開放式數(shù)控系統(tǒng)在數(shù)控銑床上的應(yīng)用人研究(編輯修改稿)
2025-07-25 18:15 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 數(shù)控機(jī)床主軸傳動(dòng)應(yīng)該具有足夠的變速范圍、較高的精度和剛度、良好的抗振性和熱穩(wěn)定性、較大驅(qū)動(dòng)功率和較高的結(jié)構(gòu)性能以滿足當(dāng)今數(shù)控機(jī)床的快速發(fā)展。數(shù)控機(jī)床的調(diào)速傳動(dòng)是自動(dòng)變速，一般采用無級(jí)自動(dòng)變速，這樣能夠在一定的范圍內(nèi)選用到理想的切削速度，一方面能夠提高切削精度，另一方面還能夠提高切削效率。在數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)中一般選用三大類無級(jí)變速裝置：變速電動(dòng)機(jī)、機(jī)械無級(jí)變速裝置以及液壓無級(jí)變速裝置。 （1）主軸部件一般由主軸及其支撐軸承、密封件、傳動(dòng)件和定位元件組成。 （2）主軸軸承的選擇，我采用的是角接觸球軸承。這種軸承的優(yōu)點(diǎn)在于既能夠承受軸向載荷又能夠承受徑向載荷。然而角接觸軸承又分為三種組配方式：背對(duì)背、同向組配以及面對(duì)面三種。本課題我選擇的是背對(duì)背組配，因?yàn)榇朔绞桨惭b的角接觸軸承具有較高的抗顛覆力矩的能力。 （3）主軸傳動(dòng)件的定位。我采用帶傳動(dòng)鏈接，主軸傳動(dòng)件位于后懸伸端，這樣可以實(shí)現(xiàn)分離傳動(dòng)和模塊化設(shè)計(jì)。 （4）承載能力和壽命，主軸軸承一般情況下都是由于磨損導(dǎo)致精度的降低，一般情況下精度應(yīng)保持在四級(jí)。主軸軸承之間的接觸一般存在較高的壓強(qiáng)，很容易磨損，其潤滑一般采用兩種方式，一種是脂潤滑，常用在要求不高、難以經(jīng)常供油，或者低速重載以及作擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)之處的軸承中。另一種是油氣潤滑，其是滑動(dòng)軸承中應(yīng)用最廣的潤滑劑。 V帶的選型和計(jì)算設(shè)計(jì)內(nèi)容包括帶的型號(hào)、確定基準(zhǔn)長度、根數(shù)、中心距、帶輪的材料、基準(zhǔn)直徑以及結(jié)構(gòu)尺寸、初拉力和壓軸力、張緊裝置等。（1） 確定計(jì)算功率Pca (31)式中： Pca—計(jì)算功率，KW； K—工作情況系數(shù)； P—電機(jī)額定功率，KW。（2）選擇V帶的帶型根據(jù)計(jì)算功率Pca以及小帶輪轉(zhuǎn)速n，取n=1440 r/min，選用A型V帶。（3）確定帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗(yàn)算帶速v初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑=100mm。（4）驗(yàn)算帶速 (32)故帶速合適。選擇傳動(dòng)比i=2 大帶輪的基準(zhǔn)直徑 (33)（5）確定中心距a以及基準(zhǔn)長度L （+） （34） 初選 帶長 (35)取帶長L=1200mm中心距 (36)中心距的調(diào)整范圍：（6）驗(yàn)證小帶輪上的包角 （37）得，滿足條件。 （7）計(jì)算帶的根數(shù)z = = = = （38）得z= ，取4根帶。 （8）計(jì)算初拉力 (39)取 算得=135N （8）計(jì)算壓軸力 （310） Y軸滾珠絲杠副的設(shè)計(jì)（1）計(jì)算進(jìn)給率引力FmY向進(jìn)給為矩形導(dǎo)軌：F=KFx+f’(Fz+Fy+G) (311)Fx= 1500N Fy= 1500N Fz= 2000N G= 2000N F=2475N式中 K—考慮顛覆力矩影響的實(shí)驗(yàn)系數(shù)，矩形導(dǎo)軌中K= f’—導(dǎo)軌上的摩擦系數(shù)，矩形導(dǎo)軌f’=（2）計(jì)算最大動(dòng)載荷C C=fwFm (312) L= (313) n= (314) 式中 L0—絲杠導(dǎo)程，初選L0=5mmVs—最大切削力條件下的進(jìn)給速度（m/min），可取最高進(jìn)給速度的, Vs=6m/min T—為使用使命（h），10年，300天，單班工作，24000h fw—運(yùn)轉(zhuǎn)系數(shù),按一般運(yùn)轉(zhuǎn)取fw= L—壽命，以106轉(zhuǎn)為一單位 n===600(r/min) L===864 C=fwFm==28215(N)（3）.滾珠絲杠螺母副的選型查表知，額定動(dòng)載荷為29500N，可滿足要求，精度等級(jí)按表315選為3級(jí)。 X軸滾珠絲杠副的設(shè)計(jì) （1）計(jì)算進(jìn)幾率引力FmY向進(jìn)給為矩形導(dǎo)軌F=KFx+f’(Fz+Fy+G) =+(2000+1500+2000)=2475(N)式中 K—考慮顛覆力矩影響的試驗(yàn)系數(shù)，矩形導(dǎo)軌取K= f’—滑動(dòng)導(dǎo)軌系數(shù)f’=（2）計(jì)算最大動(dòng)載荷 C=fwFm L= n= 式中 L0—絲杠導(dǎo)程，初選L0=5mmVs—最大切削力條件下的進(jìn)給速度（m/min），可取最高進(jìn)給速度的,此處Vs=6m/min T—為使用使命（h），10年，300天，單班工作，24000h fw—運(yùn)轉(zhuǎn)系數(shù),按一般運(yùn)轉(zhuǎn)取fw= L—壽命，以106轉(zhuǎn)為一單位 n===600(r/min) L===864
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