CD-YAG AC200400500激光切割機(jī)工作臺設(shè)計【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 目錄 摘要 1 前言 3 1 總體設(shè)計方案 4 1 1 設(shè)計任務(wù) 4 1 2 機(jī)構(gòu)要求 4 1 3 設(shè)計方向確定 5 1 3 1 工作臺條件的確定 6 2滾珠絲杠的選用 6 2 1 選定編號 6 2 2 計算選定編號 9 3滾動導(dǎo)軌的設(shè)計計算 13 4軸承的選用 15 5升降機(jī)的選用 15 6電機(jī)的選用 20 6 1 確定脈沖當(dāng)量，初選步進(jìn)電機(jī) 20 6 2 計算系統(tǒng)轉(zhuǎn)動慣量 20 6 3 電機(jī)機(jī)軸上的轉(zhuǎn)動慣量 21 6 4 慣量匹配驗算 23 7零部件設(shè)計 24 7 1 上導(dǎo)軌座設(shè)計 24 7 2 U 型連接塊設(shè)計 26 7 3 軸承座的設(shè)計 27 8主要零件的加工工藝規(guī)程 29 8 1 零件的分析 29 8 1 1 零件的作用 29 8 1 2 零件的工藝分析 29 8 2 工藝規(guī)程設(shè)計 30 8 2 1 確定毛坯 的制造形式 ,加工余量及形狀 30 8 選擇定位基準(zhǔn) 31 8 31 8 機(jī)械加工余量、工序尺寸及公差的確定 32 8 3 確定切削用量和時間定額 33 總結(jié) 39 致謝 40 參與文獻(xiàn) 41 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 摘要 激光切割技術(shù)廣泛應(yīng)用于金屬和非金屬材料的加工中，可大 大減少加工時間，降低加工成本，提高工件質(zhì)量。脈沖激光適用于金屬材料 。 本工作臺專為光大 00/500 激光切割機(jī)所設(shè)計。激光切割機(jī)在工作過程中僅為 切割小于 3孔，等。其切割路線由 切割一些不規(guī)則的路線。 由于激光切割為特種加工技術(shù)，在切割過程中并無切割力的作用，因些在工作臺設(shè)計方面，可以不考慮切削力的影響。 機(jī)械系統(tǒng)應(yīng)具備良好的伺服性能（即高精度、快速響應(yīng)性和穩(wěn)定性好）從而要求本次設(shè)計傳動機(jī)構(gòu)滿足以下幾方面： （ 1）轉(zhuǎn)動慣量小 （ 2）剛度大 （ 3）阻尼合適 此外還要求摩擦?。ㄌ岣邫C(jī)構(gòu)的靈敏度）、共振性好（提高機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定性）、間隙?。ūＷC機(jī)構(gòu)的傳動精度），特別是其動態(tài)特性應(yīng)與伺服電動機(jī)等其它環(huán)節(jié)的動態(tài)特性相匹配。 設(shè)計過程中主要對工作臺的絲杠，導(dǎo)軌，電機(jī)，以及升降機(jī)的參數(shù)進(jìn)入選擇設(shè)計，以及工件的聯(lián)接設(shè)計等。同時繪制各主要工件的零件圖和工作臺裝配總圖，設(shè)計其中重要工件的加工工藝規(guī)程。 關(guān)鍵字 :工作臺 機(jī)械設(shè)計 激光技術(shù) 切割機(jī) 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 in of to 00/500 in of be Y, mm so AD in of no in of of a to to (1) of 2) 3) of of in to of of of of of At of of of of a of 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 4 前言 1 激光原理 : 激光英文全名為 于 1960 年面世，是一種因刺激產(chǎn)生輻射而強(qiáng)化的光。 科學(xué)家在電管中以光或電流的能量來撞擊某些晶體 或原子易受激發(fā)的物質(zhì)，使其原子的電子達(dá)到受激發(fā)的高能量狀態(tài)，當(dāng)這些電子要回復(fù)到平靜的低能量狀態(tài)時，原子就會射出光子，以放出多余的能量；而接著，這些被放出的光子又會撞擊其它原子，激發(fā)更多的原子產(chǎn)生光子，引發(fā)一連串的連鎖反應(yīng)，并且都朝同一個方前進(jìn)，形成強(qiáng)烈而且集中朝向某個方向的光；因此強(qiáng)的激光甚至可用作切割鋼板！ 2 激光加工技術(shù) : 激光是 20世紀(jì) 60年代的新光源。由于激光具有方向性好、亮度高、單色性好等特點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用 在已開發(fā)出 20多種激光加工技術(shù) 。 激光切割是應(yīng)用激光聚焦后產(chǎn)生的高功率密度能量來實(shí)現(xiàn)的。在計算機(jī)的控制下，通過脈沖使激光器放電，從而輸出受控的重復(fù)高頻率的脈沖激光，形成一定頻率，一定脈寬的光束，該脈沖激光束經(jīng)過光路傳導(dǎo)及反射并通過聚焦透鏡組聚焦在加工物體的表面上，形成一個個細(xì)微的、高能量密度光斑，焦斑位于待加工面附近，以瞬間高溫熔化或氣化被加工材料。每一個高能量的激光脈沖瞬間就把物體表面濺射出一個細(xì)小的孔，在計算機(jī)控制下，激光加工頭與被加工材料按預(yù)先繪好的圖形進(jìn)行連續(xù)相對運(yùn)動打點(diǎn)，這樣就會把物體加工成想要的形狀。切割時 ,一股與光束同軸氣 流由切割頭噴出，將熔化或氣化的材料由切口的底部吹出 (注：如果吹出的氣體和被切割材料產(chǎn)生熱效反應(yīng) ,則此反應(yīng)將提供切割所需的附加能源；氣流還有冷卻已切割面，減少熱影響區(qū)和保證聚焦鏡不受污染的作用 )。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 5 一、總體設(shè)計方案 1 1 設(shè)計任務(wù) : 300 300作臺面的參考尺寸 :300高運(yùn)動速度 :1400mm/位精度 : 工作壽命 :每天 8 小時 ,工作 8年 ,300 天 /年 1 2 機(jī)構(gòu)要求 機(jī)械系統(tǒng)應(yīng)具備良好的伺服性能（即高精度、快速響應(yīng)性和穩(wěn)定性好）從而要求本次設(shè)計傳動機(jī)構(gòu)滿足以下幾方面： （ 1）轉(zhuǎn)動慣量小 在不影響機(jī)械系統(tǒng)剛度的前提下，傳動機(jī)構(gòu)的質(zhì)量和轉(zhuǎn)動慣量應(yīng)盡量減小。否則，轉(zhuǎn)動慣量大會對系統(tǒng)造成不良影響，機(jī)械負(fù)載增大；系統(tǒng)響應(yīng)速度降低，靈敏度下降；系統(tǒng)固有頻率減小，容易產(chǎn)生諧振。所以在設(shè)計傳動機(jī)構(gòu)時應(yīng)盡量減小轉(zhuǎn)動慣量。 （ 2）剛度大 剛度是使彈性體產(chǎn)生單位變形量所需的作用力。大剛度對機(jī)械系統(tǒng)而言是有利的：伺服系統(tǒng)動力損失隨之減小。機(jī)構(gòu)固有頻率高，超出機(jī)構(gòu)的頻帶寬度，使之不易產(chǎn)生共振。增加閉環(huán)伺服系統(tǒng)的穩(wěn)定性。所以在設(shè)計時應(yīng)選用大的剛度的機(jī)構(gòu)。 （ 3）阻尼合適 機(jī)械系統(tǒng)產(chǎn)生共振時，系統(tǒng)的阻尼增大，其最大振幅就越小且衰減也快，但大阻尼也會使系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差增大，精度降低，所以設(shè)計時，傳動機(jī)構(gòu)的阻尼要選著適當(dāng)。 此外還要求摩擦?。ㄌ岣邫C(jī)構(gòu)的靈敏度）、共振性好（提高機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定性）、間隙?。ūＷC機(jī)構(gòu)的傳 動精度），特別是其動態(tài)特性應(yīng)與伺服電動機(jī)等其它環(huán)節(jié)的動態(tài)特性相匹配。 總體設(shè)計如圖 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 6 方向傳動機(jī)構(gòu)方向傳動機(jī)構(gòu)電機(jī)步進(jìn)電機(jī)步進(jìn)電機(jī)微機(jī)控制圖 計方向確定 作臺系統(tǒng)可以設(shè)計分為開環(huán)、半閉環(huán)和閉環(huán)伺服系統(tǒng)三種。開環(huán)的伺服系統(tǒng)采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動 , 系統(tǒng)沒有檢測裝置 ; 半閉環(huán)的伺服系統(tǒng)中一般采用交流或直流伺服電機(jī)驅(qū)動 , 并在電機(jī)輸出軸安裝脈沖編碼器 , 將速度反饋信號傳給控制單元 ; 閉環(huán)的伺服系統(tǒng)也是采用交流或直流伺服電機(jī)驅(qū)動 , 位置檢測裝置安裝在工作臺末端 , 將位置反饋信號傳給控制單元。閉環(huán)和半閉環(huán)伺服系統(tǒng)價格昂貴，結(jié)構(gòu)復(fù) 雜，同時其可控分辨率也很高，但在本次設(shè)計中，其位置精度（ 求不高，考慮到成本低，維修方便，工作穩(wěn)定等條件。選用步進(jìn)電機(jī)伺服系統(tǒng)就可以滿足要求。其通過微機(jī)機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動 , 直接帶動工作臺運(yùn)動。 工作臺系統(tǒng)總體框圖如圖 示 :： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 7 圖 作臺條件的確定 對于 00/500 激光切割機(jī)而言，工作均為較輕的工件，最大質(zhì)量不超過去 50劃片范圍為 300mm x 200作過程中的震動不步進(jìn)電機(jī)拉動工作臺時由于慣性引起 的震動。所以我選工作臺厚度為 30料選 為其有良好的鑄造性能，減磨性，耐磨性好，加上其熔化配料簡單，成本低，耐腐蝕及抗震性好等。 二、 滾珠絲杠的選用 （ 1）滾珠絲杠副有如下特點(diǎn)：傳動效率高系統(tǒng)剛性好傳動精度高使用壽命長運(yùn)動具有可逆性（既可將回轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運(yùn)動，又可將直線運(yùn)動變?yōu)榛剞D(zhuǎn)運(yùn)動，且逆?zhèn)鲃有蕩缀跖c正傳動效率相同不會自鎖可進(jìn)行預(yù)緊和調(diào)隙 初步選定用優(yōu)勵聶夫（南京）科技有限公司的絲杠，以下將由該公司 所提供的計算方式（出自 ）進(jìn)行以下計算： 2 1 選定編號 絲杠支承和受力位置如下圖 示 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 8 固定支承危險轉(zhuǎn)速危險軸向載荷固定軸承到螺母間距離軸承到螺母間距離圖 勵聶夫（南京）科技有限公司所提供的滾珠絲杠直徑 、 導(dǎo)程 、長度和精度系數(shù)如下 表 表 徑 /導(dǎo)程及長度的選擇 絲杠直徑和導(dǎo)程 公稱直徑 ( 導(dǎo) 程 5 6 8 10 12 16 20 16 20 25 32 40 50 63 80 100 磨制絲杠 軋 制絲杠 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 9 絲杠長度 表 取的滾珠絲杠轉(zhuǎn)動系統(tǒng)為： 磨制絲杠 (右旋 )軸承到螺母間距離 (臨界長度 ) 380定端軸承到螺母間距離 380計后絲杠總長 = 500大行程 =380作臺最高移動速度 m/命定為 19200 工作小時。 = 摩擦系數(shù)）電機(jī)最高轉(zhuǎn)速 350 （ r/位精度： 最大行程內(nèi)行程誤差 = 300程內(nèi)行程誤差 = 失位量 = 承方式為 (固定 支承 )W 50工作臺重量 +工件重量） g=力加速度 )I=1 (電機(jī)至絲杠的傳動比 ) W g = 50 50 N(摩擦阻力 ) 運(yùn)轉(zhuǎn)方式 軸向載荷 + N） 進(jìn)給速度(mm/ 工作時間比例 所有運(yùn)轉(zhuǎn) 0 4000 00 向載荷 （ N） F 削阻力 （ N） 擦阻力 （ N） 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 10 從已知條件得絲杠編號： 此設(shè)計絲杠副對剛度及失位都有所要求，所以螺母選形為： 蘭式雙螺磨制絲杠） 從定位精度得出精度精度不得小于 0 2 計算選定編號 導(dǎo)程 m a xm a 0 0 / 3 5 0 4運(yùn)轉(zhuǎn)方式 進(jìn)給速度 (mm/ 進(jìn)給轉(zhuǎn)速 (r/ 所有運(yùn)轉(zhuǎn) 400 50 平均轉(zhuǎn)速 100 3 5 0 3 5 0 / m i 0 1 0 0n r 平均載荷 33 3313505 0 5 0350m 時間壽命與回轉(zhuǎn)壽命 2 0 0 3 5 0 6 0403200000h h L 轉(zhuǎn) 次額定動載荷 以普通運(yùn)動時確定 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 11 3636104032000005 0 1 . 4105 1 7 . 1 4a m 得：額定動載荷 從 列及（ 絲杠直徑和導(dǎo)程、絲杠長度表 ） 表 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 12 中查出適合的類型為：公稱直徑： 0杠 底徑： 程：環(huán)圈數(shù)： 3額定動載荷為： 杠編號： 0 4R - 3 - 500 380 預(yù)緊載荷 絲杠螺紋長度 11=300+2 20=340杠螺紋長度不得小于 340上螺母總長一半 37系列表中查出螺母總長 74得絲杠螺紋長度 377m。在此取絲杠螺紋長度 80軸承之間的距離 80 4R - 3 - 500 380 絲杠公稱直徑公稱直徑由允許工作轉(zhuǎn)速與工作容許軸向載荷來推算得出。由： 安裝形式確定 722272710103 5 0 4 0 00 . 3 ( / m i n )1 8 . 9 1 0n kn n f 可知絲杠螺母底徑大于 當(dāng) (最高轉(zhuǎn)速達(dá)到 350（ r/ 時，系列表中適合的公稱直徑 12 上述由額定動載 荷 得的公稱直徑 02 ，滿足條件，否則公稱直徑還應(yīng)加大。絲杠編號： 0 4R 3 - 500 380 滾珠絲杠傳動系統(tǒng)剛度 初始條件：失位量 = 滾珠絲杠系統(tǒng)之間各元部件（絲杠、螺母、支承軸承），在此設(shè)為： 時滾珠絲杠系統(tǒng)各元部件單邊彈性變形量為： 此時運(yùn)動的軸向載荷 1000N。 絲杠剛度 當(dāng) k， 最小，一般情況下計算最小剛度值。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 13 由 ( 0 . 7 0 7 )165( 2 0 0 . 7 0 7 2 . 3 8 1 )1 6 5 1 3 8 /400 /1 0 0 0 / 1 3 8 7 . 2 5螺母剛度 在此預(yù)緊載荷為額定動載荷的 10%，螺母剛度從表中查出 R=613N/ m 從表中查出額定動載荷 201N,在此取 13130 . 8 ( )2 5 . 8 60 . 8 6 1 3 ( )0 . 1 5 1 7 . 41 8 0 . 6 3 / /1 0 0 0 / 1 8 0 . 6 3 5 . 5 4n u a u 支承剛度 支承軸承剛度 此 020N/ m a/ a/ 1000/1020 1 m 軸向總剛度 1/ 1/ 1/ 1/1/138 + 1/ 1/1020 (單邊 ) 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 14 s + =m 20 m 檢驗 合格。 從絲杠軸向總剛度的問題上來講，絲杠的剛度有時比螺母的剛度重要，最佳提升剛性的方法是提高絲杠的剛度，而不是在螺母上施加太重的預(yù)緊載荷 (預(yù)緊載荷最高為額定動載荷的 10%)。 三 、滾動導(dǎo)軌的設(shè)計計算 滾動直線導(dǎo)軌副是在滑塊與導(dǎo)軌之間放入適當(dāng)?shù)匿撉?，使滑塊與導(dǎo)軌之間的滑動摩擦變?yōu)闈L動摩擦，大大降低二者之間的運(yùn)動摩擦阻力，從而獲得： 動、靜摩擦力之差很小，隨動性極好，即驅(qū)動信號與機(jī)械動作滯后的時間間隔極短，有益于提高數(shù)控系統(tǒng)的響應(yīng)速度和靈敏度。 驅(qū)動功率大幅度下降，只相當(dāng)于普通機(jī)械的十分之一。 與 擦阻力可下降約 40倍。 適應(yīng)高速直線運(yùn)動，其瞬時速度比滑動導(dǎo)軌提高約 10 倍。 能實(shí)現(xiàn)高定位精度和重復(fù)定位精度。 能實(shí)現(xiàn)無間隙運(yùn)動，提高機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動剛度。 成對使用導(dǎo)軌副時，具有 “ 誤差均化效應(yīng) ” ，從而降低基礎(chǔ)件（導(dǎo)軌安裝面）的加工精度要求，降低基礎(chǔ)件的機(jī)械制造成本與難度。 導(dǎo)軌副滾道截面采用合理比值的圓弧溝槽，接觸 應(yīng)力小，承接能力及剛度比平面與鋼球點(diǎn)接觸時大大提高，滾動摩擦力比雙圓弧滾道有明顯降低。 導(dǎo)軌采用表面硬化處理，使導(dǎo)軌具有良好的可校性；心部保持良好的機(jī)械性能。 簡化了機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計和制造 運(yùn)動靈敏讀高 定位精度高 牽引力小、移動輕便 精度保持性好 潤滑系統(tǒng)簡單、維修方便 摩擦系數(shù)小、動摩擦系數(shù)很接近、不產(chǎn)生爬行現(xiàn)象。 已知作用在導(dǎo)軌副上的壓力 m總 g 50 90N 導(dǎo)軌工作壽命： 8 300 8=19200h 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 15 單向行程長度： 復(fù)次數(shù)?。?n=3次分 導(dǎo)軌行程長度系數(shù)： hT n 310 19200 3 60/ 310 =活座數(shù) m=4 所以每根導(dǎo)軌 上使用個活座 4M = 4904 =據(jù)公式 得： 33 = 33 1 2 2 7 6 4 2 5 =據(jù) ,能滿足 8 年的使用要求。 其具體參數(shù)如下 : H 24 W 34 26 4 K 18 T 5 7 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 16 26 G 4 15 d D h 5 F 60 單根最大長度 600 額定動載荷 C ( 定靜載荷 定力矩 (N*m) B C 、軸承的選用 絲杠軸上的軸承受兩方面的力，軸向力有直向力。軸承的選擇主要由軸徑的大小和所受的載荷和決定，由絲杠選取過程中計算得出，絲杠所受的 額定動載荷 為 絲杠在軸承處的直徑為 17些選用角接觸軸承，查 機(jī)械零件手冊，選用 7203C。 五 、升降機(jī)的選用 因為工作臺必要的時候需要在 Z 軸上作一定的運(yùn)動，所以相當(dāng)有必要在 X Y 工作臺下方安裝一個升降機(jī)，并且為手機(jī)操作和電機(jī)帶動并用。 選用的升降機(jī)要求如下： 提升重量為 X N=0 10=500（ n） 其中 g=10 提升速度為 1m/ 計劃選用優(yōu)勵聶夫（南京）科技有限公司的 通過比較，選用 列方型蝸輪絲杠 B 型結(jié)構(gòu)。其結(jié)構(gòu)圖如下 圖 （出自 ） 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 17 圖 選用具體型號為 ,表 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 18 形絲杠 306 轉(zhuǎn)速升速度 F=15(F=10(F=5(F=N) F=1(N L N L N L N L N L N L W W W W W W W W W W 1500 000 50 00 00 00 00 0 用數(shù)據(jù)如下： 轉(zhuǎn)速： 1000 升速度： N L =由 4 0 C 25 31 1 0 60 80 100 130 180 200 240 E 48 60 78 106 150 166 190 F 50 72 85 105 145 165 220 G 38 52 63 81 115 131 170 H 8 10 20 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 19 9 10 14 16 20 25 30 0 25 32 45 63 71 80 6 21 29 42 63 66 75 L 22 31 40 54 78 83 100 0 3 45 65 65 2 13 15 15 16 30 45 N 92 120 140 195 240 300 355 0 8 4 6 23 49 60 P 62 74 93 105 149 200 205 Q 3314 3 318 5520 5536 6636 8756 8756 T 12 12 18 23 32 40 40 W 26 30 40 46 70 85 120 裕度X 10 12 15 20 25 25 25 Y 50 62 75 82 117 160 165 Z 24 5 44 55 70 - 6 8 10 10 12 12 15 15 - 運(yùn)動螺母 a 40 44 44 46 73 99 110 b 10 12 12 14 16 20 30 24 28 32 42 63 85 105 d 44 48 55 66 95 125 190 e 34 38 45 54 78 105 150 f 5 6 7 7 9 11 17 絲杠接頭類型 1 h 12 15 20 25 30 45 75 8 12 15 20 25 40 60 表 得到如下數(shù)據(jù)： 絲杠 6 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 20 C 41 D 130 E 106 F 105 G 81 H 16 45 42 L 54 43 15 N 195 6 P 105 Q 5 5 36 T 23 w 46 裕度 X 20 Y 82 Z 44 2 12 運(yùn)動螺母 a 46 b 14 42 d 66 e 54 f 7 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 21 h 25 20 六 、電機(jī)的選用 定脈沖當(dāng)量，初選步進(jìn)電機(jī) 脈沖當(dāng)量根據(jù)系統(tǒng)精度來確定，對于開 環(huán)系統(tǒng)一般為 P=取得太大，無法滿足系統(tǒng)精度要求；如取得太小，或者機(jī)械系統(tǒng)難以實(shí)現(xiàn)，或者對其精度和動態(tài)特性能提出更高的要求，是經(jīng)濟(jì)性降低。本次設(shè)計的工作臺的精度為 以根據(jù)經(jīng)驗公式得脈沖當(dāng)量 =13 又知道是用聯(lián)軸器連接電機(jī)主軸和絲杠，所以傳動比 i=1。根據(jù)公式得步距角 =360p= 算系統(tǒng)轉(zhuǎn)動慣量 計算轉(zhuǎn)動慣量 的目的是選著步進(jìn)電機(jī)的動力參數(shù)及進(jìn)行系統(tǒng)動態(tài)特性與設(shè)計。絲杠的轉(zhuǎn)動慣量的計算 1j =432=343 . 1 4 7 . 8 1 0 0 . 0 1 7 5 0 . 532 =10 2m 其中是絲杠密度（ 3m ），取 310 3m ； d 是絲杠的等效直徑(m),取 l 是絲杠的長度 沿直線軸移動物體的慣量工作臺、工件等折算到電動機(jī)軸 上的轉(zhuǎn)動慣量，可由下述公式達(dá)到： 2j =22M 610 =214002 350 50 610 =210 2m M 工作臺（包括工件）的質(zhì)量， 工作臺快進(jìn)速度， mm/ 絲杠轉(zhuǎn)速 ,r/文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 22 所以折算到電機(jī)上的總轉(zhuǎn)動慣量 1j 2j =210 2m 電動機(jī)軸上的慣性轉(zhuǎn)矩： =210 =m 電動機(jī)軸上的當(dāng)量摩擦轉(zhuǎn)矩 T =2 2 50 m 其中， t 為電機(jī)加速時間： t=伺服傳動鏈的總效率取為 =工作臺快進(jìn)速度 滾動絲杠螺母副的預(yù)緊力為最大軸向載荷的 1/3，則因預(yù)緊力而引起的、折算到電動機(jī)軸上的附加摩擦轉(zhuǎn)矩為： 0T =2 3 1 20 ） = （ 1 = 0N m 0 是滾珠絲杠螺母副未預(yù)緊時的傳動效率。 0 =作臺上的最大軸向載荷折算到電動機(jī)軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩為： 2 m 在最大外載荷下工作時，電動機(jī)軸上的總負(fù)載轉(zhuǎn)矩： T 0T =0 = m 根據(jù)下列公式計算正常運(yùn)轉(zhuǎn) 時所需步進(jìn)電動機(jī)的最大靜轉(zhuǎn)矩 11 m 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 23 于是啟動時電動機(jī)軸上的最大靜轉(zhuǎn)矩為： T 0T =0 = m 我初步選定電機(jī)為三相雙六拍的電機(jī)，根據(jù) 選取啟動時所需步進(jìn)電動機(jī)的最大靜轉(zhuǎn)矩 關(guān)系： m 所以根據(jù)： ： 步距角： 相數(shù)： 3 靜轉(zhuǎn)矩： 35N m 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 24 轉(zhuǎn)動慣量 ： 302210 2m 尺寸圖如圖 圖 量匹配驗算 電機(jī)軸上的總當(dāng)量負(fù)載轉(zhuǎn)動慣量 電機(jī)軸自身轉(zhuǎn)動慣量 比值應(yīng)控制在一定范圍內(nèi)，既不應(yīng)太大， 也不應(yīng)太小。如果太大，則伺服系統(tǒng)的動態(tài)特性主要取決于負(fù)載特性，由于工作條件（如工作臺位置）的變化而引起的負(fù)載質(zhì)量，剛度，阻尼等的變化，將導(dǎo)致系統(tǒng)動態(tài)特性也隨之產(chǎn)生較大的變化，使伺服系統(tǒng)綜合性能變差，或給控制系統(tǒng)設(shè)計造成困難。如果該比值太小，說明電動機(jī)選或傳動系統(tǒng)設(shè)計不太合理，經(jīng)濟(jì)性較差。為了系統(tǒng)慣量達(dá)到較合理的匹配，一般應(yīng)將該比值控制在下式所規(guī)定的范圍內(nèi)： 14 1 14 220 7 1 3 1 00 0 =1 說明慣量匹配合理。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 25 七 、 零部件設(shè)計 工作臺各零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計，應(yīng)符合以下方面的要求： （ 1）零件的盡量少，能用一個零件的，盡量只用一個零件。這樣，可以最大程度的減小在連接方面產(chǎn)生的誤差，并且在裝配方面也可以大大地減少工作臺，有利于降低成本，提高生產(chǎn)效率。 （ 2）零件結(jié)構(gòu)方面必需合理設(shè)計，能出模，能加工，且方便加工。結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量簡單。 （ 3）零件應(yīng)達(dá)到一 定的剛度，精度要求。 上導(dǎo)軌座 設(shè)計 對于 上導(dǎo)軌座 設(shè)計，首先要檢查所選滾珠絲杠的活動螺母以及其連接部件的尺寸的結(jié)構(gòu)尺寸，本工件為絲杠螺母和導(dǎo)軌以及兩坐標(biāo)軸箱體的連接件相連的部件，必需結(jié)合這三方面的結(jié)構(gòu)尺寸。 a絲杠螺母結(jié)構(gòu)尺寸如圖 示： 圖 b上導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)尺寸圖 具體結(jié)構(gòu)參數(shù)如下 : H 24 W 34 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 26 26 4 K 18 T 5 1 26 G 15 60 c兩坐標(biāo)軸間聯(lián)接件： 初定不厚度為 5鋼塊。在本處對其結(jié)構(gòu)不作要求，其具體結(jié)構(gòu)設(shè)計將在以下零件設(shè)計。 聯(lián)接方式： 絲杠螺母為法蘭盤式聯(lián)接，在此也應(yīng)設(shè)計法蘭盤式與之對應(yīng)的聯(lián)接。雙工件通過螺釘鎖緊。如 圖 示： 圖 工件與上導(dǎo)軌及兩坐標(biāo)軸間聯(lián)接件的聯(lián)接亦使用螺釘聯(lián)接，因?qū)к墳闃?biāo)準(zhǔn)件，所以導(dǎo)軌上的螺釘位置，尺寸都已固定。三都的聯(lián)接方式設(shè)計如下 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 27 圖 于本零件所受的力僅為絲杠的軸向載荷力，由絲杠設(shè)計里可以得 到此力為50N。由于此力較小，于是本零件結(jié)構(gòu)設(shè)計如下 圖 圖 U 型連接塊 設(shè)計 對于兩坐標(biāo)軸間的聯(lián)接，要首先考慮到上方坐標(biāo)軸上的導(dǎo)軌上的防塵蓋設(shè)計。初定防塵蓋為 0.8 鋼板。而兩坐標(biāo)軸間的聯(lián)接必須通過孌曲的過渡進(jìn)行聯(lián)接，從而達(dá)到防塵的作用。具體結(jié)構(gòu)設(shè)計如下 圖 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 28 圖 承座的設(shè)計 a固定端軸承座設(shè)計 本零件主要有兩個作用。第一，作用軸承座對絲杠的軸承 起支撐作用；第二，對電機(jī)起定位和固定作用。 軸承座與坐標(biāo)軸座的定位 和 固定用螺 釘來負(fù)責(zé) ，如 圖 圖 承的定位與固定 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 29 （ 1）軸承座上不設(shè)計定位固定設(shè)置，軸承外圈的固定由軸承端蓋負(fù)責(zé)。其結(jié)構(gòu)如 圖 示： 圖 2）軸承在軸上的定位固定可以用定位卡簧決定。其結(jié)構(gòu)如 圖 示： 圖 b支承端的軸承定位 （ 1）軸承外圈的定位固定和固定端結(jié)構(gòu)一致 （ 2）軸承支座上設(shè) 計軸承內(nèi)圈的定位設(shè)置，如 圖 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 30 圖 、主要零件的加工工藝規(guī)程 現(xiàn)書寫上導(dǎo)軌座的機(jī)械加工工藝規(guī)程 件的分析 1零件的作用 本 零件是 00/500 激光機(jī) 上導(dǎo)軌座 。 它安裝在工作臺絲杠的活動螺母上，通知絲杠螺母的移動帶動上一工作臺的移動。零件上法蘭部分與絲杠活動螺母相連，另一端平面上下兩面分別與兩坐標(biāo)軸聯(lián)接鋼塊和上導(dǎo)軌相連。 2零件的工藝分