【正文】
speed and the length of time are different. As the rotating magnetic field into which the power of both the rotor conductor cutting magnetic field lines when the role of a force, from the realization of the rotating magnetic field corresponding rotational force of rotor rotation, so the rotor can be achieved only lead screw rotor corresponding movement.Keywords: XY CNC table。 mechanical transmission ponents。隨著微電子和計算機技術(shù)的發(fā)展,數(shù)控系統(tǒng)的性能日益完善,數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域日益擴大。數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字信息對機械運動和工作過程進行控制的技術(shù) ,而數(shù)控裝備是以數(shù)控技術(shù)為代表的新技術(shù)對傳統(tǒng)制造產(chǎn)業(yè)和新興制造業(yè)的滲透形成的機電一體化產(chǎn)品 ,其技術(shù)范圍覆蓋很多領(lǐng)域。它廣泛應(yīng)用于機械制造和自動化領(lǐng)域,數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化,使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征,而且隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴大,它對國計民生的一些重要行業(yè)(IT、汽車、輕工、醫(yī)療等)的發(fā)展起著越來越重要的作用。目前代表數(shù)控機床最前沿的坐標(biāo)機床在世界某些發(fā)達國家已經(jīng)發(fā)展到67軸聯(lián)動,已經(jīng)實現(xiàn)了比較完善的閉環(huán)伺服控制。數(shù)控工作臺設(shè)計在生產(chǎn)實踐中還有很多現(xiàn)實意義和經(jīng)濟效益。 數(shù)控機床集計算機技術(shù)、電子技術(shù)、自動控制、傳感測量、機械制造、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)于一體,是典型的機電一體化產(chǎn)品。題目:XY數(shù)控工作臺系統(tǒng)設(shè)計任務(wù):設(shè)計一種供應(yīng)式數(shù)控銑床使用的XY數(shù)控工作臺,主要參數(shù)如下:1. 立銑刀最大直徑的d=15mm;2. 立銑刀齒數(shù)Z=3。4. 最大背吃刀量=8mm。6. X、Y方向的脈沖當(dāng)量=。8. 工作臺面尺寸為,加工范圍為。10. 工作臺進給最快移動速度:,. 機械傳動部件的選擇,定位精度也未達到微米級,空載最快移動速度也只有因此3000mm/min,故本設(shè)計不必采用高檔次的私服電動機,因此可以選用混合式步進電動機。要設(shè)計數(shù)控銑床工作臺,需要承受的載荷不大,而且脈沖當(dāng)量小,定位精度高,因此選用直線滾動導(dǎo)軌副,它具有摩擦系數(shù)小,不易爬行,傳動效率高,結(jié)構(gòu)緊,安裝預(yù)緊方便等優(yōu)點。選擇了步進電動機和滾珠絲杠副以后,為了圓整脈沖當(dāng)量,放大電動機的輸出轉(zhuǎn)矩,降低運動部件折算到電動機轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)動慣量,可能需要減速裝置,且應(yīng)有消間隙機構(gòu),選用無間隙齒輪傳動減速箱。任務(wù)書所給的精度對于步進電動機來說還是偏高,為了確保電動機在運動過程中不受切削負載和電網(wǎng)的影響而失步,決定采用半閉環(huán)控制,擬在電動機的尾部轉(zhuǎn)軸上安裝增量式旋轉(zhuǎn)編碼器,用以檢測電動機的轉(zhuǎn)角與轉(zhuǎn)速??紤]到X、Y兩個方向的加工范圍相同,承受的工作載荷相差不大,為了減少設(shè)計工作量,X、Y兩個坐標(biāo)的導(dǎo)軌副、絲杠螺母副、減速裝置、伺服電動機以及檢測裝置擬采用相同的型號與規(guī)格。2)對于步進電動機的半閉環(huán)控制,選用MCS51系列的8位單片機AT89S52作為控制系統(tǒng)的CPU,能夠滿足任務(wù)書給定的相關(guān)指標(biāo)。4)選擇合適的驅(qū)動電源,與步進電動機配套使用。 總體方案圖 導(dǎo)軌上移動部件的重量估算按照導(dǎo)軌上面移動部件的重量來進行估算。則由表37查得立銑時的銑削力計算公式為: 今選擇銑刀的直徑為d=15mm,齒數(shù)Z=3,為了計算最大銑削力,在不對稱銑削情況下,取最大銑削寬度為,背吃刀量=8mm ,每齒進給量,銑刀轉(zhuǎn)速。今將水平方向較大的銑削力分配給工作臺的縱向,則縱向銑削力 ,徑向銑削力為 。本例中的XY工作臺為水平布置,采用雙導(dǎo)軌、四滑塊的支承形式。查書籍得,根據(jù)工作載荷=,初選直線滾動導(dǎo)軌副的型號為KL系列的JSALG15型,其額定動載荷,額定靜載荷。 距離額定壽命L的計算上述所取的KL系列JSALG25系列導(dǎo)軌副的滾道硬度為60HRC,工作溫度不超過C,每根導(dǎo)軌上配有兩只滑塊,精度為4級,工作速度較低,載荷不大。 滾珠絲杠螺母副的計算與選型 最大工作載荷Fm的計算 如前頁所述,在立銑時,工作臺受到進給方向的載荷(與絲杠軸線平行)Fx=1610N,受到橫向載荷(與絲杠軸線垂直)Fy=366N,受到垂直方向的載荷(與工作臺面垂直)Fz=556N.已知移動部件總重量G=800N,按矩形導(dǎo)軌進行計算,根據(jù)情況取顛覆力矩影響系數(shù)K=,滾動導(dǎo)軌上的摩擦系數(shù)=。取滾珠絲杠的使用壽命T=15000h,代入L0=60Nt/106,得絲杠壽命系數(shù)L0=72(單位為:106r)。 傳動效率η的計算 將公稱直徑d0=20mm,導(dǎo)程Ph=5mm,代入λ=arctan[Ph/(d0)],得絲杠螺旋升角λ=4176。將摩擦角ψ=10′,代入η=tanλ/tan(λ+ψ),得傳動效率η=%。絲杠的兩端各采用對推力角接觸球軸承,面對面組配,左、右支承的中心距約為a=500mm;鋼的彈性模量E=。(2) 根據(jù)公式,求得單圈滾珠數(shù)Z=20;該型號絲杠為單螺母,滾珠的圈數(shù)列數(shù)為31,代入公式Z圈數(shù)列數(shù),得滾珠總數(shù)量=60。由公式求得滾珠與螺紋滾道間的接觸變形量 因為絲杠有預(yù)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=。 壓桿穩(wěn)定性校核 根據(jù)公式計算失穩(wěn)時的