畢業(yè)論文ca6140普通車床數(shù)控化改造設(shè)計(jì)-閱讀頁
2025-07-04 18:32本頁面
【正文】 大工作負(fù)載轉(zhuǎn)矩由式計(jì)算，本例中在對(duì)滾珠絲杠進(jìn)行計(jì)算的時(shí)候，已知進(jìn)給方向的最大工作載荷,則有：再由式計(jì)算承受最大工作負(fù)載（）情況下，移動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)時(shí)折算到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的摩擦轉(zhuǎn)矩: 最后由式（46），求得最大工作負(fù)載狀態(tài)下電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸所承的負(fù)載轉(zhuǎn)矩： （47）經(jīng)上述計(jì)算后，得到加在步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的最大等效負(fù)載轉(zhuǎn)矩： （47）（3） 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)最大靜轉(zhuǎn)矩的選定考慮到步進(jìn)電動(dòng)機(jī)采用的是開環(huán)控制，當(dāng)電網(wǎng)電壓降低時(shí)，其輸出轉(zhuǎn)矩會(huì)下降，可能造成丟布，甚至堵轉(zhuǎn)。本例中取安全系數(shù)，則步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的最大靜轉(zhuǎn)矩應(yīng)滿足： （48）對(duì)于前面預(yù)選的130BYG5501型步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，查表可知，其最大靜轉(zhuǎn)矩，可見完全滿足式（48）要求。在此頻率下，電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于最大工作負(fù)載轉(zhuǎn)矩，滿足要求。查表得，此頻率下，電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩，大于快速空載起動(dòng)時(shí)負(fù)載轉(zhuǎn)矩，滿足要求。查表可知130BYG550的極限運(yùn)行頻率為，可見沒有超出上限。由式，可以求出步進(jìn)電動(dòng)機(jī)克服慣性負(fù)載的起動(dòng)頻率為：，上式說明，要想保證步進(jìn)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)不失步，任何時(shí)候的起動(dòng)頻率都必須小于。綜上所述，縱向進(jìn)給系統(tǒng)選用130BYG550步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，可以滿足要求。（1） 快速空載起動(dòng) 電動(dòng)機(jī)從靜止到加速至，由式（45）可知，同步帶傳遞的負(fù)載轉(zhuǎn)矩，傳遞的功率為。傳遞的功率為。因此，選擇的同步帶功率合格。在繪制機(jī)械裝配圖時(shí)，還應(yīng)認(rèn)真的考慮與具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有關(guān)的一些問題。（2） 根據(jù)載荷特點(diǎn)和支承形式確定絲杠兩端支承軸承的型號(hào)，軸承座的結(jié)構(gòu)以及軸承預(yù)緊和調(diào)節(jié)方式，確定齒輪軸支承軸承的型號(hào)。箱上的聯(lián)接與定位等。（5） 在進(jìn)行各零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)注意裝配的工藝性，考慮正確的裝配順序，保證安裝、調(diào)試和拆卸的方便。圖（2）為控制系統(tǒng)的原理框圖。與PC機(jī)的串行通信經(jīng)過MAX233芯片。面板設(shè)置了48個(gè)微動(dòng)按鈕，三個(gè)船形開關(guān)，一只急停按鈕，顯示器包括1組數(shù)碼管和7只發(fā)光二極管。兩種電動(dòng)機(jī)除了外形尺寸、步距角和輸出轉(zhuǎn)矩不同外，電氣參數(shù)基本相同，均為5相混合式，5線輸出，電動(dòng)機(jī)供電電壓，電流5安。在此，選擇合肥科林?jǐn)?shù)控科技有限責(zé)任公司生產(chǎn)的五相混合式調(diào)頻調(diào)壓型步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器，型號(hào)為BD5A。需要進(jìn)行數(shù)控改造的設(shè)備一般包括傳統(tǒng)機(jī)床及近期從國外引進(jìn)，因存在問題而不能投產(chǎn)的機(jī)床設(shè)備和生產(chǎn)線。在普通機(jī)床恢復(fù)精度改造成高效的數(shù)控機(jī)床方面做了大量的工作。一、數(shù)控改造的內(nèi)容機(jī)床與生產(chǎn)線的數(shù)控改造主要內(nèi)容有：(1)恢復(fù)原功能，對(duì)機(jī)床、生產(chǎn)線存在的故障部分進(jìn)行診斷并恢復(fù)；(2) NC化，在普通機(jī)床上加數(shù)顯裝置或加數(shù)控系統(tǒng)；(3)翻新，為提高精度、效率和自動(dòng)化程度，對(duì)機(jī)械、電氣部分進(jìn)行翻新，對(duì)機(jī)械部分重新裝配加工，恢復(fù)原精度；對(duì)其不能滿足生產(chǎn)要求的CNC系統(tǒng)以最新CNC進(jìn)行更新；(4)技術(shù)更新或技術(shù)創(chuàng)新，為提高性能或檔次，或?yàn)榱耸褂眯鹿に?、新技術(shù)，在原有基礎(chǔ)上進(jìn)行較大規(guī)模的技術(shù)更新或技術(shù)創(chuàng)新。至少采用PC機(jī)作為它的前端機(jī)，來處理人機(jī)界面、編程、聯(lián)網(wǎng)通信等問題，由原有的系統(tǒng)承擔(dān)數(shù)控任務(wù)PC機(jī)所具有的友好的人機(jī)界面，將普及到所有的數(shù)控系統(tǒng)。2．向高速化和高精度化發(fā)展三、數(shù)控系統(tǒng)的選擇1．開環(huán)系統(tǒng)該系統(tǒng)的伺服驅(qū)動(dòng)裝置是步進(jìn)電機(jī)、功率步進(jìn)電機(jī)、電液脈沖馬達(dá)等。但系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、調(diào)試維修方便、工作可靠、成本低、易改裝成功。此系統(tǒng)復(fù)雜、成本高、對(duì)環(huán)境溫度要求嚴(yán)?？筛鶕?jù)產(chǎn)品技術(shù)要求，決定是否采用。它只能補(bǔ)償系統(tǒng)環(huán)路內(nèi)的部分元件的誤差，因此，其精度比閉環(huán)系統(tǒng)的精度低，但是其結(jié)構(gòu)與調(diào)試都較閉環(huán)系統(tǒng)簡(jiǎn)單。選擇數(shù)控系統(tǒng)時(shí)主要是根據(jù)數(shù)控改造后機(jī)床要達(dá)到的各種精度、驅(qū)動(dòng)電機(jī)的功率和用戶的要求來確定。一般來說，需進(jìn)行電氣改造的機(jī)床，都需進(jìn)行機(jī)械修理。機(jī)械性能的完好是電氣改造成功的基礎(chǔ)。確定改造步驟時(shí)，應(yīng)把整個(gè)電氣部分改造分成若干個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行，待各系統(tǒng)基本成型后再互聯(lián)完成全系統(tǒng)工作。(3)根據(jù)使用條件選擇系統(tǒng)。電氣系統(tǒng)選擇時(shí)還必須考慮成熟產(chǎn)品，它們性能應(yīng)合理實(shí)用、有備件可提供維修支持、功能可滿足當(dāng)前和今后若干年內(nèi)的發(fā)展要求等。(5)改造范圍與周期的確定。為配合電氣改造的機(jī)械大修工作應(yīng)先期完成。(2)新系統(tǒng)電氣資料消化。根據(jù)每臺(tái)設(shè)備改造范圍不同，需事先設(shè)計(jì)接口部分轉(zhuǎn)換，若全部改造的，應(yīng)設(shè)計(jì)機(jī)電轉(zhuǎn)換接口、操作面板控制與配置、互聯(lián)部分接點(diǎn)、參數(shù)測(cè)量點(diǎn)、維修位置等。局部改造的，還需要考慮新舊系統(tǒng)的性能匹配、電壓極性與大小變換、安裝位置、數(shù)模轉(zhuǎn)換等，必要時(shí)需自行制作轉(zhuǎn)換接口。原機(jī)床經(jīng)長(zhǎng)期使用后，需要進(jìn)行全面保養(yǎng)。這樣既可對(duì)改造工作起指導(dǎo)參考作用，又可在改造結(jié)束時(shí)作對(duì)比分析用。若對(duì)電氣系統(tǒng)作局部改造，則應(yīng)對(duì)保留電氣部分進(jìn)行保養(yǎng)和最佳化調(diào)整，如強(qiáng)電部分的零件更換、電機(jī)的保養(yǎng)、變壓器的烘干絕緣、污染的清潔、通風(fēng)冷卻裝置的清洗、伺服驅(qū)動(dòng)裝置的最佳化調(diào)整、老化電線電纜的更新、連接件的緊固等。(3)原系統(tǒng)拆除。在拆的過程中也會(huì)發(fā)現(xiàn)一些新系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的欠缺之處，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充與修正。還有一定使用價(jià)值的，可作備件。機(jī)床的各項(xiàng)機(jī)械性能應(yīng)達(dá)到要求，幾何精度應(yīng)在規(guī)定的范圍內(nèi)。電氣控制的各項(xiàng)功能必須達(dá)到動(dòng)作正常、靈敏可靠。同時(shí)還應(yīng)與改造前機(jī)床的各項(xiàng)功能和精度作出對(duì)比，獲得量化的指標(biāo)差?？梢詤⒄諊鴥?nèi)外有關(guān)數(shù)控機(jī)床切削試件標(biāo)準(zhǔn)，在有資格的操作工、編程人員配合下進(jìn)行試切削。六、數(shù)控改造中的問題和建議1．?dāng)?shù)控改造中的問題通過幾臺(tái)機(jī)床的數(shù)控改造工作后，發(fā)現(xiàn)工作中也存在許多問題，主要表現(xiàn)在：(1)各部門、開發(fā)人員職責(zé)不明朗、組織混亂，嚴(yán)重影響了改造進(jìn)度；(2)制定的工作進(jìn)程和計(jì)劃大多只是憑經(jīng)驗(yàn)制定，不太合理；(3)相關(guān)人員的培訓(xùn)工作沒有到位，導(dǎo)致機(jī)床改造后出現(xiàn)工藝人員不會(huì)編程、操作人員對(duì)機(jī)床操作不熟練等問題。建立技術(shù)資料檔案，做好備品配件工作。幾年間，你們給了我很多支持、幫助、理解、寬容和關(guān)心。不棄不離，我愿無怨無悔。但就請(qǐng)大家理解我這感激的心情。特別是趙麗娟老師、雷楠南老師、權(quán)歡老師，他們?cè)谖易钥计陂g給了我極大地幫助，也感謝鄭州大學(xué)的老師不辭千里的來我們學(xué)校給我們講課，讓我們學(xué)到了很
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