數(shù)控車床mc1000—x向進(jìn)給機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)論文-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 決的問(wèn)題 62 數(shù)控車床MC1000—X向進(jìn)給系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 7 導(dǎo)軌的設(shè)計(jì) 7 滾珠絲杠螺母副的設(shè)計(jì) 10 滾珠絲杠螺母副間隙的調(diào)整方法 11 滾珠絲杠的支承 13 電動(dòng)機(jī)的選擇 133 數(shù)控車床MC1000—X向進(jìn)給系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 15 滾珠絲杠螺母副的選擇計(jì)算 15 性能指標(biāo)驗(yàn)算 174 結(jié) 論 20參 考 文 獻(xiàn) 21致 謝 221 前言 課題研究的背景與意義隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，客戶需求日益多樣化，對(duì)制造企業(yè)的生產(chǎn)模式提出了更高的要求，大批量的生產(chǎn)方式將逐漸被模塊化、柔性化的生產(chǎn)方式所取代。數(shù)控車床的伺服進(jìn)給系統(tǒng)由伺服驅(qū)動(dòng)電路、伺服驅(qū)動(dòng)裝置、機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及執(zhí)行部件等組成。X向進(jìn)給機(jī)構(gòu)是數(shù)控車床的進(jìn)給系統(tǒng)之一，有高定位精度及重復(fù)定位精度要求。本次設(shè)計(jì)的各項(xiàng)性能指標(biāo)都滿足要求，證明了設(shè)計(jì)的合理性。數(shù)控車床的伺服進(jìn)給系統(tǒng)由伺服驅(qū)動(dòng)電路、伺服驅(qū)動(dòng)裝置、機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及執(zhí)行部件等組成。 數(shù)控車床在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來(lái)了革命性的變化，使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征，同時(shí)隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，它對(duì)國(guó)計(jì)民生的一些重要行業(yè)，如IT、汽車、輕工、醫(yī)療等的發(fā)展起著越來(lái)越重要的作用。數(shù)控機(jī)床是集機(jī)械、電氣、液壓、氣動(dòng)、微電子和信息等多項(xiàng)技術(shù)為一體的機(jī)電一體化產(chǎn)品。同時(shí)，對(duì)電主軸和直線電機(jī)的成功應(yīng)用，陶瓷滾珠軸承、低溫高速滾珠絲杠副及帶滾珠保持器的直線導(dǎo)軌副等機(jī)床功能部件的面試，也為機(jī)床向著高速、高精密發(fā)展創(chuàng)造了條件。對(duì)機(jī)床部件進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)不僅可以減少重復(fù)性勞動(dòng)，還能快速響應(yīng)市場(chǎng)，縮短產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計(jì)周期。數(shù)控車床正向著智能化、網(wǎng)絡(luò)化、柔性化和集成化方向發(fā)展。一個(gè)國(guó)家生產(chǎn)車床的數(shù)控化率和消費(fèi)車床的數(shù)控化率集中反映了這個(gè)國(guó)家的制造業(yè)技術(shù)水平，同時(shí)也代表著一個(gè)國(guó)家的綜合國(guó)力。從品種上看，我國(guó)生產(chǎn)的數(shù)控車床品種比較齊全，每年有100多個(gè)數(shù)控車床新品種，可以供各方面用戶選用。 我國(guó)數(shù)控車床經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，特別是近幾年的迅速發(fā)展，與國(guó)際先進(jìn)水平的差距在逐年縮小。數(shù)控車床MC1000的X向進(jìn)給機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)包括：滾珠絲杠副的設(shè)計(jì)計(jì)算,滾動(dòng)直線導(dǎo)軌選擇,伺服電機(jī)的選擇,定位精度驗(yàn)算和最大死區(qū)誤差計(jì)算。 數(shù)控車床對(duì)導(dǎo)軌的要求： (1)導(dǎo)向精度高 導(dǎo)向精度是指機(jī)床的動(dòng)導(dǎo)軌沿著支承導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)的直線度。 (2)耐磨性能好 導(dǎo)軌的耐磨性決定了導(dǎo)軌的精度保持性。數(shù)控機(jī)床常采用摩擦系數(shù)小的滾動(dòng)導(dǎo)軌和靜壓導(dǎo)軌，以降低導(dǎo)軌磨損。數(shù)控機(jī)床的導(dǎo)軌截面積通常較大，有時(shí)還需要在主導(dǎo)軌外添加輔助導(dǎo)軌來(lái)提高剛度。方案一：滑動(dòng)導(dǎo)軌 滑動(dòng)導(dǎo)軌具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，剛度好，抗震性高等優(yōu)點(diǎn)，在數(shù)控機(jī)床上應(yīng)用廣泛。貼塑滑動(dòng)導(dǎo)軌的塑料化學(xué)成分穩(wěn)定，摩擦系數(shù)小，耐磨性好，耐腐蝕性強(qiáng)，吸震性好，密度小，加工成形簡(jiǎn)單，能在任何液體或無(wú)潤(rùn)滑的條件下工作。這種材料具有良好的耐磨和吸震性能，適用工作溫度范圍廣，動(dòng)靜摩擦系數(shù)小并且相差不大，防爬行性能好，可在干摩擦下使用，能吸收外界進(jìn)入導(dǎo)軌面的硬粒，使配對(duì)金屬導(dǎo)軌不至于拉傷和磨損。我國(guó)已生產(chǎn)有環(huán)氧樹脂耐磨涂料（HNT），它用于鑄鐵的導(dǎo)軌副中，摩擦系數(shù)f=，在無(wú)潤(rùn)滑油情況下仍具有良好的潤(rùn)滑和防爬行性能。滾動(dòng)導(dǎo)軌與滑動(dòng)導(dǎo)軌相比，其優(yōu)點(diǎn)是：靈敏度高，摩擦系數(shù)小，而且其動(dòng)靜摩擦系數(shù)相差很小，因而運(yùn)動(dòng)均勻，尤其是在低速移動(dòng)時(shí)，不易出現(xiàn)爬行現(xiàn)象；定位精度高，；牽引力小，移動(dòng)輕便；磨損小，精度保持性好，使用壽命廣。滾珠導(dǎo)軌適用于運(yùn)動(dòng)部件重量輕，切削力不大的數(shù)控機(jī)床上。4)直線滾動(dòng)導(dǎo)軌（簡(jiǎn)稱為直線導(dǎo)軌） ，直線滾動(dòng)導(dǎo)軌由一根長(zhǎng)導(dǎo)軌（導(dǎo)軌條）和一個(gè)或幾個(gè)滑塊組成。其缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，要有供油系統(tǒng)，油的清潔度要求高。 滾珠絲杠螺母副的設(shè)計(jì)在數(shù)控機(jī)床上，將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)一般都采用滾珠絲杠螺母機(jī)構(gòu)。滾珠絲杠螺母副的動(dòng)（靜）摩擦系數(shù)相差極小，配以滾動(dòng)導(dǎo)軌，起動(dòng)力矩很小，運(yùn)動(dòng)極其靈敏，低速時(shí)不會(huì)出現(xiàn)爬行現(xiàn)象。方案一：外循環(huán)式滾珠絲杠副，它由絲杠滾珠回珠管3及螺母4組成。 外循環(huán)滾珠絲杠1—絲杠 2—滾珠 3—回珠管 4—螺母方案二：內(nèi)循環(huán)式滾珠絲杠副。 滾珠絲杠螺母副間隙的調(diào)整方法為了保證滾珠絲杠副的反向傳動(dòng)精度和軸向剛度，必須消除軸向間隙。 墊片調(diào)整間隙法2—單螺母 3—螺母座 4—調(diào)整墊片方案二：齒差調(diào)整間隙法 ，兩個(gè)螺母的凸緣為圓柱外齒輪，而且齒數(shù)差為1，兩只內(nèi)齒輪用螺釘和定位銷緊固在螺母座上。這種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠，滾到磨損后可隨時(shí)調(diào)整，但是預(yù)緊量不準(zhǔn)確。本設(shè)計(jì)采用兩端固定的支承配置方式。脹套連接是靠擰緊高強(qiáng)度螺栓是脹套與軸間或套間包容面間產(chǎn)生壓力和摩擦力，實(shí)現(xiàn)傳遞載荷的一種用于軸和轂連接的無(wú)鍵連接裝置。錐環(huán)也可以用來(lái)連接焊接性差的零件。 (3)錐環(huán)連接可以承受多重負(fù)荷，其結(jié)構(gòu)可以做成多種形式。另外，由于錐環(huán)能把較大配合間隙的軸轂結(jié)合起來(lái)，拆卸時(shí)將螺栓擰松，就可使被連接件容易拆卸。絲杠轉(zhuǎn)速：強(qiáng)力車削60r/min；一般車削80r/min；精細(xì)車削100r/min；快速移動(dòng)1000r/min。(5) 臨界轉(zhuǎn)速 （r/min） () ===（mm） ()滾珠絲杠為一端游動(dòng)的支撐形式，因此支撐系數(shù)為=.臨界轉(zhuǎn)速計(jì)算長(zhǎng)度 =250/2+1200+50+（20001550）/2=1600（mm） () =9910（178。(2)預(yù)拉伸力根據(jù)材料力學(xué)歐拉公式知 （N） ()伺服電動(dòng)機(jī)為FANUCBESK寬調(diào)速直流電動(dòng)機(jī)FB42，電動(dòng)機(jī)與滾珠絲杠采用同步帶輪連接，用旋轉(zhuǎn)變壓器作為位置檢測(cè)元件，系統(tǒng)增益=201/s，速度開環(huán)增益=。 性能指標(biāo)驗(yàn)算 (1)加速能力驗(yàn)算負(fù)載及機(jī)械傳動(dòng)裝置總的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：kg；總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量： kg） ()系統(tǒng)要求的最大加速度（在快移時(shí)） 6067（m/s178。且可利用半閉環(huán)系統(tǒng)予以修正。數(shù)控車床具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜、故障率低、維修簡(jiǎn)單方便、效率高、操作編程簡(jiǎn)單等諸多優(yōu)點(diǎn)，所以數(shù)控車床在很多加工行業(yè)都會(huì)成為應(yīng)用的主體，隨著數(shù)控技術(shù)和機(jī)床行業(yè)的發(fā)展，數(shù)控車床將有著廣闊的發(fā)展前景。 在這里我要首先感謝我的導(dǎo)師王曉琴。正因?yàn)槿绱宋也拍茼樌耐瓿杀敬萎厴I(yè)設(shè)計(jì)
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