【正文】 標(biāo)準(zhǔn)，這樣才能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的兼容和互換。由于個(gè)人計(jì)算機(jī)的軟、硬件上均有標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范和接口，因此計(jì)算機(jī)系統(tǒng)便具有了可擴(kuò)展性、可移植性、互換性、互操作性和可配置性等特征。 2 集成化 集成化的最佳體現(xiàn)是一種全新的制造系統(tǒng) 一計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)計(jì) 算機(jī)集成制造系統(tǒng) (cIMS)的基本思想是用計(jì)算機(jī)技術(shù)將制造企業(yè)中的市場(chǎng)分析、經(jīng)營(yíng)決策、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、質(zhì)量控制、生產(chǎn)計(jì)劃調(diào)度、乃至銷(xiāo)售與售后服務(wù)等各個(gè)環(huán)節(jié)集合成的一個(gè)綜合優(yōu)化的整體。但由于系統(tǒng)集成化的需要，數(shù)控系統(tǒng)還需要建立和完善相應(yīng)的集成技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)。但目前的系統(tǒng)的集成度還不是很高，各模塊的信息獲取和轉(zhuǎn)換仍不是很理想，目前各國(guó)學(xué)者正研究各種使系統(tǒng)集成度更高的技術(shù)。 精品文檔 值得下載 3 網(wǎng)絡(luò)化 隨著近兩年來(lái) Inter 技術(shù)的發(fā)展，美國(guó)一些企業(yè)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳播自己的先進(jìn)管理經(jīng)驗(yàn)和信息集成技術(shù)，為美國(guó)及其它國(guó)家的企業(yè)實(shí)現(xiàn)這些技術(shù)提供了非常好的示范和參考作用。在數(shù)控系統(tǒng)中的應(yīng)用敏捷制造的信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)和建筑于信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)之上的網(wǎng)上設(shè)計(jì)制造技術(shù)是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)開(kāi)發(fā)的不可缺少的因素。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展使得遠(yuǎn)程控制技術(shù)迅速崛起，諸多研究機(jī)構(gòu)和廠商紛紛對(duì)此投入了巨大的精力，希望向企業(yè)數(shù)控全球聯(lián)盟方向靠攏。但數(shù)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化已是數(shù)控技術(shù)發(fā)展不可逆轉(zhuǎn)的趨勢(shì)。它具有全中文的人性化操作界面，可以進(jìn)行任意形狀的二維零件加工。另外還具有豐富的圖庫(kù)，可以進(jìn)入相應(yīng)的控制界面調(diào)用相應(yīng)的功能，實(shí)現(xiàn)常用圖形零件的便捷加工。這種方式下 Pc 機(jī)只負(fù)責(zé)常規(guī)的系統(tǒng)管理和維護(hù)，而具體的數(shù)控系統(tǒng)的核心功能，則由運(yùn)動(dòng)控制卡實(shí)現(xiàn)直接實(shí)現(xiàn)。本系統(tǒng)研制成功提高了該類(lèi)產(chǎn)品在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)地位，本精品文檔 值得下載 系統(tǒng)研制成功必然取代現(xiàn)有封閉的、或 DOS 平臺(tái)下的數(shù)控系統(tǒng)，全面提升切割機(jī)的整機(jī)性能，提高切割機(jī)的性能價(jià)格比，增強(qiáng)其在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力，是較為先進(jìn)的熱切割機(jī)數(shù)控系統(tǒng)。 技術(shù)水平 該設(shè)備的綜合技術(shù)水平要求超過(guò)國(guó)內(nèi)同類(lèi)產(chǎn)品 ,接近世界先進(jìn)水平。 適用材料 該設(shè) 備可用來(lái)切割碳鋼、不銹鋼、有色金屬等板材。 運(yùn)行速度 定位速度要求177。切割速度為 1 mm~60 mm/s。 方案二： 采用精密齒輪齒條傳動(dòng)滿足長(zhǎng)行程的需要， 中捷友 誼廠為上海磁懸浮 項(xiàng)目提供的大型加工中心就采用該方案。該方案也是目前大型火焰切割機(jī)的常用方案。 …由上面兩種方案的對(duì)比， 加上滾珠絲杠副的特長(zhǎng)： 動(dòng)力更省 驅(qū)動(dòng)力矩僅為滑動(dòng)絲杠副的 1/3，具有較高的運(yùn)動(dòng)效率，可以更加省電。 精品文檔 值得下載 微進(jìn)給可能 滾珠絲杠副由于是利用滾珠運(yùn)動(dòng)，所以啟動(dòng)力矩極小，不會(huì)出現(xiàn)滑動(dòng)運(yùn) 動(dòng)那樣的爬行現(xiàn)象，能保證實(shí)現(xiàn)精確的微進(jìn)給。 高速進(jìn)給 滾珠絲杠副由于運(yùn)動(dòng)效率高、發(fā)熱小，所以可實(shí)現(xiàn)高速進(jìn)給 (運(yùn)動(dòng) )。 控制及傳動(dòng)系統(tǒng)選用 數(shù)控火焰切割機(jī)的主要技術(shù)參數(shù) 縱向?qū)к夐L(zhǎng)度／ m 6 跨距／ m 2 有效切割寬度／ m 有效切割長(zhǎng)度／ m 5 切割厚度／ mm 6～ 160 切割精度／ mm 177。 根據(jù)本緊急系統(tǒng)定位精度的要求 ,應(yīng)選用全閉伺服系統(tǒng)。如果伺服電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸節(jié)與絲杠接，即 i=1。取電機(jī)的最高轉(zhuǎn)速 m ax 150 0 / m innr? ,則絲杠的最高轉(zhuǎn)速maxn 也為 1500r/min。 第 3 章 火焰切割機(jī)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) 錯(cuò)誤 !未找到引用源。主要用于將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動(dòng)，將轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換成推力。 ① 傳力螺旋 :以傳遞精品文檔 值得下載 動(dòng)力為主 ,它用較小的轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生較大的軸向推力 ,一般為間歇工作 ,工作速度不高，而且通常要求自鎖，例如螺旋壓力機(jī)和螺旋千斤頂上的螺旋。③ 調(diào)整螺旋：用于調(diào)整并固定零件或部件之間的相對(duì)位置，一般不經(jīng)常轉(zhuǎn)動(dòng)，要求自鎖，有時(shí)也要求很高精度，如機(jī)器和精密儀表微調(diào)機(jī)構(gòu)的螺旋。滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)又可分為普通滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)和靜壓螺旋傳動(dòng)?；瑒?dòng)螺旋通常采用梯形螺紋和鋸齒形螺紋，其中梯形螺紋應(yīng)用最廣，鋸齒形螺紋用于單面受力。對(duì)于受力不大和精密機(jī)構(gòu)的調(diào)整螺旋，有時(shí)也采用三角螺紋。傳力螺旋就是利用這種工作原理獲得機(jī)械增益的?；瑒?dòng)螺旋傳動(dòng)的效率低，一般為30～ 40％，能夠自鎖。 靜壓螺旋傳動(dòng) 螺紋工作面間形成液體靜壓油膜潤(rùn)滑的螺旋傳動(dòng)。靜壓螺旋常被用作精密機(jī)床進(jìn)給和分度機(jī)構(gòu)的傳導(dǎo)螺旋。在螺母每圈螺紋中徑處開(kāi)有 3～ 6 個(gè)間隔均勻的油腔。油泵將精濾后的高壓油注入油腔，油經(jīng)過(guò)摩擦面間縫隙后再由牙根處回油孔流回精品文檔 值得下載 油箱。當(dāng)螺桿受向左的軸向力作用時(shí)，螺桿略向左移，當(dāng)螺桿受徑向力作用時(shí)，螺桿略向下移。由于節(jié)流閥的作用，在微量移動(dòng)后各油腔中油壓發(fā) 生變化，螺桿平衡于某一位置，保持某一油膜厚度。滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)的摩擦系數(shù)、效率、磨損、壽命、抗爬行性能、傳動(dòng)精度和軸向剛度等雖比靜壓螺旋傳動(dòng)稍差，但遠(yuǎn)比滑動(dòng)螺旋傳動(dòng)為好。它不自鎖，具有傳動(dòng)的可逆性；但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造精度要求高，抗沖擊性能差。滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)型式，按滾珠循環(huán)方式分外循環(huán)和內(nèi)循環(huán)。內(nèi)循環(huán)用反向器，一個(gè)螺母上通常有 2～ 4 個(gè)反向器，將螺母中滾珠分別聯(lián)成 2～ 4 個(gè)封閉循環(huán)，每圈滾珠只在本圈內(nèi)運(yùn)動(dòng)。為提高傳動(dòng)精度和軸向剛度，除采用滾珠與螺紋選配外，常用各種調(diào)整方法以實(shí)現(xiàn)預(yù)緊。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，滾珠絲桿副分為定位滾珠絲桿副（稱(chēng) P 類(lèi)）和傳動(dòng)滾珠絲桿副（稱(chēng) T 類(lèi)）。 錯(cuò)誤 !未找到引用源。它以代替絲桿螺母副中的滑動(dòng)，摩擦力小，具有良好的性能。 組成：主要由絲桿、 螺母、滾珠和滾道（回珠器）、螺母座等組成。 工作原理：在絲桿和螺母上加工有弧行螺旋槽，當(dāng)它們套裝在一起時(shí)便形成螺旋滾道，并在滾道內(nèi)裝滿滾珠?；刂楣軆啥诉€起擋珠的作用，以防滾珠沿滾道掉出。 傳動(dòng)效率高：機(jī)械效率可高達(dá) 92%~98%。 摩擦力小：主要是用滾珠的滾動(dòng)代替了普通絲桿螺母副的滑動(dòng)。 軸向間隙可消除：也是由于滾珠的作用，提高了系統(tǒng)的剛性。 178。 滾珠絲桿螺母副的消隙 178。通過(guò)改變墊片的厚度使螺母產(chǎn)生軸向位移，從而使兩個(gè)螺母分別與絲桿的兩側(cè)面貼合。 178。兩個(gè)工作螺母以平鍵與外套相聯(lián)，其中右邊的一個(gè)螺母外伸部分有螺紋。間隙調(diào)整好后，對(duì)擰兩鎖緊螺母即可。 178。 設(shè)其中的一個(gè)螺母 Z1轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)齒時(shí)，絲桿的軸向移動(dòng)量為 S1，則有： Z1:1=T:S1 則 S1=T/Z1 如果兩個(gè)齒輪同方向各轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)齒，則絲桿的軸向位移為：ΔS=S1 S2=T/Z1T/Z2=T/Z1Z2 例：當(dāng) Z1=99， Z2=100 時(shí)， ΔS≈1μ 。 滾珠絲桿螺母副的安裝 滾珠絲桿螺母副所承受的主要是軸向載荷。安裝時(shí)，要保證螺母座的孔與工作螺母之間的良精品文檔 值得下載 好配合，并保證孔與端面的垂直度等。另外安裝和配置的形式還與絲桿的長(zhǎng)短有關(guān)，當(dāng)絲桿較長(zhǎng)時(shí)，采用兩支撐結(jié)構(gòu)；當(dāng)絲桿較短時(shí)，采用單支撐結(jié)構(gòu)。 圖 b：一端固定，一端浮動(dòng)：一端同時(shí)承受軸向力和徑向力，另一端徑向力，當(dāng)絲桿受熱伸長(zhǎng)時(shí)，可以通過(guò)一端做微量的軸向浮動(dòng)。初步設(shè)計(jì)時(shí)先設(shè)絲杠的任意 300mm 行程內(nèi)的行程變動(dòng)量 300v 為定位精度的 1/3~1/2,即 ~,因此 ,取滾珠絲杠精度為 1p 級(jí) ,即 1 級(jí)精度絲杠。 絲杠的最大載荷，為切削時(shí)的最大進(jìn)給力加摩擦力；最小載荷即摩擦力。本參數(shù)可估計(jì)工作臺(tái)及能加工工件的最大重量為 M 則鋼的密度查表可得為 /g cm? ? 。故絲杠的最小載荷為 m in 3 500 174GF f N? ? ? ? ? 絲杠的最大載荷為 m a x 3 180 74. 8 531 4FN? ? ? ? 平均載荷為 精品文檔 值得下載 m a x m in2 2 5 3 1 4 1 7 4360033m FFFN?? ??? ? ? 絲杠的最高轉(zhuǎn)速為 1500r/min，工作臺(tái)的最小進(jìn)給速度為 1mm/min，故絲杠的最低轉(zhuǎn)速為 ，可 取為 0。絲杠使用壽命取 T=15000h， 1aK? ， ? ，故絲杠工作壽命 6666 0 6 0 7 5 0 1 5 0 0 0 6 7 5 ( 1 0 )1 0 1 0nTLr??? ? ? ? 得絲杠的當(dāng)量動(dòng)載荷 mC 為 3 336 50 1. 5 67 5481mpm aF K LC KNK ??? ? ? 查滾珠絲杠樣本，選擇 FFZ4010 型內(nèi)循環(huán)浮動(dòng)返回器雙螺母對(duì)旋預(yù)緊滾珠絲杠副。額定動(dòng)載荷為 56aC KN? ， maCC? ， 符合設(shè)計(jì)要求。預(yù)緊力 / 4 5 6 / 4 1 4pmF C K N K N? ? ? 只要軸向載荷值不達(dá)到或超過(guò)預(yù)緊力的 3 倍，就不必對(duì)預(yù)緊力提 出額外的要求。故合理使用。 4. 選擇電機(jī) 最大切削負(fù)載轉(zhuǎn)矩的計(jì)算 所選伺服電機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩應(yīng)大于最大切削負(fù)載轉(zhuǎn)矩。因滾珠絲杠預(yù)加載荷引起的附加摩擦力矩 0 1 4 0 0 0 0 . 0 1 4 . 72 9 . 8 2 9 . 8php FPT N m?? ? ? g 查角接觸推力球軸承組配技術(shù)條件，得 7602030TVP 單個(gè)軸承的摩擦力矩為 ，故一對(duì)軸承的摩擦力矩 0 N m? g 。伺服電機(jī)于絲杠直聯(lián)，其傳動(dòng)比 i=1。 負(fù)載慣量可按以下次序計(jì)算。 絲杠加在電機(jī)軸上的慣量 420212J lD??? 聯(lián)軸節(jié)加上鎖緊螺母等的慣量，查表可得 23 /J kg m? 故負(fù)載總慣量 1 2 3LJ J J J? ? ? 代入數(shù)據(jù)可得 kg m? g 按照中小型數(shù)控機(jī)床的慣量匹配條件， 1 / 4MLJJ??，所選電機(jī)的轉(zhuǎn)子慣量應(yīng)該在 20 .0 4 8 9 ~ 0 .1 9 5 6 k g mg范圍之內(nèi)?？蛇x BESK20 型，其額定轉(zhuǎn)矩為 Nmg ；轉(zhuǎn)子慣量為 0..139 2kgmg 。 3 空載加速轉(zhuǎn)矩計(jì)算 精品文檔 值得下載 當(dāng)執(zhí)行件從靜止以階躍指令加速到最大移動(dòng)時(shí)，所需的空載加速轉(zhuǎn)矩為 max260a aTJ t?? 空在加速時(shí)，主要克服慣性。 5 精度的驗(yàn)算 機(jī)床的定位精度要求為 ，其絲杠的導(dǎo)程誤差 300V 為 。 1 伺服剛度 伺服剛度為 0()s t vR MMK K I KK KR?? MK 是伺服電機(jī)的增益，而1MeK K? 則帶入數(shù)據(jù)可得 1 0 4 3 /RK N m ra d? g 折合到工作臺(tái)部件的直線剛度 `22( ) 410 /RR hK K N mnP? ??? 精品文檔 值得下載 2 滾珠絲杠的拉壓剛度 絲杠為一端軸向定位結(jié)構(gòu)。 一直絲杠的行程則根據(jù)公式 266m i n m a x m a x1 0 1 0 ( / )4 it dA E EK N mll ? ???? ? ? ? 可計(jì)算得 m in 188 /tK N m?? 3 絲杠軸承的軸向剛度 7602030TVP 型軸承的鋼球直徑 mm? ，鋼球數(shù) Z=17，接觸角60o?? ，預(yù)加載荷為 0 2900FN? ，軸向外載荷為導(dǎo)軌摩擦力 174fFN? 故軸向載荷為預(yù)加載荷 與軸向外載荷之和 0 3074afF F F N? ? ? 。 ``m in 11 1 1 1 1 1R t b a cK K K K K K? ? ? ? ? 故 ``m in 11 1 1 1 0 0 /1 1 1 1 10 .0 1R t b a cK N mK K K K K?? ? ? ?? ? ? 7 彈性變形 ? 加工中心的定位精度是在不切削空載條件下檢驗(yàn)的，故軸向載荷僅為導(dǎo)軌的摩擦力。再加上某些次要因素，將不會(huì)超過(guò)要求的定位誤差，能滿足定位精度 。 1 額定動(dòng)載荷和額定靜載荷 滾珠絲杠螺母副的承載能力是以額定動(dòng)載荷和靜載荷來(lái)表示的。 2 滾 珠絲杠的計(jì)算 滾珠絲杠