數(shù)控車床主傳動(dòng)系統(tǒng)畢業(yè)論文(存儲(chǔ)版)
【正文】 min 1800 1500 15 0 94 24 圖2. 1轉(zhuǎn)速圖和功率圖 10 1200 2 0 0 0 0 5 0 0 4 6 3 4 150 100 45 30 15 10 XXXX大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 根據(jù)轉(zhuǎn)速圖確定的傳動(dòng)比可初步確定各軸的齒輪如下: 1. 取 I軸對(duì)II軸的齒輪齒數(shù)1 v Ml =0_4 z[=15 根據(jù)式求得且Zl 求。 1. 主軸計(jì)算轉(zhuǎn)速的確定： 根據(jù)轉(zhuǎn)速圖得中型車床主軸的計(jì)算轉(zhuǎn)速《v = 100 r/min。/171。從等強(qiáng)度的觀點(diǎn)出發(fā)，可減小其它齒輪 的寬度， 使齒輪基本上處于在相近的接觸應(yīng)力或彎曲應(yīng)力狀態(tài)下工作。： = 選取基準(zhǔn)長(zhǎng)度L dQ = 1250 mm : 取標(biāo)準(zhǔn)值a = 450mm。 7. 8. 初定帶輪軸中心距％: 得： 0_7(^+(2)仝 a0 2(4+七2 ) 艮P: 0_7 x (125 +160) a0 2(125 +160) a0 570 mm 初取 a。則后軸徑Z) 2為： 根據(jù)電動(dòng)機(jī)的額定功率尸=1認(rèn)fF，A應(yīng)在9CT120 之間， 13 XXXX大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 D 2 = ( ?)0 = ( ?0_85)x 95 = ?80_75顯 圓 整后取= 76mm 初步計(jì)算齒輪模數(shù)時(shí)，按簡(jiǎn)化的接觸疲勞強(qiáng)度公式進(jìn)行。 表2. 1估算軸徑時(shí)A和K值 [^] (176。 = 35 且z + z39。3 = 10 x 180 0 3 = 由于主軸的最大和最小轉(zhuǎn)速相差很大，所以圓整取100 r/min 3. 確定主軸的恒功率變速范圍 u 18 100 p ? dp () () () 由于電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)主軸不能滿足變速要求，因此要串聯(lián)一個(gè)有級(jí)變速箱， 以達(dá)到主軸的調(diào)速范圍。3 xl)iV = F f = C Ff a pFf f F/ v Ff k F/ 10 則切削功率尺為 05 XN = （) 由于數(shù)控車床的主運(yùn)動(dòng)為回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，所以7床=?，取。 yFc v Fc k Fc Fc = C P aJj 主切削力 J CP 如F =C f /；背向力 P yFf nFf F f =C Ff a；f v k Pf 進(jìn)給力 () () () () 當(dāng)用硬質(zhì)合金刀具在結(jié)構(gòu)鋼及鑄鋼上進(jìn)行外圓縱車，橫車及鏜孔應(yīng)用最多，所以公 式中 的系數(shù)及指數(shù)為 = 1433 X CF X = 572 P X = 561 F C = F p F f ：= = yp c = = = yF f H F C = ： = n F p ^ = n F f 如用YT15硬質(zhì)合金車刀外圓縱車％ =，車刀幾何參數(shù)為： K r = 45176。 主運(yùn)動(dòng)參數(shù) 預(yù)設(shè)計(jì)中型數(shù)控車床能加工的最大直徑D=400mm。因此，數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)變 速系統(tǒng)常常在無(wú)級(jí)變速電機(jī)之后串 聯(lián)機(jī)械有級(jí)變速傳動(dòng)，以滿足機(jī)床要求的調(diào)速范圍和 轉(zhuǎn)矩特性。 硬件方面 (1) (2) (3) 根據(jù)機(jī)床性能要求，確定機(jī)床支承件結(jié)構(gòu)形式為斜床身結(jié)構(gòu)，并進(jìn)行總體布 局； 選擇主電機(jī)。 這樣大大 提高了工作效率，提高設(shè)計(jì)的一次成功率，從而縮短試制周期，降低設(shè)計(jì)成本， 提高市場(chǎng)競(jìng) 爭(zhēng)能力。前者定位精度低，但它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、造價(jià)低廉；后者控制精 度高、快 速性能好，但它對(duì)機(jī)床的要求比較高，且造價(jià)較昂貴。目前，無(wú)級(jí)變速系統(tǒng)主要有變頻主軸系統(tǒng)和伺服主軸系統(tǒng)兩種，一般采用直 流或交流 主軸電機(jī)，通過(guò)帶傳動(dòng)帶動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)，或通過(guò)帶傳動(dòng)和主軸箱內(nèi)的減速齒輪帶 動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)。 滑動(dòng)導(dǎo)軌具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、接觸剛度大等優(yōu)點(diǎn)。目前， 國(guó)產(chǎn)數(shù)控車床 的品種、規(guī)格較為齊全，質(zhì)量基本穩(wěn)定可靠，已進(jìn)入實(shí)用和全面發(fā)展階段。此外，力求完 成課題之余，熟悉國(guó) 內(nèi)外數(shù)控技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)，增強(qiáng)對(duì)如何加快發(fā)展我國(guó)數(shù)控機(jī) 床產(chǎn)業(yè)的感性認(rèn)識(shí)。 擁有自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)監(jiān)控、自動(dòng)補(bǔ)償?shù)榷喾N自律功能，可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間無(wú)人看管 加工。這些機(jī)床中，役齡10年以上的占60%以上；10年 以下的機(jī)床中，自動(dòng)/半自動(dòng)機(jī)床不到20%，F(xiàn)MC/FMS等自動(dòng)化生產(chǎn)線更屈指可數(shù)（美 國(guó)和日本自動(dòng)和半自動(dòng)機(jī)床占60%以上）。伺服進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)包括傳動(dòng)設(shè)計(jì)、X、Z軸伺 服進(jìn)給系 統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。Main Drive System 。所 以必須大力提高機(jī)床的數(shù)控化率。數(shù)控技術(shù)已經(jīng)成為制造業(yè)自動(dòng)化的 核心技術(shù)和基礎(chǔ)技術(shù)。至少采用PC機(jī)作為它的前端機(jī)，來(lái)處理人機(jī)界面、 編程、聯(lián)網(wǎng) 通信等問(wèn)題，由原有的系統(tǒng)承擔(dān)數(shù)控的任務(wù)。平床身工藝性好，易于加工制造。它 們具有摩擦性 能良好和使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。排式刀架一般用于小規(guī)格數(shù)控車床，以加工棒料或盤(pán)類零件為 主。伺服電機(jī)有直流伺服電機(jī)和交 流伺服電機(jī)之分。 本課題設(shè)計(jì)的數(shù)控車床的主要參數(shù)如下： 工件最大回轉(zhuǎn)直徑：0500mm ,最大加工直徑：/400mm 橫向最大行程(X軸）:180mm,縱向最大行程(Z軸）:650mm 最大 車削長(zhǎng)度：500mm 。 6 XXXX大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 傳 動(dòng) 系 統(tǒng) 的 設(shè) 計(jì) 數(shù)控系統(tǒng)的主軸系統(tǒng)除了應(yīng)滿足普通機(jī)床主傳動(dòng)要求外，還提出以下要求： 具有更大的調(diào)速范圍，并實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速； 具有較高的精度和剛度、傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲低； 具有良好的抗振性和熱穩(wěn)定性。液 壓撥叉變速是一種有效的方法，工作平穩(wěn)，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。 經(jīng)濟(jì)加工直徑 2. dmax = KD = x 400 = 200mm ； dmin = H = = 40mm ； () 根據(jù)分析，用硬質(zhì)合金車刀對(duì)小直徑鋼材半精車外圓時(shí)，主軸轉(zhuǎn)速為最高，參考切 削用量資料，可取vmax = 200m/min，用高速鋼刀具，精車合金鋼材料的梯形螺紋時(shí)主 軸轉(zhuǎn)速較低，取vmin =。 ,切削用量^=6騰2, / = , v = lmls。 =4 = H = 床 即：選擇尸= 的電動(dòng)機(jī)。 + z； = 105 120，所以滿足要 2. II軸對(duì)III軸的齒輪齒數(shù) 取 Zmin = Z2 =35 ... u 2 = 根據(jù)式求得4=70 且2 2 +4=105 120，所以滿足要求。
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