普通車床數(shù)控化系統(tǒng)改造方案-文庫吧
2025-04-10 01:48 本頁面
【正文】 ；并實現(xiàn)Z向的聯(lián)動。②伺服系統(tǒng)的選擇 根據(jù)改造后該設(shè)備加工零件的精度要求，確定選擇編碼器半閉環(huán)控制系統(tǒng)。③執(zhí)行機構(gòu)的結(jié)構(gòu)的選擇 執(zhí)行機構(gòu)的結(jié)構(gòu)選擇西門子伺服控制電機。④機械傳動方式的確定 機械傳動方式采用滾珠絲杠副加一級同步帶減速裝置進行運動和力的傳遞。⑤機械精度的修復(fù) 機械精度的修復(fù)主要指Z向?qū)к壘鹊男迯?fù)。 機械部分改造Z向進給機構(gòu)的改造。拆除原機床的進給箱，利用原機床進給箱的安裝孔和銷孔安裝滾珠絲杠絲母固定支撐架。滾珠絲杠仍安裝在原絲杠的位置，兩端采用固定方式支撐，中間加輔助支撐，以提高滾珠絲杠的剛性。動力傳動采用伺服控制電機加同步帶減速裝置傳遞給滾珠絲杠副，實現(xiàn)Z向進給運動。伺服電機安裝在機床的尾部。由于滾珠絲杠的摩擦系數(shù)小于原絲杠，從而使Z向進給整體剛性略優(yōu)于未改造前。電動刀架的安裝利用原小刀架位置通過墊板安裝電動機刀架，以保證刀具刀點和主軸中心處于同一平面。 機械部分改造設(shè)計部分與相關(guān)計算（1）Z坐標(biāo)傳動最快運行速度Vmax計算：電機最快轉(zhuǎn)速：r=2000轉(zhuǎn)/min傳動減速比： n=3滾珠絲杠螺距：p=10mm根據(jù)公式： Vmax=rp/n得 Vmax=200010 = 由于X向滾珠絲杠螺距為5mm， m/min；（2）負(fù)載轉(zhuǎn)動慣量的估算： 由于Z坐標(biāo)的傳動減速比都是n=3；所以折算到電機軸上的轉(zhuǎn)動慣量可按下式估算: JF=J1+J2+J3+JK JF——折算到電機軸上的轉(zhuǎn)動慣量（kgcm2） J1——聯(lián)軸節(jié)的轉(zhuǎn)動慣量（kgcm2） J2——絲杠的轉(zhuǎn)動慣量（kgcm2） J3——聯(lián)軸節(jié)的轉(zhuǎn)動慣量（kgcm2） n ——減速比 （n=3） JK——Z向電機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量（kgcm2） 對于材料為鋼的圓柱形零件，其轉(zhuǎn)動慣量可按下式進行計算： J=104D4L D——圓柱零件的直徑(cm) L——零件軸向長度（cm） 通過計算得： J1= J2= J3= JK= 故總慣量 JF=（3）切削力與切削功率計算 利用下面公式： 切削功率 Pc=PηK P——電機功率18KW η—— K—— 計算切削功率得： Pc= （4）Z向摩擦阻力的估算 Z向運動部件自重約：400kg Z向運動部件之間摩擦系數(shù)（鑄鐵對鑄鐵）： Z向摩擦阻力；FMZ=4000=720N（5）切削功率的計算 切削功率應(yīng)按在各種加工情況下經(jīng)常遇到的最大切削力（或扭矩）和最大切削速度（或轉(zhuǎn)速）來計算，即 Pc=(FZv103)/60 或 Pc=Tn/9550 式中 FZ——主切削力（N）； v——切削速度（m/min）； T——切削轉(zhuǎn)矩（Nm）； N——主軸轉(zhuǎn)速（r/min）。 取v=400m/min FQ=60Pc103/v=60103/400= 在一般外圓車削時取Z向分力為: FZQ==（6）Z向坐標(biāo)運動時的工作阻力 Z向坐標(biāo)運動時的工作阻力： F
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