允许最大工件回转直径 500mm 最大切削直径

310mm

最大切削长度 650mm

主轴转速范围 35 ~ 3500r/min(连续无级) 其中恒扭矩范围 35 ~ 437r/min 其中恒功率范围 437 ~ 3500r/min 主轴通孔直径 80mm 拉管通孔直径 65mm

刀架有效行程 X轴182mm; Z轴675mm 快速移动速度 X轴10m/min; Z轴15m/min 安装刀具数 10把

刀具规格 车刀25mm325mm; 镗刀∮12mm～∮45mm 选刀方式 刀盘就近转位

分度时间 单步0.8s; 180° 2.2s 尾座套筒直径 90mm 尾座套筒行程 130mm

主轴调速电动机功率 11/15kW (连续/30min超载) 进给伺服电动机 X轴AC 0.9kW；Z轴AC1.8kW 机床外形尺寸 2995mm31667mm31796mm

3.2 数控系统的主要技术规格

FANUC-OTE系统的主要技术规格如表3-1所示。

表3-1 FANUC-OTE系统基本规格

序号 1 2 3 名称 控制轴数 最小设定单位 最小移动单位 规格 X轴、Z轴，手动方式同时仅一轴 X、Z轴0.001mm X轴0.0005mm Z轴0.001 4 5

最大编程尺寸 定位 ±99999.999 执行G00指令时，机床快速运动并减速停止在终点 8

6 7 8 9 10 11 12 快速倍率 手摇轮连续进给 进给倍率 自动加/减速 停顿 空运行 进给保持 LOW，25%，50%，100% 每次仅一轴，0.001,0.01,0.1mm 从0～150%范围内以10%递增 快速移动时，依比例加减速，切削时依指数加减速 G04（0～9999.999s） 空运行时为连续进给 在自动运行状态下暂停X、Z轴进给，按程序启动按钮可以恢复自行运动 13 14 15 16 17 18 程序保护 可寄存程序 紧急停止 机床锁定 显示语言 环境条件 存储器内的程序不能修改 63个 按下紧急停止按钮，所有指令停止，机床也立即停止运动 仅滑板不能移动 英文 环境温度：0～45℃ 运输和保管时-20～60℃

第4章 丝杠螺母机构的选择与计算

4.1 纵向进给系统

4.1.1滚珠丝杠导程的确定

在本设计中，电机和丝杠直接相连，传动比为i=1，设电机的最高工作转速为

nmax=1700r/min，则丝杠导程为：

Ph=vmaxnmax (4.1)

10×103Ph==5.88，取 Ph=6

1700vmax10×103由公式(4.1),最大进给速度时丝杠的转速：nmax===1666.66r/min

Ph6

9

最小进给速度时丝杠的转速：nmin=丝杠等效转速：（取 t1=2t2）

nm=vmin1==0.167r/min Ph6nmaxt1+nmint2r/min (4.2)

t1+t2t1，t2——转速nmax，nmin作用下的时间(s)。

nm=nmaxt1+nmint2=890r/min

t1+t24.1.2估计工作台质量及工作台承重

刀架质量：G1?150?9.8?1470N

滑板：G2?400?200?80?7.85?103?9.81?10?9?520N 总质量：G=G1+G2=1990N

4.1.3确定丝杠的等效负载及确定丝杠所受的最大动载荷

工作负载是指机床工作时，实际作用在滚珠丝杠上的轴向压力，它的数值可用进给牵引力的试验公式计算。选定导轨为滑动导轨，取摩擦系数为0.03，K为颠覆力矩影响系数，一般取1.1?1.5，现取为1.1，则丝杠所受的力为（如图3.1所示）：

22G?FZ)?FY?G2222 ?1.1?1200?0.03?(?2000?4800)?1920??2000 (4.3)

22 =2013NFmax?KFX?f(Fmin=0N

其等效负载可按下式估算 （取 t2=t1，n2=2n1 ）：

t1，t2——轴向载荷Fmax，Fmin作用下的时间(s)。 n1，n2——轴向载荷Fmax，Fmin作用下的转速(r/min)。

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?Fnt?Fnt? Fm????1396N

n1t1?n2t2??受 力 分 析

3max113min2213

(4.4)

1/3Ff?60Tn?mwhm?C?N (4.5) ?a?ffff??6?thak?10fw——负荷性质系数；（查表：当一般运转时，fw 为1.2?1.5，取fw=1.5。） ft——温度系数；（查表：）

fh——硬度系数；（查表：滚道实际硬度≥HRC58时，fh=1。） fa——精度系数；（查表：当精度等级为3时，fa=1.0。） fk——可靠性系数；(查表：可靠性为90%时，fk =1.00。) Fm——等效负荷(N)； nm——等效转速(r/min)；

Tn——工作寿命(h)。（查表得：数控机床：Th=15000。） 由公式(4.5) 60Thnm?60?15000?888.94?800?106

?60Thnm?ncr=Ca??Fmfw???16847N 6?10?13

4.1.4选择滚珠丝杠型号

由文献[7,8]可知，查表选定丝杠为外循环插管式垫片预紧导珠管埋入型，型号： CDM3206-3。丝杠公称直径为φ32mm，基本导程Ph=6mm，其额定动载荷Ca=16917N，额定静载荷Coa=45968N，圈数?列数=1.5?2，丝杠螺母副的接触刚度为Kc=1130N/m，丝杠底径27. 9mm，螺母长度为112mm，取丝杠的精度为3级。在本设计中采用双螺母垫片预紧。两边轴承分别为φ20mm和φ25mm。

本设计中丝杠采用两端固定的支承方式。选用成对丝杠专用轴承组合。 滚珠丝杠支承用专用轴承： 轴承特点：

1. 刚性大。由于采用特殊设计的尼龙成形保持架，增加了钢球数，且接触角为60°轴向刚性大。

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