畢業(yè)設(shè)計論文cnc數(shù)控車床橫向進給系統(tǒng)-在線瀏覽
2024-08-08 11:31本頁面
【正文】 的應(yīng)用價值。因此，數(shù)控機床選用有其一定的適用范圍。（2）數(shù)控機床的特點數(shù)控機床與通用機床相比 ，它具有以下特點：①提高加工零件的精度，穩(wěn)定產(chǎn)品的質(zhì)量。③生產(chǎn)率高。⑤有利于制造技術(shù)向綜合自動化方向發(fā)展，數(shù)控機床是機械加工自動化的基本設(shè)備，是新一代生產(chǎn)技術(shù)柔性制造單元、柔性制造系統(tǒng)、計算機集成制造系統(tǒng)的基本工作單元。但總體來說，技術(shù)水品不是很高，質(zhì)量不佳，所以在20世紀(jì)90年代初期，面臨國家經(jīng)濟由計劃經(jīng)濟向市場經(jīng)濟轉(zhuǎn)移調(diào)整，經(jīng)歷了幾年最困難的蕭條時期，那時生產(chǎn)能力下降50%。中國的數(shù)控化低，已有數(shù)控機床利用率低、開動率低，這是發(fā)展中國21世紀(jì)制造業(yè)必須首先解決的最主要問題。數(shù)控裝置發(fā)出的指令信號（脈沖或電壓），通過伺服驅(qū)動機床部件運動，按照控制方式不同，伺服系統(tǒng)分為三類：開環(huán)進給系統(tǒng)為無位置檢測系統(tǒng)。開環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)試、維修、使用都很方便，工作可靠，成本低廉。一般用于輕載、負(fù)載變化不大的或經(jīng)濟型數(shù)控車床上。、伺服驅(qū)動放大器、伺服電動機、機械傳動裝置和位移監(jiān)測裝置組成。 閉環(huán)伺服系統(tǒng) 半閉環(huán)伺服系統(tǒng)介于開環(huán)伺服系統(tǒng)和閉環(huán)伺服系統(tǒng)之間，精度比開環(huán)伺服系統(tǒng)高，調(diào)試比閉環(huán)伺服系統(tǒng)簡單、容易、成本也較閉環(huán)低是一般數(shù)控常用的一種伺服系統(tǒng)，目前這種伺服系統(tǒng)適用于大型數(shù)控機床。由于是經(jīng)濟型的數(shù)控車床改造，所以要考慮的在滿足設(shè)計的基本要求后，盡可能的少的改動普通車床，以降低改造成本。所以，在次改造中，大體可確定為采用開環(huán)伺服控制系統(tǒng)。為提高傳動系統(tǒng)中的傳動精度，本次設(shè)計采用滾珠絲杠進行傳動；為降低改造難度，改造過程中直接把進給箱中的齒輪拿出來，換上步進電機，把車床X軸用步進電機和滾珠絲杠進行驅(qū)動，運用微機對步進電機進行控制。為了完成螺紋加工，首先必須解決兩個問題：一般螺紋加工經(jīng)過幾次切削才能完成，為了防止亂扣，再次進刀的位置必須相同。后者，運用步進電機可解，前者可以通過脈沖發(fā)生器的同步信號來解決。在車螺紋時，主軸脈沖發(fā)生器產(chǎn)生一個同步信號，所以每次切削前，就掃描同步信號，信號到來開始切削，否則等待。在設(shè)計控制系統(tǒng)時，也要充分考慮耐用性和經(jīng)濟性，計算機雖然功能強大，但由于不經(jīng)濟和抗干擾能力不強，所以不能選用。 傳動方案3橫向進給系統(tǒng)經(jīng)濟型數(shù)控車床橫向進給系統(tǒng)的改造設(shè)計過程比較簡單，一般是將步進電機經(jīng)過減速處理后，通過齒輪和滾珠絲杠的驅(qū)動，使刀架橫向移動，對加工物體進行橫向加工。 橫向進給系統(tǒng)的設(shè)計與計算 已知條件：工作臺重： W=300N 時間常數(shù)： T=25ms 滾珠絲杠基本導(dǎo)程： 行程： S=190mm 脈沖當(dāng)量： 布距角： 快速進給速度： V=1m/min 從《機械設(shè)計手冊》在可知，在一般外圓車削時： ()切削功： () 式中： N—電機功率，查機床說明書可知。 查表 （） =1 （r/min） 則 最大動負(fù)載： () 式中 動載荷系數(shù)； 硬度影響系數(shù)； P—滾珠絲杠當(dāng)量載荷； 查表 則 = (N)根據(jù)最大動載荷的值，查手冊取漢江機床廠的產(chǎn)品樣本系列，滾珠絲杠公稱直徑為20mm，型號為*45E,額定功率為5393（N），滿足設(shè)計強度要求。 （4）穩(wěn)定性驗算： 由于選用滾珠絲杠的直徑與原絲杠直徑相同，而支承方式由原來的一端固定、一端懸空，變?yōu)橐欢斯潭?，一端徑向支承，所以穩(wěn)定性增強，故不再驗算。選擇步進電機的最基本原則如下：（1）步距角 步距角應(yīng)滿足： （） 式中：傳動比 系統(tǒng)對步進電機鎖驅(qū)動部件的最小轉(zhuǎn)角（2）精度步進電機的精度可用步矩誤差或積累誤差衡量。所選擇的步進電機應(yīng)該滿足： （） 式中：——步進電機的積累誤差 ——系統(tǒng)對步進電機的驅(qū)動部分允許的角度誤差（3）轉(zhuǎn)矩選用步進電機，通常希望步進電機的輸出轉(zhuǎn)矩大。步進電機的最大靜轉(zhuǎn)矩為，由步進電機的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中所給定的值。表 31啟動力矩選取運行方式拍數(shù)3648510612相數(shù)33445566（4）啟動頻率因為步進電機的啟動頻率隨著負(fù)載力矩和轉(zhuǎn)動慣量的增大而降低，所以，相應(yīng)負(fù)載力矩和轉(zhuǎn)動慣量的極限啟動頻率應(yīng)該滿足： （）式中：極限啟動頻率； 步進電機要求的最高啟動頻率。110BF003型伺服電機的參數(shù)有： 最大靜轉(zhuǎn)矩 ： 最大運行頻率 : 7000Hz 步距角 ： ( ) 4 數(shù)控機床傳動設(shè)計數(shù)控車床傳動機構(gòu)是指將電動機產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變成車刀在加工過程中的直線運動的整體機械傳動鏈。與普通車床比較，數(shù)控車床主傳動系統(tǒng)具有以下特點：(1)轉(zhuǎn)速高、功率大 它能使數(shù)控機床進行大功率切屑和高速切削，實現(xiàn)高效率加工。（3）主軸變換迅速可靠 數(shù)控機床的變速是按照控制指令自動進行的，因此變速機構(gòu)必須適應(yīng)自動操作的要求。(4)主軸組件的耐磨性高 這樣就能使傳動系統(tǒng)長期保證精度。如軸承、錐孔等都有足夠的硬度，軸承處還有良好的潤滑。無論在空載時好是在切屑加工時，導(dǎo)軌都應(yīng)有足夠的導(dǎo)向精度。(2)精度保持性 是指導(dǎo)軌在長期使用中保持導(dǎo)向精度的能力。除了力求減少磨損量外，還應(yīng)使導(dǎo)軌面在磨損后能自動補償和便于調(diào)整。這一要求對數(shù)控機床尤為重要。
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