數(shù)控十字工作臺培訓(xùn)資料(編輯修改稿)
2025-08-31 00:06 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 結(jié)構(gòu)尺寸標(biāo)記額定載荷數(shù)量角接觸球軸承7204Cd=20mm,B=14mm,D=47mm滾動(dòng)軸承7204CGB/T276—944：：角接觸球軸承尺寸結(jié)構(gòu) ：7204角接觸球軸承參數(shù) 導(dǎo)軌副的選擇本次設(shè)計(jì)的十字工作臺所配合的是數(shù)控鉆銑床，脈沖當(dāng)量較小，要求定位精度較高而負(fù)載較小，考慮滾動(dòng)導(dǎo)軌點(diǎn)接觸或者是線接觸，所以其抗震性較差，接觸應(yīng)力大，對導(dǎo)軌的表面硬度和表面形狀精度及尺寸精度要求高。而且其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造困難，成本較高，所以考慮選用滑動(dòng)導(dǎo)軌，滑動(dòng)導(dǎo)軌制造簡單，性價(jià)比好，承受負(fù)載能力強(qiáng)。且使用矩形導(dǎo)軌，因其有制造、檢驗(yàn)和維修方便，剛度高等特點(diǎn)。本導(dǎo)軌選用的截面形狀選擇矩形導(dǎo)軌，因?yàn)榫匦螌?dǎo)軌容易加工制造，剛度和承載能力大，便于安裝調(diào)整。其組合形式選用雙矩形導(dǎo)軌四滑塊支承形式，該導(dǎo)軌具有一個(gè)缺點(diǎn)是磨損后不能自動(dòng)補(bǔ)償間隙，因此需要間隙調(diào)整裝置。 步進(jìn)電機(jī)的選擇該設(shè)計(jì)的脈沖當(dāng)量和定位精度要求不高，空載最快移動(dòng)速度也不高,故本設(shè)計(jì)不必采用高檔次的伺服電機(jī)，因此可以選用混合式步進(jìn)電機(jī)，以降低成本，提高性價(jià)比。本次設(shè)計(jì)折算到電機(jī)軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩的有關(guān)計(jì)算如下：，其計(jì)算公式如下：上式中為絲杠導(dǎo)程=，為進(jìn)給系統(tǒng)的總效率，當(dāng)絲杠與電機(jī)直連時(shí)取=，=。計(jì)算得：N﹒m2. 計(jì)算摩擦負(fù)載力矩，其計(jì)算公式如下：上式中為空載時(shí)導(dǎo)軌摩擦力，=36N，其它數(shù)據(jù)與上面相同。則計(jì)算得：N﹒m3. 計(jì)算由滾珠絲杠副的預(yù)緊而產(chǎn)生的附加負(fù)載力矩，其計(jì)算公式如下：上式中為滾珠絲杠副的預(yù)緊力,為最大工作載荷的1/3，所以=656N；為絲杠基本導(dǎo)程=；為滾珠絲杠副效率=，則計(jì)算得：N﹒m4. 各坐標(biāo)軸折算到電機(jī)軸上的負(fù)載力矩的計(jì)算空載時(shí)：N﹒m切削時(shí)：N﹒m根據(jù)上面的計(jì)算結(jié)果，本次設(shè)計(jì)中工作臺的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)選用選用的電機(jī)為北京和利時(shí)機(jī)電技術(shù)有限公司90BYG550CSAKRML0301混合式步進(jìn)電機(jī)?？蛰d啟動(dòng)頻率為2200步/s。： ：:90BYG550CSAKRML0301混合式步進(jìn)電機(jī)參數(shù)型號步矩角相數(shù)驅(qū)動(dòng)電壓相電流額定轉(zhuǎn)矩空載運(yùn)行頻率轉(zhuǎn)動(dòng)慣量90BYG550CSAKRML0301176。580V3A2200該電動(dòng)機(jī)的額定力矩為8Nm，足以滿足該設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)要求。，：90BYG550CSAKRML0301混合式步進(jìn)電機(jī)結(jié)構(gòu)尺寸：90BYG550CSAKRML0301混合式步進(jìn)電機(jī)結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)表L1L2L3L4L5電機(jī)軸直徑4137261512 聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)剛性聯(lián)軸器常被用于絲桿與電機(jī)聯(lián)接，以提高兩軸頭連接的固定精度，其結(jié)構(gòu)比較簡單，制造容易，免維護(hù)，其特點(diǎn)有：可用于小型，瞬間慣量小的高速轉(zhuǎn)動(dòng)的場合；安裝后無無反作用力，而且維護(hù)簡單；提滾珠絲桿的強(qiáng)度時(shí)，跳動(dòng)不會(huì)受到影響；依靠鎖緊螺栓旋加的磨擦緊固，無需鍵；在高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可保持平衡。應(yīng)用范圍為CNC車床、M/C磨床、加工中心，各類專用機(jī)械，軸軸聯(lián)接，軸與電機(jī)的聯(lián)接裝置。所以本設(shè)計(jì)中選用GY系列的GY1凸緣聯(lián)軸器。：凸緣聯(lián)軸器：GY系列凸緣聯(lián)軸器參數(shù)表 滾珠絲杠副的預(yù)緊滾珠絲杠副在工作臺上的支承方式有兩種。一種是單支承形式；另一種是兩端支承形式，本設(shè)計(jì)選用兩端支承形式中的“雙支點(diǎn)各單向固定”的支承方式。該形式夾緊一對圓錐滾子軸承的外圈而預(yù)緊，提高軸承的旋轉(zhuǎn)精度，增加軸承裝置的剛性，減小機(jī)器工作時(shí)軸承的振動(dòng)。預(yù)緊量由廠家提供。 進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的誤差分析在開環(huán)控制的系統(tǒng)中，由于在執(zhí)行部件上沒有安裝檢測裝置和反饋裝置，為了保證工作的精度的要求，必須使其進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)在任何時(shí)刻任何情況下都能夠嚴(yán)格跟隨驅(qū)動(dòng)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)，然而實(shí)際上，在進(jìn)給系統(tǒng)的輸入與輸出之間總會(huì)有誤差存在，在這些誤差中，有傳動(dòng)系統(tǒng)的制造和安裝所造成的誤差，還有進(jìn)給系統(tǒng)的動(dòng)力參數(shù)所引起的誤差，在進(jìn)行進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)，必須將這些誤差控制在允許的范圍內(nèi)，通常這些誤差有進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的死區(qū)誤差，由進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的綜合拉壓剛度變化引起的定位誤差。 機(jī)械機(jī)構(gòu)部分總體裝配圖：機(jī)械部分結(jié)構(gòu)圖（主視圖）：機(jī)械部分結(jié)構(gòu)簡圖（左視圖）：機(jī)械部分結(jié)構(gòu)簡圖（俯視圖）第四章 控制系統(tǒng)部分的設(shè)計(jì) 控制系統(tǒng)硬件的基本組成，通過選擇控制器，經(jīng)控制器處理程序信號后，將信號傳輸給光電隔離電路進(jìn)行光電隔離，但由于控制器輸出的信號電流很小，因此需要將電流放大后才能驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，因此此過程中還需要用到功率放大電路，但現(xiàn)在的多數(shù)這些電路都被整體集成了一個(gè)模塊，因此不必單獨(dú)設(shè)計(jì)該電路，只需選擇啟動(dòng)器即可。我們選用的步進(jìn)電機(jī)為90BYG550CSAKRML0301混合式步進(jìn)電機(jī),因此驅(qū)動(dòng)器選擇與之配套的無相混合式步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器SH50806，從控制器出來的信號經(jīng)驅(qū)動(dòng)器處理后，即可驅(qū)動(dòng)電機(jī)。 ：控制系統(tǒng)基本組成框圖 控制卡的選擇本設(shè)計(jì)中選用的控制卡為ADT860控制卡，該控制卡需要與計(jì)算機(jī)的PCI插槽連接，ADT860卡是基于PC104總線的高性能四周伺服步進(jìn)控制卡，位置可變環(huán)形，可在運(yùn)動(dòng)中隨時(shí)改變速度，可使用連續(xù)插補(bǔ)等功能，該控制卡的脈沖輸出方式可以是單脈沖，也可以是雙脈沖方式，最大脈沖頻率是4MHz，采用先進(jìn)技術(shù)使輸
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