工作機械概要(存儲版)
【正文】 動裝置的加速能 力 18 四 .工具機械的基本構成要素 ? 驅動設計 進給系統(tǒng)： 進給系統(tǒng)構成元件 滾珠螺桿與螺帽 主要是將馬達的 旋轉運動轉換成直線運動 的元件，也是進給系統(tǒng)中影 響移動件速度的主要關鍵元件，目前直線傳送裝置之驅動、傳動機構 以滾珠螺桿為大宗 。 幾乎無導引背隙，對於外部荷重的彈性變 形量小，可利用各種方法預壓轉動體。 24 四 .工具機械的基本構成要素 ? 驅動設計 進給系統(tǒng) ? 進給系統(tǒng)構成元件 NC(數(shù)值控制 )裝置 依控制方式的不同區(qū)分為 ： (1)全閉迴路 : 控制形式 簡圖 工作原理與 控制特點 位置檢測元件位置 定位精度 穩(wěn)定性 備註 全 閉 輸出對控制作用有直接影響，具有回饋裝置系統(tǒng)，系統(tǒng)利用誤差進行控制，控制的傾向是使誤差為零。 此數(shù)據(jù) 適用於行程 500~1000之立式綜合加工機 33 五 .工具機械的設計原理 精度設計 定 位 精 度 定位精度 :依指令值移動到正確位置的能力。 ? 一般的有限元素分析軟體，僅能計算出以多大之負載施於一結構件上，得到一個變形量 。 自然頻率 ω n= ε= MKMC*2M:工具機之等價值量 C:工具機之組尼值 K:工具機之剛性值 (主要是依材質之特性 ) 剛性設計 動剛性 39 五 .工具機械的設計原理 ? 由以上之已知條件，求得下列各值。日本鋳造では、インバー型合金の熱膨張?zhí)匦预酥?、獨自の化學成分と高度な熱処理によって低熱膨張と鋳造性?機械加工性という相反する性質を両立させることに成功し、 LEXシリーズとして製品開発しました。 在結構件之中作熱源控制設計 ，如安田之 YBM950V結構件 恆溫。 目前“日本鑄造株式會社”有 生產一種特殊助剛材 LEX低熱膨脹材。 K:工具機之剛性質 (因材質、幾何形狀、 尺寸而異 ) 。 ? K (㎏ /μm) ＝ P (㎏ ) /δ (μm) 剛性設計 靜剛性 36 五 .工具機械的設計原理 ? 因為各組件為 「串聯(lián)」 ，只要有一個環(huán)節(jié)靜剛性小，其他地方再怎麼補，都補不回來。但實際切時加上工件重 量與切削力的變化，不易隱藏機臺 結構上的弱點。 (2)剛性聯(lián)軸器 ： 通常要求導螺桿與伺服馬達心軸之同心度高。 22 四 .工具機械的基本構成要素 ? 驅動設計 進給系統(tǒng) ： 進給系統(tǒng)構成元件 引導元件 滾動接觸引導 也稱為 軟軌 。 運動方式 項 目 點對點 直線 輪廓 特點 移動中不加工 以定速邊移動，邊加工及定位 可同時移動、加工、變速及定位 常見機械 鑽床、鏜床 NC車床、銑床、加工中心機、 磨床、仿削銑床 響應時間 100ms 影響不大 小於 60ms 定位精度 ～ 運動平穩(wěn)性 影響不大 影響加工面表面精度，非常重要 低速進給時特別重要 17 四 .工具機械的基本構成要素 ? 驅動設計 進給系統(tǒng)： 進給系統(tǒng) 設計要求 : 數(shù)控工具機對伺服進給系統(tǒng)的設計要求可歸納如表所示，即 穩(wěn)定性、精度及快速響應特性 。F:拉出抽屜的力 。 。 5 二 .工具機的定義 定義 : 在 機械工程學之特別部門，有別於其他機械 可說是製造機械的機械。 ? 一窩蜂的去做誰也沒有好處。 ? 不管是模仿也好 ，自主設計也好，絕大多數(shù)的廠家在設計的“起點”卻是一樣的，直覺只要是“暢銷機種”便是符合市場需求的 。 NC工具機的設計，須先了解機電整合的重點與要 領 。 。 11 四 .工具機械的基本構成要素 ? 軌道引導設計： ? 導軌跨矩的決定 : (1)鞍座自重變形量極小 (依材料力學計算 ) (2) (3)德國 Darmstadt大學 ?? ?? )(7/5 LL?(4)日本神戶大學 滑軌支撐點彈性變形併計 (5)製造廠家可採取措施 ?L 12 四 .工具機械的基本構成要素 ? 軌道引導設計： ? 窄軌原理 : R1u R1 R2 b X R2u l F 則21 RR ? 21 RR ??? ??(1) 21 RRF ???? ??(2) lRX ??? 1(3) XlRF /)( 1 ??(4) Xl ??? ?2(4)式帶入 (2)式得 : 時抽屜會卡住因此 l要大些才好 (lb) ( :靜摩擦係數(shù) 。而對 於輪廓運動方式的機械，除 了要求較高的定位精度外，最 重要的還應有良好的動態(tài)響應 特性，其因直接影響
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