普通ca6140車床的經(jīng)濟型數(shù)控改造-文庫吧資料
2025-06-02 22:52本頁面
【正文】 （314）式中， ηo絲杠未預緊時的效率， FO預加載荷，一般為最大軸向載荷的1 / 3，即FP / 3則 Mo=F pLo(1ηo2) 6πηi=1340 ()= Mt=FxLo 2πηi=1340 =128 所以，快速空載啟動所需力矩 M=Mamax+Mf+Mo=103++= 切削時所需力矩 M=Mat+Mf+Mo+Mt=+++128= 快速進給時所需力矩 M=Mf+Mo=+= 由以上分析計算可知：所需最大力矩Mamax發(fā)生在快速啟動時 Mmax= (2)橫向齒輪及轉矩的有關計算1)有關齒輪計算，由前面的條件可知： 工作臺重量：W=30kgf=300N(根據(jù)圖紙粗略計算)滾珠絲杠的導程: Lo=4mm步距角: α=176。 Lo絲杠導程，cm。Ma= （312）式中, J轉動慣量, n絲杠轉速,r/min T時間常數(shù),s當n=nmax時 Ma=Mamax nmax=VmaxILo=2000 = r/min Mamax= 104=當n=nt時, Ma=matnt=n主fLo=1000VπD fi L0=10001008012 = r/minMat= 104==FoLo 2πηi =f’wLo 2πηi （313）式中 f’導軌上的摩擦系數(shù) nt切削加工時的轉速，r/min。 Mat切削時折算到電動機軸上的加速力矩。 Mf折算到電動機軸上的摩擦力矩。因此，折算到步進電機軸上的總的轉動慣量J=(1/i2)（JS+Jz2）+Jz1+J1=(1/)（+）++= =. cm2絲杠名義直徑/mm導程/mm絲杠名義直徑/mm導程/mm20450105122556086103051267083551061288010405126901081245610012816102050612020824表(3)滾珠絲杠的轉動慣量3）所需轉動力矩計算快速空載啟動時所需力矩 M=Mamax+Mf+Mo最大切削負載時所需力矩 M=Mat+Mf+Mo+Mt快速進給時所需力矩M=Mf+Mo式中, Mamax空載啟動時折算到電動機軸上的加速度力矩。/step脈沖當量: δp=快速進給速度：Vmax=2m/min所以,變速箱內齒輪的傳動比i=Z2 Z1= φL0360δp =12 360 = （39） 齒輪的有關參數(shù)選取如下: Z1=32 , Z2=40 ,模數(shù)m=2mm 齒寬 b=20mm 壓力角α=20176。320/104π252=177。 橫向滾珠絲杠螺母副的型號選擇與校核步驟（1）型號選擇 1）最大工作載荷計算由于導向為貼塑導軌，則：k= f’=,F1為工作臺進給方向載荷，F(xiàn)l=2141N,Fv=5360N,Fc=1340N,G=60kg,t=15000h,最大工作載荷：Fm=kF1+f’(Fv+2Fc+G) =2144+(5360+21340+75) =2）最大動載荷的計算 V橫=1400r/min n橫絲=v橫1/2/L0縱=11061/2/4= L=60nt/=6015000/106= C=3LfmFm == ∴初選滾珠絲杠型號為：CD50其基本參數(shù)為Dw=,λ=2o11’,L0=6mm,dm=50mm,圈數(shù)列數(shù)1 (2) 橫向滾珠絲杠的校核 1）傳動效率η計算 η==tgλ/tg(λ+φ)=tg2o11 ’/tg(2o11 ’+10’)=93%2) 剛度驗算 1. 絲杠的拉壓變形量δ1=177。失穩(wěn)時的臨界載荷為Fk Fk=fz2EI/L2 （38）式中：E為絲杠材料彈性模量，對鋼E=104Mpa；I為截面慣性矩，對絲杠圓截面I=πdl4/64(mm4)(dl為絲杠的底徑)；L為絲杠的最大工作長度（mm）；fz為絲杠的支撐方式系數(shù)由表31查得。2280/10π()2 =2 滾珠與螺紋滾道間的接觸變形量δ2采用有預緊的方式，因此用公式 δ2=Fm3DwFyjZ2 （37） = 2 =在這里 Fyj =1/3Fm=1/3=597N Z=πdm/Dw=63/= Z∑=1= 絲杠的總變形量δ=δ1+δ2=+=，故所選絲杠合格。1 絲杠的拉壓變形量δ1 δ1=177?？紤]到簡易經(jīng)濟改裝，所以采用外循環(huán)。因此有Ca＞C=11740N另外例如滾珠絲杠副有可能在靜態(tài)或低速運轉下工作并受載，那么還需考慮其另一種失效形式滾珠接觸面上的塑性變形。L0為絲杠的基本導程，查資料得L0=12mm。n為絲杠轉速（r／min）,n=1000v／L0?？v切外圓時，車床的主切削力Fz可以用下式計算： Fz=CFzαPXFzfyFzVnFz KFz （32） =5360(N) 由《金屬切削原理》知：Fz:Fx:Fy=1:: （33） 得 Fx=1340(N) Fy=2144(N)因為車刀裝夾在拖板上的刀架內，車刀受到的車削抗力將傳遞到進給拖板和導軌上，車削作業(yè)時作用在進給托板的載荷F1﹑Fv和Fc與車刀所受到的車削抗力有對應關系。切深抗力Fy與縱向進給垂直，影響加工精度或已加工表面質量。由于原普通CA6140車床的縱向導軌是三角形導軌，則用公式31計算工作載荷的大小。（1）最大工作荷載計算滾珠絲杠的工作載荷Fm（N）是指滾珠絲杠副的在驅動工作臺時滾珠絲杠所承受的軸向力，也叫做進給牽引力。對經(jīng)濟型數(shù)控機床來說，,在CA6140的技術參數(shù)中。計算簡圖如下圖所示：脈沖當量是指一個進給脈沖使機床執(zhí)行部件產(chǎn)生的進給量,它是衡量數(shù)控機床加工精度的一個基本參數(shù)。刀架：拆除原刀架，改裝自動回轉四方刀架總成。溜板箱部分：全部拆除，在原來安裝滾珠絲杠中間支撐架和螺母以及部分操作按鈕。以下是其中的一種方案：掛輪架系統(tǒng)：全部拆除，在原掛輪主動軸處安裝光電脈沖發(fā)生器。（2）機械結構改裝部分應注意裝配的工藝性，考慮正確的裝配順序，保正安裝、調試、拆卸方便，需經(jīng)常調整的部位調整應方便。10mm外形尺寸 長寬高 241810001267mm
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