普通机床数控改造设计说明书
C6163普通数控车床的摇杆设计说明书
前言本文是对C6163摇杆和机床夹具设计方法的具体阐述。
工艺方案的设计是在学习机械制造技术工艺学及机床夹具设计以后，在生产实习的基础上，综合运用所学相关知识对零件进行加工工艺规程的设计和机床夹具的设计，根据零件加工要求制定出可行的工艺路线和合理的夹具方案，以确保零件的加工质量。
据资料所示，摇杆是车床主轴箱结构中的一个小型零件，主要是起带动某些轴滑到相应的位置和一个拨叉带动零件摆动。
设计C6163摇杆机械加工工艺过程时要通过查表法准确的确定各表面的总余量及余量公差，合理选择机床和加工设备以及相应的加工刀具、进给量、切削速度、功率、扭矩等用来提高加工精度，保证其加工质量。
机械制造业是国民经济的支柱产业，现代制造业正在改变着人们的生产方式、生活方式、经营管理模式乃至社会的组织结构和文化。
生产的发展和产品更新换代速度的加快，对生产效率和制造质量提出了越来越高的要求，也就对机械加工工艺等提出了要求。
在实际生产中，由于零件的生产类型、形状、尺寸和技术要求等条件不同，针对某一零件，往往不是单独在一种机床上用某一种加工方法就能完成的，而是需要经过一定的工艺过程。
因此，我们不仅要根据零件具体要求，选择合适的加工方法，还要合理地安排加工顺序，一步一步地把零件加工出来。
毕业设计是在学习完了机械制造工艺学和机床夹具设计等大部分专业课，并进行了生产实习的基础上进行的一个教学环节。
这次设计使我们能综合运用机械制造工艺学中的基本理论知识，并结合生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决工艺问题，初步具备了设计一个中等复杂程度的零件（C6163摇杆）的工艺规程的能力和运用夹具设计的基本原理和方法，立定夹具设计方案，完成夹具设计的能力，也是熟悉和运用有关手册、图表等技术资料及技术文件等基本能的一次实践机会，为今后所从事的工作打下良好的基础。
由于能力有限，经验不足，设计中还有许多不足之处，希望各位老师多多指教。
目录1.零件的分析 (3)1.1零件的作用 (3)1.2零件的工艺分析 (3)2.工艺规程的设计 (3)2.1毛坯的制造形式 (3)2.2基面选择 (4)3制定工艺路线 (4)4.选择加工设备，刀具，夹具，量具 (5)5.机械加工余量工序尺寸及毛坯尺寸的确定 (5)6.确定切削用量及基本加工工时 (6)6.1工序I车端面。
数控机床改造策划书3篇
数控机床改造策划书3篇篇一《数控机床改造策划书》一、项目背景随着制造业的不断发展，数控机床在生产中的作用日益凸显。
然而，一些老旧的数控机床可能存在性能不足、精度下降等问题，影响生产效率和产品质量。
为了提升企业的竞争力，对这些数控机床进行改造具有重要意义。
二、改造目标1. 提高机床的加工精度和稳定性。
2. 提升机床的加工效率。
3. 增强机床的自动化程度。
4. 降低设备的故障率和维修成本。
三、改造内容1. 机械部分检查和修复机床的导轨、丝杠等关键部件，确保其精度和可靠性。
更换磨损严重的零部件。
对机床的结构进行优化，提高刚性和稳定性。
2. 电气部分更新控制系统，采用更先进的数控系统，提高控制精度和响应速度。
更换老化的电气元件，确保电路的稳定性和安全性。
优化机床的布线，减少干扰。
3. 液压和气动部分检查和维护液压和气动系统，确保其正常运行。
更换密封件和老化的管路。
4. 软件部分开发专用的加工工艺软件，提高加工效率和质量。
四、改造步骤1. 前期调研对现有数控机床进行全面评估，确定需要改造的具体内容。
了解市场上可供选择的改造方案和技术。
2. 方案设计根据调研结果，制定详细的改造方案，包括机械、电气、液压等方面的具体措施。
进行方案论证和优化，确保其可行性和经济性。
3. 设备采购根据改造方案，采购所需的零部件、数控系统等设备。
确保采购的设备质量可靠，符合技术要求。
4. 改造实施按照改造方案，逐步实施机床的改造工作。
对改造过程进行严格监控，确保质量和进度。
5. 调试和验收对改造后的机床进行调试，确保各项性能指标达到要求。
组织相关人员进行验收，确保机床能够正常投入使用。
五、项目预算1. 设备采购费用：[X]元。
2. 人工费用：[X]元。
3. 其他费用：[X]元。
总预算：[X]元。
六、风险评估与应对措施1. 技术风险可能存在改造技术不成熟或不适用的情况。
应对措施：在方案设计阶段充分论证，选择可靠的技术方案和供应商。
2. 进度风险改造过程中可能会出现意外情况，导致进度延误。
普通车床数控化改造
4．螺纹编码器的安装方案
螺纹编码器又称主轴脉冲发生器或 圆光栅。数控车床加工螺纹时，需 要配置主轴脉冲发生器，作为车床 主轴位置信号的反馈元件，它与车 床主轴同步转动。
1、同轴安装 同轴安装是指将编码器直接安装在主
轴后端，与主轴同轴，这种方式结构简单， 但它堵住了主轴的通孔。 2、异轴安装
异轴安装是指将编码器安装在床头箱
二、总体方案的确定
总体方案应考虑车床数控系统的运动方式、 进给伺服系统的类型、数控系统的选择，以 及进给传动方式和执行机构的选择等。
（1）普通车床数控化改造后应具有单坐标 定位，两坐标直线插补、圆弧插补以及螺纹 插补的功能。因此，数控系统应设计成连续 控制型。
（2）根据系统的功能要求，需要扩展 程序存储器、数据存储器、键盘与显示 电路、I/O接口电路、D/A转换电路、串 行接口电路等；还要选择电动机的驱动 电源以及主轴电动机的交流变频器等。 （3）为了达到技术指标中的速度和精 度要求，纵、横向的进给传动应选用摩 擦力小、传动效率高的滚珠丝杠螺母副； 为了消除传动间隙提高传动刚度，滚珠 丝杠的螺母应有预紧机构等。
（4）拆除四方刀架与上溜板总成，在横溜 板上方安装四工位立式电动刀架。 （5）拆除横溜板下的滑动丝杆螺母副，将 滑动丝杆靠刻度盘一段锯断保留，拆掉刻度 盘上的手柄，保留刻度盘附近的两个推力轴 承，换上滚珠丝杠副。 （6）将横向进给伺服电机通过法兰座安装 到横溜板后部的纵溜板上，并与滚珠丝杠的 轴头相联。 （7）拆去三杆（丝杆、光杆与操纵杆）， 更换丝杆的右支承。
2．安装电动卡盘
为了提高加工效率，工件的夹紧 与松开采用电动卡盘，选用呼和 浩特机床附件总厂生产的 KD11250型电动三爪自定心卡 盘。卡盘的夹紧与松开由数控系 统发信控制。
普通车床数控化改造设计
普通车床数控化改造设计
一、引言
二、设计方案
1.机床结构设计
机床结构设计是普通车床数控化改造的关键环节之一、首先需要对原有车床结构进行分析和评估，确定是否适合改造。
然后根据数控系统的要求进行设计改造，包括添加刀塔、伺服电机、控制系统等。
同时还要考虑加工精度、刚性和工作台移动等因素。
2.操作系统选择
操作系统是数控车床的核心，直接影响数控系统的性能和稳定性。
常见的操作系统有FANUC、SIEMENS、MITSUBISHI等，选择合适的操作系统需要考虑产品性能、技术支持和成本等因素。
3.传感器和执行器选型
传感器和执行器是实现数控车床动作控制的关键元件。
合理选择传感器和执行器可以提高系统的稳定性和精度。
常见的传感器有光栅尺、编码器等，执行器有伺服电机、步进电机等。
三、设备选型
设备选型是普通车床数控化改造的重要环节之一、根据设计方案选择合适的数控系统、传感器和执行器等设备。
1.数控系统选型
数控系统是普通车床数控化的核心设备之一、常见的数控系统有FANUC、SIEMENS、MITSUBISHI等，根据操作系统的选择确定数控系统的型号和配置。
2.传感器和执行器选型
根据设计方案确定合适的传感器和执行器。
传感器需要具有高精度、高稳定性的特点，执行器需要具有高速度、高精度、高扭矩的特点。
五、总结。
普通车床数控化改造设计说明书
一、设计目的:通过本课程设计的训练,使学生在学完机床数控技术及相应的机床电器及PLC等课程之后,能够运用所学的知识独立完成数控车,数控铣和加工中心的进给系统的自动控制系统设计,从而使学生进一步加深和巩固对所学的知识的理解和掌握,并提高学生的实际操作能力。
⑴运用所学的理论知识,进行数控系统设计的初步训练,培养学生的综合设计能力；⑵掌握三相反应式步进电机进给驱动的原理和控制方法；⑶掌握PLC控制系统设计的基本技能,具备查阅和运用标准、手册、图册等有关技术资料的能力；⑷基本掌握编写技术的能力。
二、设计内容和要求：参考课程设计指导书[1]，对于普通车床数控化改造设计，纵向进给驱动由三相感应式步进电机实现，完成其选型计算，用4位拨动开关设定转动速度，并设计其启动停止、正反转、加减速和步数控制系统，数控系统的脉冲当量为0.01mm/脉冲。
三、设计工作任务及工作量的要求：⑴设计任务①.步进电机选型计算；②.PLC控制程序设计⑵设计工作量要求：①.电路接线图和电器件清单；②.控制程序T形图及其对应的程序清单；③.编写课程设计说明书一份。
（A4不少于10页）⑶三个同学分为一组，同学们之间可以互相讨论研究工作内容和设计方法，但每位同学的设计任务必须各有侧重独立完成，不能有雷同现象。
四、设计参数：设计参数包括车床的部分技术参数和车床拟实施数控化改造所需要的参数。
以CA6140型车床的改造,设计参数如下：最大加工直径：在床面上,400mm；在床鞍上, 210mm。
最大加工长度：1000mm。
行程：纵向,1000mm。
快速进给：纵向,2400mm／min最大切削进给速度：纵向,500mm／min溜板及刀架质量：纵向,81.63kg主电动机功率：7.5kw定位精度：0.04mm／全行程重复定位精度：0.016mm／全行程程序输入方式：增量值、绝对值通用控制坐标数：2脉冲当量：纵向,0.01mm／脉冲一、 步进电机选型计算：（一）纵向进给传动链的设计计算 1、主切削力及其切削分力计算 ⑴ 计算主切削里z F已知机床主电动机的额定功率m P 为7.5KW,最大工件直径D=400mm,主轴计算转速n=85r ／min 。
φ400mm的数控车床总体设计及纵向进给设计数控机床毕业设计说明书
目录摘要 (3)ABSTRACT (3)前言部分 (5)第1章绪论 (6)1.1机床总体方案的设计 (6)1.1.1 课程设计任务书 (6)1.1.2 总体方案设计 (6)1.2开环伺服进给系统机械部分设计 (6)1.2.1 滚珠丝杠螺母副的计算选型 (6)1.2.2 步进电动机的计算和选型 (6)第2章机床机电一体化改造总体方案的设计 (7)2.1课程设计任务书 (7)2.1.1 题目 (7)2.1.2 原始数据： (7)2.1.3 主要技术参数： (7)2.1.4 课程设计的内容及要求： (7)2.2总体方案设计 (7)2.2.1 系统的运动方式的确定 (7)2.2.2 伺服系统的选择 (7)2.2.3 执行机构传动方式的确定 (7)2.2.4 数控系统的选择 (8)第3章开环伺服进给系统机械部分设计 (8)3.2计算切削力 (8)3.3滚珠丝杠螺母副的计算选型（ (9)3.3.1 计算进给牵引力 (9)3.3.2 计算最大动负载 (9)3.3.3 滚珠丝杠螺母副的选型 (10)3.3.4 传动效率计算 (10)3.3.5 刚度计算 (10)3.3.6 稳定性校核 (12)纵向滚珠丝杠副的几何参数 (12)3.4齿轮传动比计算 (12)3.5步进电动机的计算和选型 (13)3.5.1 等效转动惯量计算 (13)3.5.2 电机力矩计算 (14)3.5.3 计算步进电动机空载起动频率和切削时的工作频率 (16)第4章机械传动机构的调整和结构的简要说明 (17)4.1丝杠进给速度的调节 (17)4.2轴向的预紧力的调整及定位 (18)结论部分 (19)设计体会 (20)参考文献 (21)谢词................................................................................................ 错误!未定义书签。
普通机床的数控化改造
摘要本设计说明书包括：概论、总体设计方案的拟定和验证、主传动部分的改造设计、伺服进给系统的改造设计、自动转位刀架的选择设计、编码盘安装部分的结构设计等几个部分。
改造后的车床，主运动实现自动变速，纵向、横向进给系统进行数控控制，并要求主轴电机最大功率为18KW，X、Z坐标最大运动速度5m/min，刀架要是自动控制的自动转位刀架，要能自动切削螺纹。
关键词：数控改造进给系统滚珠丝杠自动刀架AbstractThis introduction of the design included :The draw-up of the general outline ,the decision and verify of the total designal projection ,the reforms design to the parts of the lord spreads to move ,the reforms design to the system of serve enters ,the choice and design to the knife which turn automatically ,the constructions design of coding dish gearing part ,and so on．While the motorcycle been reformed , the lord exercises realize to change speed automatically.lengthways ,horizontal enter to proceed to system the number controls the control,To the spindle of the motor the greatest power for 18kw, x and z coordinate the movement speed 5m/ min ,knife must be the automatic control a knife which is turning automatically ,and it is able to slice the thread automatically.Key words: The number controls to reforms; the system of enters; roll the bead in silk automatic knife目录第一章引言 (4)1.1数控车床的特点和组成 (4)1.1.1 特点 (4)1.1.2数控车床的组成 (5)1.2机床改造的意义 (5)1.3数控车床的发展 (6)1.3.1 数控车床的现状 (6)1.3.2数控车床在我国的发展现状 (7)1.3.3数控机床在国外的发展现状 (8)1.4数控机床的分类 (9)1.4.1按加工工艺方法分类 (9)1.4.2按控制运动轨迹分类 (10)1.4.3按伺服系统控制方式分类 (11)1.4.4按控制系统功能水平分类 (13)1.5数控机床的发展方向 (13)第二章普通车床的数控改造和可行性论证 (17)2.1车床的数控改造 (17)2.1.1设计内容及任务 (17)2.1.2设计任务 (17)2.2机械部分改造 (18)2.2.1 Z向、X向进给机构的改造 (18)2.2.2机械部分改造设计部分的相关计算 (18)2.2.3改造后机械结构特点 (20)2.3数控系统及伺服系统的改造 (21)2.3.1数控系统简介 (21)2.3.2数控控制系统的选择 (22)2.3.3伺服系统的选择件的 (23)第三章安装调试 (26)3.1安装调整中应注意的问题 (27)3.2功能确定及分布 (28)3.3机床的调试及验收 (29)第四章改造后取得的效果 (31)第五章结束语 (32)参考文献 (33)第一章引言数控技术，简称数控（Numerical Control）。
毕业设计CAK6150普通车床的数控化改造(PLC系统的改造)说明书
目录1绪论 (2)1．1 数控机床与数控技术 (2)1.1.1数控机床的发展趋势及国内发展现状 (2)1.1.2数控机床的发展趋势 (2)1.2数控改造的必要性 (4)1.2.1机床数控化改造的必要性 (4)1.2.2数控化改造的特点 (5)1.2.3、数控系统的选择 (6)1.2.4数控改造中主要机械部件改装探讨 (6)2 数控车床总体改造方案及机械部分设计 (7)2.1设计要求 (7)2.1.1 设计基本思路 (7)2.1.2总体方案设计 (8)2.1.3初始故障诊断原理 (8)2.2改造方案的确定 (9)2.3改造的实施 (11)2.4验收及后期工作 (12)3车床的PLC数控系统控制原理设计 (13)3.1 车床的操作要求 (13)3.2 PLC数控系统需解决的问题 (13)3.3 数控系统的控制原理 (14)3.4 总程序结构设计 (14)3.5手动程序梯形图设计 (16)4结论 (17)参考文献 (18)致谢 (19)1绪论1．1 数控机床与数控技术1.1.1数控机床的发展趋势及国内发展现状从20世纪中叶数控技术出现以来，数控机床给机械制造业带来了革命性的变化。
数控加工具有如下特点：加工柔性好，加工精度高，生产率高，减轻操作者劳动强度、改善劳动条件，有利于生产管理的现代化以及经济效益的提高。
数控机床是一种高度机电一体化的产品，适用于加工多品种小批量零件、结构较复杂、精度要求较高的零件、需要频繁改型的零件、价格昂贵不允许报废的关键零件、要求精密复制的零件、需要缩短生产周期的急需零件以及要求100%检验的零件。
数控机床的特点及其应用范围使其成为国民经济和国防建设发展的重要装备。
进入21世纪，我国经济与国际全面接轨，进入了一个蓬勃发展的新时期。
机床制造业既面临着机械制造业需求水平提升而引发的制造装备发展的良机，也遭遇到加入世界贸易组织后激烈的国际市场竞争的压力，加速推进数控机床的发展是解决机床制造业持续发展的一个关键。
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普通CA6140车床的经济型数控改造前言1946年诞生了世界上第一台电子计算机，这表明人类创造了可增强和部分代替脑力劳动的工具。
它与人类在农业、工业社会中创造的那些只是增强体力劳动的工具相比，起了质的飞跃，为人类进入信息社会奠定了基础。
6年后，即在1952年，计算机技术应用到了机床上，在美国诞生了第一台数控机床。
我国目前机床总量380余万台，而其中数控机床总数只有11.34万台，即我国机床数控化率不到3％。
近10年来，我国数控机床年产量约为0.6～0.8万台，年产值约为18亿元。
机床的年产量数控化率为6％。
我国机床役龄10年以上的占60％以上；10年以下的机床中，自动/半自动机床不到20％，FMC/FMS等自动化生产线更屈指可数（美国和日本自动和半自动机床占60％以上）。
可见我们的大多数制造行业和企业的生产、加工装备绝大数是传统的机床，而且半数以上是役龄在10年以上的旧机床。
用这种装备加工出来的产品普遍存在质量差、品种少、档次低、成本高、供货期长，从而在国际、国内市场上缺乏竞争力，直接影响一个企业的产品、市场、效益，影响企业的生存和发展。
所以必须大力提高机床的数控化率。
在美国、日本和德国等发达国家，它们的机床改造作为新的经济增长行业，生意盎然，正处在黄金时代。
由于机床以及技术的不断进步，机床改造是个"永恒"的课题。
我国的机床改造业，也从老的行业进入到以数控技术为主的新的行业。
在美国、日本、德国，用数控技术改造机床和生产线具有广阔的市场，已形成了机床和生产线数控改造的新的行业。
在美国，机床改造业称为机床再生（Remanufacturing）业。
从事再生业的著名公司有：Bertsche 工程公司、ayton机床公司、Devlieg-Bullavd（得宝）服务集团、US设备公司等。
美国得宝公司已在中国开办公司。
在日本，机床改造业称为机床改装（Retrofitting）业。
从事改装业的著名公司有：大隈工程集团、岗三机械公司、千代田工机公司、野崎工程公司、滨田工程公司、山本工程公司等。
机床改造的必要性：企业要在当前市场需求多变，竞争激烈的环境中生存和发展就需要迅速地更新和开发出新产品，以最低价格、最好的质量、最短的时间去满足市场需求的不断变化。
而普通机床已不适应多品种、小批量生产要求，数控机床则综合了数控技术、微电子技术、自动检测技术等先进技术，最适宜加工小批量、高精度、形状复杂、生产周期要求短的零件。
当变更加工对象时只需要换零件加工程序，无需对机床作任何调整，因此能很好地满足产品频繁变化的加工要求。
普通车床经过多次大修后，其零部件相互连接尺寸变化较大，主要传动零件几经更换和调整，故障率仍然较高，采用传统的修理方案很难达到大修验收标准，而且费用较高。
因此合理选择数控系统是改造得以成功的主要环节。
数控机床在机械加工行业中的应用越来越广泛。
数控机床的发展，一方面是全功能、高性能；另一方面是简单实用的经济型数控机床，具有自动加工的基本功能，操作维修方便。
经济型数控系统通常用的是开环步进控制系统，功率步进电机为驱动元件，无检测反馈机构，系统的定位精度一般可达±0.01至0.02mm，已能满足CA6140车床改造后加工零件的精度要求。
经济型数控机床的特点：一．价格便宜。
仅数控系统与国外同类型数控系统比，前者只需1～2万元，而国外系统需十几至几十万元。
因此，它特别适合对国内企业现有普通机床进行改造。
二．解决复杂零件的加工精度控制，提高生产率。
对经济型数控车床，一般可提高工效3—7倍。
三．适合于多品种、中小批量产品的自动化加工，对产品的适应性强，对于不同零件的加工，可以通过改变不同的加工程序和更换不同的刀具来实现。
四．提高产品质量，降低废品率。
尤其是加工的产品尺寸一致性好，合格率高。
五．节约工装费用，降低成本。
经济型数控车床可以不用工装或少用工装，尤其对于复杂零件，不用靠模或成型刀具，不仅节约了费用，而且还可以缩短生产周期。
六．减轻工人的劳动强度。
七．提高工人素质，促进技术进步和科技成果的普及应用。
为由“体力型”向“智能型”转变创造了条件。
机床的数控化改造主要内容有以下几点：其一是恢复原功能，对机床、生产线存在的故障部分进行诊断并恢复；其二是NC化，在普通机床上加数显装置，或加数控系统，改造成NC机床、C机床；其三是翻新，为提高精度、效率和自动化程度，对机械、电气部分进行翻新，对机械部分重新装配加工，恢复原精度；对其不满足生产要求的C系统以最新C进行更新；其四是技术更新或技术创新，为提高性能或档次，或为了使用新工艺、新技术，在原有基础上进行较大规模的技术更新或技术创新，较大幅度地提高水平和档次的更新改造。
对普通车床进行数控化改造，主要是将纵向和横向进给系统改装成用微机控制的、能独立运动的进给伺服系统；刀架改装成能自动换刀的回转刀架。
这样，利用数控装置，车床就可以按预先输入的加工指令进行加工。
由于加工过程中的切削参数，切削次序和刀具都会按程序自动进行调节和更换，再加上纵向和横向进给联动的功能，数控改装后的车床就可以加工出各种形状复杂的回转零件，并能实现多工序自动车削，从而提高了生产效率和加工精度，也能适应小批量多品种复杂零件的加工。
正文一机械部分数控机床进给伺服系统运动及动力计算如下：1.1技术参数：1.2 选择脉冲当量根据机床精度要求确定脉冲当量：纵向0.01mm/步横向0.005mm/步1.3 计算切削力1.3.1 纵车外圆主切削力Fz=0.67Dmax1.5=0.67×4001.5=5360(N)按切削力各分比例Fz:Fx:Fy=1:0.25:0.4则Fx=5360×0.25=1340(N)Fy=5360×0.4=2144(N)1.3.2 横切端面主切削力Fzˊ可取纵切的1/2，为2680N.此时走刀抗力为Fyˊ,吃刀抗力为Fxˊ.Fzˊ:Fxˊ:Fyˊ=1:0.25:0.4Fxˊ=2680×0.25=670 Fyˊ=2680×0.4=1072N1.4滚珠丝杠螺母副的计算和选择1.4.1横向进给丝杠1.计算进给牵引力Fm ˊ=kFx ˊ+f ˊ(Fz+2Fy ˊ+G ˊ)h 横向进给为燕尾形贴塑导轨。
k=1.4 f ˊ=0.03Fm=1.4×670+0.03×(2680+2×1072+600)=1100.7(N) 2计算载荷Fc(N)有已知条件查得 kF=1.2, kH=1.0,kA=1.1 则Fc=kFkHkAFm=1.2×1.0×1.1×1100.7=1453(N) 3计算额定动载荷计算值Ca ’(N)初选L0=5mmCa ’=Fc(nzLh ’/1.67*104)1/3=[1453×(30×14400/1.67×104)]1/3=4297.2(N) 4确定丝杠型号以及有关数据由于Ca>=Ca ’,选FYC1D2505-2.5型,Ca=9610N丝杠副的有关数据：公称直径 D0=25mm 导程 P=5mm 螺旋角λ =3o 38’滚珠直径 do=3.175mm按表2-1(X 堤，唐可洪主编，《机电一体化设计基础》，机械工业出版,第17页)中尺寸公式计算：滚道半径 R=0.52do=0.5×3.175=1.651mm偏心距 e=0.707(R-do/2)=0.707(1.651-3.125/2)=0.0449mm 丝杠内径d1=D+2e-2R=25+2×1.61=21.7878 5稳定性验算 (采用F-S)1)由于一端轴向固定的长丝杠在工作是可能发生失稳，所以设计是应验算其安全系数S,其值应大于丝杠副传动结构允许安全系数[S]，丝杠不会发生失稳的最大载荷称为临界载荷F cr (N)。
F cr =Π2EI a /(ul)2 (E=206GP a )因为I a =Πd 14/64=3.14×(0.021788)4/64=1.1×10-8m 4 取u=2/3时Fcr=Π2×206×109×1.1×10-8/{[(2/3)×0.5]2}=2.01×105(N)安全系数S=Fcr /Fm=2.01×105/1100.7=182.68> >[S]=1.5～3.3.2)高速长丝杠工作时可能发生共振，因此需验算其不会发生共振的最高转速——临界转速ncr ,需求丝杠的最大转速nmax<ncrn cr =9910×[fc2d1/(ul)2]见表2-10（X堤，唐可洪主编，《机电一体化设计基础》，第25页）取fc=3.927，μ=2/3时ncr=9910×{(3.927)2×0.021788/[(2/3)×0.5]2}=29968r/min>1600r/min所以丝杠工作时不会发生共振。
3)此外滚珠丝杠副还受D0n值的限制，通常要求Dn<7×104mm.r/min即Dn=25×30=750mm.r/min<<7×104mm.r/min所以丝杠副工作稳定。
6刚度验算滚珠丝杠在工作负载F(N)和转矩T(N.m)共同作用下引起每个导程的变形量Δl(m)为Δl0=(+PF/EA)+(+P2T/2 GJc)或Δl=(-PF/EA)+(-P2T/2 GJc)其中A为丝杠截面积A=1/4 d12,Jc为丝杠极惯性矩。
Jc=(∏/32)×d14,G为丝杠切变模量，对钢G=83.3Gpa,T(N.m)为转矩。
T=Fm ×(D/2)×tg(ρ+λ), λ为摩擦角，其正切值为摩擦系数，Fm为平均工作负载，取摩擦系数为tgρ=0.003，则ρ=0.172o=10’19’’T=1100.7×(25/2)×10-3×tg(3o38’+10’19’)=0.9139(N.m)按最不利的情况(F=Fm)时Δl0=PF/EA+P2T/2 GJc=4PF/ Ed12+16P2T/ 2Gd14=4×5×10-3×1100.7/3.14×206×109×(0.021788)2+16×(5×10-3)2×0.91 39/(3.14)2×83.3×109×(0.021788)4=73.68×10-9m则丝杠在工作长度上的弹性变形引起的导程误差为 Δl=L ×( Δl 0/P)=0.5×(7.368×10-2/5×10-3)=7.368u m通常要求丝杠的导程误差Δl 应小于其传动精度的1/2。