粗精车机结构建议

1 序言在卧式车床的数控化改造或数控车床的新设计中，滚珠丝杠副作为数控传动系统的关键部件之一，其选型及安装的合理性直接影响到数控车床（以下简称车床）的精度、寿命及性能。

目前国内关于一般滚珠丝杠副的选型计算较为充分，如黄育全针对滚珠丝杠副的选型提出了一个初步成熟的算法。

然而目前车床行业的发展趋于功能专业化，如高速、高精度的要求或大型重载的情况等，此时需要在螺母选择、螺母安装及丝杠支撑形式等方面作针对性选型。

2 滚珠丝杠副的螺母选择2.1 循环方式选择滚珠丝杠副按循环方式的不同分为内循环和外循环，滚珠在循环过程中始终不离开丝杠表面的称为内循环；反之，为外循环。

常见的浮动式、矩阵式结构为内循环，插管式及端块式或端盖式结构为外循环，如图1所示。

a）浮动式b）矩阵式c）插管式d）端块式或端盖式图1 常见滚珠螺母结构形式在相同导程与承载滚珠圈数的情况下，内循环存在无滚珠的滚道区域，故在轴向尺寸上较长；而外循环在轴向尺寸上结构相对紧凑，但滚珠的循环路线需要额外占用螺母的径向区域，即在相同情况下螺母的直径会增大，需要根据车床的具体安装部件的配合尺寸取舍。

值得注意的是，同等条件下，外循环方式的Dn值比内循环方式更大，相同负载工况下能获得更高的寿命。

2.2 预紧方式与预紧力选择为了保证丝杠副在车床上的重复定位精度，需保证滚珠螺母与丝杠之间无间隙，能够根据旋转角度和导程间接测量轴向行程。

此时在滚珠螺母与丝杠之间需维持预紧转矩。

螺母按预紧方式分为双螺母垫片预紧、单螺母增大滚珠直径预紧和单螺母变位导程预紧等。

车床大多数情况受力为单向，即可不考虑对反向间隙的控制，出于对成本及车床安装空间的考虑，推荐使用单螺母，预紧方式可以为增大滚珠直径预紧。

存在反向切削力，但相比正向时要小的多，高精度的应用场景下，可以使用非对称的双螺母预紧方式。

预紧方式仍为垫片式，但法兰螺母与直筒螺母的圈数可以不同；能在不影响正向进给预紧转矩需求的同时降低螺母副长度，如图2所示。

内江职业技术学院序言数控加工是机械制造中的先进的加工技术是一种高效率，高精度与高柔性特色的自动加工方法，数控加工技术可有效解决复杂、精细、小批多变部件的加工问题，充足适应了现代化生产的需要，制造自动化是先进制造技术的重要构成部分，其核心技术是数控技术，数控技术是综共计算机、自动技术、自动检测及精细机械等高新技术的产物，它的出现及所带来的巨大利益，已惹起了世界各国技术与工业界的广泛重视，目前，国内数控机床使用愈来愈普及，怎样提高数控加工技术水平已成为事不宜迟，跟着数控加工的日趋普及，愈来愈多的数控机床用户感觉，数控加工工艺掌握的水平是限制手工编程与 CAD/CAM 集成化自动编程质量的重点要素。

数控加工工艺是数控编程与操作的基础，合理的工艺是保证数控加工质量发挥数控机床的前提条件，从数控加工的适用角度出发，以数控加工的实质生产为基础，以掌握数控加工工艺为目标，在介绍数控加工切削基础，数控机床刀具的采纳，数控加工的定位与装夹以及数控加工工艺基础等基本知识的基础上，剖析了数控车削的加工工艺。

I内江职业技术学院目序言第一章纲要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯. 1第一目及目的⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 1 第二用件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.1 第二章体⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯. 2 第一CAXA 平面的制⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ .2第二部件体的结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ ..4 第三章工剖析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯. 7 第一部件工剖析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.. 8 第二刀具的⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.. 9 第三刀具卡片⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..10 第四确定工件的定位与具方案⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..10 第五确定走刀序和路⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..11 第六切削用量的⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..15 第七数控加工工文件的填写⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ ..16第八保加工精度的方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 17第四章数控加工程序⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯18 第五章部件仿真加工⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯23 第一仿真件介⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ . 23第二仿真加工程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯25⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯30II参照文件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.. 31III纲要：本次设计主假如对数控加工工艺进行剖析与详细部件图的加工，第一对数控加工技术进行了简单的介绍，而后依据部件图进行数控加工剖析。

Ｔ Ｓ３ Ｌ ４ Ａ ａ ｔ ｅ Ｍ ２０ Ｆ２ ０７ ｓ ｈ ｐｒ ｃ ｓ ，ｈ ｔａｃ ｉｇ ｏｎ ｒ ｌｒ ｎ ｏ ｅｓ ｏｒ ｅ ｒ ｋｎ ｃ ｔｏｌ ｏ ｍｏｂｉ ｉ ｔ ｅ ｌ ｓ ｅ ｄｅ ｇｎ ｓｉ ｅｄ．ｈｅ ｅ ｕｌ ｅ ｅｒ ｅ ｔ ｈ ｗｓ ｈ ｔ ｈ Ｔ ｒ ｓ ｔ ｏｆ ｘｐ ｉ ｎ ｓ ｏ ｔ ａ ｔ ｅ ｍ ｃ ｒ ｅ ｉ ｃ ｏａ ｓ －ｆ ｎｅ ｏｍ ｐ ｉ ｃ ｔｏｌｓ ｓｅｍ ｉ ｐｒｖｉ ｈ ｒ ｋｎ ｐｒ ｓｏ ｉ ｔ ｏｓｔ ｏｎ ｒ ｙ ｔ ｅ ｍ ｏ ｎｇ ｔ ｅ ｔａｃ ｉｇ ｅｃｉｉｎ ｅｖｄｅｎ ｌ ｙ Ｋｅ ｗｏｒｓ： ｙ ｄ ＤＳＰ， ｍ ｐｏ ｉ ｏｎ ｒ ｃｏ ｓｔ ｃ ｔｏｌ ｅ
摘 要
介 绍 了 车 载 自动 跟 瞄 装 置 的 粗 精 复 合 控 制 结 构 原 理 以 及 控 制 系 统 的 总 体 构 成 。 以 高 性 能 的 Ｄ Ｐ 芯 片 Ｓ
Ｔ ３Ｏ Ｆ４ ７ ＭＳ ２ Ｌ ２ Ｏ Ａ作 为运 算 处理 器 ， 计 了跟踪 控 制 器 ； 过 具 体 实验验 证 采 用 粗精 复 合跟 踪 结 构 的跟 瞄 系统 显 著 提 高 了 设 经
不 同 方 面 的 应 用 对 系 统要 求 侧 重 点 各 不 相 同 ，但 总 的趋 势都 是
统 实 时 性 控制 要 求 ；片 内有 高 达 ３ Ｋ 字 的 Ｆａ ｈ 序存 储 器 ， ２ ｌｓ 程 自
带 １ ６路 １ ０位 Ａ Ｄ 转换 模 块 ， 个 串行 通 信 接 口模 块 ， ／ 一 两个 正交
目标 的位 移 ，或 得 到 在 Ｃ ＣＤ 图像 中 目标 与 Ｃ ＣＤ 视 轴 的 位 置 角 度偏 差 。 瞄装 置 的粗 跟踪 控 制 器对 粗 跟 瞄 系统 得 到 的位 移 信 息 跟 进 行 处 理 ， 解 出 目标 在 方位 、 分 俯仰 上 的角 度 偏 差 ， 后 直 接 通 过 然 电 机 控 制 器 ， 制 方 位 、 仰 电机 驱 动 方 位 轴 、 仰 轴 到 指 定 位 控 俯 俯 置 ， 目标 导 人精 跟 踪 视 场 。 跟 瞄 系统 的位 移 检测 由 Ｐ Ｄ探 测 将 精 Ｓ

Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｓ ｍｉ ｒ — ｔ ｒ ａ ｍａ ｕ ｅ ｓ ｒ ｏ ｍｏｏ ； ｆ ｉｈｉ ｇ ｄ ： ｃ ｏ ｍｏ ｏ ； ｒ ｔ ｒ ； ｅ ｖ ｔ ｒ ｉ ｓ ｎ ｎ
０引言
微 电机 ，全 称 “ 型 电动机 ” 微 ，是指 直径 小 于
１０ ６ ｍｍ或 额 定 功 率 小 于 ７ ０ 的 电机 ，常 用 于 控 ５Ｗ
１ 体 方 案 设 计 总
一
般微 电机转 子直 径小 于 ８ ｍ ０ ｍ，整 流子直 径
在 ３ｍ ０ ｍ之 内 ，整 流 子 材 质 是铜 。转 子 整 流 子 的 径 向跳 动 和粗 糙 度 对 电机质 量 影 响较 大 ，径 向跳 动 较 大 或 表 面粗 糙 度较 差 的转 子会 造 成 电机 的噪 音 大 和 电刷 磨损 严重 。精 车机 的设计 参数 确定 为 ：
Ａｂ ｔａ ｔ ｅ ｋｎ ｆＭｉｒ— ｔｒａｍａｕ ｅｆｎｓ ｉｇｔｆｎ ｃ ｉｅｗｉｈｔ ｅｖ ｔｒｉ ｅ ｅ ｒｈ ｄａ ｄｄ ｖ ｌｐ ｄ， ｔｉ ｃ ｉｅ ｓｒ ｃ ：Ａ ｎ ｗ ｉｄ ｏ ｃ ｏ ｍｏｏ ｒ ｔｒ ｉｈｎ ｕ ｇｍａ ｈｎ ｔ ｗｏｓ ｒｏｍｏｏ ｒｓａ ｃ ｅ ｎ ｅ ｅｏ ｅ ｉ ｉ ｓ ｈ ｓｍａ ｈｎ ｃ ｎａ ｈｅ ｅｔｅａ ｃ ｒｃ ｆ Ｌｍ． ｈ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔ ｎ ｓｉｇｍｅｈ ｄ ｒ ｘ ｏ ｎ ｅ ｅｐ ｐ ｒ ａ ｃ ｉｖ ｃ ｕａ ｙｏ Ｌ Ｔ ｅｄ ｖ ｌｐ ｒ ｄｔ ｔ ｔｏ ｓａｅｅ ｐ ｕ ｄ ｄｉ ｔ ａ ｅ ． ｈ ５ ｉａ ｅ ｎ ｎｈ
摘要 ：分析 当前主流微 电机转子 整流子精车设 备的优缺 点 ，针对存 在问题研 制了一种新 型的基Ｔ Ｐ Ｃ Ｌ 控制 的单刀双伺服精车 机。阐述 了单 刀双伺 服精车机 的设计过 程 ，技术特点 。试验结果表 明，本精车机加工 的转子径 向跳 动小 于５ ｍ，可用于高 品质 微电机的生产 。