數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)設(shè)計畢業(yè)論文-文庫吧在線文庫
【正文】 要求，考慮電動機(jī)的溫升限制、超載能力額啟動轉(zhuǎn)矩，選擇電動機(jī)功率，并確定冷卻通風(fēng)方式。（5)盡景滿足低振動和高可靠性方面的要求。數(shù)控車床的進(jìn)給傳動系統(tǒng)，由于必須對進(jìn)給位移的位置和速度同時實現(xiàn)自動控制。數(shù)控技術(shù)已經(jīng)成為制造業(yè)自動化的核心技術(shù)和基礎(chǔ)技術(shù)。所以必須大力提高機(jī)床的數(shù)控化率。比如：導(dǎo)軌的設(shè)計選型、滾珠絲杠螺母副的選型與計算。在設(shè)計的時候具體進(jìn)行了詳細(xì)的各部件的選型和計算。用這種裝備加工出來的產(chǎn)品國內(nèi)、外市場上缺乏競爭力，直接影響一個企業(yè)的的生存和發(fā)展。 此外，機(jī)床數(shù)控化還是推行FMC（柔性制造單元）、FMS（柔性制造系統(tǒng)）以及CIMS（計算機(jī)集成制造系統(tǒng)）等企業(yè)信息化改造的基礎(chǔ)。經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床，對于保證和提高被加工零件的精度，主要依靠兩方面來實現(xiàn)：一是系統(tǒng)的控制精度；二是機(jī)床本身的機(jī)械傳動精度。如采用消除間隙的聯(lián)軸節(jié)和消除傳動齒輪間隙的機(jī)構(gòu)等。 數(shù)控機(jī)床一般由控制介質(zhì)、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)和機(jī)床組成機(jī)床本體的各機(jī)械部件組成，：(1)根據(jù)機(jī)械的負(fù)載特性和生產(chǎn)工藝對電動機(jī)的啟動、制動、反轉(zhuǎn)、調(diào)速等要求，選擇電動機(jī)類型?？偟膩碚f，選擇主軸驅(qū)動系統(tǒng)將在價格與性能之間找出一種理想的折衷。電機(jī)應(yīng)具有耐受4000rad/s2以上的角加速度的能力。 全死循環(huán)系統(tǒng)控制精度高、快速性能好，但由于機(jī)械傳動部件在控制環(huán)內(nèi)，所以系統(tǒng)的動態(tài)性能不僅取決于驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)和參數(shù)，而且還與機(jī)械傳動部件的剛度、阻尼特性、慣性、間隙和磨損等因素有很大關(guān)系，故必須對機(jī)電部件的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行綜合考慮才能滿足系統(tǒng)的要求。交流伺服電機(jī)由于具有可靠性高、基本上不需要維護(hù)和造價低等特點而被廣泛采用。3橫向進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計計算設(shè)計參數(shù)如下：縱向：工作臺重量：W=800N行程：S=650mm脈沖當(dāng)量：=最大進(jìn)給速度：=2m/min橫向：工作臺重量：W=300N行程：S=200mm脈沖當(dāng)量：=最大進(jìn)給速度：=1m/min，最大工件直徑D=400mm，主軸計算轉(zhuǎn)速n=85r/m。 滾珠絲杠螺母副額定壽命的校核,滾珠絲杠的額定動載荷，已知其軸向載荷，滾珠絲杠的轉(zhuǎn)速，運轉(zhuǎn)條件系數(shù)，則有 本車床數(shù)控化改造后，滾珠絲杠螺母副的總工作壽命，故滿足要求。 空載時（快進(jìn)力矩），為 切削時（工進(jìn)力矩），為根據(jù)以上計算結(jié)果和查表初選130BF001型反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)，其轉(zhuǎn)動慣量；而進(jìn)給傳動系統(tǒng)的負(fù)載慣量；對于開環(huán)系統(tǒng)，一般取加速時間。 （2）計算器械傳動系統(tǒng)由綜合拉壓剛度變化引起的定位誤差 即，故滿足要求。（3）運動平穩(wěn)，無爬行現(xiàn)象，傳動精度高。本次設(shè)計采用的是內(nèi)循環(huán)的絲杠螺母副，精度為3級，兩端采用了小圓螺母為軸向定位絲杠螺母副采用的預(yù)緊方式為單螺母消除間隙方法。角接觸軸承的摩擦力矩小于后者，而且可以根據(jù)需要進(jìn)行組合，但剛度較后者低，目前在一般中小型數(shù)控機(jī)床中被廣泛應(yīng)用。以容易實現(xiàn)自動調(diào)整。無論是開環(huán)控制系統(tǒng)還是死循環(huán)控制系統(tǒng)，齒輪傳動裝置都將影響整個系統(tǒng)的靈敏度（響應(yīng)速度），從這個角度考慮應(yīng)注意減少摩擦和轉(zhuǎn)動慣量，以提高傳動裝置的加速度。兩個相同齒數(shù)的薄片齒輪與另一個寬齒輪嚙合，兩薄片齒輪可相對回轉(zhuǎn)。同時還要通過兩個凸耳用螺栓與導(dǎo)軌聯(lián)接。的斜面床身。材料、截面相同，但形狀不同的床身，截面的慣性矩相差很大。但傳統(tǒng)滑動導(dǎo)軌摩擦阻力大且磨損快，動、靜摩擦系數(shù)差別大，低速時易產(chǎn)生爬行現(xiàn)象。直線運動滑動導(dǎo)軌截面形狀主要有三角形、矩形、燕尾形和圓形，并可互相組合。壓板用于調(diào)整輔助導(dǎo)軌面的間隙和承受顛覆力矩。總結(jié)與體會畢業(yè)設(shè)計是對我們大學(xué)期間所學(xué)知識的一次總結(jié)與運用，是對以前每門課程設(shè)計的綜合，是對所學(xué)知識的徹底檢驗。通過這次設(shè)計，自己在查閱數(shù)據(jù)、運用數(shù)據(jù)、中英文翻譯、運用專業(yè)知識及CAD繪圖等方面的能力有了較大地提高，對如何將機(jī)、電互相結(jié)合起來有了較深刻的認(rèn)識，彌補(bǔ)了原來學(xué)習(xí)中的很多不足之處，為以后從事機(jī)械方面的工作打下了一定的基礎(chǔ)，積累了一定的經(jīng)驗，對設(shè)計工作有了一定的認(rèn)識。 其次要感謝我的同學(xué)對我無私的幫助，特別是在軟件的使用方面，正因為如此我才能順利的完成設(shè)計，我要感謝我的母校日照職業(yè)技術(shù)學(xué)院，是母校給我們提供了優(yōu)良的學(xué)習(xí)環(huán)境；另外，我還要感謝那些曾給我授過課的每一位老師，是你們教會我專業(yè)識。 在這里首先要感謝我的導(dǎo)師孫老師。設(shè)計的時候，我們對學(xué)校的一些數(shù)控車床進(jìn)行了觀察，我主要觀察了機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，同時并結(jié)合自己的課題對機(jī)床的總體布局做了進(jìn)一步的研究，并通過查閱資料和相關(guān)圖冊，設(shè)計出了滿足數(shù)控車床需要的橫向進(jìn)給系統(tǒng)及縱向進(jìn)給系統(tǒng)。中間軸上的齒輪是電機(jī)輸出與滾珠絲杠的傳力結(jié)構(gòu)，可設(shè)計一個鍵槽為兩個齒輪傳力。后，側(cè)面磨損能自動補(bǔ)償，克服了矩形導(dǎo)軌側(cè)面磨損不能自動補(bǔ)償?shù)娜毕?，使其?dǎo)向性更好。塑料導(dǎo)軌可與淬硬的鑄造鐵支承導(dǎo)軌和鑲鋼支承導(dǎo)軌組成對偶摩擦副。鑄鐵具有良好的減震性和耐磨性，易于鑄造和加工。(3)由于在床身上無需開排屑孔，就可以增加與底座連接的床身底面的整體性，從而可增加床身底面的剛性。因此，床身特別是數(shù)控車床的床身具有足夠的靜態(tài)剛度和較高的剛度/品質(zhì)比；良好的動態(tài)性能；較小的熱變形和內(nèi)應(yīng)力；并易于加工制造，裝配等，才能滿足數(shù)控車床對床身的要求。彈簧的拉力使薄片齒輪錯位，即兩個薄片齒輪的左右齒面分別貼在寬齒輪槽的左、右齒面上，從而消除了齒側(cè)間隙。在數(shù)控設(shè)備的進(jìn)給驅(qū)動系統(tǒng)中，考慮到慣量、扭矩、或脈沖當(dāng)量的要求，有時要在電動機(jī)到絲杠之間加入齒輪傳動副，而齒輪等傳動副存在的間隙，會使進(jìn)給運動反向滯后于指令信號，造成反向死區(qū)而影響其傳動精度和系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在開環(huán)系統(tǒng)中還可以計算所需的脈沖當(dāng)量。由于螺母與絲杠的同軸度在制造安裝的過程中難免有誤差，又由于面對面組合方式，兩接觸線與軸線交點間的距離比背對背時小，實現(xiàn)自動調(diào)整較易。因此對絲杠的軸向精度和軸向剛度應(yīng)有較高要求，其兩端支承的配置情況有：一端軸向固定一端自由的支承配置方式，通常用于短絲杠和垂直進(jìn)給絲杠；一端固定一端浮動的方式，常用于較長的臥式安裝絲杠；以及兩端固定的安裝方式，常用于長絲杠或高轉(zhuǎn)速、高剛度、高精度的絲杠，這種配置方式可對絲桿進(jìn)行預(yù)拉伸。（6）制造工藝復(fù)雜。螺母上有滾珠的回路管道，將幾圈螺旋滾道的兩端連接起來構(gòu)成封閉的螺旋滾道，并在滾道內(nèi)裝滿滾珠，當(dāng)絲杠旋轉(zhuǎn)時，滾珠在滾道內(nèi)既自轉(zhuǎn)又沿滾道循環(huán)轉(zhuǎn)動，因而迫使螺母軸向移動。 驗算慣量匹配，為了使機(jī)械傳動的慣量達(dá)到較合理的匹配，系統(tǒng)的負(fù)載慣量與伺服電動機(jī)的轉(zhuǎn)動慣量之比一般應(yīng)滿足下式： 因為，故滿足慣量匹配要求。則滾珠絲杠螺母副支承軸承的剛度為：
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