普通型車床縱向進(jìn)給系統(tǒng)數(shù)控升級(jí)設(shè)計(jì)說明-在線瀏覽
2025-05-26 23:50本頁面
【正文】 =177。105(mm)則滾珠絲杠總長度上拉伸或壓縮變形量δ1為：δ1==177。(mm)精度不合要求，所以改選基本導(dǎo)程為6mm的絲杠。 =177。105(mm)則滾珠絲杠總長度上拉伸或壓縮變形量δ1為：δ1==177。(mm)，所以基本導(dǎo)程為8mm的絲杠都不合適，所以改選公稱直徑為50mm的絲杠。 =177。105(mm)則滾珠絲杠總長度上拉伸或壓縮變形量δ1為：δ1==177。(mm)⑵滾珠與螺紋滾道間接觸變形δ2有預(yù)緊時(shí)：δ2=Fm——軸向工作載荷Fy——預(yù)緊力(kgf)do——滾珠直徑(mm)Z∑——滾珠數(shù)量 Z∑=Z圈數(shù)列數(shù)Z——一圈滾珠數(shù)， Z=3（內(nèi)循環(huán)）Do——滾珠絲杠公稱直徑(mm)預(yù)緊力 Fy=FmZ=3=3=(個(gè))則： Z∑=13=(個(gè))則滾珠與螺紋滾道間接觸變形δ2==(mm)⑶支撐滾珠絲杠的軸承的軸向接觸變形δ3采用向心推力球軸承，用雙推——雙推式軸向接觸變形 δ3=Fm——軸承所受軸向載荷(kgf)Z——軸承的滾動(dòng)體數(shù)目dQ——軸承滾動(dòng)體直徑(mm)選用51106型推力球軸承其內(nèi)徑d=30(mm),外徑D=47(mm), 則： dQ ===(mm)軸承滾動(dòng)體數(shù)目 Z====14(個(gè))則：δ3===(mm)滾珠絲杠副剛度的驗(yàn)算，主要是驗(yàn)算δδδ3之和不應(yīng)大于機(jī)床精度要求允許變形量的一半。因此只要δ1+δ2+δ3機(jī)床精度要求。㈢穩(wěn)定性驗(yàn)算對(duì)已選定尺寸的絲杠在給定上的支撐條件下,承受最大軸向載荷時(shí),應(yīng)驗(yàn)算其有沒有產(chǎn)生縱向彎曲(失穩(wěn))危險(xiǎn).產(chǎn)生失穩(wěn)的臨界負(fù)載 Fk=E——絲杠材料彈性模量，對(duì)剛E=106I——截面慣性矩(cm4)l——絲杠兩端支撐距離(cm)fz——絲杠支撐系數(shù)絲杠采用兩端固定支撐方式,支撐系數(shù)fz=4截面慣性矩 I=== Fk==(N)穩(wěn)定性安全系數(shù) nk= ==取許用穩(wěn)定性安全系數(shù) [nk]=4由于nk[nk], 所以絲杠不至失穩(wěn).（2）當(dāng)導(dǎo)程Lo=8(mm)時(shí)：㈠傳動(dòng)效率計(jì)算傳動(dòng)效率 η=γ——絲杠螺旋升角——摩擦角，滾珠絲杠副的滾動(dòng)摩擦系數(shù)f=~,取f=,則摩擦角 = =絲杠螺旋升角γ=＝ =滾珠絲杠副的摩擦角 = = η==η㈡剛度驗(yàn)算⑴絲杠的拉伸或壓縮變形量δ1ΔL =ΔL——在工作負(fù)載在工作負(fù)載作用下引起的每一導(dǎo)程的變化量(mm)Fm——工作負(fù)載，即進(jìn)給率引力(N)Lo——滾珠絲杠的導(dǎo)程(mm)E——材料的彈性模數(shù)，對(duì)鋼E=104(N/mm2)F——滾珠絲杠的截面積(mm2)Do——絲杠的公稱直徑e——偏心距R——螺紋滾道半徑滾道法面半徑 R===(mm)偏心距 e =(R)sinβ =()sin45o=(mm)螺紋內(nèi)徑d1=d0+2e2R =50+2 =(mm)滾珠絲杠截面積 F= ==(mm2)彈性模量 E=104(N/mm)則： ΔL= 177。=177。=177。由于預(yù)緊的作用，采用雙螺母預(yù)緊，可將原機(jī)床的剛度提高4倍。而，δ1+δ2+δ3=++=(mm)由于δ1+δ2+(mm)，故所選滾珠絲杠滿足剛度要求。167。i===5二、齒輪傳動(dòng)比的確定傳動(dòng)鏈的級(jí)數(shù)和各級(jí)傳動(dòng)比的選擇 對(duì)于數(shù)控機(jī)車的齒輪傳動(dòng)，應(yīng)采用設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)和工藝均較簡單，而且易獲得高精度的平行軸漸開線圓柱齒輪傳動(dòng)。故，在此選用漸開線圓柱斜齒輪單級(jí)傳動(dòng)。Θb=, i=6/(360)=Z1=20, d1=40mm, Z2=iZ1=25, d2=50mm.Jz1=44103=, Jz2=.JL=, Jm=. JL4Jm.電機(jī)力矩的計(jì)算主要考慮快速空載起動(dòng)時(shí)所需力矩M起，和最大切削負(fù)載時(shí)所需力矩 M切 1）空載起動(dòng)時(shí)折算到電機(jī)軸上的加速力矩Mamax J——傳動(dòng)系統(tǒng)折算到電機(jī)軸上的總等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量()nmax——電機(jī)最大轉(zhuǎn)速(r/min)ta——運(yùn)動(dòng)部件從停止起動(dòng)加速到最大速度所需時(shí)間(s)Vmax——運(yùn)動(dòng)部件最大快進(jìn)速度(mm/min)運(yùn)動(dòng)部件最大快進(jìn)速度Vmax=(m/min)=2400(mm/min)則電機(jī)的最大轉(zhuǎn)速為：電機(jī)從靜止加速到最大轉(zhuǎn)速需要30ms，空載起動(dòng)時(shí)折算到電機(jī)軸上的加速力矩Mamax2）摩擦力矩 MfFo——導(dǎo)軌的摩擦力(N)Fz——垂直方向的切削力(N)G——運(yùn)動(dòng)部件的總重量(N)f——導(dǎo)軌摩擦系數(shù)i——齒輪降速比i=η——傳動(dòng)鏈總效率，一般取η=~,取η=導(dǎo)軌的摩擦力 垂直方向的切削力Fy=2144(N), 導(dǎo)軌摩擦系數(shù)f‘=3）附加摩擦力矩 M0Fpo——滾珠絲杠預(yù)加負(fù)載（N），一般取進(jìn)給率引力的1/3 , η0滾珠絲杠未預(yù)緊時(shí)的傳動(dòng)效率，一般取η0≥, 由前面算得η0=。一、 減速比的確定減速比為： i==σp——脈沖當(dāng)量(mm/步)Lo——滾珠絲杠的基本導(dǎo)程(mm)α——步進(jìn)電機(jī)的步距角由系統(tǒng)的定位精度要求可確定系統(tǒng)的脈沖當(dāng)量為： σp =初選三相異步電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為150BF002,采用三相六拍工作方式，步距角為 α=。 通常，齒輪傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)級(jí)數(shù)少一些較好，因?yàn)榭梢詼p少零部件的數(shù)目，簡化傳動(dòng)鏈的結(jié)構(gòu)，并且可以提高傳動(dòng)精度，減少空程誤差，有利于提高傳動(dòng)效率。一般模數(shù)取m=1~2，數(shù)控車取m=2.齒輪寬b=(3~6)mm為了消除齒側(cè)隙，寬度可加大到(6~10)mm. 所以：Z1=36 Z2=60d1=mZ1 d2=mZ1=236=72(mm) =260=120(mm)da1=d1+2m=72+22 da2=d2+2m=120+22=76(mm) =124(mm)df1= df2== ==67(mm) =115(mm)b1=(6~12)mm b2=(6~12)mm取b1=12(mm) 取b2=8(mm)減少或消除空程誤差的方法 對(duì)斜齒圓柱齒輪采用軸向墊片調(diào)整法,修正或改變軸向調(diào)整墊片的厚度以減少側(cè)隙,但不能自動(dòng)補(bǔ)償齒隙。附加摩擦力矩 4）折算到電機(jī)軸上的切削負(fù)載力矩 Mt=Ft——進(jìn)給方向最大切削力(N) 快速空載起動(dòng)時(shí)所需力矩 =++=()最大切削負(fù)載時(shí)所需力矩 =++=()步進(jìn)電機(jī)的選擇⑴首先根據(jù)最大靜態(tài)轉(zhuǎn)矩Mjmax初選電機(jī)型號(hào) 步進(jìn)電機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩Mp=max[M起 M切]=()電機(jī)的啟動(dòng)力矩與最大靜態(tài)轉(zhuǎn)矩之間具有下列關(guān)系：λ=選擇三相六拍步進(jìn)電機(jī)，其λ=則：最大靜態(tài)轉(zhuǎn)矩 Mjmax===()預(yù)選型號(hào)為150BF002的步進(jìn)電機(jī)的最大靜態(tài)轉(zhuǎn)矩為Mjmax=1372（）,其值大于求得的最大靜態(tài)轉(zhuǎn)矩，故所選電機(jī)的最大靜態(tài)轉(zhuǎn)矩能滿足要求。2) 校核起動(dòng)轉(zhuǎn)矩頻率特性和運(yùn)行轉(zhuǎn)矩頻率特性根據(jù)計(jì)算出的最大空載起動(dòng)頻率和切削時(shí)最大工作頻率分別查出在此頻率下電機(jī)不失步是所允許的最大力矩Mdme和Mdmk，應(yīng)滿足：Fz=5360(N)Fx=1340(N)Fy=2144(N)Fm=2456(N)Lo=4(mm)C=（N）Lo=6(mm)C=(N)Lo=8(mm)C=(N)Do=50(mm)η=d1= (mm)F=972 (mm2)δ1=177。(mm)D1=F=δ1=
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