ck6140數(shù)控臥式車床縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)-閱讀頁(yè)
2025-07-14 19:21本頁(yè)面
【正文】 （328） =177。?.壓桿穩(wěn)定性驗(yàn)算滾珠絲杠通若所受軸向工作負(fù)載過(guò)大，將使絲杠失去穩(wěn)定性而產(chǎn)生縱向彎曲。表35支撐方式系數(shù)方式兩端端自由一端固定一端自由兩端固定兩端簡(jiǎn)支Fz由Fk=fzπ2EI/L2 且fz==, E=104Mpa, I=πdl4/64mm4,L=2800mm為絲杠的長(zhǎng)度由于I=πdl4/64=π()4/64= Fk=2104519614/28002 =276276 Nk=276276/1875=1494所以絲杠很穩(wěn)定。/step脈沖當(dāng)量: δp=快速進(jìn)給速度：Vmax=2m/min所以,變速箱內(nèi)齒輪的傳動(dòng)比 i= （330） 齒輪的有關(guān)參數(shù)選取如下: Z1=32 , Z2=40 ,模數(shù)m=2mm 齒寬 b=20mm 壓力角α=20176。因此，折算到步進(jìn)電機(jī)軸上的總的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J=（JS+Jz2）+Jz1+J1=（+）++= =. cm2 （331）表36滾珠絲杠的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量絲杠名義直徑/mm導(dǎo)程/mm絲杠名義直徑/mm導(dǎo)程/mm20450105122556086103051267083551061288010405126901081245610012816102050612020824（3）所需轉(zhuǎn)動(dòng)力矩計(jì)算快速空載啟動(dòng)時(shí)所需力矩 M=Mamax+Mf+Mo最大切削負(fù)載時(shí)所需力矩 M=Mat+Mf+Mo+Mt快速進(jìn)給時(shí)所需力矩M=Mf+Mo式中, Mamax空載啟動(dòng)時(shí)折算到電動(dòng)機(jī)軸上的加速度力矩。 Mf折算到電動(dòng)機(jī)軸上的摩擦力矩。 Mat切削時(shí)折算到電動(dòng)機(jī)軸上的加速力矩。Ma=(Jn/) （332）式中, J轉(zhuǎn)動(dòng)慣量, n絲杠轉(zhuǎn)速,r/min T時(shí)間常數(shù),s當(dāng)n=nmax時(shí) Ma=Mamax nmax= r/min Mama=當(dāng)n=nt時(shí), Ma=matnt= r/minMat= （333）式中 f’導(dǎo)軌上的摩擦系數(shù) nt切削加工時(shí)的轉(zhuǎn)速，r/min。 Lo絲杠導(dǎo)程，cm。當(dāng) η= f’=， Mf= 式中 ηo絲杠未預(yù)緊時(shí)的效率， FO預(yù)加載荷，一般為最大軸向載荷的1 / 3，即FP / 3則 Mo= Mt=128 所以，快速空載啟動(dòng)所需力矩 M=Mamax+Mf+Mo=103++= （334） 切削時(shí)所需力矩 M=Mat+Mf+Mo+Mt=+++128= （335）快速進(jìn)給時(shí)所需力矩 M=Mf+Mo=+= （336）由以上分析計(jì)算可知：所需最大力矩Mamax發(fā)生在快速啟動(dòng)時(shí) Mmax= 繪制進(jìn)給伺服系統(tǒng)的機(jī)械裝配圖在完成滾珠絲杠螺母副和步進(jìn)電機(jī)的計(jì)算選型，完成齒輪傳動(dòng)比計(jì)算后可以繪制進(jìn)給伺服系統(tǒng)的機(jī)械裝配圖。(1）了解原機(jī)床的詳細(xì)結(jié)構(gòu)，從有關(guān)資料中查閱床身、縱溜板、橫溜板、刀架等的結(jié)構(gòu)尺寸。(3）減速齒輪的參數(shù)和結(jié)構(gòu)尺寸計(jì)算，確定齒輪側(cè)隙的調(diào)整方法，在滿足裝配工藝的前提下，合理設(shè)計(jì)齒輪箱結(jié)構(gòu)。例如，保證絲杠與機(jī)床導(dǎo)軌平行，應(yīng)保證絲杠兩端支承與滾珠絲杠螺母同軸，考慮螺母座。(5）考慮密封、防護(hù)、安全、潤(rùn)滑等問(wèn)題。(6）在進(jìn)行各零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要特別注意裝配的工藝性，考慮正確的裝配順序，保證安裝、調(diào)試和拆卸的方便。例如，制圖標(biāo)準(zhǔn)、主要的中心距、中心高、視圖位置的布置及圖形畫法要求、聯(lián)系尺寸和輪廓尺寸的標(biāo)準(zhǔn)、重要配合的標(biāo)注、裝配技術(shù)要求、標(biāo)題欄要求等。且希望其高速進(jìn)給時(shí)不發(fā)生振動(dòng)，低速進(jìn)給時(shí)不出現(xiàn)爬行，靈敏度高。滑動(dòng)導(dǎo)軌在機(jī)床上應(yīng)用的歷史最為久遠(yuǎn)，至今在各類機(jī)床產(chǎn)品上廣為應(yīng)用，尤其是普通機(jī)床，它往往采用鑄鐵件和鑲鋼導(dǎo)軌制成。塑料導(dǎo)軌具有磨擦因數(shù)低，且動(dòng)、靜磨擦因數(shù)差值小，減振性好，具有良好的阻尼性，耐磨性好，有自潤(rùn)滑作用，塑料滑動(dòng)導(dǎo)軌有鑄鐵表面淬火塑料滑動(dòng)導(dǎo)軌和鑲鋼塑料導(dǎo)軌。塑料導(dǎo)軌分為注塑導(dǎo)軌和貼塑導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上的塑料常用環(huán)氧樹脂耐磨涂料和聚四氟乙烯導(dǎo)軌軟帶。導(dǎo)軌注塑或抗磨涂料層的材料是以環(huán)氧樹脂和二硫化鉬為基體，加入增塑劑，混合成膏狀為一組，固化劑為另一組分的雙組分塑料。也有良好的磨擦性和耐磨性，而且抗壓強(qiáng)度比聚四氟乙烯導(dǎo)軌軟帶要高，固化時(shí)體積不收縮，尺寸穩(wěn)定?？晒?jié)省許多加工時(shí)間，特別是適用于重型機(jī)床和不能用導(dǎo)軌軟帶的復(fù)雜配合型面。在導(dǎo)軌滑動(dòng)面上貼一層抗磨的塑料軟帶，與之相配的導(dǎo)軌滑動(dòng)面經(jīng)淬火和磨削加工。塑料軟帶可切成任意大小和形狀，用膠粘劑粘貼在導(dǎo)軌基面上。一般來(lái)說(shuō)，滑動(dòng)塑料導(dǎo)軌最顯著的特點(diǎn)是具有優(yōu)良的剛性，吸振性和阻尼性，適宜切削負(fù)載大的機(jī)床使用。靜壓導(dǎo)軌是將有一定壓力的油液，通過(guò)節(jié)流器輸送到導(dǎo)軌面的油腔中，形成壓力油膜浮起運(yùn)動(dòng)部件，使導(dǎo)軌工作表面處于純液體磨擦不產(chǎn)生磨損，精度保持性好，同時(shí)摩擦系數(shù)也極低，從而使驅(qū)動(dòng)功率大為降低。滾動(dòng)導(dǎo)軌的特點(diǎn)是：磨擦系數(shù)小，動(dòng)、靜摩擦系數(shù)基本相同，起動(dòng)阻力小，不易產(chǎn)生沖擊，低速運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性好；定位精度高，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，微量移動(dòng)準(zhǔn)確，磨損小，精度保持性好，壽命長(zhǎng)；抗振性差，對(duì)防護(hù)要求高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造較困難，一般由專業(yè)廠制造，成本較高。與滑動(dòng)導(dǎo)軌不同的是，由于滾動(dòng)導(dǎo)軌采用了鋼球或滾柱作為滾動(dòng)體，其與導(dǎo)軌的接觸特點(diǎn)為點(diǎn)接觸或線接觸，具有較小的摩擦系數(shù)。綜上所述此次設(shè)計(jì)選用滑動(dòng)導(dǎo)軌的貼塑導(dǎo)軌?，F(xiàn)僅就選用步進(jìn)電機(jī)最基本的原則介紹如下：（1）.步距角α 步距角應(yīng)滿足 α≤αmin/ i （337）式中， i傳動(dòng)比 αmin系統(tǒng)對(duì)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)所驅(qū)動(dòng)部件要求的最小轉(zhuǎn)角（2）.精度 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的精度可以用步距誤差或累積誤差衡量，累積誤差是指轉(zhuǎn)子從任意位置開始，經(jīng)過(guò)任意步后，轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)角與理論轉(zhuǎn)角之差的最大值，用累積誤差衡量精度比較實(shí)用，所選用的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)應(yīng)滿足： △θm≤i [△θs] （338）式中， △θm 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的累積誤差。 （3）.轉(zhuǎn)矩為了使步進(jìn)電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)（不失步，不越步）正常啟動(dòng)并滿足對(duì)轉(zhuǎn)速的要求，必須考慮以下條件起動(dòng)力矩。表37步進(jìn)電動(dòng)機(jī)相數(shù)、拍數(shù)啟動(dòng)力矩表運(yùn) 行方式相數(shù)33445566拍數(shù)3648510612Mg/Mjm在要求的運(yùn)行頻率范圍內(nèi)，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行運(yùn)行力矩應(yīng)大于電動(dòng)機(jī)的靜載力矩與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（包括負(fù)載的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量）引起的慣性矩之和。 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的選擇(1） CK6140縱向進(jìn)給系統(tǒng)步進(jìn)電機(jī)的確定 Mq= 為滿足最小步距要求，電動(dòng)機(jī)選用三相六拍工作方式，查表知： Mq/Mjm=所以步進(jìn)電動(dòng)機(jī)最大靜轉(zhuǎn)矩Mjm為： Mjm= 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)最高工作頻率： fmax= HZ綜合考慮，查步進(jìn)電機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)表選用90BF002型直流電動(dòng)機(jī)，能滿足使用要求。29 / 2
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