數控機床進給系統設計畢業論文-文庫吧在線文庫

　　

【正文】 要求，考慮電動機的溫升限制、超載能力額啟動轉矩，選擇電動機功率，并確定冷卻通風方式。（5)盡景滿足低振動和高可靠性方面的要求。數控車床的進給傳動系統，由于必須對進給位移的位置和速度同時實現自動控制。數控技術已經成為制造業自動化的核心技術和基礎技術。所以必須大力提高機床的數控化率。比如：導軌的設計選型、滾珠絲杠螺母副的選型與計算。在設計的時候具體進行了詳細的各部件的選型和計算。用這種裝備加工出來的產品國內、外市場上缺乏競爭力，直接影響一個企業的的生存和發展。 此外，機床數控化還是推行FMC（柔性制造單元）、FMS（柔性制造系統）以及CIMS（計算機集成制造系統）等企業信息化改造的基礎。經濟型數控車床，對于保證和提高被加工零件的精度，主要依靠兩方面來實現：一是系統的控制精度；二是機床本身的機械傳動精度。如采用消除間隙的聯軸節和消除傳動齒輪間隙的機構等。 數控機床一般由控制介質、數控裝置、伺服系統和機床組成機床本體的各機械部件組成，：(1)根據機械的負載特性和生產工藝對電動機的啟動、制動、反轉、調速等要求，選擇電動機類型。總的來說，選擇主軸驅動系統將在價格與性能之間找出一種理想的折衷。電機應具有耐受4000rad/s2以上的角加速度的能力。 全死循環系統控制精度高、快速性能好，但由于機械傳動部件在控制環內，所以系統的動態性能不僅取決于驅動裝置的結構和參數，而且還與機械傳動部件的剛度、阻尼特性、慣性、間隙和磨損等因素有很大關系，故必須對機電部件的結構參數進行綜合考慮才能滿足系統的要求。交流伺服電機由于具有可靠性高、基本上不需要維護和造價低等特點而被廣泛采用。3橫向進給系統的設計計算設計參數如下：縱向：工作臺重量：W=800N行程：S=650mm脈沖當量：=最大進給速度：=2m/min橫向：工作臺重量：W=300N行程：S=200mm脈沖當量：=最大進給速度：=1m/min，最大工件直徑D=400mm，主軸計算轉速n=85r/m。 滾珠絲杠螺母副額定壽命的校核,滾珠絲杠的額定動載荷，已知其軸向載荷，滾珠絲杠的轉速，運轉條件系數，則有 本車床數控化改造后，滾珠絲杠螺母副的總工作壽命，故滿足要求。 空載時（快進力矩），為 切削時（工進力矩），為根據以上計算結果和查表初選130BF001型反應式步進電動機，其轉動慣量；而進給傳動系統的負載慣量；對于開環系統，一般取加速時間。 （2）計算器械傳動系統由綜合拉壓剛度變化引起的定位誤差 即，故滿足要求。（3）運動平穩，無爬行現象，傳動精度高。本次設計采用的是內循環的絲杠螺母副，精度為3級，兩端采用了小圓螺母為軸向定位絲杠螺母副采用的預緊方式為單螺母消除間隙方法。角接觸軸承的摩擦力矩小于后者，而且可以根據需要進行組合，但剛度較后者低，目前在一般中小型數控機床中被廣泛應用。以容易實現自動調整。無論是開環控制系統還是死循環控制系統，齒輪傳動裝置都將影響整個系統的靈敏度（響應速度），從這個角度考慮應注意減少摩擦和轉動慣量，以提高傳動裝置的加速度。兩個相同齒數的薄片齒輪與另一個寬齒輪嚙合，兩薄片齒輪可相對回轉。同時還要通過兩個凸耳用螺栓與導軌聯接。的斜面床身。材料、截面相同，但形狀不同的床身，截面的慣性矩相差很大。但傳統滑動導軌摩擦阻力大且磨損快，動、靜摩擦系數差別大，低速時易產生爬行現象。直線運動滑動導軌截面形狀主要有三角形、矩形、燕尾形和圓形，并可互相組合。壓板用于調整輔助導軌面的間隙和承受顛覆力矩。總結與體會畢業設計是對我們大學期間所學知識的一次總結與運用，是對以前每門課程設計的綜合，是對所學知識的徹底檢驗。通過這次設計，自己在查閱數據、運用數據、中英文翻譯、運用專業知識及CAD繪圖等方面的能力有了較大地提高，對如何將機、電互相結合起來有了較深刻的認識，彌補了原來學習中的很多不足之處，為以后從事機械方面的工作打下了一定的基礎，積累了一定的經驗，對設計工作有了一定的認識。 其次要感謝我的同學對我無私的幫助，特別是在軟件的使用方面，正因為如此我才能順利的完成設計，我要感謝我的母校日照職業技術學院，是母校給我們提供了優良的學習環境；另外，我還要感謝那些曾給我授過課的每一位老師，是你們教會我專業識。 在這里首先要感謝我的導師孫老師。設計的時候，我們對學校的一些數控車床進行了觀察，我主要觀察了機床的進給系統結構，同時并結合自己的課題對機床的總體布局做了進一步的研究，并通過查閱資料和相關圖冊，設計出了滿足數控車床需要的橫向進給系統及縱向進給系統。中間軸上的齒輪是電機輸出與滾珠絲杠的傳力結構，可設計一個鍵槽為兩個齒輪傳力。后，側面磨損能自動補償，克服了矩形導軌側面磨損不能自動補償的缺陷，使其導向性更好。塑料導軌可與淬硬的鑄造鐵支承導軌和鑲鋼支承導軌組成對偶摩擦副。鑄鐵具有良好的減震性和耐磨性，易于鑄造和加工。(3)由于在床身上無需開排屑孔，就可以增加與底座連接的床身底面的整體性，從而可增加床身底面的剛性。因此，床身特別是數控車床的床身具有足夠的靜態剛度和較高的剛度/品質比；良好的動態性能；較小的熱變形和內應力；并易于加工制造，裝配等，才能滿足數控車床對床身的要求。彈簧的拉力使薄片齒輪錯位，即兩個薄片齒輪的左右齒面分別貼在寬齒輪槽的左、右齒面上，從而消除了齒側間隙。在數控設備的進給驅動系統中，考慮到慣量、扭矩、或脈沖當量的要求，有時要在電動機到絲杠之間加入齒輪傳動副，而齒輪等傳動副存在的間隙，會使進給運動反向滯后于指令信號，造成反向死區而影響其傳動精度和系統的穩定性。在開環系統中還可以計算所需的脈沖當量。由于螺母與絲杠的同軸度在制造安裝的過程中難免有誤差，又由于面對面組合方式，兩接觸線與軸線交點間的距離比背對背時小，實現自動調整較易。因此對絲杠的軸向精度和軸向剛度應有較高要求，其兩端支承的配置情況有：一端軸向固定一端自由的支承配置方式，通常用于短絲杠和垂直進給絲杠；一端固定一端浮動的方式，常用于較長的臥式安裝絲杠；以及兩端固定的安裝方式，常用于長絲杠或高轉速、高剛度、高精度的絲杠，這種配置方式可對絲桿進行預拉伸。（6）制造工藝復雜。螺母上有滾珠的回路管道，將幾圈螺旋滾道的兩端連接起來構成封閉的螺旋滾道，并在滾道內裝滿滾珠，當絲杠旋轉時，滾珠在滾道內既自轉又沿滾道循環轉動，因而迫使螺母軸向移動。 驗算慣量匹配，為了使機械傳動的慣量達到較合理的匹配，系統的負載慣量與伺服電動機的轉動慣量之比一般應滿足下式： 因為，故滿足慣量匹配要求。則滾珠絲杠螺母副支承軸承的剛度為：