小型數(shù)控鉆床旋轉(zhuǎn)平移工作臺(tái)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述-文庫(kù)吧資料
2025-07-02 05:46本頁(yè)面
【正文】 Ts=217520660/1000=6307km （）（3）計(jì)算導(dǎo)軌的額定動(dòng)載荷Cn（N） ，所以 F鉆==31610=3792N （） 設(shè)每根導(dǎo)軌上游2塊滑塊，每個(gè)滑座承受的工作載荷為F，則 F==3356N （） 可由此求得： TS==33560N≈ （） (4)根據(jù)額定動(dòng)載荷Ca確定滾動(dòng)導(dǎo)軌的型號(hào)及結(jié)構(gòu)尺寸 根據(jù)Ca＞C′a原則，查型號(hào)表可選導(dǎo)軌型號(hào)為L(zhǎng)G20KL. 由機(jī)床精度要求確定脈沖當(dāng)量δ及步矩角α：α=360δλ/p。F—螺旋傳動(dòng)的計(jì)算載荷（N）。附圖如下： 初選絲杠材質(zhì)：CrMnTi鋼，HRC56～62，導(dǎo)程：p=5mm(1)求出螺旋傳動(dòng)的計(jì)算載荷FcFC=FEKHKLFm其中，KE—為載荷系數(shù)，； KH—為硬度系數(shù)，； KL—為精度系數(shù)，； Fm—為絲杠工作時(shí)的軸向壓力，F(xiàn)m=μm總g=40N?？紤]到加工時(shí)工作臺(tái)受到?jīng)_擊和振動(dòng)，103kg/m3的灰鑄鐵HT150，(取g=10N/kg)。 機(jī)械部分設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：確定系統(tǒng)脈沖當(dāng)量，選擇步進(jìn)電機(jī)，運(yùn)動(dòng)部件慣性的計(jì)算，傳動(dòng)及導(dǎo)向元件的設(shè)計(jì)、計(jì)算與選擇等。（2）聯(lián)軸器的尺寸聯(lián)軸器的類型為有對(duì)中環(huán)凸緣聯(lián)軸器GYH。 選擇聯(lián)軸器時(shí)，應(yīng)根據(jù)工作要求選定合適的類型，根據(jù)軸的直徑計(jì)算轉(zhuǎn)速和扭矩，再?gòu)挠嘘P(guān)手冊(cè)中查出使用的型號(hào)，最后對(duì)某些關(guān)鍵零件做必要的驗(yàn)算。 我們將用來聯(lián)接不同機(jī)構(gòu)中的兩根軸使之共同旋轉(zhuǎn)以傳遞扭矩的機(jī)械零件稱之為聯(lián)軸器?？紤]到電動(dòng)刀架工作時(shí)轉(zhuǎn)速很高，并且是不間斷工作，穩(wěn)定也高。外圈、內(nèi)圈、滾動(dòng)體和保持架是滾動(dòng)軸承主要組成部分，內(nèi)圈分別與軸頸及軸承座孔裝配在一起。（1）軸承的類型本次設(shè)計(jì)中要采用的是滾動(dòng)軸承。滾動(dòng)軸承與滑動(dòng)軸承相比，滾動(dòng)軸承摩擦力小，功率消耗少，啟動(dòng)容易等優(yōu)點(diǎn)。30354032Fr1Fr2 軸的受力圖（2）蝸桿軸的計(jì)算 蝸桿上的承受力： 軸向力Fa1=Ft2=2T2/d2=25360103/420=（） 徑向力Fr1=Ft2tanαt= （） 圓周力Ft1=Ft2tanγ 本次設(shè)計(jì)的軸用于傳遞扭矩，通過齒輪副到蝸輪蝸桿，不需要承受外距，所以用到的為傳動(dòng)軸。載荷的大小、方向、性質(zhì)及其分布狀態(tài)，軸上零件的數(shù)量及安裝位置、定位方法等都是軸結(jié)構(gòu)形狀的影響因素（1）蝸桿軸的設(shè)計(jì) 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要確定軸的外形和結(jié)構(gòu)尺寸。軸各段有直徑不同，依據(jù)軸線形狀的不同，軸可以分為曲軸和直軸兩類。 表1步進(jìn)電機(jī)參數(shù)型號(hào) 主要技術(shù)參數(shù)外形尺寸/mm重量/(KN)步矩角/(176。與步進(jìn)電機(jī)最大轉(zhuǎn)速n電機(jī)=20r/s,可得 f電機(jī)=20120=2400step/s （）所以步進(jìn)電機(jī)選擇最高的頻率 fmax電機(jī)≥f電機(jī)=2400step/s （）（4） 步進(jìn)電機(jī)型號(hào) 由于步進(jìn)電機(jī)步矩角θb=3176。 T—電機(jī)軸負(fù)載力矩，N．cm. 取μ=，η=，PZ=500N。 PZ—與中立方向一致的作用在轉(zhuǎn)動(dòng)部件上的負(fù)載力，N。b,則S=δb，且P=Pz+μ(G+W2),所以T=[Pz+μ(G+W)] （）式中 G—轉(zhuǎn)動(dòng)部件負(fù)載，N。=PS （）式中 Φ— 電機(jī)轉(zhuǎn)角； S— 轉(zhuǎn)動(dòng)部件的相應(yīng)位移； η— 機(jī)械傳動(dòng)效率。設(shè)步進(jìn)電機(jī)等效負(fù)載力矩為T,負(fù)載力為P，根據(jù)能量守恒原理，電機(jī)做的功與負(fù)載力做的功關(guān)系如下：TΦ（1） 步進(jìn)電機(jī)啟動(dòng)力矩計(jì)算步進(jìn)電機(jī)選用三相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，初選不進(jìn)電動(dòng)機(jī)步矩角θ要計(jì)算機(jī)械系統(tǒng)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩可以確保電機(jī)的矩頻特性能滿足機(jī)械負(fù)載并有可以有余量。 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)由步進(jìn)電動(dòng)機(jī)本體，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)控制器及0步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器組成。=20/360=1/18r/s （） 根據(jù)系統(tǒng)總傳動(dòng)比為360，可得n電機(jī)=n渦輪*360=(1/18)*360=20r/s （）（3）分度精度工作臺(tái)的分度精度是通過步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和系統(tǒng)地總傳動(dòng)比來確定，系統(tǒng)的總傳動(dòng)比為360，即可得步進(jìn)電機(jī)的最小分度精度為90度，即步進(jìn)電機(jī)的每次旋轉(zhuǎn)的度數(shù)為90度的倍數(shù)。自動(dòng)分度旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)尺寸：長(zhǎng)*寬*高 550*500*160 工作臺(tái)右端蓋部分尺寸：長(zhǎng)*寬*高 240*50*160蝸桿箱體及鉆臺(tái)如下圖所示：工作臺(tái)蝸桿渦輪步進(jìn)電機(jī)（1）傳動(dòng)比設(shè)定系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)的參數(shù)：工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)速度最大為20度/秒，.總傳動(dòng)比i為各級(jí)傳動(dòng)比i1,i2乘積，即i=i1*i2 （）在設(shè)計(jì)中分配總傳動(dòng)比是重要問題，傳動(dòng)比若分配得不合理，將不能有效的實(shí)現(xiàn)降低成本和結(jié)構(gòu)緊湊的目的；也不能使傳動(dòng)零件獲得較低的圓周速度從而影響到動(dòng)載荷或?qū)鲃?dòng)精度等級(jí)造成影響；但是如果要達(dá)到所有要求相對(duì)比較困難，因此應(yīng)按設(shè)計(jì)要求考慮傳動(dòng)比分配方案，以滿足要求。箱體還可以通過潤(rùn)滑劑來實(shí)現(xiàn)各種零件的潤(rùn)滑、安全保護(hù)和密封作用，既可以很好的讓操作員的人生安全得到保障，又能夠使箱體內(nèi)的零件盡可能的少受外界環(huán)境的影響，并有一定隔振、隔熱作用。6543121步進(jìn)電機(jī) 2燕尾導(dǎo)軌槽 3固定端軸承座 4蝸桿 5旋轉(zhuǎn)工作臺(tái) 6絲杠 通過鍵盤輸入信息到控制系統(tǒng)，單片機(jī)控制器向伺服驅(qū)動(dòng)器發(fā)動(dòng)器發(fā)出控制信號(hào)，通過驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)電機(jī)按要求工作以完成動(dòng)作。數(shù)控工作臺(tái)的應(yīng)用非常多，而數(shù)控工作臺(tái)像自動(dòng)分度旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的研究必然有著其實(shí)際的意義。其中分度旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的運(yùn)用得到了廣泛推廣，各種新型工作臺(tái)不斷被引進(jìn)，同時(shí)我國(guó)也自主研制和開發(fā)了一批使用、高效行得分度宣戰(zhàn)工作臺(tái)、本次設(shè)計(jì)的意義是設(shè)計(jì)出一套結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)用性強(qiáng)、精度系數(shù)比較高的自動(dòng)分度旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)，并能滿足生產(chǎn)加工的需求。 發(fā)展前景近幾十年以來，各個(gè)跨國(guó)公司推動(dòng)的產(chǎn)品全球化發(fā)展使得國(guó)際分工和國(guó)際貿(mào)易格局發(fā)生額改變，加工貿(mào)易成為全球化產(chǎn)業(yè)發(fā)展的要求。關(guān)鍵詞：傳動(dòng)系統(tǒng)；控制系統(tǒng)；步進(jìn)電動(dòng)機(jī)AbstractIn the mechanical processing industries,rotary drilling machine working table used in large quantities,in order to improve the processing efficiency,ensuring the processing precision,to table of the drilling machine NC on traditional drilling machine working table problem,design a vertical drilling machine rotary on the domestic and intermational current situation and development trend undertook an anakysis,in determining the overall scheme,elaborated with SCM control ACse
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