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毕业设计 题目 :床 数控改造 姓 名; 学 号: 专 业: 年 级: 指导教师: 完成时间: 买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 - 1 - 内 容 摘 要 普通 铣床 数控化改造是运用现代数控技术,对现有普遍 铣床 进行局部结构改造,以实现半自动化或全自动,改善 铣床 的技术性能指标,解决机械制造中普通 铣床 ,其加工精度较低、不能批量生产、自动化程度不高,自适应性差的问题,拓展加工结构复杂、精密、批量、零件多变的功能,提高质量稳定和生产效率,使之局部或全部达到新数控 铣床 的水平 。同时,普通 铣床 数控化改造,能解决许多企业在短时间内无法实现全部更新数控设备,是一条投资少、提升产品质量、生产效率和企业竞争力的捷径。 通过对 床 的数控化改造,掌握数控设备改造的基本方法 , 学会分析设备机械、电气部分的改造方案和零部件选用规则,对将来到企业中进行普通 铣床 的数控化改造具有一定的指导意义,为促进我国数控设备运用和发展 , 提高民族高技术机电设备的技术水平 , 具有良好的社会效益和经济效益。 关键词:数控;改造; 铣床 买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 - 2 - 目 录 1. 普通 铣床 数控化 改造概论 通 铣床 数控化改造的意义 通 铣床 数控化改造优点 2 通 数控改造总体方案的设计 备改造后的要求 床 改造的总方案设计 向进给系统的改造与设计 内外数控系统的发展趋势 控系统的类型和特点 控系统选型因素 门子数控系统的特点、功 能、主要参数 频器选择 频器的作用和类型 频器的选择原则和方法 动器的选型 码器的选型 控化改造的数控系统功能 5. 控化的电控改造与设计 控化 铣床 安装与调试 6132 数控化 铣床 机、电系统的安装 6132 数控化 铣床 的调试与运行 控化改造的主要零配件的清单 11. 附 床 控化改造的主要图纸 通 数控化的接口电路图、控制电路图、主电路图 买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 - 3 - X 轴进给系统的机械装配图; Z 轴进给系统的机械装配图; 要零件的零件图 买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 - 4 - 通铣床数控改造 床 数控化改造概论 普通 铣床 数控化改造的意义 随着社会生产和科学技术的迅速发展,机械产品日趋精密复杂,且需频繁改型,普通 铣床 已不能适应这些要求,数控 铣床 应运而生。这种新型 铣床 具有适应性强、加工精度高、加工质量稳定和生产效率高等优点。它综合应用了电子计算机、自动控制、伺服驱动、精密测量和新型机械结构等多方面的技术成果,是今后 铣床 控制的发展方向。 在过去的几十年,虽然金属切削的基本原理变化不大,但随着社会生产力的发展,要求制造业向自动化和精密化方向发展,而刀具材料和电子技术的进步,特别是微电子技术、电子计算机的技术进步 ,运用到控制系统中,既能帮助 铣床 的自动化,又能提高加工精度。这些都要求对旧 铣床 进行改造。另外,在经济方面,用 铣床 的数控改造比更新设备节约 50%的资金。再加上市场的原因,由于目前 铣床 市场供给无法满足大量的 铣床 设备的更新需要,因此更显示出 铣床 数控改造的必要性。 对于我国的实际情况,大批量的购置数控 铣床 是不现实也是不经济的,只有对现有的 铣床 进行数控改造。数控改造相对于购置数控 铣床 来说,能充分发挥设备的潜力,改造后的 铣床 比传统 铣床 有很多突出优点,由于数控 铣床 的计算机有很高的运算能力,可以准确的计算出每个坐标轴的运动 量,加工出较复杂的曲线和曲面。其计算机有记忆和存储能力,可以将输入的程序记忆和存储下来,然后按程序规定的顺序自动去执行,从而实现自动化。数控 铣床 只要更换一个程序,就可以实现另一工件的加工,从而实现“柔性自动化”。改造后的 铣床不象购买新机那样,要重新了解 铣床 操作和维修,也不了解能否满足加工要求。改造可以精确计算出 铣床 的加工能力,另外,由于多年使用,操作者对 铣床 的特性早已了解,操作和维修方面培训时间短,见效快。另外,数控改造可以充分利用现有地基,不必像购入新机那样需要重新构筑地基,还可以根据技术革新的发展速度, 及时地提高生产设备的自动化水平和档次,将 铣床 改造成当今水平的 铣床 。 数控技术改造 铣床 是以微电子技术和传统技术相结合为基础,不但技术上具有先进性,同时在应用上比其他传统的自动化改造方案有较大的通用性和可用性,且投入费用低,用户承担得起。由于自投入使用以来取得了显著的技术经济效益,已成为我国设备技术改造中主要方向之一,也为我国传统机械制造技术朝机电一体化技术方向过渡的主要内容之一。 普通 铣床 数控化改造的优点 铣床 作为机械制造业的重要基础装备,它的发展一直引起人们的关注,由于计算机技术的兴起,促 使 铣床 的控制信息出现了质的突破,导致了应用数字化技术进行柔性自动化控制买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 - 5 - 的新一代 铣床 数控 铣床 的诞生和发展。计算机的出现和应用,为人类提供了实现机械加工工艺过程自动化的理想手段。随着计算机的发展,数控 铣床 也得到迅速的发展和广泛的应用,同时使人们对传统的 铣床 传动及结构的概念发生了根本的转变。数控 铣床 以其优异的性能和精度、灵捷而多样化的功能引起世人瞩目,并开创机械产品向机电一体化发展的先河。 数控 铣床 是以数字化的信息实现 铣床 控制的机电一体化产品,它把刀具和工件之间的相对位置, 铣床 电机的启动和停 止,主轴变速,工件松开和夹紧,刀具的选择,冷却泵的起停等各种操作和顺序动作等信息用代码化的数字记录在控制介质上,然后将数字信息送入数控装置或计算机,经过译码,运算,发出各种指令控制 铣床 伺服系统或其它的执行元件,加工出所需的工件。 数控 铣床 与普通 铣床 相比,其主要有以下的优点: (1) 适应性强,适合加工单件或小批量的复杂工件;在数控 铣床 上改变加工工件时,只需重新编制新工件的加工程序,就能实现新工件加工。 (2) 加工精度高,具有稳定的加工质量; (3) 可进行多坐标的联动,能加工形状复杂的零件; (4) 加工零件改变时,一般只需要更改数控程序,可节省生产准备时间; (5)铣床 本身的精度高、刚性大,可选择有利的加工用量,生产效率高(一般为普通 铣床的 35倍); (6) 铣床 自动化程度高,可以减轻劳动强度改善劳动条件; (7) 对操作人员的素质要求较高,对维修人员的技术要求更高。数控 铣床 一般由下列几个部分组成: (8) 主机,他是数控 铣床 的主题,包括 铣床 身、立柱、主轴、进给机构等机械部件。他是用于完成各种切削加工的机械部件。 (9) 数控装置,是数控 铣床 的核心,包括硬件(印刷电路板、 示器、 键盒、纸带阅读机等)以及相应的软件,用于输入数字化的零件程序,并完成输入信息的存储、数据的变换、插补运算以及实现各种控制功能。 (10) 驱动装置,他是数控 铣床 执行机构的驱动部件,包括主轴驱动单元、进给单元、主轴电机及进给电机等。他在数控装置的控制下通过电气或电液伺服系统实现主轴和进给驱动。当几个进给联动时,可以完成定位、直线、平面曲线和空间曲线的加工。 (11)辅助装置,指数控 铣床 的一些必要的配套部件,用以保证数控 铣床 的运行,如冷却、排屑、润滑、照明、监测等。它包括液压和气动装置、排屑装置、交换工作台、 数控转台和数控分度头,还包括刀具及监控检测装置等。 买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 - 6 - (12) 编程及其他附属设备,可用来在机外进行零件的程序编制、存储等。 还具有良好的经济效益;有利于生产管理的现代化;数控改造费用低;机械性能稳定可靠,结构受限;可充分利用现有的条件;可以采用最新的控制技术;交货期短,可满足生产急需等优点。 数控 铣床 已成为我国市场需求的主流产品,需求量逐年激增。我国数控机 铣床 近几年在产业化和产品开发上取得了明显的进步,特别是在 铣床 的高速化、多轴化、复合化、精密化方面进步很大。但是,国产数控 铣床 与先进国家的同 类产品相比,还存在差距,还不能满足国家建设的需要。 我国是一个 铣床 大国,有三百多万台普通 铣床 。但 铣床 的素质差,性能落后,单台 铣床 的平均产值只有先进工业国家的 1/10左右,差距太大,急待改造。 旧 铣床 的数控化改造,顾名思义就是在普通 铣床 上增加微机控制装置,使其具有一定的自动化能力,以实现预定的加工工艺目标。 随着数控 铣床 越来越多的普及应用,数控 铣床 的技术经济效益为大家所理解。在国内工厂的技术改造中, 铣床 的微机数控化改造已成为重要方面。许多工厂一面购置数控 铣床 一面利用数控、数显、 通 铣床 ,并取得了良好的经济效益。我国经济资源有限,国家大, 铣床 需要量大,因此不可能拿出相当大的资金去购买新型的数控 铣床 ,而我国的旧 铣床 很多,用经济型数控系统改造普通 铣床 ,在投资少的情况下,使其既能满足加工的需要,又能提高 铣床 的自动化程度,比较符合我国的国情。 从上世纪,我国开始生产经济型数控系统,并用于改造旧 铣床 。到目前为止,已有很多厂家生产经济型数控系统。可以预料,今后, 铣床 的经济型数控化改造将迅速发展和普及。所以说,对我们本科毕业设计进行设备改造具有典型性和实用性。 2 通 铣床 数控改造 总体方案的设计 备 改造后的要求 对 床 在我国机械制造业中得到广泛的应用 , 它的床身上最大工件回转直径400最大工件长度 750 要用于对小型轴类、盘类以及螺纹零件的加工 ,数控化改造后应具备如下的工作性能 : ( 1) 实现齿轮正反转和齿轮变速。 ( 2) 刀架能实现纵向和横向的进给运动 , 可自动改变刀位 , 完成刀具的选择。 ( 3) 冷却泵、润滑泵的启停。 ( 4) 刀具回参考原点的对刀方式。 ( 5 ) 在 x, z 轴正、反向极限位置具有硬件限位保护。 ( 6) 加工过程中的故障显示并报警。 ( 7) 加工螺纹时保证主轴转一圈 , 刀架移动一个螺距。 买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 - 7 - 对 通 铣床 进行数控化改造的 铣床 能进行生产加工,其加工质量和精度(误差到或改造前 铣床 出厂时的水平,接近同档次数控 铣床 的水平,数控改造的 铣床 其生产效率、安全性超过改造前普通 铣床 出厂是的水平。 因此 , 对普通 铣床 控化的改造 , 在确定总体改造方案的前提下 , 对现有的机械、电气部分结构进行重新设计 , 并选用性能可靠、价格合理的零配件。 床 改造的总方案设计 目调 研 通过到学校实训基地参观各类数控 铣床 结构和市场数控 铣床 配件调研,走访相关老师、以及网上访问、网上查资料等形式,基本搞清楚了用普通 铣床 改为数控 铣床 的基本结构、大体技术规范、数控系统与相关配件及零件等种类、型号、性能及大体价格,为方案初步设计及预算创造了条件,并为以后项目实施作技术准备。 要配置 该方案采用德国的西门子 802D 数控系统,主轴电机为 7进电机, 产技术),主轴传动直接实现无级变速;纵向、横向采用伺服电动机 +弹性联轴器 +滚珠丝杠副的传动方 式 ,可实现自动换刀控制,带螺纹加工方式,整机采用半防护设计, 外形美观大方、操作方便。 铣床 甩掉现有的进给箱、溜板箱、刀架等,只保留床身导轨、主轴箱、溜板、尾座等,从新设计制造进给传动系统和改进主轴箱。 进给传动采用半闭环伺服系统。这一类系统的位置检测元件从机械传动链的中间取得信号,检测元件大多是装在伺服电动机后端或滚珠丝杠驱动端。由于位置反馈信号不包括滚珠丝杠和螺母副及工作台等执行部件误差因素影响,能获得比闭环伺服系统稳定性好的控制特性,而且也较经济,比开环系统的精度要好。 术难点 主轴和主轴箱技术要求高、设计难度大,我们无设计条件、经验和设计时间,其制造难度也大,一般企业无法加工;两丝杠的支撑、连接技术与安装调整工艺要求较高;两伺服电机支撑、连接技术要求较高。 根据 床 改造的分析, 铣床 改造后的 性能和精度 及成本 等 指标,采用西门子802配伺服驱动单元与滚珠丝杠螺母副对 X、 留原有的床身、导轨尾座、润滑、冷却系统;改造的两轴在机械上采用了滚珠丝杠直联传动机构;刀架采用四工位电动刀架;导轨进行贴膜处理; 铣床 防护罩采用半 闭式;滚珠丝杠和滑板润滑采用手动泵注入。 体方案设计 根据以上分析, 整个改造工作包括机械部分的改造设计、电控部分的改造设计、机械零买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 - 8 - 部件加工、 铣床 大修及整机的安装和调试等, 铣床 改造总体方案设计如下图所示, 床 数控化改造总方案示意图 床 数控化改造的数控系统及控制方案如图下图所示 通 铣床 数控化改造数控装置数控方案 买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 - 9 - 3、 机械传动部分的改造与设计 普通 数控改造机械部分为 纵向和横向进给系统改造设计与计算、滚珠丝杠螺母副的 选型、伺服电机的型号选择计算等,该部分设计的总体方案见下图所示。 (1)切削力计算和主传动电机功率校核 由机械工程手册第二版“机械制造工艺设备(二)”分册可知:切削功率 6120 式中, 切削力( N) 切削速度( m/ 主传动电机功率 m=车削时总切削力分解为:切削力 给力 向力 下图所示。 买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 - 10 - 车削时总切削力的分解图 切削力 3 进给力 ( 3 背向力 ( 3 式中, 背吃刀量( f 进给量( mm/r) 切削速度( m/ 买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 - 11 - 根据厂家提供 参数,然后以 为加工材料,进行设计计算。加工零件的最大直径 D=360轴最大转速 n=980r/具选择 (2)粗车时 刀具选择 于长径比 200: 1,背吃刀量 3给量 f =r,切削速度 080m/ 查机械工程手册第八版“机械制造工艺(二)”查相应的表可知: p =200 1 f=1 =1 P =1 床 主轴转速: 取工件毛呸直径 d=360削速度 5m/主轴转速 n: n=d V c1000=51000= 轴转速系列,可知主轴转速 5r/则可以计算出切削力 给力 向力 切 削力 200 3 1 420N 进给力 =200 3 1 1 背向力 =200 3 1 1 1 买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 - 12 - 切削功率 120612075420=5传动电机功率 (m= 即 床 提供的主传动电机功率 7足粗车要求。 (3)精车时 计算 铣床 主轴转速 ,取工件直径 d=360削速度 40m/主 轴转速 n n =d V c1000=401000 = 轴转速系列,可知主轴转速 25r/则可计算出切削力 给力 向力 切削力 200 1 给力 =200 1 1 背向力 =200 1 1 1 切削功率 1206120 =传动电机功率 买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 - 13 - (m= 由精车和粗车的功率可知改造后的 电动机功率为 7合要求。 表 2车削类型 f (mm/r) (mm/n (r/(N) (N) (N) 工件直径 ( 粗车 3 5 75 420 60 精车 40 125 60 经比较,粗车时的切削力比精车时大,因此本系统数控化改造设计计算按照粗车时的切削参数进行计算。 Z 向滚珠丝杠设计计算 滚珠丝杠副已经标准化,因此滚珠丝杠副的设计归结为滚珠丝杠副型号的选择 (1)计算 Q =f ( G ) 式中, f 当量摩擦系数,对正常润滑的滑导轨,三角形和矩形导轨, f = 填覆力矩影响系数,三角形和矩形导轨 K=略的计算得出 工作台的重量为1200N。则 Q = 420 1200) =2)寿命计算 寿命系数 50031式中 滚动螺旋副的寿命,从机械传动装置设计手册上册表 10 25 查的,15000h,所以寿命系数 50031 50015000 31= 买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 - 14 - 转速系数 1= 1= 基本额定载荷 =1 1 式中, 分别为载荷系数、硬度系数、短行程系数,从机械传动装置设计手册上册表 10 26、 10 27、 10 28查得。 (3)选择滚珠丝杠的型号 根据计算的基本额定载荷 机械传动装置设计手册表 10 22,选择滚珠丝杠 3 表示为外循环插管式,双螺母垫片预紧,导珠埋入式的滚珠丝杠副,公称直径 40本导程为 5 珠列数为 2列,精度等级为 3级,额定动载荷为13656N。具体参数见表 3 表 33型滚珠丝杠具体参数 公称直径 基本导程 钢球直径 丝杠外径 螺纹底径 额定载荷() 刚度 ( / m ) d 动载荷 静载荷 40 5 316 螺母安装连接尺寸 D B h M A C 67 104 85 15 9 15 9 5 36 99 公称直径: 0导程: 旋角: =406)= 买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 - 15 - 滚珠直径: 道半径: 心距: e = 2z= 02 4)滚珠丝杠的强度计算 滚珠丝杠主要受 工件切削时产生的轴向力 Q 和转矩 T,而产生的弯矩主要分布在 铣床 导轨上,作用到滚珠丝杠上的弯矩较小。 按照第三强度理论有: = 214 2132转矩 向滚珠丝杠轴的交流伺服电机选择计算见( 2)得, T=18 = 214 2 132= 0 0 0332= =53s=5235=47 滚珠丝杠的强度符合要求。 ( 5) 滚珠丝杠受轴向力负载 Q 引起导程产生的变形量 Q: Q= ( 3 4) 式中: E=200珠丝杠横截面积: A=421d = 4 = 则: Q= = 05 珠丝杠受扭矩 T( 起的导程变化量 T: 买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 - 16 - T=2 ( 3 5) 式中: A 丝杠的截面积, A= ( 丝杠的极惯性矩, ( G 钢的切变模量,对于钢 G= 转矩( T= )2 0 40 )ta n ( =中 为当量摩擦角, =T = 2 = 10 钢球和螺纹滚道产生的轴向变形 a: 有预紧,且 = = 10 中, 载荷分布不均匀系数,与制造精度有关,通常取 F 螺母预紧力, F 3Q。 滚珠丝杠导程变形总量 : =Q +T +a = 05 + 10 + 10 = m : K=Q= N/ m 772N/ m 即 通常要求丝杠的导轨误差 应小于其传动精度的21,即 = m 21 = 5 m 买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 - 17 - 该丝杠的导程误差 满足上式,所以其刚度可满足要求。 向交流伺服电动机的选择及计算 交流伺服电动机是一种能将电脉冲信号转化机械的角位移的控制电动机。在数控 铣床 上,交流伺服电动机驱动滚珠丝杠转动,从而带动工作台移动。本方案采用了半闭环控制 系统,有位置和速度检测系统 检测装置安装在电动机轴上或丝杠的一端,进给系统中的机械传动装置处于反馈回路之外,其刚度等非线性因素对系统没有影响。安装调试方便,且其速度性好,动态精度高。根据设计参数,初选 流伺服电动机(三相),型号为 主要参数如下: 步距角: 静转矩: 18线电阻: 2W 线电感: 30量: G=11大空载转速: 2000 r 功率: 1)脉冲当量 i =3 6) 式中, p 脉冲当量, 交流伺服电机的步距角, 滚珠丝杠的导程。 本系统 此 i =1. p=2)转动惯量计算 工作台折算到电机上的转动惯量 221( 3 7) 式中 12025 21 J= 买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 - 18 - 丝杠的转动惯量: 32/62 10 lm s 式中, d 丝杠的名义直径, d =401 丝杠两固定端的间距, 525mm m (钢)丝杠的质量, m = 4/2 , 6 /0 所以: 46 /010 负载转动惯量 1 =,查厂家提供参数可得, 200 。 因此 1 即 5范围内,因此 快速进给时保证加速能力强的要求。 总的转动惯量: J M( 3 8) =200=(4)电动机的最高转速 根据设计, 500mm/求出 大角速度 v 1500=300r/文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 - 19 - 60/2 60/3002 s (3)交流伺服电机负载转矩 10 32 3 9) 式中, 加到电动机轴上的总负载转矩; Q 轴向移动工作台时所需的力; P 丝杠导程; 轴承、丝杠螺母副的摩擦损耗在内的传动机构总效率。根据前面的计算可知,Q =l= 10 32 10 4 =交流伺服电机负载转矩足够。 经上述计算验证, Z 向交流伺服电动机选为:型号 50流伺服电动机(三相),各项性能指标均符合设计要求。 给系统的轴承设计计算 纵向滚珠丝杠的支承形式为一端固定一端铰支,左端是两个交接触球轴承 ,右端是一个调心球轴承,可满足支承要求。根据结构设计方案, Z 向丝杠的左端轴承选两个成对的角接触球轴承系列,内径 40称接触角 250 ,代号为 7208端轴承初选为调心球轴承,内径 40号为 1208。 为了保证轴承正常工作,向心交接触球轴承通常成对使用,对称安装。如图所示: (1)纵向滚珠丝杠轴承的受力分析 买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 - 20 - 如图所示为矩形螺旋副。将螺母视为滑块,其上有轴向载荷口并假定集中作用于中径圆周上,如图 a)所示。根据螺旋形成原理,将螺杆沿中径展开,可以得 到一个斜面。当螺母旋转时,可视为滑块沿斜面上升或下降,如图 b)所示,由理论力学的受力分析可知,滑块承受载荷 Q (即轴向力)并沿斜面上升时,所需要的水平推力 F(圆周力)的大小为: 滚珠丝杠螺旋副的受力分析 ta n (ta n ( 0 (2)纵向轴承的寿命计算 轴承的轴向力计算 向心角接触球轴承在承受径向载荷 产生使轴承内、外圈分离的附 加的派生轴向力 图 4 1),其值按表 1方向由轴承外圈端面的宽边指向窄边。 表 1圆锥滚子轴承 交接触球轴承 7000C( =150 ) 7000 =250 ) 7000B( =400 ) 买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 - 21 - 图 4 1附加轴向力 左端轴承的附加的轴向力 端轴承的轴向载荷 Q 端轴承的轴向载荷 3)轴承的当量载荷计算 左端轴承的当量载荷计算 查参考文献 8 机械工程手册第二版“机械零部件设计”表 3得轴承 7208载荷 静载荷 。 0 0 1 5 0 0 6 602 e =考文献 “机 械设计基础”表 25 8得: X=1、 Y=端轴承的当量载荷 0 端轴承的当量载荷计算 买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 - 22 - 查考文献机械工程手册 第二版“机械零部件设计”表 2得轴承 1208:动载荷r ,静载荷 r 。 6 6 602 e =“机械设计基础”表 25 8得: X=1、 Y=端轴承的当量载荷 轴承的额定动载荷计算 左端轴承的额定动载荷计算 ff =5 1 7 4 4 4 =承 7208r=于计算所需的 所选轴承合适。 右端轴承的额定动载荷计算 =5 1 4 5 =承 1208的 N 大于计算所需的 所选轴承合适 注:以上式中的 00r/ ,查参考文献 8机械工程手册 第二版“机械零部件设计”表 7、 8、 9、10得: 1511.042.33.1因为电机的转速比较高,所以选用弹性联 轴器。弹性联轴器具有减震、缓冲、补偿同轴度误差等作用。 由于滚珠丝杠的一端的调心轴承内径是 20以查参考文献机械设计基础课程设计指导书第三版,附录 9 附表 选用的弹性联轴器型号为 买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 - 23 - 普通 铣床 经济型数控改造的横向进给系统的设计相对比较简单,一般是交流伺服电动机驱动滚珠丝杠,使刀架横向运动。交流伺服电动机安装在大拖板上,用法兰盘将交流伺服电动机和机车大拖板连接起来,以保证同轴度,提高传动精度。 向进给系 统的设计计算 由于横向进给系统的设计计算与纵向经给系统类似,所用到的公式大基本相同。工作台重(粗略估算): W=450N,快速进给速度: 般横向进给量为纵向的3121,因此取21。 (1)计算 切槽及切断,查机械工程手册第二版“机械制造工艺设备(二)”表 2得: p =300 1 f =1 =1 P = 则可计算出切削力 给力 向力 切削力 300 1 给力 =0 背向力 =300 1 1 文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 - 24 - 轴向力 Q : Q = 取 K=f Q = fF = 450) = ( 1)寿命计算 寿命系数 50031式中 滚动螺旋副的寿命,从机械传动装置设计手册上册表 10 25查的, 5000h,所以寿命系数 50031 50015000 31= 转速系数 1= 1= ( 2)基本额定载荷 =1 1 450=式中, 分别为载荷系数、硬度系数、短行程系数,从机械传动装置设计手册上册表 10 26、 10 27、 10 28查得。 ( 3)选择滚珠丝杠的型号 根据计算的基本额定载荷 机械传动装置设计手册表 10 22,选择滚珠丝杠的型号 3 410/330,即外循环端盖式双螺母垫片预紧左旋滚珠丝杠副,公称直径 20珠丝杠导程 4珠列数为 3 2 列,精度等级为 4 级,额定动买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 - 25 - 载荷为 表 3 6 3 滚珠丝杠具体参数 公称直径: 0导程: 旋角: =206)= 滚珠直径: 道半径: 心距: e = 2z= 02 4)滚珠丝杠的强度计算 滚珠丝杠主要受工件切削时产生的轴向力 Q 和转矩 T,而产生的弯矩主要分布在 铣床 导轨上,作用到滚珠丝杠上的弯矩较小。 按照第三强度理论有: = 214 2132公称直径 基本导程 钢球直径 丝杠外径 螺纹底径 额定载荷() 刚度 ( / m ) d 动载荷 静载荷 20 4 6 27 螺母安装连接尺寸 D L 60 48 85 11 0 6 0 买文档就送您 纸全套, Q 号交流 401339828 或 11970985 - 26 - 转

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