝杠又进行了预紧故其拉压刚度可比一端固定的丝杠提高4倍。
其实际变形量为1δ'=1/41δ=0.305⨯210-mm滚珠与螺纹通道间接触变形2δ=0.0013m F 2∑=0.0072mm 式中 m F ——轴向工作载荷（N ）；y F ——预紧力（N ）w d ——滚珠直径（mm ）；Z ∑——滚珠数量，Z ∑=Z ⨯j ⨯k 其中j 为圈数，k 为列数，Z 每圈螺纹滚道内的滚珠数：外循环时Z=π0d /w d ；内循环时Z ≈π0d /w d -30d ——滚珠丝杠公称直径（mm ）；因丝杠加有预紧力；且预紧力为轴向最大负载的1/3时, 2δ可减少一半，因此实际变形量为：2δ′=0.0072/2=0.036⨯210-mm支承滚珠丝杠的轴承为8209型推力球轴承，几何参数为1d =45mm ，滚动体直径Q d =7.06mm ，滚动体数量Q Z =20轴承的轴向接触变形3δ为：3δ式中m F ——轴承所受轴向载荷（N ）；Q z ——轴承的滚动体数目；Q d ——轴承的滚动体直径；即3δ注意：此公式m F 的单位为Kgf因施加预紧力故实际变形量3δ′=1/23δ=1/2⨯0.03346mm=0.0167mm根据以上计算总变形量为：δ=1δ′+2δ′+3δ′=（0.00305+0.0036+0.0167）mm=0.0234mm五级精度丝杠允许逻辑误差为27μm/m ，故刚度足够因为滚珠丝杠的两端都采用推力球轴承并预紧，因此不会产生失稳现象，故不需要作稳定性校核1.3 步进电动机的选择。
