普通ca6140車(chē)床的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控改造-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 按下式求出： 托板上的進(jìn)給方向載荷 F1=Fx=1340(N) 托板上的垂直方向載荷 Fv=Fz=5360(N) 托板上的橫向載荷 Fc=Fy=2144(N) 因此，最大工作載荷 Fm=KFL+f’(Fv+G) =1340+(5360+90) =(N) 對(duì)于三角形導(dǎo)軌K=, f’=～,選f’=(因?yàn)槭琴N塑導(dǎo)軌)，G是縱向﹑橫向溜板箱和刀架的重量，選縱向﹑橫向溜板箱的重量為75kg,刀架重量為15kg.（2）最大動(dòng)載荷C的計(jì)算滾珠絲杠應(yīng)根據(jù)額定動(dòng)載荷Ca選用，可用式34計(jì)算： C=3Lfmm （34） L為工作壽命，單位為10r，L=60nt／10。fm為運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)系數(shù)，因?yàn)榇藭r(shí)有沖擊振動(dòng)，所以取fm=.V縱向=1400r/min=2226mm/minn縱向=v縱向1/2/L0=22261/2/12=∴ L=60nt/106=6015000/106=則 C=3LfmFm ==11740（N） 初選滾珠絲杠副的尺寸規(guī)格，相應(yīng)的額定動(dòng)載荷Ca不得小于最大載荷C。因此初選滾珠絲杠的型號(hào)為型CD63，主要參數(shù)為Dw=,Lo=8mm,dm=63mm,λ=2o19 ’，圈數(shù)1 （3）縱向滾珠絲杠的校核 1）傳動(dòng)效率計(jì)算 滾珠絲杠螺母副的傳動(dòng)效率為η η=tgλ/tg(λ+φ)=tg2o19 ’/tg(2o19 ’+10’)=92% （35）2）剛度驗(yàn)算 滾珠絲杠副的軸向變形將引起導(dǎo)程發(fā)生變化，從而影響其定位精度和運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性，滾珠絲杠副的軸向變形包括絲杠的拉壓變形，絲杠和螺母之間滾道的接觸變形，絲杠的扭轉(zhuǎn)變形引起的縱向變形以及螺母座的變形和滾珠絲杠軸承的軸向接觸變形。3）壓桿穩(wěn)定性驗(yàn)算滾珠絲杠通常屬于受軸向力的細(xì)長(zhǎng)桿，若軸向工作負(fù)載過(guò)大，將使絲杠失去穩(wěn)定而產(chǎn)生縱向屈曲，即失穩(wěn)。FmL/EA=177。齒輪的直徑 d1=mz1=232=64mm d2=mz1=240=80mm dα2=d1+2ha*=68mmdα2=d2+2ha*=84mm兩齒輪的中心矩 a= d1+d22 = 64+802 =72mm2）轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算工作臺(tái)質(zhì)量折算到步進(jìn)電動(dòng)機(jī)軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量: J1=W(180δpπφ)2= (180 )2 801100 = （310）對(duì)材料為鋼的圓柱形零件,其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量可按下式估算: J=104D4L （311） 式中 D圓柱形零件的直徑,cm L零件的軸向長(zhǎng)度,cm所以,絲杠的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量: J1=104+D4L1=104= 齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量: JZ1=1042= JZ1 =104842= 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量很小,可忽略。 Mo由絲杠預(yù)緊所引起,折算到電動(dòng)機(jī)軸上的附加摩擦力矩。 w移動(dòng)不見(jiàn)的重量，N。/step脈沖當(dāng)量: δp=快速進(jìn)給速度：Vmax=1m/min所以,變速箱內(nèi)齒輪的傳動(dòng)比i=Z2 Z1= φL0360δp = 4360＝53 =齒輪的有關(guān)參數(shù)選取如下: Z1=18 , Z2=30 ,模數(shù)m=2mm 齒寬 b=20mm 壓力角α=20176。1）了解原機(jī)床的詳細(xì)結(jié)構(gòu)，從有關(guān)資料中查閱床身、縱溜板、橫溜板、刀架等的結(jié)構(gòu)尺寸。例如，應(yīng)保證絲杠兩端支承與滾珠絲杠螺母同軸，保證絲杠與機(jī)床導(dǎo)軌平行，考慮螺母座。6）在進(jìn)行各零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)注意裝配的工藝性，考慮正確的裝配順序，保證安裝、調(diào)試和拆卸的方便?，F(xiàn)僅就選用步進(jìn)電機(jī)最基本的原則介紹如下： 步距角應(yīng)滿足 α ≤αmin i （41）式中， i傳動(dòng)比 αmin系統(tǒng)對(duì)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)所驅(qū)動(dòng)部件要求的最小轉(zhuǎn)角 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的精度可以用步距誤差或累積誤差衡量，累積誤差是指轉(zhuǎn)子從任意位置開(kāi)始，經(jīng)過(guò)任意步后，轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)角與理論轉(zhuǎn)角之差的最大值，用累積誤差衡量精度比較實(shí)用，所選用的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)應(yīng)滿足： △θm≤i [△θs] （42）式中， △θm 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的累積誤差。運(yùn)行方式相數(shù)33445566拍數(shù)3648510612Mg/Mjm表（4）步進(jìn)電動(dòng)機(jī)相數(shù)、拍數(shù)啟動(dòng)力矩表在要求的運(yùn)行頻率范圍內(nèi)，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行運(yùn)行力矩應(yīng)大于電動(dòng)機(jī)的靜載力矩與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（包括負(fù)載的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量）引起的慣性矩之和。5主軸交流伺服電機(jī) 主軸能實(shí)現(xiàn)的最高轉(zhuǎn)速與最低轉(zhuǎn)速之比稱為變速范圍Rn，即Rn=nmax/nmin,數(shù)控機(jī)床的工藝范圍寬，切削速度與刀具，工件直徑變化 很大，所以主軸變速范圍很寬。電路的組成如下：（1）CPU采用8031芯片；（2）擴(kuò)展程序存儲(chǔ)器2764兩片，6264一片；（3）擴(kuò)展可編程接口芯片8155兩片；（4）地址鎖存器，譯碼器個(gè)一個(gè)；（5）鍵盤(pán)電路，顯示電路；（6）光電隔離電路，功率放大功率；（7）越程報(bào)警電路，急停電路，復(fù)位電路；（8）面板管理電路。2764（1）、2764（2）、6268155（1）和8155（2）的片選信號(hào)分別接到譯碼器的Y0~Y4,74LS138的輸入A、B、。在本系統(tǒng)中采用軟件環(huán)形分配器方式，雖然運(yùn)行速度慢一些，但可以省去兩個(gè)硬件環(huán)形分配器，電路比較簡(jiǎn)單，由于步進(jìn)電機(jī)的每一相繞組需和一個(gè)I/O接口相連，以便與控制寄存器中某一指定相位對(duì)應(yīng)，因此，占用的I/O口數(shù)量較多。刀架夾緊后，即發(fā)出回答信號(hào)，表示已完成換刀過(guò)程，可以進(jìn)行切削加工。加工螺紋時(shí)，與車(chē)床主軸相連的光電脈沖發(fā)生器會(huì)發(fā)出螺紋加工信號(hào)和零位螺紋信號(hào)，螺紋加工信號(hào)送入8031的T0，通過(guò)設(shè)置不同的時(shí)間常數(shù)，可以改變主軸每轉(zhuǎn)時(shí)的縱向進(jìn)給量，從而加工出不同螺距的螺紋，零位螺紋信號(hào)送入8155（1）的PB6,用來(lái)防止多次走刀時(shí)螺紋亂扣。改造后的簡(jiǎn)易數(shù)控車(chē)床需要自動(dòng)化加工螺紋時(shí)，可以在主軸后端同軸安裝或者異軸安裝一個(gè)主軸脈沖發(fā)生器，作為主軸位置的信號(hào)反饋元件，目的是用來(lái)檢測(cè)主軸轉(zhuǎn)角的位置，并且將其變化情況輸送給數(shù)控裝置，使其能按照所加工螺紋的螺距值進(jìn)行處理。選擇合適以后再?zèng)Q定被改造設(shè)備的 其他相關(guān)部分的結(jié)構(gòu)和尺寸。這是因?yàn)橥宦?lián)軸套上分布的錐孔都由同一方向加工時(shí)，往往會(huì)引起軸線的直線度誤差增大，從而使安裝在絲杠上各零件間的同軸度誤差增大，產(chǎn)生傳動(dòng)附加載荷，影響絲杠副的傳動(dòng)性能。接下來(lái)塞選出一系列有價(jià)值的資料，與同組同學(xué)不斷的討論、向老師請(qǐng)教，終于完成了設(shè)計(jì)。 參考文獻(xiàn).3.《機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)》編寫(xiě)組編. 機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)第一，三，四冊(cè). ..，. .. ..《機(jī)械設(shè)計(jì)》.
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