c6136型經(jīng)濟型數(shù)控改造(橫向)(編輯修改稿)
2024-07-16 13:57 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 照表2表2: 傳動齒輪幾何參數(shù)齒數(shù)Z24402025分度圓d=mz48804050齒頂圓52844454齒根圓43753545齒寬(610)m20中心距6445 ② 橫向步進電機計算和選型Ⅰ 初選步進電機a 計算步進電機負載轉(zhuǎn)矩 查閱《綜合作業(yè)指導(dǎo)書》P22頁式中: ——脈沖當量，取 ——進給牽引力(N) ——步距角，初選雙拍制為 ——電機—絲桿傳動效率為齒輪、軸承、絲桿效率之積分別為 b 估算步進電機起動轉(zhuǎn)矩根據(jù)負載轉(zhuǎn)矩除以一定的安全系數(shù)來估算步進電機起動轉(zhuǎn)矩() c 計算最大靜轉(zhuǎn)矩查表322如取五相十拍，則d 計算步進電機運行頻率和最高啟動頻率 式中:——最大切削進給速度 ——最大快移速度 ——脈沖當量，取 e 初選步進電機型號 可以滿足經(jīng)濟型數(shù)控機床有可能使用較大的切削用量，應(yīng)該選用稍大轉(zhuǎn)矩的步進電機，以留有一定余量，另一方面與國內(nèi)同類型機床進行類比的要求。決定采用90BF004，但從《綜合作業(yè)指導(dǎo)書》P24頁查出，步進電機最高空載啟動頻率為4000Hz,滿足空載時()的要求。Ⅱ 校核步進電機轉(zhuǎn)矩前面所述初選步進電機的轉(zhuǎn)矩計算，均為估算，初選后，應(yīng)該進行校核計算。ⅰ 等效轉(zhuǎn)動慣量計算計算簡圖見圖2，根據(jù)表324，經(jīng)二對齒輪降速時，傳動系統(tǒng)折算到電機軸上的總轉(zhuǎn)動慣量可由下式計算: 式中:——齒輪及其軸的轉(zhuǎn)動慣量 ——齒輪的轉(zhuǎn)動慣量 ——絲桿轉(zhuǎn)動慣量 ——絲桿導(dǎo)程(cm) G——工件及工作臺重量(N) G=800(N)a齒輪、軸、絲桿等圓柱體慣量計算 表324所示圓柱體轉(zhuǎn)動慣量計算公式如下: 對于鋼材，式中:M——圓柱體質(zhì)量 D——圓柱體直徑 (cm) L——圓柱體長度或原長(cm) 鋼材的密度為 因此 基本滿足慣量匹配的要求。b電機轉(zhuǎn)矩計算機床在不同的工況下，其所需轉(zhuǎn)矩不同，下面分別按各階段計算:1） 快速空載起動轉(zhuǎn)矩在快速空載起動階段，加速轉(zhuǎn)矩占的比例較大，具體計算如下： 式中: ——快速空載起動轉(zhuǎn)矩 ——空載起動時折算到電機軸上的摩擦轉(zhuǎn)矩 ——折算到電機軸上的摩擦轉(zhuǎn)矩 ——由于絲桿預(yù)緊時折算到電機軸上的附加摩擦轉(zhuǎn)矩 在采用絲桿螺母副傳動時，上述各種轉(zhuǎn)矩可用下式計算： 式中: ——傳動系統(tǒng)折算到電機軸上的總等效轉(zhuǎn)動慣量 ——電機最大角速度 ——電機最大轉(zhuǎn)速 ——運動部件最快速度 ——脈沖當量 ——步進電機的步距角 ——運動部件從停止到起動加速到最大快進速度所需時間(s) 起動加速時間=30(ms) 折算到電機軸上的摩擦轉(zhuǎn)矩 式中: ——導(dǎo)軌的摩擦力(N) ——垂直方向的切削力(N) G——運動部件的總重量(N) ——導(dǎo)軌摩擦系數(shù)，取= ——齒輪降速比 ——傳動鏈總效率， 附加摩擦轉(zhuǎn)矩: 式中: ——滾珠絲桿預(yù)加負荷，一般取，為進給牽引力(N) ——滾珠絲桿導(dǎo)程(cm) ——滾珠絲桿未預(yù)緊時的傳動效率，一般取 上述三項合計: 2） 快速移動時所需轉(zhuǎn)矩 3） 最大切削負載時所需要的轉(zhuǎn)矩 式中:——折算到電機軸上的切削負載轉(zhuǎn)矩 從上面計算看出、三種工況下，以快速空載所需轉(zhuǎn)矩最大，即以此項作為校核步進電機轉(zhuǎn)矩的依據(jù)。從表322查出，當步進電機為五相十拍時為則最大靜轉(zhuǎn)矩為: 從表323查出90BF004最大轉(zhuǎn)矩為為245，大于所需最大靜轉(zhuǎn)矩，可以滿足此項要求。Ⅲ 校核步進電動機起動矩頻特性和運行矩頻特性前面已經(jīng)計算出機床最大快移時，,從表323中查出90BF004型步進電機允許的最高空載起動頻率為4000Hz，運行頻率為16000Hz，再從圖315，316查出90BF004不進電機起動矩頻特性和運行矩頻特性如圖3所示: 當快速運動和切削進給時，90BF004型步進電機起動矩頻特性和運行矩頻特性可以滿足要求。(6) 進給伺服系統(tǒng)機械部分結(jié)構(gòu)設(shè)計機械部分結(jié)構(gòu)設(shè)計的任務(wù)是畫出進給伺服系統(tǒng)的裝配圖，用以表達設(shè)計構(gòu)思、設(shè)計特點及計算結(jié)果，進給伺服系統(tǒng)總圖設(shè)計：① 橫向進給伺服系統(tǒng)總圖設(shè)計橫向進給機構(gòu)可以從俯視圖看出，橫向進給的齒輪箱和步進電機裝在床鞍后面，滾珠絲桿也需用蓋板保護。橫向進給的手柄可以拆除也可保留，將原機的方刀架拆除，改裝自動回轉(zhuǎn)刀架，由計算機控制，根據(jù)程序，自動轉(zhuǎn)位、夾緊。從總圖中可以看到帶動刀架回轉(zhuǎn)的微型電機、齒輪箱?？傮w圖上還畫出此車床上加工螺紋的部件光電編碼器在數(shù)控車床上，利用光電編碼器裝在主軸或主軸箱中與主軸保持一定傳動比的伸出軸上，當主軸旋轉(zhuǎn)一圈時，光電
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