數(shù)控車(chē)床xy軸工作臺(tái)和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)畢業(yè)設(shè)計(jì)-在線瀏覽
2025-05-02 01:51本頁(yè)面
【正文】 數(shù)控系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括：系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方式的確定，執(zhí)行機(jī)構(gòu)及傳動(dòng)方案的確定，伺服電機(jī)類(lèi)型及調(diào)速方案確定，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的選擇。 （一）系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方式的確定 該系統(tǒng)要求工作臺(tái)沿各坐標(biāo)軸的運(yùn)動(dòng)有精確的運(yùn)動(dòng)關(guān)系因此采用連續(xù)控制方式。但開(kāi)環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)整維修容易，在速度和精度要求不太高的場(chǎng)合得到廣泛應(yīng)用。 （三）計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的選擇 采用 MCS51 系列中的 8031 單片機(jī)擴(kuò)展控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)由微機(jī)部分、鍵盤(pán)及顯示器、 I/O 接口及光電隔離電路、步進(jìn)功率放大電路等組 成。顯示器采用數(shù)碼管顯示加工數(shù)據(jù)和工作狀態(tài)等信息。為提高傳動(dòng)剛度和消除間隙，采用有預(yù)加載荷的結(jié)構(gòu)。 考慮電機(jī)步距角和絲杠導(dǎo)程只能按標(biāo)準(zhǔn)選取，為達(dá)到分辨率的要求，以及考慮步進(jìn)電機(jī)負(fù)載匹配，采用齒輪減速傳動(dòng)。 （一 ）確定系統(tǒng)脈沖當(dāng)量 脈沖當(dāng)量 δ p 是一個(gè)進(jìn)給指令時(shí)工作臺(tái)的位移量，應(yīng)小于等于工作臺(tái)的位置精度，由于定位精度為177。 （二）工作臺(tái)外形尺寸及重量初步估算 根據(jù)給定的有效行程，畫(huà)出工作臺(tái)簡(jiǎn)圖，估算 X向和 Y 向工作臺(tái)承載重量 WX和 WY。根據(jù)計(jì)算結(jié)果查有關(guān)資料初 選導(dǎo)軌： 工作臺(tái)簡(jiǎn)圖 9 因系統(tǒng)受中等沖擊 ,因此取 ? ,0 .5 ( )O SL X YX Y Z X YC f PP F W??? x Z XY Z YO X S L XO Y S L YP = ( F +W ) = ( 20 00 +67 8)=133 9NP = ( F +W ) = ( 20 00 +65 ) =13 27 .6NC =f P =4 13 35 .79 =53 43 .16 NC =f P =4 13 27 .6=5 31 N?? 根據(jù)計(jì)算額定靜載荷初選導(dǎo)軌 : 選擇漢機(jī)江機(jī)床廠 HJGD系列滾動(dòng)直線導(dǎo)軌 ,其型號(hào)為 :HJGD25 基本參數(shù)如下 : 表 41 額定載荷 /N 靜態(tài)力矩 /N*M 滑座重量 導(dǎo)軌重量 導(dǎo)軌長(zhǎng)度 動(dòng)載荷 aC 靜載荷 oC AT BT CT gK /gKm L (mm) 17500 26000 198 198 288 760 滑座個(gè)數(shù) 單向行程長(zhǎng)度 每分鐘往復(fù)次數(shù) M Sl n 4 4 導(dǎo)軌的額定動(dòng)載荷 17500aC ? N 依據(jù)使用速度 v（ m/min）和初選導(dǎo)軌的基本動(dòng)額定載荷 aC (kN)驗(yàn)算導(dǎo)軌的工作壽命 Ln： 額定行程長(zhǎng)度壽命 : ()H T C aWf f f CS fFTK? （ 41） 20214 500MFMF ? ? ? 1 , 2 , 0 . 8 1 , 1 ,50oT W C HRdf f f fK? ? ? ??? 33 1 1 0 . 8 1 1 7 5 0 02 5 0 0( ) 5 0 ( ) 1 4 2 4 0 9 .5 8H T C aWf f f CS fFT K k m??? ? ?導(dǎo)軌的額定工10 作時(shí)間壽命 : 3102S oTH lnT ?? (42) 3 31021 4 2 4 0 9 . 5 8 1 0 4 9 4 4 7 7 1 5 0 0 02 0 . 6 4 6 0SoTH lnT h T h? ?? ? ? ? ?? ? ? 導(dǎo)軌的工作壽命足夠 . （四）滾珠絲杠計(jì)算、選擇 初選絲杠材質(zhì)： CrWMn 鋼， HRC58~60，導(dǎo)程： l0=5mm 強(qiáng)度計(jì)算 絲杠軸向力： )( ,m a x yxzyx WFfKFF ??? (N) (43) 其中： K=，滾動(dòng)導(dǎo)軌摩擦系數(shù) f=~0005；在車(chē)床車(chē)削外圓時(shí) ： Fx=(~)Fz，F(xiàn)y=(~)Fz，可取 Fx=， Fy= 計(jì)算。 查表得中等沖擊時(shí) , 1WHff??則 : 333 6 0 1 . 2 1 1 0 4 5 . 6 8 6 7 0 7 9 . 5 83 6 0 1 . 2 1 1 2 5 2 . 6 2 1 1 0 6 8 6 . 5 4XYQN? ? ? ? ?? ? ? ? ? 根據(jù)使用情況選擇滾珠絲杠螺母的結(jié)構(gòu)形式，并根據(jù)最大動(dòng)載荷的數(shù)值可選擇滾珠絲杠的型號(hào)為 : CM系列滾珠絲桿副，其型號(hào)為： CM20215。433 螺桿外徑 d 0 ( ~ ) bd d d?? 螺桿內(nèi)徑 1d 1022d d e R? ? ? 螺桿接觸直徑 2d 20 cosbd d d ??? 螺母螺紋外徑 D 0 22D d e R? ? ? 螺母內(nèi)徑（外循環(huán)） 1D 10 ( ~ 55 ) bD d d?? 傳動(dòng)效率計(jì)算 絲杠螺母副的傳動(dòng)效率為： )( ?? ??
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