小型立式銑床工作臺升降和制動裝置設計_課程設計-wenkub

　

【正文】 hL 額定 壽命， 15000h en 絲杠轉速， ? ?min/r ，用下式計算 tf 溫度系數，查表 —— 323，工作溫度小于 100℃ ， 取 tf =1 hf 硬度系數 ， 查表 —— 324， hf =1； af 精度系數，查表 —— 325，取 af =； wf 負載性質系數，查表 —— 3— 26， wf = kf 可靠性系數，查表 —— 3— 27，取 kf =，可靠度為 95℅ 初選導程 0L =6 mm ，由任務書可知 最大切削力下的速度 min/2mv? ， 則min/6mvs ? ,代入公式可計算得 01000L vn s? = 6 21000? = min/r 30010 66 ??????? TnL 內蒙古工業大學 機電裝備課程設計 7 ???????? ????????9 5 0 010 3 31 5 0 0 060 8 9 9)1060(3166ehkahtwm nLfffffFC 滾珠絲杠螺母副的選型 根據以上算得的 最大動負載 C 在設計指導書中的 附錄 A 表 1 中選用型號為 W2506 的滾珠絲杠，其名義直徑為 mm25 ,滾珠的排列為 圈 1 列，額定動載荷為 N13100 ，滿足前面進給 方向的要求 。)( ??? 式中 ZF Z 向 切削分力（ N）； G 移動工作臺總重 （ N） 39。同時，內蒙古工業大學 機電裝備課程設計 4 為了提高傳動剛度和消除傳動間隙，采用有預加負荷的結構。 伺服系統有開環、閉環和半閉環。 本次課程設計，主要設計和研究 小型立式銑床 工作臺 及其電氣原理圖 。 內蒙古工業大學 機電裝備課程設計 3 摘 要 【摘要】： 小型立式銑床 工作臺 升降和制動裝置設計 。 I/O 接口電路的設計 ................................................. 錯誤 !未定義書簽。 存儲器擴展電路設計 ................................................ 錯誤 !未定義書簽。 6264 芯片簡介 ................................................ 錯誤 !未定義書簽。 各類芯片簡介 .......................................................... 錯誤 !未定義書簽。 繪制電氣控制系統框圖 ................................... 錯誤 !未定義書簽。 橫向進給絲杠 ................................................ 錯誤 !未定義書簽。 滾珠絲杠副的幾何參 數 ................................... 錯誤 !未定義書簽。 選擇 CPU 的類型 ............................................. 錯誤 !未定義書簽。 8031 芯片簡介 ................................................ 錯誤 !未定義書簽。 2764 芯片簡介 ................................................ 錯誤 !未定義書簽。 程序存儲器 ROM的擴展 ................................... 錯誤 !未定義書簽。 8155 通用可編程接口芯片 ............................... 錯誤 !未定義書簽。數控機床的加工系統、立體倉庫中堆垛機的平面移動系統、平面繪圖儀的繪圖系統等 ,盡管結構和功能各不相同 ,但基本原理相同。確定 小型立式銑床 工作臺的傳動系統，選擇了螺旋傳動，驗算了螺旋傳動的剛度、穩定性，壽命等參數；還設計了導軌，根據其用途和使用要求，選擇了直線滾動導軌副，確定了其類型、 轉動力矩、轉動慣量 。 考慮到工作臺實際位移的檢測，補償系統的誤差，故采用半閉環控制系統，利用交流伺服電機進行驅動。 計算機 系統 選擇 采用三菱 PLC 伺服系統 總體方案的確定 圖 1— 1 總體方案設計 第二章 機床進給伺服系統機械部分設計計算 設計參數 工作臺尺寸： 長 *寬 =300*200 工作臺 升降行程 ： 250 微 機 伺服驅動器 光碼盤 交流伺服電機 G M L 內蒙古工業大學 機電裝備課程設計 5 工作臺總重： N650 最高運行速度： 步進電機運行方式： 空載： ：切削： ； 交 流伺服電動機運行方式：空載： 10m/mim： 切削： 2m/min； 系統分辨率： 開環模式 ； 半閉環模式 ； 系統定位精度： 開環模式 ?； 半閉環模式 ?； 切削負載： X 向 300N； Y 向 500N； Z 向 800N； 滾珠絲杠螺母副的計算與選型 圖 21 絲杠螺母副設計框圖 計算進給牽引力 作用在滾珠絲杠上的進給 牽 引力主要包括切削時的走刀抗力以及移動件的重量和切削分力在導軌上的摩擦力。f 導軌上的摩擦系數，隨導軌型式而不同 ； K 考慮顛復力矩影響的實驗系數； 綜合導軌的 ?K , ~39。 精度等級按《機電裝備設計課程設計指導書》表 415 選為 3 級。262??? 代入公式計算得 %?? 剛度的驗算 先 畫 出 此 進 給 滾 珠 絲 杠 支 承 方 式 草 圖 ,如 圖 所 示 .最 大 牽 引 力 為 Fm= , 滾珠絲杠的導程 vl =200mm，滾珠絲杠的余程 el =24mm,絲杠螺紋長度取 lu = 200+24Ｘ 2+113=361mm,支撐跨度 1l = 560mm,絲杠的全長L=660mm。 I 截面慣性矩 )( 4cm ,絲杠截面慣性矩 4164dI ??( 1d 為絲杠螺紋的底徑 )； 1l 絲杠兩支承端距離 )(cm ； Zf 絲杠的支承方式系數。? 螺 桿 螺桿外徑 d ? ? qddd ～ ?? 螺桿內徑 1d Redd 2201 ??? 螺桿接觸直徑 zd ?c os0 qz ddd ?? 螺 母 螺紋直徑 D RedD 220 ??? 螺母內徑 1D ? ? qddd ～ ?? 滾動導 軌的計算與選擇 目前，滾動導軌在數控機床上應用非常廣泛，因為其摩擦系數f = ~ ；動、靜摩擦系數很接近，幾乎不受運動速度的變化的影響， 運動輕便、靈活，所需驅動功率小，摩擦發熱小，磨損小，精度保持性好；低度運動時不易出現爬行現象 ，因而定位精度內蒙古工業大學 機電裝備課程設計 11 高，所以選用滾動導軌。 轉動慣量的計算 (1）、 絲杠的轉動慣量 計算 由于用交流伺服電機則省去了齒輪的傳動比，以及齒輪的轉動慣量的計算所以只要計算絲杠本身的轉動慣量即可，雖然絲杠上有階梯但為了計算方便按一個圓柱體來計算它的轉動慣量，而且絲杠與交流伺服電機直接相連則傳動比可近似為一，下面首先計算絲杠的轉動慣量，公 式如下： 34 ??? LDJ s 式中 D 圓柱體直徑 )(cm ； L 圓柱體長度或原度 )(cm ； ? 鋼材的密度 35 / cmkg???? 在我以上所設計的零件中可知絲杠的公稱直徑為 ，把絲杠近似的看成一個圓柱體則 cmD ? ，考慮到我的任務書中的尺寸比較大，對與絲杠支撐端以外的絲杠對總體的影響較小所以忽略不記，則取 cmL 66? 。 msta 30? 代入上式 atnJeM ? ???? ?60 102 2m a xm a x ? cmN ?? ????? ? 2? 折算到電機軸上的摩擦力矩 fM ： iLFM f 總??2 00? 式中 0F 導軌的摩擦力 )(N ； NFfF y 39。 (3)、最大切削時所需力矩 切M ： tf MMMM ??? 0切 式中 tM 折算到電機軸上的切削負載力矩 )*( cmN ； tM 的求解公式如下： iLFM tt 總??22 0? 式中 tF 進給方向上的最大切削力 )(N ； NFt 1000? 內蒙古工業大學 機電裝備課程設計 18 代入數據計算得 iLFM tt 總??22 0? cm* N? ?????? 綜合以上數據可算得 N cmMMMM tf0???????切 其與電機的額