工作機械概要-文庫吧
2024-12-18 14:15 本頁面
【正文】 Darmstadt大學 ?? ?? )(7/5 LL?(4)日本神戶大學 滑軌支撐點彈性變形併計 (5)製造廠家可採取措施 ?L 12 四 .工具機械的基本構成要素 ? 軌道引導設計： ? 窄軌原理 : R1u R1 R2 b X R2u l F 則21 RR ? 21 RR ??? ??(1) 21 RRF ???? ??(2) lRX ??? 1(3) XlRF /)( 1 ??(4) Xl ??? ?2(4)式帶入 (2)式得 : 時抽屜會卡住因此 l要大些才好 (lb) ( :靜摩擦係數(shù) 。F:拉出抽屜的力 。R1,R2為抽屜與軌道的作用力 ) ?13 四 .工具機械的基本構成要素 ? 軌道引導設計 ? 窄軌原理應用於滑動導軌設計： (1)運動組件的長度 l與寬度 b的比 l/b ， 應進量大些可 縮小由力矩產(chǎn)生的摩擦力 。 (2)應用線軌不考慮窄軌原理的原因在於其摩擦係數(shù)夠 小 、 引導面 l夠長 。 14 四 .工具機械的基本構成要素 ? 軌道引導設計 ? 滾動導軌： 滾動接觸引導一般多使用線性滑軌 ， 有點接觸的滾珠型與 線接觸的滾柱型 兩種形式 ， 因為不是面接觸 ， 磨擦係數(shù) (約 ~) 遠小於硬軌 ， 但負荷承載的能力則不及滑動導軌 ， 適合較高速 、 高精度 、 輕負荷的工具機 ， 滾珠型導軌容易高速化 ， 但抗振與承載力較差 ，無法承受高加速度所產(chǎn)生的慣性負荷 ， 滾柱型導軌承載力較高 ， 但在高速反覆運動時滾柱卻容易卡住 ， 而不易高速化 。 15 四 .工具機械的基本構成要素 ? 驅(qū)動設計 進給系統(tǒng)： 主要任務是將滑動件（工作臺或主軸頭、砂輪座、立柱等）沿著導軌，依指令速率平穩(wěn)的運動，其中除了考慮機械傳動元件的設計外，還牽涉到伺服定位控制問題。所以說，本質(zhì)上進給系統(tǒng)實為一機電整合系統(tǒng)（使加工件或加工刀具能依既定的速度、位置、做高精度的移動）。 16 四 .工具機械的基本構成要素 ? 驅(qū)動設計 進給系統(tǒng) 進給系統(tǒng)設計要求 : 隨著進給運動方式與控制型式 的不同，工具機對進給系統(tǒng)的 設計要求也有不同，由右表可 以發(fā)現(xiàn)對於點對點運動方式的 工具機，主要應滿足定位精度 與減少定位時間的需求。而對 於輪廓運動方式的機械，除 了要求較高的定位精度外，最 重要的還應有良好的動態(tài)響應 特性，其因直接影響了加工表 面的精度及輪廓軌跡的形狀精 度。 運動方式 項 目 點對點 直線 輪廓 特點 移動中不加工 以定速邊移動，邊加工及定位 可同時移動、加工、變速及定位 常見機械 鑽床、鏜床 NC車床、銑床、加工中心機、 磨床、仿削銑床 響應時間 100ms 影響不大 小於 60ms 定位精度 ～ 運動平穩(wěn)性 影響不大 影響加工面表面精度，非常重要 低速進給時特別重要 17 四 .工具機械的基本構成要素 ? 驅(qū)動設計 進給系統(tǒng)： 進給系統(tǒng) 設計要求 : 數(shù)控工具機對伺服進給系統(tǒng)的設計要求可歸納如表所示，即 穩(wěn)定性、精度及快速響應特性 。 性能要求 定 義 包括內(nèi)容 穩(wěn)定性 為進給系統(tǒng)能夠正常工作的基本條 件。即系統(tǒng)在自動狀態(tài)或外界干擾 下，系統(tǒng)的輸出在經(jīng)過幾次震盪下 仍能迅速的穩(wěn)定 絕對穩(wěn)定性 相對穩(wěn)定性 精度 進給系統(tǒng)的精度是指輸出值相對於 輸入值的精確程度 暫態(tài)誤差 穩(wěn)態(tài)誤差 靜態(tài)誤差 快速響應性 指系統(tǒng)對輸入訊號的響應速度及暫態(tài)過 程結束的迅速程度 系統(tǒng)響應時間傳 動裝置的加速能 力 18 四 .工具機械的基本構成要素 ? 驅(qū)動設計 進給系統(tǒng)： 進給系統(tǒng)構成元件 滾珠螺桿與螺帽 主要是將馬達的 旋轉運動轉換成直線運動 的元件，也是進給系統(tǒng)中影 響移動件速度的主要關鍵元件，目前直線傳送裝置之驅(qū)動、傳動機構 以滾珠螺桿為大宗 。 19 四 .工具機械的基本構成要素 ? 進給系統(tǒng)構成元件 軸承與支持安裝形式 : 20 四 .工具機械的基本構成要素 ? 驅(qū)動設計 進給系統(tǒng)： 進給系統(tǒng)構成元件 引導元件 移動件移動時，除進給方向外，尚需有直線導軌來限制 五個自由度。有人稱之為導軌或引導，一般包含 滾動接觸引導 與 滑動接觸引導 (滑動或流體、磁浮 )兩種 。 以機械結構的角度而言，工具機的加工精度和使用壽命很大的程度決定於導軌的優(yōu)劣，如高速進給時不振動，低速時不爬行，有高的靈敏度，或是能在重負荷下長期工作，耐磨性高 等特性。 21 四 .工具機械的基本構成要素 ? 驅(qū)動設計 進給系統(tǒng)： 進給系統(tǒng)構成元件 引導元件 滑動導軌 一般稱為 硬軌 ，形狀有 VV(兩 V)、 V平等，如圖所示， 以應用 VV硬軌為例，有 4面拘束 ，雖 4面之精度難以達成， 但可 利
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