課程設(shè)計(jì)---ca6140型車(chē)床的經(jīng)濟(jì)型改造設(shè)計(jì)-其他專(zhuān)業(yè)(編輯修改稿)
2025-02-24 02:11 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ?? mF —— 進(jìn)給牽引力 (N) b? —— 步距角，初選雙拍制為 ? ? —— 電機(jī) — 絲桿傳動(dòng)效率為齒輪、軸承、絲桿效率之積分別為 42 、 ? ?NFTbmpm 23642 ??????????????? b. 估算步進(jìn)電機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩 qT 根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)矩 mT 除以一定的安全系數(shù)來(lái)估算步進(jìn)電機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩 qT () ?? mq TT 一般橫向進(jìn)給伺服系統(tǒng)取 ? ?cmNTT mq . ??? c. 計(jì)算最大靜轉(zhuǎn)矩 maxjT 查表 322如取五相十拍，則 m ax ?? jq TT? ? ?cmNTT qj . a x ??? d. 計(jì)算步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行頻率 ef 和最高啟動(dòng)頻率 kf pse Vf ?601000? pkVf ?601000 max? 式中 : sV —— 最大切削進(jìn)給速度 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 13 maxV —— 最大快移速度 p? —— 脈沖當(dāng)量，取 setpmmp ?? ? ?HzVf p se ?? ??? ? ? ?HzVf pk m a x ?? ??? ? e. 初選步進(jìn)電機(jī)型號(hào) 根據(jù)估算出的最大靜轉(zhuǎn)矩 maxjT 在表 323 中查出 90BF004 最大靜轉(zhuǎn)矩為 maxjT 可以滿(mǎn)足經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床有可能使用較大的切削用量，應(yīng)該選用稍大轉(zhuǎn)矩的步進(jìn)電機(jī)，以留有一定余量，另一方面與國(guó)內(nèi)同類(lèi)型機(jī)床進(jìn)行類(lèi)比的要求。決定采用 90BF004，但從 《綜合作業(yè)指導(dǎo)書(shū)》 P24 頁(yè)查出，步 進(jìn)電機(jī)最高空載啟動(dòng)頻率為4000Hz,滿(mǎn)足空載時(shí) kf ()的要求。 Ⅱ .校核步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)矩 前面所述初選步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩計(jì)算，均為估算，初選后，應(yīng)該進(jìn)行校核計(jì)算。 ⅰ .等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算 計(jì)算簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖 2，根據(jù)表 324，經(jīng)二對(duì)齒輪降速時(shí)，傳動(dòng)系統(tǒng)折算到電機(jī)軸上的總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 ? ?2cmkgJ ?? 可由下式計(jì)算 : ? ? ? ??????????????????? ?????????????????????????????24243322211 2 ?oS LgGJJZZJJZZJJ 式中 : 321 JJJ 、 —— 齒輪 321 ZZZ 、 及其軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 ? ?2cmkg? 4J —— 齒輪 4Z 的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 ? ?2cmkg? sJ —— 絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 ? ?2cmkg? OL —— 絲桿導(dǎo)程 (cm) G—— 工件及工作臺(tái)重量 (N) G=800(N) 、軸、絲桿等圓柱體慣量計(jì)算 表 324 所示圓柱體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算公式如下 : 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 14 對(duì)于鋼材， 34 ??? LDJ 式中 :M—— 圓柱體質(zhì)量 ? ?kg D—— 圓柱體直徑 (cm) L—— 圓柱體長(zhǎng)度或原長(zhǎng) (cm) 鋼材的密度為 ?? ? ?24314131 8 2 cmkgLdJ ???????? ?? ? ?24324232 cmkgLdJ ???????? ?? ? ?24334333 cmkgLdJ ???????? ?? ? ?24344434 cmkgLdJ ???????? ?? ? ?24343 0 6 cmkgLdJ ss ???????? ?? 因此 ? ? ? ? ?????????????????? ?????????????????????????????24243322211 2 ?oSLgGJJZZJJZZJJ ? ? ? ?? ?2222255cmkg ???????????????????? ????????????????????????? 基本滿(mǎn)足慣量匹配的要求。 機(jī)床在不同的工況下，其所需轉(zhuǎn)矩不同，下面分別按各階段計(jì)算 : 1） .快速空載起動(dòng)轉(zhuǎn)矩 M 在快速空載起動(dòng)階段，加速轉(zhuǎn)矩占的比例較大，具體計(jì)算如下： ofa MMMM ??? m a x 式中 : M —— 快速空載起動(dòng)轉(zhuǎn)矩 ? ?cmN? maxaM —— 空載起動(dòng)時(shí)折算到電機(jī)軸上的摩擦轉(zhuǎn)矩 ? ?cmN? fM —— 折算到電機(jī)軸上的摩擦轉(zhuǎn)矩 ? ?cmN? oM —— 由于絲桿預(yù)緊時(shí)折算到電機(jī)軸上的附加摩擦轉(zhuǎn)矩 ? ?cmN? 在采用絲桿螺母副傳動(dòng)時(shí)，上述各種轉(zhuǎn)矩 ? ?cmN? 可用下式計(jì)算： 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 15 2m a x2m a xm a x 106021060 ????? ?????aa tnJnJJM ?? pbUn ???360maxmax ? 式中 : ?J —— 傳動(dòng)系統(tǒng)折算到電機(jī)軸上的總等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 ? ?2cmkg? ? —— 電機(jī)最大角速度 ? ?2srad maxn —— 電機(jī)最大轉(zhuǎn)速 ? ?minr maxU —— 運(yùn)動(dòng)部件最快速度 ? ?minmm p? —— 脈沖當(dāng)量 ? ?setpmm b? —— 步進(jìn)電機(jī)的步距角 ??? at —— 運(yùn)動(dòng)部件從停止到起動(dòng)加速到最大快進(jìn)速度所需時(shí)間 (s) ? ? m a xm a x rUn pb ?? ??? ??? 起動(dòng)加速時(shí)間 at =30(ms) ? ?cmNtnJM aa ???????? ?? 2m a xm a x ?? 折算到電機(jī)軸上的摩擦轉(zhuǎn)矩 fM iLFM oof ??2? ? ? ? ?NGFfFzo ????????? ???? 3512 ??ZZi 式中 : oF —— 導(dǎo)軌的摩擦力 (N) zF —— 垂直方向的切削力 (N) G—— 運(yùn)動(dòng)部件的總重量 (N) f? —— 導(dǎo)軌摩擦系數(shù)，取 f? = i —— 齒輪降速比 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 16 ? —— 傳動(dòng)鏈總效率，一般可取 ? ?cmNiLFM oof ??????? 3 ??? 附加摩擦轉(zhuǎn)矩 : ? ?212 oopoo iLFM ??? ?? 式中 : poF —— 滾珠絲桿預(yù)加負(fù)荷，一般取 mF31 ， mF 為進(jìn)給牽引力 (N) oL —— 滾珠絲桿導(dǎo)程 (cm) o? —— 滾珠絲桿未預(yù)緊時(shí)的傳動(dòng)效率，一般取 ?o? ? ? ? ? ? ?cmNiLFMoopoo ?????????? 312 22???? 上述三項(xiàng)合計(jì) : ? ?cmNMMMM ofa ???????? a x 2） .快速移動(dòng)時(shí)所需轉(zhuǎn)矩 M? ? ?cmNMMM of ??????? 3） .最大切削負(fù)載時(shí)所需要的轉(zhuǎn)矩 M? iLFMMMMMM oyoftof ??2???????? 式中 : tM —— 折算到電機(jī)軸上的切削負(fù)載轉(zhuǎn)矩 ? ?cmNiLFM oy
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