數(shù)控車床mc1000—x向進給機構設計論文-預覽頁
【正文】 決的問題 62 數(shù)控車床MC1000—X向進給系統(tǒng)結構的設計 7 導軌的設計 7 滾珠絲杠螺母副的設計 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 電動機的選擇 133 數(shù)控車床MC1000—X向進給系統(tǒng)設計計算 15 滾珠絲杠螺母副的選擇計算 15 性能指標驗算 174 結 論 20參 考 文 獻 21致 謝 221 前言 課題研究的背景與意義隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，客戶需求日益多樣化，對制造企業(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)控車床的伺服進給系統(tǒng)由伺服驅(qū)動電路、伺服驅(qū)動裝置、機械傳動機構及執(zhí)行部件等組成。X向進給機構是數(shù)控車床的進給系統(tǒng)之一，有高定位精度及重復定位精度要求。本次設計的各項性能指標都滿足要求，證明了設計的合理性。數(shù)控車床的伺服進給系統(tǒng)由伺服驅(qū)動電路、伺服驅(qū)動裝置、機械傳動機構及執(zhí)行部件等組成。 數(shù)控車床在國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢數(shù)控技術的應用給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化，使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征，同時隨著數(shù)控技術的不斷發(fā)展和應用領域的不斷擴大，它對國計民生的一些重要行業(yè)，如IT、汽車、輕工、醫(yī)療等的發(fā)展起著越來越重要的作用。數(shù)控機床是集機械、電氣、液壓、氣動、微電子和信息等多項技術為一體的機電一體化產(chǎn)品。同時，對電主軸和直線電機的成功應用，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軌副等機床功能部件的面試，也為機床向著高速、高精密發(fā)展創(chuàng)造了條件。對機床部件進行模塊化設計不僅可以減少重復性勞動，還能快速響應市場，縮短產(chǎn)品的開發(fā)設計周期。數(shù)控車床正向著智能化、網(wǎng)絡化、柔性化和集成化方向發(fā)展。一個國家生產(chǎn)車床的數(shù)控化率和消費車床的數(shù)控化率集中反映了這個國家的制造業(yè)技術水平，同時也代表著一個國家的綜合國力。從品種上看，我國生產(chǎn)的數(shù)控車床品種比較齊全，每年有100多個數(shù)控車床新品種，可以供各方面用戶選用。 我國數(shù)控車床經(jīng)過多年的發(fā)展，特別是近幾年的迅速發(fā)展，與國際先進水平的差距在逐年縮小。數(shù)控車床MC1000的X向進給機構設計包括：滾珠絲杠副的設計計算,滾動直線導軌選擇,伺服電機的選擇,定位精度驗算和最大死區(qū)誤差計算。 數(shù)控車床對導軌的要求： (1)導向精度高 導向精度是指機床的動導軌沿著支承導軌運動的直線度。 (2)耐磨性能好 導軌的耐磨性決定了導軌的精度保持性。數(shù)控機床常采用摩擦系數(shù)小的滾動導軌和靜壓導軌，以降低導軌磨損。數(shù)控機床的導軌截面積通常較大，有時還需要在主導軌外添加輔助導軌來提高剛度。方案一：滑動導軌 滑動導軌具有結構簡單，制造方便，剛度好，抗震性高等優(yōu)點，在數(shù)控機床上應用廣泛。貼塑滑動導軌的塑料化學成分穩(wěn)定，摩擦系數(shù)小，耐磨性好，耐腐蝕性強，吸震性好，密度小，加工成形簡單，能在任何液體或無潤滑的條件下工作。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，能吸收外界進入導軌面的硬粒，使配對金屬導軌不至于拉傷和磨損。我國已生產(chǎn)有環(huán)氧樹脂耐磨涂料（HNT），它用于鑄鐵的導軌副中，摩擦系數(shù)f=，在無潤滑油情況下仍具有良好的潤滑和防爬行性能。滾動導軌與滑動導軌相比，其優(yōu)點是：靈敏度高，摩擦系數(shù)小，而且其動靜摩擦系數(shù)相差很小，因而運動均勻，尤其是在低速移動時，不易出現(xiàn)爬行現(xiàn)象；定位精度高，；牽引力小，移動輕便；磨損小，精度保持性好，使用壽命廣。滾珠導軌適用于運動部件重量輕，切削力不大的數(shù)控機床上。4)直線滾動導軌（簡稱為直線導軌） ，直線滾動導軌由一根長導軌（導軌條）和一個或幾個滑塊組成。其缺點是結構復雜，要有供油系統(tǒng)，油的清潔度要求高。 滾珠絲杠螺母副的設計在數(shù)控機床上，將回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為直線運動一般都采用滾珠絲杠螺母機構。滾珠絲杠螺母副的動（靜）摩擦系數(shù)相差極小，配以滾動導軌，起動力矩很小，運動極其靈敏，低速時不會出現(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。這種結構的特點是結構緊湊，工作可靠，滾到磨損后可隨時調(diào)整，但是預緊量不準確。本設計采用兩端固定的支承配置方式。脹套連接是靠擰緊高強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，實現(xiàn)傳遞載荷的一種用于軸和轂連接的無鍵連接裝置。錐環(huán)也可以用來連接焊接性差的零件。 (3)錐環(huán)連接可以承受多重負荷，其結構可以做成多種形式。另外，由于錐環(huán)能把較大配合間隙的軸轂結合起來，拆卸時將螺栓擰松，就可使被連接件容易拆卸。絲杠轉(zhuǎn)速：強力車削60r/min；一般車削80r/min；精細車削100r/min；快速移動1000r/min。(5) 臨界轉(zhuǎn)速 （r/min） () ===（mm） ()滾珠絲杠為一端游動的支撐形式，因此支撐系數(shù)為=.臨界轉(zhuǎn)速計算長度 =250/2+1200+50+（20001550）/2=1600（mm） () =9910（178。(2)預拉伸力根據(jù)材料力學歐拉公式知 （N） ()伺服電動機為FANUCBESK寬調(diào)速直流電動機FB42，電動機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元件，系統(tǒng)增益=201/s，速度開環(huán)增益=。 性能指標驗算 (1)加速能力驗算負載及機械傳動裝置總的轉(zhuǎn)動慣量：kg；總轉(zhuǎn)動慣量： kg） ()系統(tǒng)要求的最大加速度（在快移時） 6067（m/s178。且可利用半閉環(huán)系統(tǒng)予以修正。數(shù)控車床具有結構簡單、價格便宜、故障率低、維修簡單方便、效率高、操作編程簡單等諸多優(yōu)點，所以數(shù)控車床在很多加工行業(yè)都會成為應用的主體，隨著數(shù)控技術和機床行業(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師王曉琴。正因為如此我才能順利的完成本次畢業(yè)設計
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