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臥式車床數(shù)控化改造設(shè)計(jì)專訓(xùn)-展示頁

2025-01-04 11:49本頁面
  

【正文】 mm,則絲杠截面積 /4 = ( mm2)。 ? ?? ?0d 6?hP四、進(jìn)給傳動(dòng)部件的計(jì)算和選型 ( 4)傳動(dòng)效率 的計(jì)算 ?機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì) 采取一端軸向固定,一端簡(jiǎn)支的方式。 四、進(jìn)給傳動(dòng)部件的計(jì)算和選型 ( 3)初選型號(hào) 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì) 將公稱直徑 =40 mm,基本導(dǎo)程 mm,代入 λ = arctan[ Ph / ( πd0 ) ],得絲杠螺旋升角 λ= 2 44′。 四、進(jìn)給傳動(dòng)部件的計(jì)算和選型 ( 2)最大動(dòng)載荷 FQ的計(jì)算 查表 330,取載荷系數(shù) fW = ,硬度系數(shù) fH = 1,代入下式,得到最大動(dòng)載荷: 3 0 9703Q W H mF L f f F N??機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì) 根據(jù)計(jì)算出的最大動(dòng)載荷,查表 333,選擇啟東潤澤機(jī)床附件有限公司生產(chǎn)的FL4006型滾珠絲杠副。 zF yF xF? )( GF z ??KKc p fFzF yF xFxF四、進(jìn)給傳動(dòng)部件的計(jì)算和選型 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì) 設(shè)車床 Z向在承受最大切削力條件下最快的進(jìn)給速度 V= m/min,初選絲杠基本導(dǎo)程 Ph = 6 mm,則此時(shí)絲杠轉(zhuǎn)速 n = 1000V/Ph ≈ 133 ( r/min)。 cFpf四、進(jìn)給傳動(dòng)部件的計(jì)算和選型 3.滾珠絲杠螺母副的計(jì)算和選型(縱向) ( 1)工作載荷 Fm的計(jì)算 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì) 根據(jù) = , = , = 的對(duì)應(yīng)關(guān)系,可得: = N, = N, = N。由經(jīng)驗(yàn)公式 : : = 1: : ,算得縱向進(jìn)給切削力 = N,背向力 = N。 查表,得:主偏角 Кr的修正系 = ;刃傾角、前角和刀尖圓弧半徑的修正系數(shù)值均為 。 ; 切削用量為:背吃刀量 ap= 3 mm,進(jìn)給量 f = mm/r,切削速度 vc= 105 m/min。 ,前角 γ0=10176。 四、進(jìn)給傳動(dòng)部件的計(jì)算和選型 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1.脈沖當(dāng)量的確定 四、進(jìn)給傳動(dòng)部件的計(jì)算和選型 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)的要求, X方向(橫向)的脈沖當(dāng)量為 δx = mm/脈沖, Z方向(縱向)為 δz = mm/脈沖。 三、機(jī)械系統(tǒng)的改造設(shè)計(jì)方案 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì) 縱、橫向進(jìn)給傳動(dòng)部件的計(jì)算和選型主要包括:確定脈沖當(dāng)量、計(jì)算切削力、選擇滾珠絲杠螺母副、設(shè)計(jì)減速箱、選擇步進(jìn)電動(dòng)機(jī)等。 ( 6)將橫向進(jìn)給步進(jìn)電動(dòng)機(jī)通過法蘭座安裝到橫溜板后部的縱溜板上,并與滾珠絲杠的軸頭相聯(lián)。 ( 4)拆除四方刀架與上溜板總成,在橫溜板上方安裝四工位立式電動(dòng)刀架。 ( 2)拆除進(jìn)給箱總成,在此位置安裝縱向進(jìn)給步進(jìn)電動(dòng)機(jī)與同步帶減速箱總成。 三、機(jī)械系統(tǒng)的改造設(shè)計(jì)方案 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì) 需要注意的是:編碼器的軸頭與安裝軸之間必須采用無間隙柔性聯(lián)接,且車床主軸的最高轉(zhuǎn)速不允許超過編碼器的最高許用轉(zhuǎn)速。 同軸安裝是指將編碼器直接安裝在主軸后端,與主軸同軸,這種方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但它堵住了主軸的通孔。電源電壓 +5V,每轉(zhuǎn)輸出1200個(gè) A/B脈沖與 1個(gè) Z脈沖,信號(hào)為電壓輸出,軸頭直徑 15 mm,生產(chǎn)廠家為長春光機(jī)數(shù)顯技術(shù)有限公司。另外,為了重復(fù)車削同一螺旋槽時(shí)不亂扣,編碼器還需要輸出每轉(zhuǎn)一個(gè)的零位脈沖 Z。 考慮到編碼器的輸出有相位差為 90186。數(shù)控車床加工螺紋時(shí),需要配置主軸脈沖發(fā)生器,作為車床主軸位置信號(hào)的反饋元件,它與車床主軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)。實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換刀需要配置相應(yīng)的電路,由數(shù)控系統(tǒng)完成??ūP的夾緊與松開由數(shù)控系統(tǒng)發(fā)信控制。 三、機(jī)械系統(tǒng)的改造設(shè)計(jì)方案 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì) 采用有級(jí)變速時(shí),可選用浙江超力電機(jī)有限公司生產(chǎn)的 YD系列 ,實(shí)現(xiàn) 2~4檔變速; 三、機(jī)械系統(tǒng)的改造設(shè)計(jì)方案 采用無級(jí)變速時(shí),應(yīng)加裝交流變頻器,推薦型號(hào)為: F1000G0075T3B,適配 ,生產(chǎn)廠家為煙臺(tái)惠豐電子有限公司。主軸的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和停止可由數(shù)控系統(tǒng)來控制。 二、總體方案的確定 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì) ( 7)選擇四工位自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架與電動(dòng)卡盤,選擇螺紋編碼器等。 二、總體方案的確定 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì) ( 5)為了達(dá)到技術(shù)指標(biāo)中的速度和精度要求,縱、橫向的進(jìn)給傳動(dòng)應(yīng)選用摩擦力小、傳動(dòng)效率高的滾珠絲杠螺母副;為了消除傳動(dòng)間隙提高傳動(dòng)剛度,滾珠絲杠的螺母應(yīng)有預(yù)緊機(jī)構(gòu)等。 MCS51系列 8位機(jī)具有功能多、速度快、抗干擾能力強(qiáng)、性 /價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)。 因此,進(jìn)給伺服系統(tǒng)常采用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的開環(huán)控制系統(tǒng)。 因此,數(shù)控系統(tǒng)應(yīng)設(shè)計(jì)成連續(xù)控制型。 一、設(shè)計(jì)任務(wù) 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì) 總體方案應(yīng)考慮車床數(shù)控系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方式、進(jìn)給伺服系統(tǒng)的類型、數(shù)控系統(tǒng) CPU的選擇,以及進(jìn)給傳動(dòng)方式和執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選擇等。 mm, Z方向 177。 臥式車床數(shù)控化改造設(shè)計(jì) 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì) 題目: C6140普通車床數(shù)控化改造設(shè)計(jì) 任務(wù):將一臺(tái) C6140普通車床改造成經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床 。刀架的縱向進(jìn)給和橫向進(jìn)給不能聯(lián)動(dòng),切削次序需要人工控制。 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì) 圖 C6140普通車床的結(jié)構(gòu)布局 1床腳 2掛輪 3進(jìn)給箱 4主軸箱 5縱溜板 6溜板箱 7橫溜板 8刀架 9上溜板 10尾座 11絲杠 12光杠 13床身 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì) 普通車床刀架的縱向和橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng),是由主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)經(jīng)掛輪傳遞而來,通過進(jìn)給箱變速后,由光桿或絲桿帶動(dòng)溜板箱、縱溜板以及橫溜板產(chǎn)生移動(dòng)。杭州電子科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 第八章 臥式車床數(shù)控化改造設(shè)計(jì) 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì) ? 1 設(shè)計(jì)任務(wù) ? 2 總體方案的確定 ? 引言 第八章 臥式車床數(shù)控化改造設(shè)計(jì) ? 3 具體設(shè)計(jì) 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì) 一、引言 普通車床(如 C616/C613 C618/C613 C620/C61C630等)是金屬切削加工最常用的一類機(jī)床。當(dāng)工件隨主軸回轉(zhuǎn)時(shí),通過刀架的縱向和橫向移動(dòng),能加工出內(nèi)外圓柱面、圓錐面、端面、螺紋面等,借助成型刀具,還能加工各種成形回轉(zhuǎn)表面。進(jìn)給參數(shù)依靠手工調(diào)整,改變參數(shù)時(shí)需要停車。 臥式車床數(shù)控化改造設(shè)計(jì) 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì) 對(duì)普通車床進(jìn)行數(shù)控化改造,主要是將縱向和橫向進(jìn)給系統(tǒng)改成用微機(jī)控制的、能獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的進(jìn)給伺服系統(tǒng);將手動(dòng)刀架換成能自動(dòng)換刀的電動(dòng)刀架。 一、設(shè)計(jì)任務(wù) 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì) 一、設(shè)計(jì)任務(wù) 主要 技術(shù)指標(biāo) 如下: ( 1)床身上最大加工直徑 400 mm; ( 2)最大加工長度 1000 mm; ( 3) X方向 (橫向 )的脈沖當(dāng)量 δx = mm/脈沖 , Z方向 (縱向 )δz = mm/脈沖; ( 4) X方向最快移動(dòng)速度 vxmax = 3000 mm/min, Z方向?yàn)?vzmax = 6000 mm/min; ( 5) X方向最快工進(jìn)速度 vxmaxf = 400 mm/min, Z方向?yàn)?vzmaxf = 800 mm/min; ( 6) X方向定位精度 177。 mm 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì) ( 7)可以車削柱面、平面、錐面與球面等; ( 8)安裝螺紋編碼器,可以車削公 /英制的直螺紋與 錐螺紋,最大導(dǎo)程為 24 mm; ( 9)安裝四工位立式電動(dòng)刀架,系統(tǒng)控制自動(dòng)選刀; ( 10)自動(dòng)控制主軸的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)與停止,并可輸出 主軸有級(jí)變速與無級(jí)變速信號(hào); ( 11)自動(dòng)控制冷卻泵的啟 /停; ( 12)安裝電動(dòng)卡盤,系統(tǒng)控制工件的夾緊與松開; ( 13)縱、橫向安裝限位開關(guān); ( 14)數(shù)控系統(tǒng)可與 PC機(jī)串行通信; ( 15)顯示界面采用 LED數(shù)碼管,編程采用 ISO數(shù)控代 碼。 二、總體方案的確定 ( 1)普通車床數(shù)控化改造后應(yīng)具有單坐標(biāo)定位 , 兩坐標(biāo)直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)以及螺紋插補(bǔ)的功能。 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì) 二、總體方案的確定 ( 2)普通車床經(jīng)數(shù)控化改造后屬于經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床,在保證一定加工精度的前提下,應(yīng)簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu),降低成本。 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì) ( 3)根據(jù)技術(shù)指標(biāo)中的最大加工尺寸、最高控制速度,以及數(shù)控系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性要求,決定選用MCS51系列的 8位單片機(jī)作為數(shù)控系統(tǒng)的 CPU。 二、總體方案的確定 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì) ( 4)根據(jù)系統(tǒng)的功能要求,需要擴(kuò)展程序存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、鍵盤與顯示電路、 I/O接口電路、 D/A 轉(zhuǎn)換電路、串行接口電路等;還要選擇步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電源以及主軸電動(dòng)機(jī)的交流變頻器等。 二、總體方案的確定 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì) ( 6)計(jì)算選擇步進(jìn)電動(dòng)機(jī),為了圓整脈沖當(dāng)量,可能需要減速輪副,且應(yīng)有消間隙機(jī)構(gòu)。 二、總體方案的確定 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1.主傳動(dòng)系統(tǒng)的改造方案 三、機(jī)械系統(tǒng)的改造設(shè)計(jì)方案 對(duì)普通車床進(jìn)行數(shù)控化改造時(shí),一般可 保留原有的主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和變速操縱機(jī)構(gòu) ,這樣可減少機(jī)械改造的工作量。 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì) 提高車床的自動(dòng)化程度,需要在加工中自動(dòng)變換轉(zhuǎn)速,用 2~4速的多速電動(dòng)機(jī)代替原有的單速主電動(dòng)機(jī); 當(dāng)多速電動(dòng)機(jī)仍不能滿足要求時(shí),用 交流變頻器 來控制主軸電動(dòng)機(jī),以實(shí)現(xiàn)無級(jí)變速(工廠使用情況表明,使用變頻器時(shí),若工作頻率低于70Hz,原來的電動(dòng)機(jī)可以不更換,但所選變頻器的功率應(yīng)比電動(dòng)機(jī)大)。 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì) 為了提高加工效率,工件的夾緊與松開采用電動(dòng)卡盤,選用呼和浩特機(jī)床附件總廠生產(chǎn)的 KD11250型電動(dòng)三爪自定心卡盤。 三、機(jī)械系統(tǒng)的改造設(shè)計(jì)方案 2
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