數(shù)控機(jī)床課程設(shè)計(jì)說明書-wenkub.com
2025-08-01 00:24 本頁面
【正文】 通過這樣的一個(gè)過程，讓我們不僅鍛煉了自己的能力，檢驗(yàn)了自己所學(xué)的知識(shí)，還讓我們認(rèn)識(shí)到了自己的不足。本設(shè)計(jì)中選用了增量式旋轉(zhuǎn)編碼器，確定電路為觀電隔離電路，以此來對(duì)工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，從而在反饋后對(duì)工作臺(tái)進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整。就本次機(jī)電一體化產(chǎn)品設(shè)計(jì)來談?wù)勗O(shè)計(jì)思路：首先，確定總體設(shè)計(jì)方案：其中主要對(duì)導(dǎo)軌副、絲杠螺母副、檢測(cè)裝置的選用及控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行初步分析，再繪制總體方案圖。查步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的資料，選擇與之匹配的驅(qū)動(dòng)電源為BD28Nb型，輸入電壓為80V AC，相電流為6A，分配方式為五相十拍。電路中與繞組并聯(lián)的二極管D起到續(xù)流作用，即在功放管截止是，使儲(chǔ)存在繞組中的能量通過二極管形成續(xù)流回路泄放，從而保護(hù)功放管。進(jìn)給控制系統(tǒng)原理框圖驅(qū)動(dòng)電路流程設(shè)計(jì)步進(jìn)電機(jī)的速度控制比較容易實(shí)現(xiàn)，而且不需要反饋電路。m螺栓鎖緊扭矩kgf根據(jù)選出的電機(jī)和絲杠的參數(shù)，選用沈陽光宇科技有限公司的韓國(guó)YHB剛性聯(lián)軸器,型號(hào)為P582020。它的結(jié)構(gòu)尺寸如下圖：滾動(dòng)導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)計(jì)算①、工作載荷的計(jì)算 工作載荷是影響導(dǎo)軌副壽命的重要因素，對(duì)于水平布置的十字工作臺(tái)多采用雙導(dǎo)軌、四滑塊的支承形式。d、起動(dòng)頻率的計(jì)算 已知電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸不帶任何負(fù)載時(shí)的空載起動(dòng)頻率。m，大于快速空載起動(dòng)時(shí)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩=m，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于最大工作負(fù)載轉(zhuǎn)矩=m）定位轉(zhuǎn)矩（Nm由此都得到等效負(fù)載轉(zhuǎn)矩 Nm摩擦力矩 其中： 為導(dǎo)軌摩擦力 ；； S為絲杠螺距S=5mm ；i為齒輪降速比，已計(jì)算出為1； η為傳動(dòng)鏈總效率，η=—，代入數(shù)據(jù) 得： N總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J主要包括電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、滾珠絲杠上一級(jí)移動(dòng)部件等折算到電動(dòng)機(jī)軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。⑦、臨界轉(zhuǎn)速的驗(yàn)算 對(duì)于絲杠有可能發(fā)生共振，需驗(yàn)算其臨界轉(zhuǎn)速，不會(huì)發(fā)生共振的最高轉(zhuǎn)速為臨界轉(zhuǎn)速，由《數(shù)控機(jī)床設(shè)計(jì)實(shí)踐指南》中P115式419得： 其中 = 為臨界轉(zhuǎn)速計(jì)算長(zhǎng)度 為絲杠支承方式系數(shù)=（一端固定，一端游動(dòng)） 代入數(shù)據(jù)得： 臨界轉(zhuǎn)速遠(yuǎn)大于絲杠所需轉(zhuǎn)速，故不會(huì)發(fā)生共振。⑥、穩(wěn)定性的驗(yàn)算根據(jù)《數(shù)控機(jī)床設(shè)計(jì)指南》中式418 ： 。絲杠預(yù)緊時(shí)，取軸向預(yù)緊力/3=。由《數(shù)控機(jī)床設(shè)計(jì)指南》P116找到： 式中：E——彈性模量（MPa），一般取E= d2——滾珠絲杠的底徑（mm） a——滾珠絲杠的螺母中心到固定端支撐中心的距離（mm）滾珠絲杠螺母副的軸向接觸剛度KN：由滾珠絲杠螺母副接觸變形可以計(jì)算出軸向接觸剛度。④、傳動(dòng)效率的計(jì)算將公稱直徑,導(dǎo)程,代入，得絲杠螺旋升角。型號(hào)為SFI25054的滾珠絲杠。滾珠絲杠副的承載能力用額定動(dòng)載荷和額定靜載荷來表示，在設(shè)計(jì)中一般按額定動(dòng)載荷來確定它的尺寸規(guī)格。則由由金屬切削原理與刀具中P166頁查得立銑切削力計(jì)算公式為： （1）由【5】中P13頁的表中，可知d=15mm的硬質(zhì)合金立銑刀最大的切削參數(shù)如下：每齒進(jìn)給量fz=則銑刀轉(zhuǎn)速n=則由（1）式求的最大銑削力： 銑削功率采用立銑刀進(jìn)行圓柱銑削時(shí)，各銑削力之間的比值可由《金屬切削原理與刀具》表101查得，各銑削力之間的比值范圍如下：=(~)/=(~)/=（~）考慮逆銑時(shí)的情況，可估算三個(gè)方向的銑削力分別為：進(jìn)給力：；背向力：；垂直進(jìn)給力：。④、選擇合適的驅(qū)動(dòng)電源，與步進(jìn)電動(dòng)機(jī)配套使用。④、減速裝置的選用選擇了步進(jìn)電動(dòng)機(jī)和滾珠絲桿副以后，為了圓整脈沖當(dāng)量，放大電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩，降低運(yùn)動(dòng)部件折算到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，可能需要減速裝置，且應(yīng)有消間隙機(jī)構(gòu)，如果要選用減速裝置，則應(yīng)選用無間隙齒輪傳動(dòng)減速箱。③、伺服電機(jī)的選用設(shè)計(jì)要求工作臺(tái)的X、Y方向的定位精度均為，精度要求較高，現(xiàn)初選混合式步進(jìn)電機(jī)作為伺服驅(qū)動(dòng)電機(jī)。滾珠絲杠螺母副的結(jié)構(gòu)：根據(jù)條件要求,選用內(nèi)循環(huán)的形式，內(nèi)循環(huán)的回路短,滾珠數(shù)目少,流暢性好,摩擦損失小，傳動(dòng)效率高，且徑向尺寸結(jié)構(gòu)緊湊，軸向剛度高,適用于各種高靈敏、高剛度的精密進(jìn)給定位系統(tǒng)。對(duì)于機(jī)械傳動(dòng)要有一定的精度損失，大約是1/31/2的定位精度，現(xiàn)取為1/2，即是177。 通過對(duì)機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，掌握幾種典型傳動(dòng)元件與導(dǎo)向元件的工作原
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