數(shù)控加工技術(shù)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-20 20:09 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 關(guān)系。使步距誤差不會(huì)積累；轉(zhuǎn)速和輸入脈沖頻率嚴(yán)格的對(duì)應(yīng)關(guān)系，而且在負(fù)載能力范圍內(nèi)不受電流、電壓、負(fù)載大小、環(huán)境條件的波動(dòng)而變化的特點(diǎn)。并且步進(jìn)電機(jī)控制的開(kāi)環(huán)系統(tǒng)由于不存在位置檢測(cè)與反饋控制的問(wèn)題．結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，易于控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)與調(diào)試。并且隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展。在改善步進(jìn)電機(jī)控制性能方面也取得了可喜的發(fā)展。因此，在一定范圍內(nèi)，這種采用步進(jìn)電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)執(zhí)行元件的開(kāi)環(huán)伺服系統(tǒng)可以滿足加工要求。適宜于在精度要求不很高的一般數(shù)控系統(tǒng)中應(yīng)用。在本次設(shè)計(jì)中，其位置精度（177。）要求不高，考慮到成本低，維修方便，工作穩(wěn)定等條件。選用步進(jìn)電機(jī)開(kāi)環(huán)伺服系統(tǒng)就可以滿足要求。其通過(guò)單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng), 經(jīng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)。圖形如下 ：工作臺(tái)參數(shù)的初步選定 在老師給定的參數(shù)中，我選鉆床能夠加工的最大面積為180180，最大工件重量200kg。導(dǎo)軌的選型思路滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副是在導(dǎo)軌與滑塊之間放入適當(dāng)?shù)匿撉?，使?dǎo)軌與滑塊之間的滑動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)化為滾動(dòng)摩擦，降低二者之間的運(yùn)動(dòng)摩擦的阻力，從而獲得：1）、動(dòng)、靜摩擦力之差很小，隨動(dòng)性極好，即驅(qū)動(dòng)信號(hào)與機(jī)械動(dòng)作滯后的時(shí)間間隔極短，有益于提高數(shù)控系統(tǒng)的響應(yīng)速度和靈敏度。 2）、驅(qū)動(dòng)功率大幅度下降，只相當(dāng)于普通機(jī)械的十分之一。 3）、與V型十字交叉滾子導(dǎo)軌相比，摩擦阻力可下降約40倍。 4）、適應(yīng)高速直線運(yùn)動(dòng)，其瞬時(shí)速度比滑動(dòng)導(dǎo)軌提高約10倍。 5）、能實(shí)現(xiàn)高定位精度和重復(fù)定位精度。6）、能實(shí)現(xiàn)無(wú)間隙運(yùn)動(dòng)，提高機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)剛度。 7）、成對(duì)使用導(dǎo)軌副時(shí)，具有“誤差均化效應(yīng)”，從而降低基礎(chǔ)件（導(dǎo)軌安裝面）的加工精度要求，降低基礎(chǔ)件的機(jī)械制造成本與難度。 8）、導(dǎo)軌副滾道截面采用合理比值的圓弧溝槽，接觸應(yīng)力小，承接能力及剛度比平面與鋼球點(diǎn)接觸時(shí)大大提高，滾動(dòng)摩擦力比雙圓弧滾道有明顯降低。 9）、導(dǎo)軌采用表面硬化處理，使導(dǎo)軌具有良好的可校性；心部保持良好的機(jī)械性能。 10)、簡(jiǎn)化了機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和制造?；谝陨蟽?yōu)點(diǎn)，選用直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副。滾珠絲杠選型思路 （1）滾珠絲杠副有如下特點(diǎn)：①傳動(dòng)效率高②系統(tǒng)剛性好③傳動(dòng)精度高④使用壽命長(zhǎng)⑤運(yùn)動(dòng)具有可逆性（既可將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)，又可將直線運(yùn)動(dòng)變?yōu)榛剞D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，且逆?zhèn)鲃?dòng)效率幾乎與正傳動(dòng)效率相同⑥不會(huì)自鎖⑦可進(jìn)行預(yù)緊和調(diào)隙 （2） 常用的雙螺母消除軸向間隙的結(jié)構(gòu)形式有三種： ①墊片調(diào)隙式（該形式結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠，調(diào)整方便，應(yīng)用廣，但不準(zhǔn)確，并且當(dāng)滾道磨損時(shí)不能隨意調(diào)整，除非更換墊圈）②螺紋調(diào)隙式（該形式結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠，調(diào)整方便，缺點(diǎn)是不很精確）③ 齒差調(diào)隙式（該形式調(diào)整精度很高，工作可靠，但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工和裝配工藝性能差），其調(diào)整時(shí)，先取下兩端的內(nèi)齒圈，使兩螺母產(chǎn)生相對(duì)角位移，相對(duì)地產(chǎn)生軸向的相對(duì)位移，從而兩螺母中的滾道中的滾珠分別貼在螺旋滾道的兩個(gè)相反側(cè)面上，然后將內(nèi)齒圈復(fù)位固定，故而達(dá)到消除間隙，產(chǎn)生算緊的目的。調(diào)整間隙：= 在本設(shè)計(jì)中，我選用第③種間隙調(diào)整方式，并且選外循環(huán)滾珠絲杠做為工作臺(tái)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，因?yàn)檫@種循環(huán)方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工藝性好，承載能力強(qiáng)，成本低等優(yōu)點(diǎn)。 （3）支承形式 ：我選用兩端固定形式（F—F），特點(diǎn)：①只要軸承無(wú)間隙，絲杠的軸向剛度為一端固定的4倍 ②絲杠一般不會(huì)受壓，無(wú)壓桿穩(wěn)定問(wèn)題，固有頻率比一端固定的高 ③可以預(yù)拉伸，預(yù)緊拉伸后可減小絲杠自重的下垂和熱補(bǔ)償膨脹。絲杠和電機(jī)連續(xù)零件的選取思路由于要求設(shè)計(jì)的工作臺(tái)屬于輕載型工作臺(tái)，工作臺(tái)上的負(fù)載折算到電機(jī)上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量不是很大，所以電機(jī)與絲杠的連接用聯(lián)軸器就可以滿足要求。這樣大大簡(jiǎn)化了主軸的結(jié)構(gòu)，縮短傳動(dòng)鏈，提高了傳動(dòng)精度。同時(shí)有效地提高了主軸部件的剛度。支承座材料的選取選45號(hào)鋼作為支承座材料，45號(hào)鋼廣泛用于機(jī)械制造，這種鋼的機(jī)械性能很好。軸承類型的選取思路由于絲杠主要受軸向力的作用，為了保證其高速、高精度可靠性，絲杠支撐端可選用深溝球軸承支承，固定端可以選用角接觸球軸承。這樣既保證了軸向載荷，又保證了徑向載荷。（二）、機(jī)械部分改裝設(shè)計(jì)與計(jì)算設(shè)計(jì)計(jì)算與說(shuō)明結(jié)果確定工作臺(tái)的尺寸及重量在老師給定的參數(shù)中，我選鉆床能夠加工的最大面積為180180，最大工件重量200kg，根據(jù)我們加工的時(shí)候要用夾具夾緊工件就必須每邊留出裝夾具的尺寸30—40mm，所以最后確定工作臺(tái)尺寸為260260，因?yàn)楣ぷ髋_(tái)加工的最大工件重量為200kg，考慮到剛度和強(qiáng)度問(wèn)題，最后我選工作臺(tái)的厚度為H=30mm。我選工作臺(tái)的材料為號(hào)鋼，其密度為。（?。┮虼耍汗ぷ髋_(tái)的體積V=ABH=26026030=2028000=2028工作臺(tái)的質(zhì)量：m=ρV=2028==支承座參數(shù)設(shè)計(jì)根據(jù)工作臺(tái)的行程確定支承座的長(zhǎng)度 ，因?yàn)楣ぷ髋_(tái)行程初選為工作臺(tái)長(zhǎng)度的兩倍，在加上其他的一些安裝尺寸等，導(dǎo)軌座長(zhǎng)寬高分別設(shè)為 abc， 所以分別取a=600mm, b=200mm, c
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