疊層式物體制造快速成型機(jī)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)(畢業(yè)論文+全套CAD圖紙)(答辯通過(guò))

充 值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 Abstract The shifts in manufacturing paradigms have come in continuous spates in the last 10 years Just-in-Time inventory control， Lean Manufacturing， Material Resource Planning，Outsourcing， are some of the better known paradigms that we manufacturing tradesmen know have vastly improved the quality and costs of goods， especially goods with short life-cycles. A more recent focused process in the manufacturing environment is Rapid Prototyping. Rapid Prototyping contributions to the quality， cost and products time-to-market is becoming an increasingly competitive edge for the successful manufacturers of products. I believe and hope that this technology can bring both convince and economic profit to the producing， make a contribution to the development of the industry. 充 值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 摘要 過(guò)去十年中，制造領(lǐng)域中的創(chuàng)新不斷涌現(xiàn)，如我們所知，及時(shí)庫(kù)存控制、靈敏制造、外協(xié)承包、物流的規(guī)劃于統(tǒng)籌是一些著名的新技術(shù)。這些技術(shù)的應(yīng)用極大地改善了產(chǎn)品的品質(zhì)，降低了制造成本，尤其對(duì)更新?lián)Q代的產(chǎn)品更有意義。 而近年來(lái)，快速成形則是制造領(lǐng)域中倍受矚目的一種新工藝，它以其優(yōu)良的產(chǎn)品品質(zhì)、低廉的制造成本，以及加速產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)等特色，日益成為成功制造廠(chǎng)商的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。 我相信，同時(shí)也希望這項(xiàng)技術(shù)能給生產(chǎn)帶來(lái)方便和經(jīng)濟(jì)效益，為民族工業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)一分微薄之力。 充 值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 目錄 第一章 緒論 (4) 1 1 概述 (4) 1 2 快速成形的原理 (4) 1 3 快速成形的特性 (5) 1 4 快速成形的歷史和發(fā)展 (6) 第二章 LOM 型快速成形機(jī)設(shè)計(jì) (8) 2 1 概述 (8) 2 2 激光切割系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和計(jì)算 （ 10） 2 3 可升降工作臺(tái)的設(shè)計(jì)和計(jì)算 （ 21） 2 4 原材料存儲(chǔ)及送進(jìn)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和計(jì)算 （ 35） 2 5 熱粘壓機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和計(jì)算 （ 37） 第三章 硬件控制電路設(shè)計(jì) （ 44） 第四章 計(jì)算機(jī)軟件配置 （ 45） 第五章 快速成形的效益和應(yīng)用 （ 46） 總結(jié)與感謝 （ 48） 主要參考文獻(xiàn) （ 49） 買(mǎi)文檔送全套圖紙 扣扣 414951605 充 值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充 值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 第一章 緒論 1.1 概述 眾所周知，制造業(yè)是一個(gè)國(guó)家的立國(guó)之本。 20 世紀(jì)下半葉以來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展，制造業(yè)正在經(jīng)歷一場(chǎng)深刻的革命。產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈， 產(chǎn)品更新周期 越來(lái)越短?？涨凹ち业氖袌?chǎng)競(jìng)爭(zhēng)迫使制造業(yè)必須以更快的速度設(shè)計(jì)、制造出性能價(jià)格比高并 能 滿(mǎn)足人們要求的產(chǎn)品。因此，產(chǎn)品快速開(kāi)發(fā)的技術(shù)和手段成為了企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。在這種形式下，傳統(tǒng)的大批量、剛性的生產(chǎn)方式及其制造技術(shù)已不 再 適應(yīng)要求，于是先進(jìn)制造技術(shù)就成 為世界范圍內(nèi)的研究充 值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 熱點(diǎn)，涌現(xiàn) 出 了計(jì)算機(jī)集成制造、敏捷制造、并行工程、智能制造等先進(jìn)的生產(chǎn)管理模式和凈近成形、激光加工、快速成形等先進(jìn)的成形概念和技術(shù)。 產(chǎn)生于 20 世紀(jì) 80 年代的快速成形技術(shù)是先進(jìn)制造技術(shù)的重要組成部分。該技術(shù)是基于離散堆積成形原理，集成了計(jì)算機(jī)、數(shù)控、激光、新材料等技術(shù)發(fā)展起來(lái)的，與 60 年代的數(shù)控技術(shù)一樣對(duì)制造業(yè)產(chǎn)生了巨大的影響。 快速成形經(jīng)過(guò)十多年的發(fā)展，目前已有幾十種工藝及相應(yīng)的商品化設(shè)備。在這一領(lǐng)域，美國(guó)一直處于領(lǐng)先地位，各種新工藝大都在美國(guó)最新出現(xiàn)，研究、開(kāi)發(fā)的工藝種類(lèi)也最 多。其次在歐洲、日本發(fā)展規(guī)律也很快。國(guó)內(nèi)在該領(lǐng)域的研究起步較晚， 20 世紀(jì) 90 年代初開(kāi)始涉足，經(jīng)過(guò)幾年的努力，在快速成形工藝研究、成形設(shè)備開(kāi)發(fā)、數(shù)據(jù)處理及控制軟件、新材料的研發(fā)等方面都做了大量卓有成效的工作，趕上了世界發(fā)展的步伐，并有新的創(chuàng)新。 .2 快速成形的原理 快速成形是 80 年代末期開(kāi)始商品化的一種高新造技術(shù)它有不同的英文名稱(chēng)，如 Rapid Prototyping（快速原型制造、快速成型、快速成形）、 Freeform Manufacturing（自由形式制造）、 Additive Fabrication（添加式制造）等，常常簡(jiǎn)稱(chēng)為 RP。快速成形將計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（ CAD）、計(jì)算機(jī)輔助制造（ CAM）、計(jì)算機(jī)數(shù)字控制（ CNC）、激光、精密伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和新材料等先進(jìn)技術(shù)集于一體。 快速成形技術(shù)是由 CAD 模型直接驅(qū)動(dòng)，快速制造任意復(fù)雜形狀的三位物理實(shí)體的技術(shù)。其核心是由 CAD 模型直接驅(qū)動(dòng)。首先由 CAD 軟件設(shè)計(jì)出所需要零件的計(jì)算機(jī)三維曲面或?qū)嶓w模型，即數(shù)字模型或電子模型；然后根據(jù)工藝要求，按照一定的規(guī)則將模型離散為一系列有序的單元，通常在向?qū)⑵浒匆欢ê穸冗M(jìn)行離散（習(xí)慣稱(chēng)之為分層或切片），把三維電子模型變成一系列的 二維層片；再根據(jù)每個(gè)層片的輪廓信息，進(jìn)行工藝規(guī)劃，選擇合適的加工參數(shù)自動(dòng)生成數(shù)控代碼；最后由成形機(jī)接受控制指令制造一系列層片并自動(dòng)將它們聯(lián)接起來(lái)，最終得到一個(gè)三維物理實(shí)體。這種將一個(gè)復(fù)雜物理實(shí)體所需的三維加工離散成一系列二維層片的加工，是一種降維制造的思想，大大降低了加工的難度，并且成形過(guò)程的難度與待成形的物理實(shí)體的形狀和結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度無(wú)關(guān)。 快速成形由以下五個(gè)部分組成： （） CAD 模型設(shè)計(jì) 主要是解決零件的幾何造型，因此需有較強(qiáng)的實(shí)體造型或曲面造型功能，并與后續(xù)的軟件具有良好的數(shù)據(jù)接口。目前，大多數(shù)CAD 商 業(yè)軟件配有 STL 數(shù)據(jù)接口，如 Pro/Engineer， UG， CADKEY，Strim100， SolidWorks， AtuoCAD 系列等。 （） 向離散化 這是一個(gè)分層過(guò)程，它將 CAD 模型在向上分解成一系列具有一定厚度的薄層，厚度通常在 mm3.005.0 之間。 離散化破壞了零件在向上的連續(xù)性，使之在向上產(chǎn)生了“臺(tái)階”。但從理論上講，只要將分層厚度定得合理，就能滿(mǎn)足零件的加工精度要求。 （） 層面信息處理 為控制成形機(jī)對(duì)層面的加工軌跡，必須把層面的幾何形狀信息轉(zhuǎn)化成控制成形機(jī)運(yùn)動(dòng)的數(shù)控代 碼。 充 值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 （） 層面加工與粘接 成形機(jī)根據(jù)控制指令進(jìn)行二維掃描。同時(shí)進(jìn)行層與層的粘接。 （） 層層堆積 當(dāng)一層制造完畢后，成形機(jī)工作臺(tái)面下降一個(gè)層厚的距離，再加工新的一層，如此反復(fù)進(jìn)行直至整個(gè)原型加工完成。對(duì)完成的原型進(jìn)行后處理，如深度固化、去除支撐、修磨、著色等，使之達(dá)到要求。 快速成形徹底的擺脫了傳統(tǒng)的“去除”加工法 部分去除大于工件的毛坯上的材料來(lái)得到工件，而采用全新的增長(zhǎng)加工方法 用一層層的小毛坯逐層疊加成大工件，將復(fù)雜的三維加工分解成簡(jiǎn)單的二維加工的組合，因此，它不必采用傳統(tǒng)的加工機(jī)床和模具，只需傳統(tǒng)加工方 法 10 30的工時(shí)和 20 35的成本，就能直接制造出產(chǎn)品樣品和模型。由于快速成形具有上述突出的優(yōu)勢(shì)，所以近些年來(lái)發(fā)展規(guī)律迅速，已成為現(xiàn)代制造技術(shù)中的一項(xiàng)支柱技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)并行工程（ Concurrent Engineering，簡(jiǎn)稱(chēng) CE）的必不可少的手段。 1.3 快速成形的特性 快速成形在成形概念上以離散堆積成形為知道思想；在控制上以計(jì)算機(jī)和數(shù)控為基礎(chǔ)，以最大柔性為目標(biāo)。因此，只有在計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)控技術(shù)高度發(fā)展的今天，才有可能產(chǎn)生快速成形技術(shù)。 CAD 技術(shù)實(shí)現(xiàn)了零件的曲面和實(shí)體造型，能夠進(jìn)行精 確的離散運(yùn)算和復(fù)雜的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。先進(jìn)的數(shù)控技術(shù)為高速精確的二維掃描提供了必要的基礎(chǔ)，這是精確高效堆積材料的前提。而材料科學(xué)的發(fā)展則為快速成形技術(shù)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，材料技術(shù)的每一項(xiàng)技術(shù)帶來(lái)新的發(fā)展機(jī)遇。目前快速成形技術(shù)中材料的轉(zhuǎn)移形式是自由添加、去除、添加和去除相結(jié)合等多種形式，構(gòu)成三維物理實(shí)體的每一層片，一般為 2.5 維層片，即側(cè)壁為直壁的層片，目前也出現(xiàn)了由三維層片構(gòu)成的實(shí)體工藝 ,相信在不久的將來(lái) ,這種技術(shù)將形成規(guī)模應(yīng)用。 快速成形技術(shù)的重要特征是： （） 高度柔性，成形過(guò)程無(wú)需專(zhuān)用工具和夾具，可以制造任何 復(fù)雜形狀的三維實(shí)體； （） CAD 模型直接驅(qū)動(dòng)， CAD/CAM 一體化，無(wú)須人員干預(yù)或較少干預(yù)，是一種自動(dòng)化的成形過(guò)程； （） 成形過(guò)程中信息過(guò)程和材料過(guò)程的一體化，適合成形材料為非均質(zhì)并具有功能梯度或空隙度要求的原型； （） 成形的快速性，適合現(xiàn)代激烈競(jìng)爭(zhēng)的產(chǎn)品市場(chǎng)； （） 技術(shù)的高度集成性，快速成形是計(jì)算機(jī)、數(shù)控、激光、新材料等技術(shù)的高度集成。 1.4 快速成形的歷史和發(fā)展 充 值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 從歷史上看，很早以前就有“增長(zhǎng)”制造原理，例如， 1892 年， J.E.Blanther在他的美國(guó)專(zhuān)利（ 473901）中，曾建議用分層制造法制成地 形圖。這種方法的原理是，將地形圖的輪廓線(xiàn)壓印在一系列的蠟片上 ,然后按輪廓線(xiàn)切割蠟片并將其粘接在一起，熨平表面，從而得到三維的地形圖。 1902 年， Carlo Baese在他的美國(guó)專(zhuān)利（ 774549）中，提出了用光敏聚合物制造塑料件的原理，這是現(xiàn)代第一種快速成形技術(shù) “立體平板印刷術(shù)”（ StereLithography）的初始設(shè)想。 1940 年， Perera 提出了在硬紙板上切割輪廓線(xiàn)，然后將這些紙板粘接成三維地形圖的方法。 50 年代之后，出現(xiàn)了幾百個(gè)有關(guān)快速成形技術(shù)的專(zhuān)利。其中， Zang(1964)、 Richard Meyer(1970)和 Gaskin(1973) 等又提出了用一系列輪廓片形成三維地形圖模型的新方法。 Paul Dimatteo 在他的 1976 年的美國(guó)專(zhuān)利（ 3932923）中，進(jìn)一步明確提出，先用輪廓跟蹤器將三維物體轉(zhuǎn)換成許多二維輪廓薄片，然后用激光切割使這些薄片成形，再用螺釘、銷(xiāo)釘?shù)葘⒁幌盗斜∑B接成三維物體，這些設(shè)想與現(xiàn)代另一種快速成形技術(shù) 物體分層制造（ Laminated Object Manufacturing）的原理極為相似。 1979 年，日本東京大學(xué)的 Nakagawa 教授開(kāi)始采用分層制造 技術(shù)制作實(shí)際的模具，如落料模、壓力機(jī)成形模和注塑模。 上述早期的專(zhuān)利雖然提出了一些快速成形的基本原理，但還很不完善，更沒(méi)有實(shí)現(xiàn)快速成形機(jī)械及其使用原材料的商品化。 80 年代末之后，快速成形技術(shù)有了根本的發(fā)展，出現(xiàn)的專(zhuān)利更多，僅在 1986-1998 年期間，注冊(cè)的美國(guó)專(zhuān)利就有 274 個(gè)。這首先是 Charles W Hull 在他 1986 年的美國(guó)專(zhuān)利（ #4575330）中，提出了一個(gè)用激光照射液態(tài)光敏樹(shù)脂，從而分層制造三維體的現(xiàn)代快速成形機(jī)的方案。隨后，美國(guó)的 3D Systems 公司據(jù)此專(zhuān)利，于 1988 年生產(chǎn) 出了第一臺(tái)現(xiàn)代快速成形機(jī) SLA-250(液態(tài)光敏樹(shù)脂選擇性固化成形機(jī) )，開(kāi)創(chuàng)了快速成形技術(shù)發(fā)展的新紀(jì)元。在此后的 10 年內(nèi)，涌現(xiàn)了 10 多種不同形式的快速成形技術(shù)和相應(yīng)的快速成形機(jī)，如薄形材料選擇性切割（ LOM）、絲狀材料選擇性熔覆（ FDM）和粉末材料選擇性燒結(jié)（ SLS）等，并且在工業(yè)、醫(yī)療及其它領(lǐng)域得到了普遍的應(yīng)用。到 1980 年為止，全世界已擁有快速成形機(jī) 4259 臺(tái)快速成形制造公司約 27 個(gè)，用快速成形機(jī)對(duì)外服務(wù)的機(jī)構(gòu) 331 個(gè)。不僅如此，還派生出一個(gè)全新的領(lǐng)域 快速模具制造（ Rapid Tooling） ,從而使快速成形技術(shù)為現(xiàn)代制造業(yè)必不可少的支柱技術(shù)。 我國(guó)自 90 年代以來(lái)也展開(kāi)了相應(yīng)的快速成形技術(shù)的研究和應(yīng)用。有幾家公司引進(jìn)了國(guó)外的 RPM 系統(tǒng)。清華大學(xué)、華中理工大學(xué)、西安交通大學(xué)、南京航空航天大學(xué)等幾所高等院校及北京隆源自動(dòng)化有限公司均開(kāi)展了快速成形技術(shù)的研究和開(kāi)發(fā)，并開(kāi)始有產(chǎn)品問(wèn)世。例如，現(xiàn)已研制出的樣機(jī)或系統(tǒng)有：華中理工大學(xué)基于分層制造方法（ LOM） HRP 的系統(tǒng)、隆源公司基于選擇性激光燒結(jié)（ SLS） RPS 的系統(tǒng)。 1995 年 11 月召開(kāi)了中國(guó)第一屆快速成形技術(shù)（ RPM）學(xué)術(shù)及技術(shù)展示會(huì)， 1997 國(guó) 家 科委專(zhuān)門(mén)召集了國(guó)內(nèi)有關(guān) RPM 研究和應(yīng)用單位，共同探討了在我國(guó)推廣 RPM 應(yīng)用的戰(zhàn)略。 由于各國(guó)十分重視快速成形技術(shù)，每年都有一批研究成果問(wèn)世，十分復(fù)雜的零部件已能用快速成形技術(shù)制造出來(lái)，企業(yè)應(yīng)用該技術(shù)所取得的效益十分明顯。 RPM 設(shè)備的需求量日益增大。 充 值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 第二章 LOM 型快速成型機(jī)設(shè)計(jì) 2.1 概述 目前所研制的快速成型系統(tǒng)的系統(tǒng)的原理和工作方法均有很大不同，而且分類(lèi)的方法亦有多種?，F(xiàn)在，已有多種商品化的快速成形技術(shù)和快速成形機(jī)，其中最典型的有 如下幾種：（） 液態(tài)光敏聚合物選擇性固化（ StereoLithography Apparat , 簡(jiǎn)稱(chēng)為 SLA 或 SL，直譯名為“立體平板印刷設(shè)備”）；（） 薄形材料選擇性切割（ Laminated Object Manufacturing，簡(jiǎn)稱(chēng)為 LOM，直譯名為“分充 值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 層物體制造”）；（） 絲狀材料選擇性熔覆（ Fused Deposition Modeling，簡(jiǎn)稱(chēng)為 FDM，直譯名為“熔積成形”）；（）粉末材料選擇性燒結(jié)（ Selected Laser sintering，簡(jiǎn)稱(chēng) SLS，直譯名為“選擇性激光 燒結(jié)”）；（ 5） 粉末性材料選擇性粘結(jié)；（）噴墨式三維打印等。其差別主要在于薄片所采用的原材料類(lèi)型，由原材料構(gòu)成截面輪廓的方式，以及截面層與層之間的連接方式。 分層實(shí)體制造（ LOM）工藝又稱(chēng)疊層實(shí)體制造或薄形材料選擇性切割，由美國(guó)的 Helisys 公司的 Michael Feygin 于 1986 年研制成功，并推出產(chǎn)品化的機(jī)器。 LOM 工藝采用薄片材料，如紙、塑料薄膜等。片材表面事先涂覆上一層熱熔膠。加工時(shí)，用二氧化碳激光器（或刀）在計(jì)算機(jī)控制下切割片材，然后通過(guò)熱壓輥熱壓，使當(dāng)前層與下面已成形的工件粘接 ，從而堆積成型。 LOM 型快速成形機(jī)是由計(jì)算機(jī)、原材料、熱碾壓機(jī)構(gòu)、激光切割系統(tǒng)、可升降工作臺(tái)、機(jī)架和數(shù)控系統(tǒng)等組成。其中計(jì)算機(jī)用于接受和存儲(chǔ)工件的三維模型，沿模型的高度方向提取一系列的橫截面輪廓線(xiàn)，發(fā)出控制指令。原材料存儲(chǔ)及送進(jìn)機(jī)構(gòu)將存于其中的原材料（如底面有熱熔膠和添加劑的紙），逐步送至工作臺(tái)的上方。熱粘壓機(jī)構(gòu)將一層層材料粘合在一起。激光切割系統(tǒng)按照計(jì)算機(jī)提供的橫截面輪廓線(xiàn)，逐一在工作臺(tái)上方的材料上切割出輪廓線(xiàn)，并將無(wú)輪廓線(xiàn)區(qū)切割成小方網(wǎng)格，這是為了在成形之后能剔除廢料。網(wǎng)格的大小據(jù)被成形件的形狀復(fù)雜程 度選定，網(wǎng)格愈小，愈容易剔除廢料，但花費(fèi)的時(shí)間較長(zhǎng)，否則反之。可升降工作臺(tái)支撐正在成形的工件，并在每層成形之后，降低一個(gè)材料厚度（通常為 0.1 0.2mm），以便送進(jìn)、粘合和切割新的一層材料。數(shù)控系統(tǒng)執(zhí)行計(jì)算機(jī)發(fā)出的指令，使一段段的材料逐步送至工作臺(tái)的上方，然后粘合、切割，最終形成三維工件。機(jī)架是 整個(gè)機(jī)器的支撐。其系統(tǒng)見(jiàn)下圖： 充 值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 快速成形機(jī)原理圖 在 LOM 快速成形機(jī)上，截面輪廓被切割和疊合后所成的制品如下圖。其中，所需的工件被廢料小方格包圍，剔除這些小方格之后，便可得到三維工件。充 值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 LOM 工藝中的 成型材料涉及三個(gè)方面的問(wèn)題， 即紙、熱熔膠、和涂布工藝。紙材料的選取、熱熔膠的配置即涂布工藝的研究均要從保證最終成形零件的質(zhì)量出發(fā)，同時(shí)要考慮成本。 2.2 激光切割系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和計(jì)算 激光切割系統(tǒng)是由 2co 激光器、外光路、切割頭、 X Y 工作臺(tái)、直流伺服電機(jī)等組成。其中，激光器的輸出功率為 W5025 ；發(fā)射波長(zhǎng)為 m10600 ；輸入功率為 kW6.03.0 ；冷卻方式為 空氣冷卻；激光頭尺寸： ；5088 cm 電源尺寸： cm302020 。外光路由 2 個(gè)反光鏡和 1 個(gè)聚焦鏡組成，它能保證焦距穩(wěn)定，切割光斑的直徑為 mm2.01.0 。配上激光切割速度與切割功率的自動(dòng)匹配控制后，光束能恰好切透正在成形的一層材料，而不會(huì)損傷已成形的下一層截面輪廓。激光切割頭由兩臺(tái)直流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，能在 X Y 平面上作高速、精密掃描運(yùn)動(dòng)。 X Y 工作臺(tái)由精密滾珠絲杠傳動(dòng)，用精密直線(xiàn)導(dǎo)軌導(dǎo)向，重復(fù)定位精度為 m10 。 主要技術(shù)參數(shù)： 成形空間： mm300270370 激光頭最大切割速度： smm/500 激光頭定位精度： 01.0 mm01.0 充 值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 2.2.1 選擇激光器 當(dāng)采用激光器切割薄型材料成形時(shí)，所需激光的功率可按下式確定： AhVdQPc / 式中： h 材料的厚度（通常為 mm2.01.0 ，常用的紙厚 mm13.0 左右，經(jīng)特殊處理的卷材厚度為 mm5.005.0 ） Q 燒割材料所需的比熱 d 激光光斑的直徑 mm2.01.0 V 激光束的移動(dòng)速度 V 激光發(fā)送系統(tǒng)的透明度 A 材料的吸收系數(shù) 按上式計(jì)算，可以粗略選用 250WCO 全封閉激光器， W1625 冷卻器（以上是參照多家著名 LOM成形機(jī)制造公司的產(chǎn)品做的選擇）。同時(shí)，為了獲得穩(wěn)定的切割品質(zhì)，應(yīng)使激光器功率 Pc 與激光束的移動(dòng)速度（即切割速度） V的比值保持 恒定，即 )( 常數(shù)BAQhdVPc 必須實(shí)現(xiàn)激光功率 Pc 與移動(dòng)速度 V 的自動(dòng)跟蹤，即在成形過(guò)程中，不斷檢測(cè)激光束的移動(dòng)速度 )(tV ，并根據(jù)該值與 )()( tBVtPc 來(lái)自動(dòng)調(diào)整激光的輸出功率。 2.2.2 X-Y向滾珠絲杠的選擇 由于電動(dòng)機(jī)布局等的考慮，將 X向滾珠絲杠放在 Y向滾珠絲杠之下，而且絲杠所受到的載荷主要是滾珠絲杠副所受的摩擦力（ 重力由導(dǎo)軌部分來(lái)抵消，其它力暫時(shí)忽略不計(jì)）。由于 X方向的絲杠帶動(dòng)的部件重量較 Y向大，故所選用的絲杠型號(hào)以 X向?yàn)榛鶞?zhǔn)。 Y向絲杠的選用過(guò)程同 X向。 計(jì)算 X向滾珠絲杠的有關(guān)數(shù)據(jù)： 經(jīng)初步估算，上拖板、 Y向滾珠絲杠及螺母副、直線(xiàn)導(dǎo)軌軸和激光頭及安裝座等的重量約為 kg20 。 工作臺(tái)滾動(dòng)導(dǎo)軌摩擦系數(shù)為 0025.0 （機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)第 3卷 P122， 86年 12月版），由于激光器的最大切割速度 smm/500 ，相當(dāng)于 min/30m ，顯然滑動(dòng)充 值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 導(dǎo)軌不能符合要求，因?yàn)樗贿m合速度相對(duì)不高（導(dǎo)軌移動(dòng)的相對(duì)速度min/10V m ）的情況；同時(shí)，靜壓導(dǎo)軌（不管是液體靜壓導(dǎo)軌，還是氣體靜壓導(dǎo)軌）的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需要多加一部分管路和溝槽以及動(dòng)力設(shè)備，會(huì)大大增加機(jī)床的復(fù)雜程度，同時(shí)增大了產(chǎn)品的成本；采用滾動(dòng)導(dǎo)軌，摩擦系數(shù)小，而且?guī)缀跖c運(yùn)動(dòng)速度無(wú)關(guān)，中等尺寸部件的摩擦力一般為 kgf52 ，而且低速無(wú)爬行，精度滿(mǎn)足要求，且壽命長(zhǎng)（ 10年），精度保持性高。類(lèi)比用于坐 標(biāo)鏜床工作臺(tái)的滾動(dòng)導(dǎo)軌，數(shù)控機(jī)床等高精度機(jī)床中，這種導(dǎo)軌副的摩擦系數(shù)如下表： 導(dǎo)軌材料 摩擦系數(shù)kf淬火鋼 cm001.0 鑄鐵 cm0025.0 為提高 X、 Y向傳動(dòng)系統(tǒng)的剛度，絲杠兩端采用固定支承（ F-F），每個(gè)軸承座內(nèi)安裝一個(gè)滾針和一對(duì)推力組合軸承（詳見(jiàn)機(jī)電一體化手冊(cè)）。 由于本機(jī)床要求的定位精度為 m2.01.0 ，且工作臺(tái)的最大行程為mm370 ，移動(dòng)最大速度為 ）（ m in/30/5 0 0 msm ；同時(shí)，設(shè)絲杠壽命hLh /15000 ，工作可靠性 %96 ；滾珠絲杠副的傳動(dòng)效率可達(dá) %98%85 (電P730)，傳動(dòng)可逆性好，效率與正傳動(dòng)幾乎相同。依據(jù)以上的這些設(shè)計(jì)參數(shù)，可得： 1絲杠載荷：（電 P837） 對(duì)于采用三角形或綜合導(dǎo)軌的機(jī)床，滾珠絲杠副的軸向載荷可以近似使用以下公式計(jì)算 )( NGFKFF ZXa 15.1K （考慮顛覆力矩影響的實(shí)驗(yàn)系數(shù)）； 18.015.0 （導(dǎo)軌上的摩擦系數(shù)）； NmgG 1 9 68.920 （移動(dòng)部件的重量） 0, 的切削分力為ZX FF 所以， NFa 28.35)1960(18.0015.1 導(dǎo)軌摩擦力 NmgF 49.08.9200 0 2 5.0 快速移動(dòng)載荷為 .490.0 N 充 值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 導(dǎo)軌摩擦力絲杠移動(dòng)部件軸向載荷總載荷（ P838） NF 77.3549.026.35 總 以上為絲杠副的軸向載荷計(jì)算。 工作臺(tái)最大速度：.m i n/30m i n/3 0 0 0 0605 0 0/5 0 0m a x mmmsmmV 2.電機(jī)轉(zhuǎn)速（最大） 從機(jī)電一體化手冊(cè)中查取。 2.絲杠導(dǎo)程 hP 滾珠絲杠導(dǎo)程：（電 P738，計(jì)算見(jiàn) P838） 工作臺(tái)最大速度 m i n/30000m a x mmV mmPh 56 0 003 0 00 0 3.初選滾珠絲杠 （ 1）計(jì)算動(dòng)負(fù)荷anhaj FfK KC 壽命系數(shù) : 31)500( hh LK hLh 150001.350015000 31 ）（hK 轉(zhuǎn)速系數(shù) : 1 7 7.0)6 0 0 0 3.33()3.33( 3131 nK n查表，選用兩端固定（ F-F） , 可提高 X、 Y向傳動(dòng)系統(tǒng)的剛度，每個(gè)軸承座內(nèi)安裝一個(gè)滾針和一對(duì)推力組合軸承（詳見(jiàn)機(jī)電一體化手冊(cè)）。 適用于高速、高精度、高剛度的絲杠。 影響滾珠絲杠副壽命的綜合系數(shù) (電 P829) （ 2）wKaht f fffff 當(dāng)滾珠絲杠副在較高轉(zhuǎn)速（一般轉(zhuǎn)速 min/1000 rn ）下工作時(shí)，應(yīng)按其使用壽命選擇基本尺寸，并校核其承載能力是否超過(guò)額定動(dòng)負(fù)荷。 由表查得 溫度系數(shù) 1tf（工作溫度小于 10 ） 充 值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 硬度系數(shù) )6258(1 HRCfh （ P731） 精度系數(shù) 0.1af（精度等級(jí) 4級(jí)）（ P749） 可靠性系數(shù) 53.0Kf負(fù)荷性質(zhì)系數(shù) 1Wf（ P827） 53.01 53.0111 f 滾珠絲杠副的軸向負(fù)荷 77.35總FF a（ P829） NCaj 0 38.1 18 253.01 77.0 77.351.3 以上是在較高速和定工作負(fù)荷的情況下，滾珠絲杠副的運(yùn)用方法。 （ 3）滾珠絲杠副的型號(hào) 由表，選用 FFZD型內(nèi)循環(huán)浮動(dòng)返向器雙螺母墊片預(yù)緊滾珠絲杠副，型號(hào)為：FFZD2505 額定負(fù)荷 .18.111 KNCKNCaja 預(yù)緊力為aaj FNCF 2 7 5 01125.025.0符合要 求。 4.絲杠螺紋部分長(zhǎng)度 mmmmmmmmlu536402863704086370 ）兩端余程（）螺母長(zhǎng)度（）工作臺(tái)最大行程（支承距離 l 應(yīng)大于ul軸承長(zhǎng) 2ull 取 600 5.臨界轉(zhuǎn)速校核 m in)/(9910 2 222 rL dfncc 高速運(yùn)轉(zhuǎn)的絲杠有可能發(fā)生共振，需要校核臨界轉(zhuǎn)速，不發(fā)生共振的最高轉(zhuǎn)速稱(chēng)為臨界轉(zhuǎn)速，以 cn 表示。 絲杠支承方式系數(shù) 730.42 f 絲杠螺紋底徑： mmmDddW 0208.08.205.32.1252.12 充 值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 臨界轉(zhuǎn)速計(jì)算長(zhǎng)度 mmmLc 485.04852 53660040286370 62.1 9 5 8 5485.0 0 2 0 8.073.49 9 0 0 22 cn maxn 所以，非常符合要求。 6.壓桿穩(wěn)定性校核： 兩端固定支承，絲杠不受壓縮，因而不必校核穩(wěn)定性。 7.預(yù)拉伸計(jì)算（設(shè)溫升為 5.3 ，工作前均衡溫度場(chǎng)） （ 1）溫升引起的伸長(zhǎng)量ttut lt.線(xiàn)膨脹系數(shù) Clt /1011 6 絲杠溫升 t ，一般取 C53 螺紋有紋長(zhǎng)度 ul mmmmmt 210 2 0 6 4.05 3 65.31011 6 （ 2）絲杠全長(zhǎng)伸長(zhǎng)量tZmmmtZ 230 2 3 1.06005.31011 6 （ 3）預(yù)拉力tFNl AEFutt 6397101.2536.00208.04101116 8.軸承選擇 （ 1）軸端結(jié)構(gòu) 由表，采用 E型和 F型軸端（電 P810） （ 2）軸承型號(hào) 由德國(guó) INA公司生產(chǎn)的輕系列滾針和推力滾子組合軸承，其型號(hào)為ZARN2052TN型 充 值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 主要尺寸和參數(shù)：（詳細(xì)資料參照機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)手冊(cè)楊黎明，1997年 1月版） 9.定位精度校核 （ 1）絲杠在拉壓載荷下的最大彈性位移 mFAEFls 0 7 5 2.010101.20 2 0 8.044)77.356.0(6.010461126m a x （ 2）絲杠與螺母間的接觸變形 cc KF 由表，查得 FFZD2505滾珠絲杠副的接觸剛度 mNK c /910 所以，快移時(shí)接觸變形量 mKFcc 0 3 9 3.09 1 077.35 由于采用的是組合軸承，故軸承的接觸變形可忽略不計(jì)。 （ 3）絲杠系列的總位移 mcs 1 1 4 5.00 3 9 3.00 7 5 2.0m a x 由于maxs發(fā)生在螺母處于絲杠中部處，而c與螺母位置無(wú)關(guān)。所以，以上求得的位移均為 mm300/1145.0 。 （ 4）定位精度 查表，取絲杠等級(jí)為 2級(jí)的絲杠任意 mm300 行程內(nèi)行程公差為 m8 。加上快移時(shí)的總位移為 m1145.0 ，可以滿(mǎn)足點(diǎn)位控制精度 300/01.0 的要求。 總結(jié)： 根據(jù)計(jì)算結(jié)果可選用絲杠副型號(hào)為3 7 05 3 6/150520 F F Z D ，兩端支承為 FE、 型的支承方式，軸承選用型號(hào)為 TNZARN 2052 型組合軸承。 充 值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 2.2.3 伺服電機(jī)的選擇 參數(shù)：估算工作臺(tái)重量為 kgM 20 ；工作臺(tái)移動(dòng)速度 smmV /500m ax ；摩擦系數(shù)為 0025.0 ；聯(lián)軸器效率為 %99 ；進(jìn)給絲杠長(zhǎng)為 mmL 600 ；進(jìn)給絲杠直徑為 mmD 25 ；絲杠導(dǎo)程 mmP 5 。 1計(jì)算絲杠轉(zhuǎn)速 m i n/60005 605.010001000 m a x rP Vn L 2折算到電動(dòng)機(jī)上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 設(shè)電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速 min/6000 rn M ，傳動(dòng)比為 1i ，則 工作臺(tái)的 2GD ： 26222 1 .1007.56 0 0 014.3302 MNnVMGDMLL 進(jìn)給絲杠的 2GD 2322 2 1035.565.08.90 0 0 8 4.0/.0 0 0 8 4.0 MNLMMkgGD L 聯(lián)軸器的 2GD 2422 3 1045.201.08.925.0 MNGD L 總的 232 106.5 MNGD ML 計(jì)算所需的穩(wěn)定功率 WmVP L 2 4 8.0%996 1 2 0 1030200 0 2 5.06 1 2 0 30 計(jì)算所需的加速功率 Wtt nGDPaaMMLa 44.910356 6000106.510356 333.2 其中： sMMnGDGDtLSMMLMMa 01.0)(36 5 )( 22 計(jì)算穩(wěn)定運(yùn)行力矩 充 值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 mNnmVMMLML 51002.4%99600014.32 30200025.02 試初選用小慣量直流伺服電機(jī)其主要參數(shù)為 型號(hào) 轉(zhuǎn)矩mN310轉(zhuǎn)速 min)/(r 功率 )(W電壓 )(V最大電流 )(A 總長(zhǎng) )(mm重量 )(kg 45SZ55 39.2 6000 25 24 2.0/0.45 112.7 0.53 3選用另一種方法驗(yàn)證： 負(fù)載功率 WsmNVFFVpaL 8 8 5.17/5.077.35 設(shè)選用聯(lián)軸器的傳遞效率為 99，則 LM PP %99 所需電機(jī)功率為 WPM 07.18 又 MLM WTP 電機(jī)轉(zhuǎn)速 sr adrnM /628m i n/60 600014.32602 電機(jī)轉(zhuǎn)矩 mNPTMML 0 2 8 8.06 2 807.18又 mNTT LM 0288.0 所列參數(shù)如下 mNT M 3108.28 WPM 07.18 min/6000 rn M 綜上，選擇小慣量直流伺服電機(jī)其主要參數(shù)如下： 充 值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 SZ系列電磁式直流伺服電機(jī)主要技術(shù)參數(shù) 型號(hào) 轉(zhuǎn)矩mN310轉(zhuǎn)速 min)/(r功率 )(W電壓 )(V最大電流 )(A 總長(zhǎng) )(mm 重量 )(kg 45SZ55 39.2 6000 25 24 2.0/0.45 112.7 0.53 SZ系列電磁式直流伺服電動(dòng)機(jī)，具有體積小，重量輕，伺服性能好，力學(xué)指標(biāo)高等優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于自動(dòng)控制系統(tǒng)中作執(zhí)行元件，亦可作驅(qū)動(dòng)元件。（ P152） SZ系列電動(dòng)機(jī)是數(shù)控機(jī)床和其它數(shù)控裝置伺服系統(tǒng)的執(zhí)行元件。具有體積小，重量輕，承受過(guò)載能力強(qiáng)，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，反應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn)。檢測(cè)元件可采用脈沖編碼器 或 測(cè)速發(fā)電機(jī) 。 同時(shí)，所選用的伺服電機(jī)應(yīng)滿(mǎn)足以下條件： 2MLGD 23 MGD 電動(dòng)機(jī)額定輸出功率)21(0 PP a6 8 8.92 4 8.044.90 PP a 滿(mǎn)足條件，試選電機(jī)合適。 根據(jù)已知條件，電機(jī)所受的載荷較小，故 X、 Y的支承連接部分可選用薄膜聯(lián)軸器。（薄膜聯(lián)軸器詳見(jiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第一卷） 薄膜聯(lián)軸器是利用中間接頭與兩組圓形膜片聯(lián)接，膜孔與撥盤(pán)聯(lián)結(jié)，撥盤(pán)與主、從動(dòng)端軸聯(lián)結(jié)的圓形膜片聯(lián)軸器，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，主要用于傳遞運(yùn)動(dòng)，具有補(bǔ)償兩軸相對(duì)偏移的性能，有較高的扭轉(zhuǎn)剛度，適用小功率的控制系統(tǒng)和精密機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。 ML型薄膜聯(lián)軸器機(jī)構(gòu)見(jiàn)下圖： 充 值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 ML型薄膜聯(lián)軸器的基本參數(shù)及主要尺寸（ SJ 2127-82）： 型 號(hào) ML-20-03 基本參數(shù) 轉(zhuǎn)矩 cmgTn . 200 孔徑 mm/ 3H7 外徑 mm/ 20 厚度 mm/ 0.15 長(zhǎng)度 mm/ 21 2.2.4 Y向滾珠絲杠的選擇 因?yàn)?X 向滾珠絲杠在 Y 向絲杠之下，而且絲杠受到的力主要是滾珠絲杠副所受的摩擦力，故所選的絲杠以 X 向絲杠為計(jì)算機(jī)基準(zhǔn)。 上拖板、激光聚焦 鏡、直線(xiàn)導(dǎo)軌軸和激光頭等的總重量設(shè)為 kg20 。 工件臺(tái)滾動(dòng)導(dǎo)軌摩擦系數(shù)取為 0.06，絲杠兩端為固定支承（ F-F），每個(gè)軸承座安裝一個(gè)滾針和推力滾子組合軸承。定位精度為 mm400/01.0 ，工作臺(tái)最大行程為 mm270 移動(dòng)最大速度為 smm/500 ，絲杠壽命 h15000 ，工作可靠性為 %96 。 伺服電機(jī)的選擇 ： 可用的參數(shù)：工作臺(tái)重量為 kgM 20 ；工作臺(tái)移動(dòng)速度smmV /500m ax ；摩擦系數(shù) 0025.0 ；聯(lián)軸器效率 %99 ；進(jìn)給絲杠常為 mmL 650 ；進(jìn)給絲杠直徑為 mmD 25 ；絲杠導(dǎo)程為 mmP 5 。 以下計(jì)算同上。 計(jì)算結(jié)果接近，所以， X 向和 Y 向選用相同的絲杠、軸承、軸承座等一 系列的零部件。 充 值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 2.3 可升降工作臺(tái)的實(shí)際和計(jì)算 2.3.1 Z 向滾珠絲杠及步進(jìn)電機(jī)的選擇 可升降工作臺(tái)由步進(jìn)電機(jī)經(jīng)精密滾珠絲杠驅(qū)動(dòng)，用精密直線(xiàn)滾珠導(dǎo)軌導(dǎo)向，從而能在高度方向上作快速、精密的直線(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。由于快速成形系統(tǒng)的可升降工作臺(tái)和所要制作的工作比較重，因此，在它們的可升降工作臺(tái)中設(shè)有重量平衡裝置，以便降低伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)功率，并使工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)。 估算平臺(tái)和工件重量： 平臺(tái)上的紙材的體積 391 03.010300270370 mV 紙材的密度 331 /103.1 mkg 最大成形件的重量約為 kgVm 40111 工作升降平臺(tái)的材質(zhì)為硬鋁，密度較小， 332 /108.2 mkg ，體積約為 32 0 0 6 8 2 0 2.00 0 3 4 9 9 2.00 0 1 9 4 4.00 0 1 3 7 7.0 mV ，質(zhì)量約為kgm 202 ，再加上其它附件，工作臺(tái)的總質(zhì)量約為 M kgM 70102040 工作臺(tái)后側(cè)有導(dǎo)軌，采用滑動(dòng)摩擦，摩擦系數(shù)為 06.0 ；絲杠兩端為固定支承，定位精度為 mm300/01.0 1絲杠載荷 （ 1）導(dǎo)軌摩擦力 NF N 為緊力（導(dǎo)軌反力） 4321 FFFFN 由簡(jiǎn)化的力學(xué)模型可得 NNFNNN75.8 8 6)9 3 7 25 4 0 7(06.01 0 9 7 63 6 08.9704521（ 2）滾珠絲杠副的軸向載荷計(jì)算 對(duì)于采用燕尾形導(dǎo)軌的機(jī)床 充 值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 滾珠絲杠副的軸向載荷為aF（導(dǎo)軌上的摩擦系數(shù)）驗(yàn)系數(shù)考慮顛覆力矩影響的實(shí) 2.0),(4.1)(KGFFKFF ZYXaNFFFFFFFFFZYX315 3 7 65 4 0 7c o s2200312121048.123)318.970(2.00Za FNF 設(shè) 81.1 0 1 506.1 2 975.8 8 6 aFFF 總2絲杠導(dǎo)程 工作臺(tái)最大速度設(shè)為 m i n/6 0 0 0m i n/6601.0/1 0 0m a x mmmsmmV 由于是精密傳動(dòng)，每次且傳動(dòng)的間距較小為 mm5.005.0 之間，故取絲杠的導(dǎo)軌為 mm5 ，則 絲杠最大轉(zhuǎn)速 m in/12 00560 00m a x rn 3初選滾珠絲杠 （ 1） 計(jì)算動(dòng)負(fù)荷 anhaj FfK KC 要求使用壽命為 h15000 壽命系數(shù) 1.3)5 0 01 5 0 0 0()5 0 0( 3131 hhLK 轉(zhuǎn)速系數(shù) 30.0)1 2 0 0 3.33()3.33( 3131 nK n充 值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 由表查得，選用兩端固定（ F-F），使用于高速、高精度、高剛度。 f 影響滾珠絲杠副壽命得綜合系數(shù) Wkaht f fffff 由表查得： 溫度系數(shù) 1tf(工作溫度小于 100 ) 硬度系數(shù) 1hf精度系數(shù) 1af（選擇 3 級(jí)精度） 負(fù)荷性質(zhì)系數(shù) 1wf（無(wú)沖擊平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)） 可靠性系數(shù) 53.0kf（可靠度取 96） 綜合系數(shù) 53.01 53.0111 fNFFa 81.1015 總 kNCaj 8.1953.03.0 81.1 0 1 51.3 以上是在低速（行程非常短，可以認(rèn)為是靜態(tài)的移動(dòng)）和定工作負(fù)荷得情況下，滾珠絲杠副得選用。 （ 2） 初選滾珠絲杠副得型號(hào) 由表查得，需用 FFZD 型內(nèi)循環(huán)浮動(dòng)返向器雙螺母墊片預(yù)緊滾珠絲杠，型號(hào)為 2505FFZD 。 額定靜載荷 kNCa 27 kNCaj 93.2預(yù)緊力為 NCFa 2 7 5 01125.025.0 aF符合要求 4絲杠螺紋部分長(zhǎng)度 mmmmmmmmmml u47046680863004086300 ）兩端余量（）螺母長(zhǎng)度（）工作臺(tái)最大行程（充 值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 5支承距離 l 支承跨距 l 應(yīng)大于ul，取其為 mml 540 6臨界轉(zhuǎn)速校核、絲杠選擇、軸 承選擇等同激光系統(tǒng)中的選擇相同。 2 2229900Cc Ldfn （ 1） 絲杠底徑 2d （ 2） 支承方式系數(shù) 2f 由表查得， 730.42 f （兩端固定） （ 3） 臨界轉(zhuǎn)速計(jì)算長(zhǎng)度 mL C 42.04182 47054040300286 7壓桿穩(wěn)定校核 兩端固定支承，絲杠不受壓縮，因而不必校核穩(wěn)定性。 8伺服電機(jī)選擇（ 方案一 ） 可用底參數(shù)：工作臺(tái)重量為 kg70 ； 工作臺(tái)移動(dòng)速度 smmV /100m ax ； 摩擦系數(shù) 0025.0 ； 聯(lián)軸器效率 %99 ； 進(jìn)給絲杠長(zhǎng)為 mmL 540 ； 進(jìn)給絲杠直徑為 mmD 25 ； 絲杠導(dǎo)程 mmP 5 ； （ 1） 計(jì)算絲杠轉(zhuǎn)速 m i n/12005 601.010001000 m a x rP Vn L （ 2） 折算到電動(dòng)機(jī)上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量： 充 值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 充值下載文檔就送全套 CAD 圖紙 扣扣加 414951605 設(shè)電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn) 速 min/1200 rnM ，傳動(dòng)比為 1i ，則 工作臺(tái)的 2GD ： 24222 1 1077.1)1 2 0 014.3 6(70)( MNnVMGDMLL 進(jìn)給絲杠的 2GD ： 2322 2 1045.454.08.90 0 0 8 4.0/0 0 0 8 4.0 MNLMMkgGD L 聯(lián)軸器的 2GD