數(shù)控機床進(jìn)給系統(tǒng)設(shè)計畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2024-07-22 23:22 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 削分力為導(dǎo)軌受到垂向切削分力，縱向切削分力，移動部件的全部質(zhì)量（包括機床夾具和工件的質(zhì)量）m=(所受重力W=300N)，查表得鑲條緊固力，取導(dǎo)軌動摩擦系數(shù)，則 計算在不切削狀態(tài)下的導(dǎo)軌摩擦力和計算最大軸向負(fù)載力 計算最小軸向負(fù)載力 取步進(jìn)電動機的步距角，滾珠絲杠的基本導(dǎo)程，進(jìn)給傳動鏈的脈沖當(dāng)量，則有按最小慣量條件，查得應(yīng)該采用2級傳動，傳動比可以分別取、。根據(jù)結(jié)構(gòu)需要，確定各傳動齒輪的齒數(shù)分別為、模數(shù)m=2，齒寬b=20mm。（1）按預(yù)期工作時間估算滾珠絲杠預(yù)期的額定動載荷已知數(shù)控機床的預(yù)期工作時間，滾珠絲杠的當(dāng)量載荷，查表得載荷系數(shù)；初步選擇滾珠絲杠的精度等級為3級精度，取精度系數(shù)；查表得可靠性系數(shù)。取滾珠絲杠的當(dāng)量轉(zhuǎn)速，已知，滾珠絲杠的基本導(dǎo)程，則 （2）根據(jù)定位精度的要求估算允許的滾珠絲杠的最大軸向變形。已知本車床橫向進(jìn)給系統(tǒng)的定位精度為40 ,重復(fù)定位精度為16 ，則有 取上述計算結(jié)果的較小值，即。（3）估算允許的滾珠絲杠的最小螺紋底徑滾珠絲杠螺母的安裝方式擬采用一端固定、一端游動支承方式，滾珠絲杠螺母副的兩個固定支承之間的距離為 L=行程+安全行程+2余程+螺母長度+支承 ≈（～）行程+（25～30）取L=(200+306)mm=460mm （4）初步確定滾珠絲杠螺母副的型號根據(jù)以上計算所得的、和結(jié)構(gòu)的需要，初步選擇南京工藝裝備公司生產(chǎn)的FF型內(nèi)循環(huán)螺母，型號為FF32065，其公稱直徑、基本導(dǎo)程、額定動載荷和螺紋底徑如下： 已知滾珠絲杠螺母副的螺紋底徑，已知滾珠絲杠螺母副的最大受壓長度，絲杠水平安裝時，取，查表得，則有 本車床橫向進(jìn)給系統(tǒng)滾珠絲杠螺母副的最大軸向壓縮載荷為，遠(yuǎn)小于其臨界壓縮載荷的值，故滿足要求。滾珠絲杠螺母副臨界轉(zhuǎn)速的計算長度，其彈性模量，密度，重力加速度 滾珠絲杠的最小慣性矩為 滾珠絲杠的最小截面積為 取，查表得，則有 ，遠(yuǎn)小于其臨界轉(zhuǎn)速，故滿足要求。 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。 已知滾珠絲杠的彈性模量，滾珠絲杠的底徑。當(dāng)滾珠絲杠的螺母中心至固定端支承中心的距離時，滾珠絲杠螺母副具有最小拉壓剛度 當(dāng)時，滾珠絲杠螺母副具有最大拉壓剛度 已知滾動體直徑mm，滾動體個數(shù)Z=。軸承最大軸向工作載荷。則滾珠絲杠螺母副支承軸承的剛度為： 查表得滾珠與滾道的接觸剛度，滾珠絲杠的額定動載。已知滾珠絲杠上所承受的最大軸向載荷則 進(jìn)給傳動系統(tǒng)的綜合拉壓剛度的最大值為 故。進(jìn)給傳動系統(tǒng)的綜合拉壓剛度最小值為故已知扭矩作用點之間的距離，滾珠絲杠的剪切模量，滾珠絲杠的底徑，則有 （1）計算滾珠絲杠的轉(zhuǎn)動慣量已知滾珠絲杠的密度，則有（2）計算折算到絲杠軸上的移動部件的轉(zhuǎn)動慣量已知橫向進(jìn)給系統(tǒng)執(zhí)行部件的總質(zhì)量為m=。絲杠軸每轉(zhuǎn)一圈，機床執(zhí)行部件在軸向移動的距離L=（3）計算各齒輪的轉(zhuǎn)動慣量 （4）計算加在電動機軸上總負(fù)載轉(zhuǎn)動慣量 （5）計算折算到電動機軸上的切削負(fù)載力矩已知在切削狀態(tài)下的軸向負(fù)載力，絲杠每轉(zhuǎn)一圈，機床執(zhí)行部件軸向移動的距離L=6mm=，進(jìn)給傳動系統(tǒng)的傳動比i==，則有 （6）計算折算到電動機上的摩擦負(fù)載力矩 已知在不切削狀態(tài)下的軸向負(fù)載力矩，則有 （7）計算由滾珠絲杠預(yù)緊力產(chǎn)生的并折算到電動機軸上的附加負(fù)載力矩 已知滾珠絲杠螺母副的效率，滾珠絲杠螺母副的預(yù)緊力為 折算到電動機軸上的負(fù)載力矩T的計算。 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，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。當(dāng)機床以最快進(jìn)給速度運動時電動機的最高轉(zhuǎn)速為： （8）計算橫向進(jìn)給系統(tǒng)所需的折算到電動機軸上的各種力矩 計算空載啟動力矩 計算快進(jìn)力矩 計算工進(jìn)力矩 （9）選擇驅(qū)動電動機的型號根據(jù)以上計算和查表選擇國產(chǎn)150BF002型電動機，其主要參數(shù)如下：相數(shù)，5；步距角，；最大靜轉(zhuǎn)矩，；轉(zhuǎn)動慣量，；最高空載啟動頻率，2800Hz；運行頻率，8000Hz；分配方式，五相十拍。 確定最大靜轉(zhuǎn)矩： 機械傳動系統(tǒng)空載啟動力矩與所需的步進(jìn)電動機的最大靜轉(zhuǎn)矩的關(guān)系為： 機械傳動系統(tǒng)空載啟動力矩與所需的步進(jìn)電動機的最大靜轉(zhuǎn)矩的關(guān)系為： 取和中的較大者為所需的步進(jìn)電動機的最大靜轉(zhuǎn)矩。本電動機的最大靜轉(zhuǎn)矩為，大于，可以在規(guī)定的時間內(nèi)正常啟動，故滿足要求。 驗算慣量匹配，為了使機械傳動的慣量達(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。 滾珠絲杠螺母副的綜合拉壓剛度，機床執(zhí)行部件的質(zhì)量和滾珠絲杠螺母副的質(zhì)量分別為、滾珠絲杠螺母副和機床執(zhí)行部件的等效質(zhì)量為，已知m=，則： 折算到滾珠絲杠軸上的系統(tǒng)總當(dāng)量轉(zhuǎn)動慣量為已知滾珠絲杠的扭轉(zhuǎn)剛度，則由以上計算可知，絲杠—工作臺縱向振動系統(tǒng)的最低固有頻率、扭轉(zhuǎn)振動系統(tǒng)的最低固有頻率都比較高。一般按的要求來設(shè)計機械傳動系統(tǒng)的剛度，故滿足要求。 （1）計算器械傳動系統(tǒng)的反向死區(qū)已知進(jìn)給傳動系統(tǒng)的綜合拉壓剛度的最小值，導(dǎo)軌的靜摩擦力為，則即，故滿足要求。 （2）計算器械傳動系統(tǒng)由綜合拉壓剛度變化引起的定位
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