小型數(shù)控臥式鏜銑床主軸箱升降和制動裝置設(shè)計說明書-在線瀏覽
2024-09-13 11:55本頁面
【正文】 度200m/min——滾珠絲杠導程，=4mm；——硬度系數(shù)，；——載荷系數(shù)，按一般運轉(zhuǎn)取=～，；——滾珠絲桿的使用壽命，取15000h；所計算出來的最大動負荷應(yīng)小于滾珠絲桿的額定動載荷。（3）初選型號根據(jù)計算出的最大動載荷和初選的絲杠導程，選擇濟寧博特精密絲杠制造有限公司生產(chǎn)的GD系列2004—3型滾珠絲杠副，為內(nèi)循環(huán)固定反向器雙螺母式，其公稱直徑為20mm，導程為4mm，循環(huán)滾珠為3圈X 1列，精度等級取5級，螺母長度L＝72mm余程取16mm，額定動載荷為5243N，大于，滿足要求。 =%=arctan[/（）]=176。(5）系統(tǒng)剛度驗算滾珠絲桿副的軸向變形會影響進給系統(tǒng)的定位精度及運動平穩(wěn)性。主軸箱升降進給滾珠絲杠副的支承方式草圖如圖22所示。絲杠一端為雙向推力球軸承一端深溝球軸承。絲杠螺母及軸承均進行預(yù)緊，預(yù)緊力為最大軸向負載的1/3，選擇波形管防護裝置。式中：——絲杠預(yù)緊力，——滾珠直徑。根據(jù)以上計算得到滾珠絲杠的總體變形量：在此次設(shè)計中,絲杠有效行程為400mm,由表327知，五級精度滾珠絲杠有效行程在315400mm之間時，行成誤差可達25μm，可見，絲杠剛度足夠。產(chǎn)生失穩(wěn)的計算臨界負載=≥式中 ——絲杠材料鋼彈性模量，鋼：；——截面慣性矩，絲杠：，為絲杠螺紋的底徑；——絲杠兩支承端距離；——絲杠支承方式系數(shù)，取=，由《機電一體化系統(tǒng)設(shè)計課程設(shè)計指導書》P42表334查取。根據(jù)式 i=（）/（360）=1 ——脈沖當量，；——滾珠絲杠的導程，取4mm；——初選步進電機的補距角，?。挥捎趥鲃颖葹?，絲杠可與聯(lián)軸器直接相連，不需減速箱。主軸箱折算到絲杠的傳動慣量==則加在不僅電動機轉(zhuǎn)軸上的總轉(zhuǎn)動慣量為：=：一部分是快速空載啟動時折算到電動機轉(zhuǎn)軸上的最大加速轉(zhuǎn)矩；一部分是移動部件運動時折算到電動機轉(zhuǎn)軸上的摩擦轉(zhuǎn)矩還有一部分是滾珠絲杠預(yù)緊后折算到電動機轉(zhuǎn)軸上的附加摩擦轉(zhuǎn)矩。則有考慮傳動鏈的總效率，計算快速空載起動時折算到電動機轉(zhuǎn)軸上的最大加速轉(zhuǎn)矩: 式中 對應(yīng)空載最快移動速度的步進電動機最高轉(zhuǎn)速，單位為r/min； 步進電動機由靜止到加速至轉(zhuǎn)速所需的時間，單位為s，︿1s之間，取=其中：式中 ——空載最快移動速度，任務(wù)書指定為600mm/min； —— 步進電動機步距角，預(yù)選電動機為； —— 脈沖當量，本例=。則： 得： ≈m：一部分是折算到電動機轉(zhuǎn)軸上的最大工作負載轉(zhuǎn)矩；一部分是移動部件運動時折算到電動機轉(zhuǎn)軸上的摩擦轉(zhuǎn)矩；還要有一部分是滾珠絲杠預(yù)緊后折算到電動機轉(zhuǎn)軸上的附加摩擦轉(zhuǎn)矩，相對于很小，可以忽略不計。m Ff=Fy+G=1400N承受最大工作負載情況下，移動部件運動時折算到電動機轉(zhuǎn)軸上的摩擦轉(zhuǎn)矩：m經(jīng)過上述計算后，得到加在步進電動機轉(zhuǎn)軸上的最大等效負載轉(zhuǎn)矩應(yīng)為： = 因此，根據(jù)來喧雜步進電動機的最大靜轉(zhuǎn)矩時，需要考慮安全系數(shù)。m上述初選的步進電動機型號為90BYG2502，查的該型號電動機的最大靜轉(zhuǎn)矩。 步進電動機的性能校核① 最快工進速度時電動機輸出轉(zhuǎn)矩校核 任務(wù)書給定的最快工進速度。m，滿足要求② 最快空載移動時電動機輸出轉(zhuǎn)矩校核 任務(wù)書給定最快空載移動速度，求出電動機對應(yīng)的運行頻率。m，滿足要求。 起動頻率的計算已知電動機轉(zhuǎn)軸上的總轉(zhuǎn)動慣量 則可以求出步進電動機克服慣性負載的起動頻率：上式說明，要想保證步進電動機起動時不失步，任何時候的起動頻率都必須小于1192Hz。綜上所述，本例中選用的90BYG2502步進電動機，完全滿足設(shè)計要求。根據(jù)電動機的輸出軸的直徑14mm ，絲杠直徑20mm。微機是數(shù)控系統(tǒng)的核心，其他裝置都是在微機的指揮進行工作的。數(shù)控系統(tǒng)對微機的要求是多方面的，但主要指標是字長和速度。字長較長的計算機，價格顯著上升，而字長較短的計算機，要進行雙字長和三字長的運算，就會影響速度，根據(jù)機床要求，綜合考慮采用8位微機?？刂葡到y(tǒng)由微機部分，鍵盤、顯示器、I/O接口及光電隔離電路，步進電機功率放大電路等幾部分組成。 繪制電氣控制系統(tǒng)框圖數(shù)控系統(tǒng)是由硬件和軟件兩部分組成，硬件是組成系統(tǒng)的基礎(chǔ)，有了硬件軟件才能有效的運行。 選擇CPU的類型目前在經(jīng)濟型數(shù)控機床中，推薦采用MCS51系列單片機作為主控制器 存儲器擴展電路的設(shè)計存儲器擴展電路應(yīng)該包括程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器的擴展。 I/O接口電路設(shè)計此次設(shè)計內(nèi)容包括接口芯片的選用，步進電機控制電路，鍵盤顯示電路以及其他輔助電路的設(shè)計（例如離合器控制電路，越界報警電路，復位電路等） 各類芯片簡介 89C51芯片簡介Vss：接地VCC：+5伏電壓XTAL1：內(nèi)部振蕩電路反向放大器輸入端XTAL2：內(nèi)部振蕩電路反向放大器輸出端RST/VPD：復位/備用電源ALE/PROG：鎖存/接收編程脈沖PSEN：外部程序存儲器讀選通信號輸出端EA/VPP：EA為內(nèi)部程序存儲器和外部
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