數(shù)控機(jī)床工作臺(tái)設(shè)計(jì)說明書(編輯修改稿)
2025-08-31 00:24 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 據(jù)公式計(jì)算失穩(wěn)時(shí)的臨界載荷。查《現(xiàn)代實(shí)用機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)》（上冊(cè)）94953頁，知當(dāng)滾珠絲杠的安裝方式為一端固定，一端游動(dòng)時(shí)，取壓桿穩(wěn)定安全系數(shù)f1=（絲杠臥式水平安裝）；滾動(dòng)螺母至軸向固定處的距離a取最大值500mm。代入式：得臨界載荷= KN Fm，故絲杠不會(huì)失穩(wěn)。（7）臨界轉(zhuǎn)速的驗(yàn)算：查表得臨界轉(zhuǎn)速公式為：式中f2——絲杠支撐方式系數(shù)，一端固定一端游動(dòng)時(shí)f2= Lc=500mm= d2==查《機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)》，當(dāng)支撐方式為G—T時(shí)長(zhǎng)度L=500mm時(shí)交點(diǎn)在D=20的左側(cè)，所以臨界轉(zhuǎn)速驗(yàn)算合格.（8）滾珠絲杠的選型以及安裝尺寸的確定絲杠工作長(zhǎng)度L，應(yīng)滿足控制中的行程要求。L應(yīng)為絲杠工作長(zhǎng)度：L=（—）行程+（10—14）Ph 所以絲杠： L=250+14+5=350 mm安裝方式為一端固定，一端游動(dòng)。綜上所述，初選的滾珠絲杠副滿足使用要求。故滾珠絲杠的型號(hào)為FF20053型滾珠絲杠副內(nèi)循環(huán)浮動(dòng)式反向器螺母無預(yù)緊滾珠絲杠副。五、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的計(jì)算與選型傳動(dòng)計(jì)算，數(shù)控銑床、,因此取脈沖當(dāng)量=，滾珠絲杠的的導(dǎo)程Ph=5mm， 初選步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的步距角=176。越高。因?yàn)椴骄嘟窃叫?，?shù)控機(jī)床的控制精度。根據(jù)《數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)設(shè)計(jì)》式（518），算得減速比：=（）/（）=1由此可見本機(jī)構(gòu)不必要選減速箱。計(jì)算加在步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Jeq 由《數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)設(shè)計(jì)》134頁得：由于負(fù)載轉(zhuǎn)矩情況不同，負(fù)載慣量只能由已計(jì)算精確地得到。由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的所有運(yùn)動(dòng)部件，無論是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)還是直線運(yùn)動(dòng)部件，都成為電動(dòng)機(jī)的負(fù)載慣量，總的慣量以通過計(jì)算各個(gè)被驅(qū)動(dòng)部件的慣量，并以一定規(guī)律將其加起來即可。滾珠絲杠的公稱直徑d0=20mm，總長(zhǎng)l=500mm，導(dǎo)程Ph=5mm，材料密度=。移動(dòng)部件總重力G=800N；① 圓柱體慣量，當(dāng)圓柱體圍繞其中心軸線旋轉(zhuǎn)時(shí)，其慣量可由下述公式計(jì)算： 對(duì)于鋼材： 代入數(shù)據(jù)得： J1=② 沿直線軸移動(dòng)物體的慣量： 初選步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為90BYG5502,由常州市德利來電器有限公司生產(chǎn)，五相混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，176。，從表查得該型號(hào)的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Jm=4kgcm2。③ 總的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為： J = J1 + J2 + J0 。其中J0為初選電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，為4 kgcm2。 代入數(shù)據(jù)得： J= kgcm2計(jì)算加在步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的等效負(fù)載轉(zhuǎn)矩Teq 分快速空載和承受最大負(fù)載兩種情況進(jìn)行計(jì)算。1) 快速空載起動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸所承受的負(fù)載轉(zhuǎn)矩由式（48）可知，包括三部分。一部分是快速空載起動(dòng)時(shí)折算到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的最大加速轉(zhuǎn)矩；一部分是移動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)時(shí)折算到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的摩擦轉(zhuǎn)矩；還有一部分是滾珠絲杠預(yù)緊后折算到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的附加摩擦轉(zhuǎn)矩。因?yàn)闈L珠絲杠副傳動(dòng)效率很高，根據(jù)式（412）可知，則有：=++T0 （613）根據(jù)式（49），考慮傳動(dòng)鏈的總效率，計(jì)算空載起動(dòng)時(shí)折算到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上最大加速轉(zhuǎn)矩：= (614)其中： =600r/min (615)式中—空載最快移動(dòng)速度，任務(wù)書指定為3000mm/min；—步進(jìn)電動(dòng)機(jī)步距角，；—脈沖當(dāng)量，本例=。設(shè)步進(jìn)電機(jī)由靜止加速至所需時(shí)間，傳動(dòng)鏈總效率。則由式求得：=由式知，移動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)時(shí)，折算到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的摩擦轉(zhuǎn)矩為：=式中——導(dǎo)軌的摩擦因素，——垂直方向的銑削力，空載時(shí)取0——傳動(dòng)鏈效率，由式知，由于絲杠預(yù)緊引起的折算到電動(dòng)機(jī)軸上的附加摩擦力矩為： 最后由式（613）求得快速空載起動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸所承受的負(fù)載轉(zhuǎn)矩： =++= (617) 2) 最大工作負(fù)載狀態(tài)下電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸所承受的負(fù)載轉(zhuǎn)矩由式（413）可知，包括三部分：一部分是折算到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的最大工作負(fù)載轉(zhuǎn)矩；一部分是移動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)時(shí)折算到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的摩擦轉(zhuǎn)矩；還有一部分是滾珠絲杠預(yù)緊后折算到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的附加摩擦轉(zhuǎn)矩，相對(duì)于和很小，可以忽略不計(jì)。則有： =+ （618）其中折算到電動(dòng)
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