最新數(shù)控車床的進給傳動機構(gòu)及數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計終版(編輯修改稿)
2025-07-26 02:50 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 =800N；根據(jù)的對應(yīng)關(guān)系，可得：縱向進給為綜合型導(dǎo)軌，有式中：K—考慮顛覆力矩時的影響系數(shù)，綜合型導(dǎo)軌取K=；—導(dǎo)軌摩擦系數(shù)，=~（取=）；G—移動部件重量，G=800N代入公式計算得（2）滾珠絲杠副最大動負荷計算最大切削進給速度最大切削力條件下的進給速度取，滾珠絲杠轉(zhuǎn)速（其中：滾珠絲杠導(dǎo)程初選），則滾珠絲杠壽命值（其中使用壽命T=15000h） ，則運轉(zhuǎn)狀態(tài)系數(shù)，按一般運轉(zhuǎn)取，故（3）滾珠絲杠螺母副的選型查閱《機電一體化系統(tǒng)設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)書》，可采用W1L4006外循環(huán)螺紋調(diào)整預(yù)緊的雙螺母滾珠絲杠副，其額定動負載為16400N，精度等級選為3級。傳動效率計算式中：γ——絲杠螺母升角； ——摩擦角，滾珠絲杠副的滾動摩擦系數(shù)f=~,其摩擦角約等于10180。本設(shè)計中：（4）剛度驗算，支承間距L=1500mm。絲杠螺母級軸承均進行預(yù)緊，預(yù)緊力為最大軸向力的1/3。?絲杠的拉伸或壓縮變形量δ1。查《機械設(shè)計手冊》，根據(jù)Fm=,D0=40mm，查出δL/L=105,可算出由于兩端均采用向心推力球軸承，且絲杠又進行了預(yù)拉伸，故其拉壓剛度可以提高4倍。其實際變形量為：?滾珠與螺紋滾道間接觸變形。查《機械設(shè)計手冊》相關(guān)圖表，: 因進行了預(yù)緊，故 ?支承滾珠絲杠軸承的軸向接觸變形。采用8107型推力球軸承，滾動體直徑，滾動體數(shù)量Z=18,故因施加預(yù)緊力，故根據(jù)以上計算軸向總變形量為： 即軸向總變形小于定位精度。（5）穩(wěn)定性校核滾珠絲杠兩端采用推力軸承并施加預(yù)緊，不會產(chǎn)生失穩(wěn)現(xiàn)象，不需要進行穩(wěn)定性校核。 滾珠絲杠副幾何參數(shù)表21 滾珠絲杠參數(shù)表名 稱符號計算公式（mm）W1L4006螺紋滾道公稱直徑40導(dǎo)程（螺距）6接觸角2186。44180。鋼球直徑螺紋滾道法面半徑R偏心距螺紋升角2186。44180。絲杠絲杠外徑39絲杠內(nèi)徑螺母螺母外徑(外循環(huán)）螺母內(nèi)經(jīng)(外循環(huán)）已確定縱向進給脈沖當(dāng)量，滾珠絲杠導(dǎo)程，可計算出傳動比因進給運動齒輪受力不大，模數(shù)m取2[3]。電機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量：參考同類型機床，初選反應(yīng)式步進電機150BF，其轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量為 ；齒輪的轉(zhuǎn)動慣量： 齒輪的轉(zhuǎn)動慣量：=絲杠的轉(zhuǎn)動慣量：=折算到電機軸上的總轉(zhuǎn)動慣量： 考慮步進電機與傳動系統(tǒng)慣量匹配問題，,基本滿足慣量匹配要求[1]。機床在不同的工況下，其所需轉(zhuǎn)矩不同，下面按個工況計算。(1)快速空載啟動力矩在快速空載啟動階段，加速力矩占得比例較大，具體計算如下：將上述數(shù)據(jù)代入，式中各符號意義同上：啟動加速時間 折算到電機軸上的摩擦力矩：附加摩擦力矩M0 上述三項合計：（1） 快速移動時所需力矩：（3）最大切削負載時所需力矩Mj 從上面計算可以看出，Mq、Mk、Mj三種工況下，以快速空載啟動所需力矩最大，以此項作為初選步進電機的依據(jù)。查《機電一體化系統(tǒng)設(shè)計》表311可得，當(dāng)步進電機為五相十拍時，則最大靜力矩為 。按此最大靜轉(zhuǎn)矩，查《機電一體化系統(tǒng)設(shè)計》，m，大于所需最大靜轉(zhuǎn)矩，可作為初選型號，但還必須進一步考核步進電機起動矩頻特性和運行矩頻特性。 步進電機性能驗算(1)電機最高空載啟動頻率和運行頻率（2）頻率驗算查《機電一體化系統(tǒng)設(shè)計》表311 ，150BF002型步進電機允許的最高空載啟動頻率和運行頻率分別為2800Hz和8000Hz，由于 故運行頻率頻率滿足要求。但 不滿足要求，可以通過采用步進電機快速啟動升降速控制，將啟動頻率降到1000Hz，cm，然后在電路上再采用高低壓驅(qū)動電路[1]。表22 步進電機參數(shù)表型號相數(shù)步距角電壓相電流最大靜轉(zhuǎn)矩最高啟動頻率運行頻率轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量轉(zhuǎn)速r/min150BF002580/121228008000100數(shù)控系統(tǒng)的硬
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