畢業(yè)設(shè)計論文普通銑床數(shù)控化改造設(shè)計(文件)
【正文】 采取以下技術(shù)方案 工作臺工作面尺寸寬度179。余程螺母長度支撐長度 1214 行程 2530 L0 14179。10 6 002mm 2 按 式 232 計算滾珠絲杠的預(yù)拉伸力 Ft 已知滾珠絲杠螺紋底徑 d2 343mm 滾珠絲杠的溫度變化值Δ t 2℃則 Ft 181Δt d22 425889N 珠絲杠螺母副支撐用的規(guī)格型號 1 按式 233 計算軸承受的最大軸向載荷 FB FB Ft05 Fa 520264N 2 計算軸承的預(yù)緊力 FBp FBp FB3 173421N 3 計算軸承的當(dāng)量軸向載荷 FBam FBam FBpFm 257512N 4 按式 215 計算軸承的基本額定動載荷 C 已知軸承的工作轉(zhuǎn)速 n nm 260rmin 軸承所承受的當(dāng)量軸向載荷 FBam 257512N 軸承的基本額定壽命 L 20210h 軸承的徑向載荷 Fr 和軸向載荷 Fa 分別為 Fr FBamcos60 128756N Fa FBamsin60 224035N 因為 Fa Fr 174 217 所以查表 225 得徑向系數(shù) X 19 軸向系數(shù) Y 054 故 P X Fr YFa 365615N P 60 nmLh13100 2479756N 5 確定軸承的規(guī)格型號 因為滾珠絲杠螺母副擬采取預(yù)拉伸措施所以選用 60176。寬度 為 30mm179。 105MPa 材料密度ρ 78179。 109r Lh L60n 98288h 一般來講在設(shè)計數(shù)控機(jī)床時應(yīng)保證滾珠絲杠螺母副的總時間壽命 Lh≥20210h 故滿足要求 第四章 計算機(jī)械傳動系統(tǒng)的剛度 41 機(jī)械傳動系統(tǒng)的剛度計算 1 計算滾珠絲杠的拉壓剛度 Ks 本工作臺的絲杠支承方式為兩端固定由圖可知黨滾珠絲杠螺母中心位于滾珠絲杠兩支承的中心位置 a L2L 1060mm 時滾珠絲杠螺母副具有最小拉壓剛度Kmin 可按式 245 計算 Kmin 66179。234179。10 3D4L 1162 kgcm2 3 計算折算到電動機(jī)軸上的移動部件的轉(zhuǎn)動慣量 JL 已知機(jī)床執(zhí)行部件即工作臺工件和夾具的總質(zhì)量 m 275kg電動機(jī)每轉(zhuǎn)一圈機(jī)床執(zhí)行部件在軸向移動的距離 L 1cm 則由式 265 得 JL m[L2π]2 697kgcm2 4 由式 266 計算加在電動機(jī)軸上總的負(fù)載轉(zhuǎn)動慣量 Jd Jd Jr J0 JL 4002kgcm2 52 計算折算到電動機(jī)軸上的負(fù)載力矩 1 計算切削 負(fù)載力矩 Tc 已知在切削狀態(tài)下坐標(biāo)軸的軸向負(fù)載力 Fa Fa 18875N 電動機(jī)每轉(zhuǎn)一圈機(jī)床執(zhí)行部件在軸向移動的距離 L 10mm 001m 進(jìn)給傳動系統(tǒng)的總效率 090 由式 254得 Tc FaL2π 307Nm 2 計算摩擦負(fù)載力矩 Tμ 已知在不切削狀態(tài)西啊坐標(biāo)軸的軸向負(fù)載力即為空載時的導(dǎo)軌摩擦力 Fμ 0 6375N 由式 255 得 Tμ Fμ0L2π 113Nm 3 計算滾珠絲杠螺母副的預(yù)緊而纏上的附加負(fù)載力矩 Tf 已知滾珠絲杠螺母副的預(yù)緊力 Fp 62917N 滾珠絲杠螺母副的基本導(dǎo)程 L0 10mm 滾珠絲杠螺 母副的效率 0 094 由式 256 得 Tf FpL01 022π 013Nm 53 計算坐標(biāo)折算到電動機(jī)軸上的各種所需的力矩 1 計算線性加速力矩 Ta1 已知機(jī)床執(zhí)行部件以最快速度運(yùn)動時電動機(jī)的最高轉(zhuǎn)速 n 1800rmin 電動機(jī)的轉(zhuǎn)動慣量 Jm 62 kgcm2 坐標(biāo)軸的負(fù)載慣量 Jd 4002 kgcm2 進(jìn)給伺服系統(tǒng)的位置環(huán)增益 ks 20Hz 加速時間 ta 015s 由式 258 得 Ta1 2πnJm Jd1 eksta 60179。42179。1214kg 27898kg ω nc Ko md12 1195rads 62 計算扭轉(zhuǎn)振動系統(tǒng)的最低固有頻率ω nt 折算到滾珠絲杠軸上的系統(tǒng)總當(dāng)量轉(zhuǎn)動慣量為 Js Jr J0 00033kgm3 已知絲杠的扭轉(zhuǎn)剛度 ks kφ 120232Nmrad 則 ω nt ks Js05 1909rads 由以上計算可知杠 工作臺縱向振動系統(tǒng)的最低固有頻率ω nc 1195rads扭轉(zhuǎn)振動系統(tǒng)的最低固有頻率ω nt 1909 rads一般按ω n 300rads的要求來設(shè)計機(jī)械傳動系統(tǒng)的剛度故滿足要求 第七章 機(jī)械傳動系統(tǒng)的誤差計算與分析 傳動系統(tǒng)的反向死區(qū)Δ 已知傳動系統(tǒng)的最小綜合拉壓剛度 kmin 33333Nmm 導(dǎo)軌的靜摩擦力 F0 850N則由式 252 得 Δ 2δμ 2 F0kmin179。 2 由扭矩變形量θ引起的軸向移動滯后量δ將影響工作臺的定位精度由式 250得 δ L0θ360 17um 第八章 確定滾珠絲杠螺母副 的精度等級和規(guī)格型號 絲杠螺母副的精度等級 本機(jī)床工作臺采用半閉環(huán)控制系統(tǒng) V300pep 應(yīng)滿足下列要求 V300p≤ 08 定位精度 δ kδ 1448um ep≤ 08 定位精度 δ kδ 1448um 滾珠絲杠螺母副擬采用的精度為 2 級查表 220 得 V300p 8um＜ 1448um 查表221 得當(dāng)螺紋長度為 800mm 時 ep 13um ＜ 1448 um 表 220 2π弧度內(nèi)行程變動量 V2π P 和任意 300mm 行程內(nèi)行程變動量V300P 精度等級 1 2 3 4 5 V2π P 4 5 6 7 8 V300P 6 8 12 16 23 故滿足設(shè)計要求 82 確定滾珠絲杠螺母副的規(guī)格型號 滾珠絲杠螺母副的規(guī)格型號為 FFZD40105P21220179。103 029um 即δ k 029um＜ 6um 故滿足要求 絲杠因扭轉(zhuǎn)變形產(chǎn)生的誤差 1 計算由快進(jìn)扭矩 TKJ 引起的滾珠絲杠螺母副的變形量θ 已知負(fù)載力矩 T TKJ 1260Nmm 由圖 41 得扭矩作用點之間的距離 L2 915mm絲杠底徑 d2 343mm 由式 249 得 θ 721179。78179。980ta 39226kgfcm 3845Nm 3 計算坐標(biāo)軸所需的折算到電動機(jī)軸上的各種力矩 按式 261 計算線性加速時空載啟動力矩 Tq Tq Tap Tμ Tf 1344Nm 按式 261 計算階躍加速時空載啟動力矩 Tq Tq Tap Tμ Tf 3971Nm 按式 257a 計算快進(jìn)力矩 TKJ TKJ Tμ Tf 126Nm 按式 257b 計算工進(jìn)力矩 TGJ TGJ Tc Tf 347Nm 電動機(jī)的型號 1 選擇 驅(qū)動電動機(jī)的型號 根據(jù)以上計算和表 247 選擇日本 FANUC 公司生產(chǎn)的α 123000i 型交流伺服電動機(jī)為驅(qū)動電動機(jī)主要技術(shù)參數(shù)如下額定功率 3kw 最高轉(zhuǎn)速 3000rmin 額定力矩 12Nm 轉(zhuǎn)動慣量 62 kgcm2 質(zhì)量 18kg 交流伺服電動機(jī)的加速力矩一般為額定力矩的 510倍若按 5倍計算則該電動機(jī)的加速力矩為 60Nm均大于本機(jī)床工作臺的線性加速時所需的空載啟動力矩 Tq 1344Nm 以及階躍加速時所需的空載啟動力矩 Tq 3971Nm 因此不管采用何種加速方式本電動機(jī)均滿足加速力矩要求 該電動機(jī)的額定力矩為 12Nm 均大 于本機(jī)床工作臺快進(jìn)時所需的驅(qū)動力矩TKJ 126Nm 以及工進(jìn)時所需的驅(qū)動力矩 TGJ 347Nm 因此不管是快進(jìn)還是工進(jìn)本電動機(jī)均滿足驅(qū)動力矩要求 2 慣性匹配驗算 為了使機(jī)械傳動系統(tǒng)的慣量
公司管理相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1