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數(shù)控銑床主傳動(完整版)

2024-07-31 13:53上一頁面

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【正文】 可知主軸的最低轉(zhuǎn)速為=40 r/min,最高轉(zhuǎn)速為=4000r/min。在此方案中,通過電機(jī)的無級變速,配合變速齒輪的變速可確保主軸所需要的功率及轉(zhuǎn)矩要求。無級變速傳動主要用于數(shù)控車床,故本次數(shù)控銑床床主傳動系統(tǒng)的傳動方式為無級變速傳動。,生產(chǎn)周期要求短的加工...,一般有12,16,20,24,30,40,60,100,120等刀具數(shù)量的刀庫.:,一般情況下潤滑系統(tǒng),第三章 數(shù)控銑床主傳動系統(tǒng)設(shè)計 主傳動系統(tǒng)是用來實(shí)現(xiàn)機(jī)床主運(yùn)動的傳動系統(tǒng),它應(yīng)具由一定的轉(zhuǎn)速(速度)和一定的變速范圍,以便采用不同材料的刀具,加工不同的材料,不同的尺寸,不同的要求的工作,并能方便地實(shí)現(xiàn)運(yùn)動的開停,變速,換向和制動等。在數(shù)控機(jī)床加工過程中,數(shù)控裝置對數(shù)控加工程序進(jìn)行編譯、運(yùn)算和處理,輸出坐標(biāo)控制指令到伺服驅(qū)動系統(tǒng),順序邏輯控制指令到PLC,通過伺服驅(qū)動系統(tǒng)和PLC驅(qū)動機(jī)床刀架或工作臺按照數(shù)控加工程序規(guī)定的軌跡和工藝參數(shù)運(yùn)動,從而加工出符合圖紙要求的零件。伺服電機(jī)是伺服系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu),驅(qū)動裝置則是伺服電機(jī)的動力源。硬件包括通用I/O接口、CPU、存儲器、可編程序控制器(Programmable Logic Controller,PLC)及數(shù)字通信接口等。這種方法一般只適用于一些較為簡短的程序。輸入裝置與輸入方法有關(guān)。為簡單起見,在飛機(jī)零件加工中,通常將主軸轉(zhuǎn)速達(dá)到或高于10000r/min、進(jìn)給速度達(dá)到或高于10m/min的大型機(jī)床稱為高速加工機(jī)床。如何在要求的生產(chǎn)周期內(nèi),提高加工生產(chǎn)效率,提高零件加工質(zhì)量,成為衡量飛機(jī)零件數(shù)控加工機(jī)床水平高低的重要因素,同時也成為各飛機(jī)工廠努力追求的目標(biāo)之一。信息化技術(shù)在制造系統(tǒng)上的應(yīng)用,發(fā)展成柔性制造單元和智能網(wǎng)絡(luò)工廠,并進(jìn)一步向制造系統(tǒng)可重組的方向發(fā)展。 4〕數(shù)字化控制技術(shù)進(jìn)入了智能化的新階段 數(shù)字化控制技術(shù)發(fā)展經(jīng)歷了三個階段:數(shù)字化控制技術(shù)對機(jī)床單機(jī)控制;集合生產(chǎn)管理信息形成生產(chǎn)過程自動控制;生產(chǎn)過程遠(yuǎn)程控制,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化和無人化工廠的智能化新階段。在刀具材料和結(jié)構(gòu)的支持下,從單一的刀具切削高速加工,發(fā)展到機(jī)床加工全面高速化,如數(shù)控機(jī)床主軸的轉(zhuǎn)速從每分鐘幾千轉(zhuǎn)發(fā)展到幾萬轉(zhuǎn)、幾十萬轉(zhuǎn);快速移動速度從每分鐘十幾米發(fā)展到幾十米和超過百米;換刀時間從十幾秒下降到10秒、3秒、1秒以下,換刀速度加快了幾倍到十幾倍。數(shù)控機(jī)床的發(fā)展條件:  它是機(jī)、電、液、氣、光多學(xué)科各種高科技的綜合性組合,特別是以電子、計算機(jī)等現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)為基石,必須具有鞏固的技術(shù)基礎(chǔ),互相配套,缺一不可??傊?,大力發(fā)展以數(shù)控技術(shù)為核心的。制造技術(shù)和裝備就是人類生活的最基本的生產(chǎn)資料,而數(shù)控又是當(dāng)今先進(jìn)制造技術(shù)和裝備最核心和技術(shù)。這些設(shè)備的使用大大提高了機(jī)械加工自動化的程度,提高了勞動生產(chǎn)率,促進(jìn)了制造業(yè)的發(fā)展。另一方面,電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展則為NC 機(jī)床的發(fā)展提供了堅實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。否則,數(shù)控機(jī)床難以順利發(fā)展。m,進(jìn)入亞微米超精加工時代。人工智能自動編程系統(tǒng)能按機(jī)床加工要求對零件進(jìn)行自動加工。高難度、高質(zhì)量飛機(jī)零件的加工需求一直是數(shù)控技術(shù)和新型數(shù)控機(jī)床發(fā)展的主要原動力,而新型數(shù)控加工技術(shù)及機(jī)床設(shè)備往往首先在飛機(jī)零件加工中得到實(shí)際應(yīng)用,飛機(jī)零件的加工制造與新型數(shù)控機(jī)床的發(fā)展相得益彰,互相促進(jìn)。高速加工技術(shù),飛機(jī)零件多由鋁合金材料制成,為得到好的零件表面質(zhì)量,即使在常規(guī)機(jī)床上加工時,切削速度也要比加工其他金屬材料零件時高得多。由圖可知,數(shù)控機(jī)床主要由零件加工程序、輸入裝置、數(shù)控裝置、伺服驅(qū)動裝置、輔助控制裝置、檢測反饋裝置、機(jī)床本體等七部分組成,其中數(shù)控裝置、伺服驅(qū)動裝置、輔助控制裝置、檢測反饋裝置又合稱為數(shù)控系統(tǒng)。雖然現(xiàn)在很多數(shù)控機(jī)床上仍附帶有紙帶閱讀機(jī)長磁帶錄機(jī)音機(jī),但由于微型計算機(jī)的普遍使用期,穿孔紙帶和磁帶控制介質(zhì)的應(yīng)用已越來越少。這種方法雖然是手工輸入,但卻是自動編程。輔助控制裝置是介于數(shù)控裝置和機(jī)床的機(jī)械與液壓部件之間的各種開關(guān)執(zhí)行電器的控制裝置。對于加工中心類的數(shù)控機(jī)床,還有存放刀具的刀庫、刀具交換裝置等部件。等等。二、對主軸傳動系統(tǒng)的要求數(shù)控機(jī)床的主傳動系統(tǒng)除應(yīng)滿足普通機(jī)床主傳動要求外,還有如下要求。B方案主軸電機(jī)經(jīng)帶傳動定比傳動給主軸,采用定比傳動擴(kuò)大了直接驅(qū)動的應(yīng)用范圍,在一定程度上滿足了主軸功率與轉(zhuǎn)矩的要求。故本次主傳動系統(tǒng)的設(shè)計方案選方案C主傳動系統(tǒng)的主要參數(shù)有動力參數(shù)和運(yùn)動參數(shù)。如圖32所示。通過上面的分析,銑床主軸,從計算轉(zhuǎn)速至最高轉(zhuǎn)速為恒功率區(qū),從計算轉(zhuǎn)速至最低轉(zhuǎn)速為恒扭矩區(qū)。這時在主傳動系統(tǒng)功率特性圖上有小段重合,變速箱的變速級數(shù)將增多,使結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜。所以可選北京數(shù)控設(shè)備廠的BESK8型交流主軸電動機(jī),額定轉(zhuǎn)速為1500r/min,最高轉(zhuǎn)速4500r/min。滿足了主軸所需要的計算轉(zhuǎn)速和最高轉(zhuǎn)速。二、各軸計算轉(zhuǎn)速的確定 r/min,應(yīng)為724r/min。(2)度:主要反映機(jī)床或部件抵抗外載荷的能力。表3-4 主軸前頸直徑表主電機(jī)功率(kw)1115臥式車床(mm)60907512090120100160 ,故選取D1=(75110)mm,在此選D1=100mm,則: D2=()D1 = ()X100 =(7090)mm 取D2=70mm。 所以,所設(shè)計的主軸剛度強(qiáng)度合格。如下圖37。這樣操作起來較方便,且不需要供油管路和系統(tǒng),沒有漏油現(xiàn)象。27 / 28。在他的精心指導(dǎo)和大力支持下終于完成了數(shù)控銑床主傳動系統(tǒng)的畢業(yè)設(shè)計,我萬分的感謝他給我的寶貴的意見和鼓勵。主軸的動力從后端傳入,后軸承要承受較大的傳動力,所以采用雙列短圓柱滾子軸承。根據(jù)設(shè)計任務(wù)書的要求選擇主軸端部錐孔莫氏錐度為莫氏6號。由前面確定的三聯(lián)齒輪及主軸上齒輪的布置,現(xiàn)在確定主軸的垮距為。(3)溫升:溫升將引起熱變形,使主軸伸長,軸承間隙變化,降低加工精度;溫升也會降低潤滑劑的黏度,惡化潤滑條件。電機(jī)軸上最小齒輪的設(shè)計計算(1)選擇材料、精度及參數(shù)a、選擇小齒輪的材料為40Cr表面淬火平均表面硬度為HRC50,選擇大齒輪的材料為45鋼表面淬火平均表面硬度為HRC45。當(dāng)電機(jī)高速4500r/min運(yùn)轉(zhuǎn)時,I軸轉(zhuǎn)速=2025r/min,主軸轉(zhuǎn)速為=1345 r/min,則此時I軸主軸II的傳動比為==式中————電機(jī)運(yùn)行高速時,II軸的轉(zhuǎn)速————電機(jī)運(yùn)行高速時,II軸經(jīng)的轉(zhuǎn)速————電機(jī)運(yùn)行高速時,I軸II軸的傳動比根據(jù)以上的分析及計算,取公比=,現(xiàn)將各軸間傳動副的傳動比按如下方式寫出:電機(jī)軸與I軸之間I軸與 II軸之間傳動組 圖34為圖33傳動系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速圖。從圖33可以看出,從電機(jī)軸到I軸為齒輪副降速傳動,取傳動比 ,則當(dāng)電機(jī)在最高速時,I軸的轉(zhuǎn)速為 (31)式中————電機(jī)運(yùn)行高速時,I軸的轉(zhuǎn)速。這時變速機(jī)構(gòu)簡化了,但存在恒功率變速段不連續(xù),中間有恒轉(zhuǎn)矩過渡,這樣電機(jī)的利用率得不到充分的利用。直流并磁電機(jī)從額定轉(zhuǎn)速向上至最高轉(zhuǎn)速,是采用調(diào)節(jié)磁場電流(簡稱調(diào)磁)的辦法來調(diào)速的,屬恒功率調(diào)速;從額定轉(zhuǎn)速向下至最低轉(zhuǎn)速,是利用調(diào)節(jié)電樞電壓(簡稱調(diào)
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