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數控機床課程設計說明書-文庫吧資料

2024-08-17 00:24本頁面
  

【正文】 作臺的進給傳動系統(tǒng)選用90BYG550C步進電動機,完全滿足設計要求。由式可知步進電動機克服慣性負載的起動頻率為:說明:要想保證步進電動機起動時不失步,任何時候的起動頻率都必須小于。查圖3中相應表格,可知90BYG550C電動機的空載運行頻率可達50000,可見沒有超出上限。m,滿足要求。由圖查得,在此頻率下,電動機的輸出轉矩=m,滿足要求。從90BYG550C電動機的運行矩頻特性曲線圖可以看出在此頻率下,電動機的輸出轉矩4Nm)空載啟動頻率(KHz)重量(Kg)轉動慣量(gcm2)90BYG550C538000最大轉矩 可知滿足要求。m比較和,取其較大者,就是最大等效負載,即:==③、步進電機的初選 考慮到步進電機的驅動電源受電網的影響較大,當輸入電壓降低時,其輸入轉矩也會下降,可能會造成丟步,甚至堵轉,因此按最大等效負載M考慮一定的安全系數λ,取λ=3,則步進電機的最大靜轉矩應滿足: 由網上,具體參數如下: 規(guī)格型號相數步距角(O)靜態(tài)相電流(A)相電阻()保持轉矩(Nm b、快速空載時電動機所需力矩M 由《數控機床設計指南》中P121式59得:加速力矩其中: 其余參數同上 帶入數據得:力矩摩擦其中:u為導軌副的摩擦因數,滾動導軌取 u=, 代入數據得:N代入數據得: Nm附加摩擦力矩 其中 :為最大軸向載荷,; 為滾珠絲杠未預緊時的效率,=≥ ; 其余數據同上代入數據 得: N②、步進電機軸上的等效負載轉矩M的計算a、承受的負載轉矩在不同工況下是不同的,考慮最大切削負載時電動機所需力矩,由《數控機床設計指南》中P121式510得:加速力矩 其中: 為折算到電動機軸上的總慣量 T系統(tǒng)時間常數,由任務書知為T= ;切削時的轉速為300r/min 得: Nⅰ、滾珠絲杠的轉動慣量J由《數控機床設計實踐指南》中P119式52得:式中: D為絲杠公稱直徑D=25mm ;L為絲杠長度L=350mm ; 代入數據,得:J=2056010=104kg.㎡ii、工作臺拆算到絲杠上的轉動慣量 由【《數控機床設計實踐指南》中P119式53得: 其中: M為工作臺的(包括工件)的質量M==:P為絲杠螺距P=5mm 代入數據,得:iii、絲杠拆算到電機軸上的轉動慣量:根據《數控機床設計實踐指南》P120表52,根據絲杠的選擇類型,可知其轉子的轉動慣量 所以 驗算慣量匹配,電動機軸向慣量比值應控制在一定的范圍內,既不應太大也不應太小,即伺服系統(tǒng)的動態(tài)特性取決于負載特性。由【1】中P121式518得:②、步進電動機的計算和選型①、步進電動機轉軸上的總轉動慣量的計算。⑧、滾珠絲杠的選型及安裝連接尺寸的確定絲杠長度:絲杠螺紋部分長度 等于工作臺最大行程(250mm)加螺母長度(43mm)加兩端余程(),即支撐跨距L1:略大于,取L1=400⑷、步進電機的傳動計算及電動機的選用①、傳動計算因為該銑床的加工精度為177。代入公式,得P==14896N大于=7533N,故不會失穩(wěn),滿足使用要求。式中: ; ——絲杠公稱直徑;——滾珠直徑; ——絲杠最大受壓長度 ——絲杠支承方式系數,在此由于為一端固定,一端游動,取=故 此計算值遠遠大于設計載荷,故可用。本例中絲杠的有效行程為400mm,查表知4級精度滾珠絲杠有效行程在400~800mm時,行程偏差允許達到40,可見絲杠剛度足夠。由下式求得滾珠與螺紋滾道間的接觸變形量 因為絲杠有預緊力,且為軸向負載的1/3,所以實際變形量可以減少一半,取=。查《機床實用設計手冊》算得絲杠在工作載荷作用下產生的拉/壓變形量根據公式,求得單圈滾珠數Z=19;該型號絲杠為單螺母,滾珠的圈數列數為,代入公式Z圈數列數,得滾珠總數量=114。由于選用了標準的滾珠絲杠,其值為 軸承的接觸剛度:角接觸球軸承的軸向剛度按下式計算式中:z——滾動體個數,這里Z=15;a——接觸角,這里為60度 Db ——滾動體直徑,;FB ——軸向預緊力,這里為584N故 系統(tǒng)總剛度K:
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