數(shù)控滑臺(tái)畢業(yè)設(shè)計(jì)_第1頁(yè)
數(shù)控滑臺(tái)畢業(yè)設(shè)計(jì)_第2頁(yè)
數(shù)控滑臺(tái)畢業(yè)設(shè)計(jì)_第3頁(yè)
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數(shù)控滑臺(tái)畢業(yè)設(shè)計(jì)_第5頁(yè)
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XXXXX畢業(yè)論文姓名:學(xué)號(hào):班級(jí):指導(dǎo)老師:題目:數(shù)控滑臺(tái)的設(shè)計(jì)技術(shù)要求:滑鞍垂直于絲杠方向?qū)挾?00~800mm滑鞍平行于絲杠方向尺寸600~800mm滑臺(tái)行程500~700mm滑臺(tái)總高度500mm~600mm滑鞍及移動(dòng)部件總質(zhì)量500~1000kg滑鞍最大移動(dòng)速度15m/min移動(dòng)部件的定位精度由絲杠及伺服電機(jī)來(lái)保證,設(shè)計(jì)時(shí)可暫不考慮導(dǎo)軌用普通導(dǎo)軌,不能選用直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌摘要從20世紀(jì)中葉數(shù)控技術(shù)出現(xiàn)以來(lái),數(shù)控機(jī)床給機(jī)械制造業(yè)帶來(lái)了革命性的變化。數(shù)控加工具有如下特點(diǎn):加工柔性好,加工精度高,生產(chǎn)率高,減輕操作者勞動(dòng)強(qiáng)度、改善勞動(dòng)條件,有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化以及經(jīng)濟(jì)效益的提高。數(shù)控機(jī)床是一種高度機(jī)電一體化的產(chǎn)品,適用于加工多品種小批量零件、結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、精度要求較高的零件、需要頻繁改型的零件、價(jià)格昂貴不允許報(bào)廢的關(guān)鍵零件、要求精密復(fù)制的零件、需要縮短生產(chǎn)周期的急需零件以及要求100%檢驗(yàn)的零件。數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)及其應(yīng)用范圍使其成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)發(fā)展的重要裝備。本設(shè)計(jì)對(duì)數(shù)控機(jī)床的滑臺(tái)部分進(jìn)行了研究,報(bào)告了對(duì)我國(guó)數(shù)控機(jī)床的原理進(jìn)行了分析。關(guān)鍵詞:數(shù)控機(jī)床數(shù)控滑臺(tái)絲杠ABSTRACTFromthemid-twentiethcenturynumericalcontroltechnologytoemerge,NCmachinetoolsformechanicalmanufacturingindustryhasbroughttherevolutionarychange.NCmachininghasthefollowingcharacteristics:machiningflexibility,highmachiningaccuracy,productivityhigh,reducelaborintensity,theoperatortoimproveworkingconditions,behelpfulforproductionmanagementmodernizationandimprovetheeconomicbenefitsofthe.CNCmachineisakindofhighintegrationofmachineryproducts,applicabletosmallbatchprocessingvarietiesparts,thestructureisrelativelycomplicated,higheraccuracyoftheparts,theneedforfrequentdakenparts,expensivedon'tallowdiscardofthekeyparts,requirementsofprecisioncopyparts,needtoshortentheproductioncycleofurgentlyneededpartsand100%inspectionrequirementsofparts.Numerically-controlledmachinetool'scharacteristicsandapplicationscopemakeitbecomenationaleconomicandnationaldefenseconstructiondevelopmentimportantequipment.KEYWORDS:numericalcontrolmachineCNCSlipsetsscrew目錄摘要 2ABSTRACT 3第1章 數(shù)控滑臺(tái)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)方案 71.1 數(shù)控滑臺(tái)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 71.2 數(shù)控滑臺(tái)的總體設(shè)計(jì)方案 7第2章 滾珠絲杠副的計(jì)算 82.1 滾珠絲杠副支撐方式的選擇 82.2 絲杠導(dǎo)程P的確定 82.3 承載能力校核 8 切削力的計(jì)算 8 摩擦阻力F1的計(jì)算 9 承載能力校核 9 確定允許的最小螺紋底徑 10 初步確定滾珠絲杠副的規(guī)格代號(hào) 11 確定滾珠絲杠副預(yù)緊力 11 行程補(bǔ)償值與與拉伸力 11 確定滾珠絲杠副支承用的軸承代號(hào)、規(guī)格 12 滾珠絲杠副工作圖設(shè)計(jì) 12 傳動(dòng)系統(tǒng)剛度 13 剛度驗(yàn)算及精度選擇 15 驗(yàn)算臨界轉(zhuǎn)速 17第3章 交流伺服電機(jī)選擇計(jì)算 193.1 計(jì)算折算到電動(dòng)機(jī)軸上的負(fù)載慣量 193.2 計(jì)算折算到電機(jī)軸上的負(fù)載力矩 193.3 計(jì)算電動(dòng)機(jī)軸上的加速力矩Tap 203.4 計(jì)算橫向進(jìn)給系統(tǒng)所需要的折算導(dǎo)電劑軸上的各種力矩 203.5 選擇驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的型號(hào) 20第4章 數(shù)控滑臺(tái)結(jié)構(gòu)件的設(shè)計(jì) 224.1 導(dǎo)軌的設(shè)計(jì) 22 機(jī)床導(dǎo)軌的功用 22 導(dǎo)軌應(yīng)滿(mǎn)足的基本要求 22 導(dǎo)軌的選擇 23 數(shù)控機(jī)床常用的滑動(dòng)導(dǎo)軌 234.2 滑鞍的設(shè)計(jì) 244.3 滾珠絲杠螺母副與電機(jī)的連接 244.4 聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)與選擇 24 聯(lián)軸器的作用 24 聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)原理及型號(hào)選擇 25 聯(lián)軸器型號(hào)的選擇及其計(jì)算 27結(jié)論 28致謝 29參考文獻(xiàn) 30引言從20世紀(jì)中葉數(shù)控技術(shù)出現(xiàn)以來(lái),數(shù)控機(jī)床給機(jī)械制造業(yè)帶來(lái)了革命性的變化。數(shù)控加工具有如下特點(diǎn):加工柔性好,加工精度高,生產(chǎn)率高,減輕操作者勞動(dòng)強(qiáng)度、改善勞動(dòng)條件,有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化以及經(jīng)濟(jì)效益的提高。數(shù)控機(jī)床是一種高度機(jī)電一體化的產(chǎn)品,適用于加工多品種小批量零件、結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、精度要求較高的零件、需要頻繁改型的零件、價(jià)格昂貴不允許報(bào)廢的關(guān)鍵零件、要求精密復(fù)制的零件、需要縮短生產(chǎn)周期的急需零件以及要求100%檢驗(yàn)的零件。數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)及其應(yīng)用范圍使其成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)發(fā)展的重要裝備。進(jìn)入21世紀(jì),我國(guó)經(jīng)濟(jì)與國(guó)際全面接軌,進(jìn)入了一個(gè)蓬勃發(fā)展的新時(shí)期。機(jī)床制造業(yè)既面臨著機(jī)械制造業(yè)需求水平提升而引發(fā)的制造裝備發(fā)展的良機(jī),也遭遇到加入世界貿(mào)易組織后激烈的國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的壓力,加速推進(jìn)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展是解決機(jī)床制造業(yè)持續(xù)發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵。隨著制造業(yè)對(duì)數(shù)控機(jī)床的大量需求以及計(jì)算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)的飛速進(jìn)步,數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用范圍還在不斷擴(kuò)大,并且不斷發(fā)展以更適應(yīng)生產(chǎn)加工的需要。

目前,數(shù)控機(jī)床的發(fā)展日新月異,高速化、高精度化、復(fù)合化、智能化、開(kāi)放化、并聯(lián)驅(qū)動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化、極端化、綠色化已成為數(shù)控機(jī)床發(fā)展的趨勢(shì)和方向。本課題的總體思路是:在滿(mǎn)足基本傳動(dòng)的前提下,采用合理的傳動(dòng)方式,導(dǎo)軌采用合理的結(jié)構(gòu)形式,實(shí)現(xiàn)交流伺服電機(jī)——聯(lián)軸器——滾珠絲杠——絲杠螺母座——滑鞍。本設(shè)計(jì)要解決的主要問(wèn)題是伺服電機(jī)的型號(hào)的選擇,聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)與選擇,滾珠絲杠的設(shè)計(jì)及滑鞍的設(shè)計(jì)等問(wèn)題。數(shù)控滑臺(tái)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)方案數(shù)控滑臺(tái)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本章主要對(duì)數(shù)控滑臺(tái)的機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì),其機(jī)械結(jié)構(gòu)主要包括:交流伺服電機(jī)、聯(lián)軸器、滾珠絲杠、軸承、導(dǎo)軌、滑鞍等零部件的設(shè)計(jì)。所采用的機(jī)械結(jié)構(gòu)具有如下特點(diǎn):進(jìn)給系統(tǒng)采用進(jìn)給伺服電機(jī)直接帶動(dòng)滾珠絲杠,取消了齒輪減速機(jī)構(gòu),使機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,提高位移精度,減少傳動(dòng)誤差;軸承采用深溝球軸承,它主要承受徑向載荷,亦能承受一定的雙向軸向載荷,高轉(zhuǎn)速時(shí),可用來(lái)承受純軸向載荷,并且價(jià)格便宜。機(jī)床整體結(jié)構(gòu)的剛度較高,運(yùn)動(dòng)控制精確及傳動(dòng)平穩(wěn)。數(shù)控滑臺(tái)的總體設(shè)計(jì)方案對(duì)數(shù)控滑臺(tái)而言,主要是縱橫方向兩個(gè)坐標(biāo)的傳動(dòng),根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)要求,決定采用點(diǎn)位控制,用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng),這樣可以使控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單,成本低,調(diào)試維修容易,為確保數(shù)控系統(tǒng)的傳動(dòng)精度和工作平穩(wěn)性,此工作臺(tái)采用滾珠絲杠螺母副和滾珠滾動(dòng)導(dǎo)軌,為盡量消除齒側(cè)間隙。交流伺服電機(jī)--交流電動(dòng)機(jī)與直流伺服電機(jī)相比,交流電動(dòng)機(jī)輸出功率可比直流電動(dòng)機(jī)提高10﹪~70﹪,此外,交流電動(dòng)機(jī)的容量可比直流電動(dòng)機(jī)造得大,達(dá)到更高的電壓和轉(zhuǎn)速。現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床都傾向采用交流伺服驅(qū)動(dòng),交流伺服驅(qū)動(dòng)已有取代直流伺服驅(qū)動(dòng)之勢(shì)。聯(lián)軸器—采用機(jī)械式結(jié)構(gòu)的聯(lián)軸器,這種聯(lián)軸器的特點(diǎn)是大扭矩承載、高扭矩剛性和卓越靈敏度;免維護(hù)、超強(qiáng)抗油和耐腐蝕性;零回轉(zhuǎn)間隙;體積小巧的聯(lián)軸器,總長(zhǎng)度短,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。滾珠絲杠—選用的滾珠絲杠精度高,并通過(guò)使用高純凈度的合金鋼并采取特殊的表面熱處理方式,使產(chǎn)品具有優(yōu)異的耐久性。絲杠螺母座—采用徑向安裝尺寸小,安裝簡(jiǎn)便的絲杠螺母座。滾珠絲杠副的計(jì)算滾珠絲杠副支撐方式的選擇兩端固定的支承形式,選背對(duì)背60°角接觸推力球軸承絲杠導(dǎo)程P的確定絲杠導(dǎo)程的選擇一般根據(jù)設(shè)計(jì)目標(biāo)快速進(jìn)給的最高速度為Vmax、伺服電機(jī)的最高轉(zhuǎn)速Nmax、及電機(jī)與絲杠的傳動(dòng)比i來(lái)確定,基本絲杠導(dǎo)程應(yīng)滿(mǎn)足式為:PP:滾珠絲杠副的導(dǎo)程mmVmax:工作臺(tái)最高移動(dòng)速度mm/minNmax:電機(jī)最高轉(zhuǎn)速r/min已知:Vmax=15m/min=15000mm/minNmax=1500r/min因伺服電機(jī)與絲杠直聯(lián),i=1P=15000/1500=10mm車(chē)床改造中取整數(shù)所以取P=10mm承載能力校核切削力的計(jì)算Fc=0.67D1.5Fc:Ff:Fp=1:0.1:0.15式中,D為車(chē)床床身上的最大回轉(zhuǎn)直徑(mm)。Fc為垂直向的切削力(N)Ff為進(jìn)給方向上的分力(N)Fp為吃刀方向上的分力(N)D=500(mm)Fc=0.67*5001.5=7490.83NFf=0.1Fc=0.1*7490.83=749.08NFp=0.15Fc=0.15*7490.83=1123.62N摩擦阻力F1的計(jì)算溜板箱與導(dǎo)軌為滑動(dòng)摩擦,摩擦系數(shù)u(0.08~02)取u=0.1F1=(G+Fc)*u式中G--工作臺(tái)質(zhì)量設(shè)為800kgF1=(8000+7490.83)*0.1=1549.083N承載能力校核計(jì)算絲杠的最大動(dòng)載荷QCam=式中L——為滾珠絲杠的壽命系數(shù)(單位為1*)L=60NT/其中T為使用壽命時(shí)間(H),兩班制工作十年所以取T=20000,電機(jī)最大轉(zhuǎn)速N=3000——為硬度系數(shù)(HRC>=58時(shí)為1.0,等于55時(shí)為1.11,52.5時(shí)為1.35,50時(shí)為1.56,45時(shí)為2.40)因?yàn)镠RC=58,所以=1.0——載荷系數(shù)(平穩(wěn)或輕沖擊時(shí)為1.0~1.2中等沖擊時(shí)為1.2~1.5,較大沖擊時(shí)為1.5~2.5)機(jī)床屬于中等沖擊所以=1.2Cam額定動(dòng)載荷=Fp+F1=1123.62+1549.083=2672.703NL=60NT/=3600則Cam=49154.82N確定允許的最小螺紋底徑(1)估算絲杠允許的最大軸向變形量

①≤(1/3~1/2)重復(fù)定位精度

②≤(1/4~1/5)定位精度:最大軸向變形量

μm已知:工作臺(tái)的定位精度30μm,重復(fù)定位精度20μm

①=(6.67~10)μm

②=(6~7.5)μm取兩種結(jié)果的小值=6μm(2)估算最小螺紋底徑L=行程+安全行程+2*余程+螺母長(zhǎng)度+支承長(zhǎng)度1.1~1.2)行程+(25~30)取L=1.4*行程+30L0靜摩擦力F0=W已知:行程為600mm,W=8000N,μ=0.1代入得L=1020mmF0=800Nd2m=14.38mm初步確定滾珠絲杠副的規(guī)格代號(hào)由計(jì)算出的在樣本中取相應(yīng)規(guī)格的滾珠絲杠副FF6310-4Ph=10mmCa=51500>Cam=49154.82Nd=57.3mm確定滾珠絲杠副預(yù)緊力Fmax==Fp+F1=1123.62+1549.083=2672.703N則Fp=890.901N行程補(bǔ)償值與與拉伸力(1)行程補(bǔ)償值C已知溫度變化值Δt為2.5℃LU=工作臺(tái)行程+安全行程+2*余程=600+100+2*20=740mm故C=0.02mm(2)預(yù)拉伸力代入得Ft=1.95*2.5*57.3*57.3=12804.8N確定滾珠絲杠副支承用的軸承代號(hào)、規(guī)格(1)軸承所承受的最大軸向載荷FBmaxFBmax=Ft+0.5*Fmax=14141.15N(2)軸承類(lèi)型兩端固定的支承形式,選背對(duì)背60°角接觸推力球軸承(3)軸承內(nèi)徑

d略小于d2取d=55mm軸承預(yù)緊力FBP=1/3FBmax=4713.7N(4)軸承預(yù)緊力預(yù)加負(fù)荷≥FBP(5)按樣本選軸承型號(hào)規(guī)格

當(dāng)d=55mm

預(yù)加負(fù)荷為:≥FBP

所以選760211TNI軸承d=55mm預(yù)加負(fù)荷為40.5kN>FBP滾珠絲杠副工作圖設(shè)計(jì)(1)絲杠螺紋長(zhǎng)度Ls:Ls=Lu+2Le

由表二查得余程Le=20LS=740+40=780mm行程起點(diǎn)離固定支承距離L0L0=30mm兩固定支承距離L1L1=780+2*21=822mm絲杠全長(zhǎng)LL=864mm傳動(dòng)系統(tǒng)剛度(1)絲杠抗壓剛度

1)絲杠最小抗壓剛度Ksmin=6.6×10Ksmin:最小抗壓剛度

N/md2

:絲杠底徑L1

:固定支承距離Ksmin=2636.2N/m(2)絲杠最大抗壓剛度Ksmax=6.6

×10Ksmax:最大抗壓剛度

N/mKsmax=18742.1N/m(3)支承軸承組合剛度1)一對(duì)預(yù)緊軸承的組合剛度KBO=2×2.34KBO:一對(duì)預(yù)緊軸承的組合剛度

N/mdQ

:滾珠直徑

mmZ

:滾珠數(shù)Famax:最大軸向工作載荷

N

:軸承接觸角由樣本查出760211TNI軸承大于預(yù)加載荷dQ=7.144

Z=17

=60Kamax=8700N/mKBO=375N/m(4)支承軸承組合剛度由表13兩端固定支承Kb=2KBOKb=750N/mKb

:支承軸承組合剛度

N/m(5)滾珠絲杠副滾珠和滾道的接觸剛度KC=KCKC:滾珠和滾道的接觸剛度

N/mKC

:查樣本上的剛度

N/mFP

:滾珠絲杠副預(yù)緊力

NCa

:額定動(dòng)載荷

N由樣本查得:KC=1410N/m;Ca=3600N;FP=1000N得KC=920N/m剛度驗(yàn)算及精度選擇(1)=(2)(3)F0=(1)已知W1=8000N,=0.1F0=800NF0

:靜摩擦力

N:靜摩擦系數(shù)W1:正壓力

N(2)驗(yàn)算傳動(dòng)系統(tǒng)剛度KminKmin:傳動(dòng)系統(tǒng)剛度

N已知反向差值或重復(fù)定位精度為20Kmin=640>160(3)傳動(dòng)系統(tǒng)剛度變化引起的定位誤差=1.7m(4)確定精度

V300p

:任意300mm內(nèi)的行程變動(dòng)量對(duì)半閉環(huán)系統(tǒng)言,

V300p≤0.8×定位精度-定位精度為20m/300V300p<14.3m絲杠精度取為3級(jí)(5)

確定滾珠絲杠副的規(guī)格代號(hào)已確定的型號(hào):FF6310-4公稱(chēng)直徑:63

導(dǎo)程:10螺紋長(zhǎng)度:780絲杠全長(zhǎng):864P類(lèi)3級(jí)精度FF6130-4-P3

/864×780驗(yàn)算臨界轉(zhuǎn)速nc=f()×10nc:臨界轉(zhuǎn)速

n/minf:與支承形式有關(guān)的系數(shù)d2:絲杠底徑c2:臨界轉(zhuǎn)速計(jì)算長(zhǎng)度

mm由表14得f=21.9由樣本得d2=57.3由工作圖及表14得:Lc2=L1-L0=864-30=834nc=18041.3>nmax=1500滾珠絲杠副形位公差的標(biāo)支承方式簡(jiǎn)圖K2λf一端固定

一端自由0.251.8753.4一端固定

一端游動(dòng)23.92715.1二端支承13.1429.7二端固定44.73021.9交流伺服電機(jī)選擇計(jì)算計(jì)算折算到電動(dòng)機(jī)軸上的負(fù)載慣量計(jì)算滾珠絲杠的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量JrJr=0.77×D×L×10(㎏·㎡)Jr=0.77×57.3×864×10=7.17×10㎏·㎡(2)工作臺(tái)折算到絲杠上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量JCJC=()·M·10(㎏·㎡)=()·M·10(㎏·㎡)其中 M=800P=10則JC=1.27×10㎏·㎡(3)電動(dòng)機(jī)軸上總的負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Jd Jd=Jr+JC=8.44×10㎏·㎡=84.4㎏·㎝計(jì)算折算到電機(jī)軸上的負(fù)載力矩(1)計(jì)算切削負(fù)載力矩TCTC=其中 Fa=Fc=7490NL=0.01m=0.9則TC=13.25N·m(2)計(jì)算摩擦負(fù)載力矩TT=其中F=1549則T=2.74N·m(3)計(jì)算由滾珠絲杠的預(yù)緊力產(chǎn)生的附加負(fù)載力矩TtTt=·(1-)其中預(yù)緊力為890.9N則Tt=1.1N·m計(jì)算電動(dòng)機(jī)軸上的加速力矩TapTap=·(Jm+Jd)其中Jm=99㎏·㎝Jd=84.4㎏·㎝則Tap=17.98N·m計(jì)算橫向進(jìn)給系統(tǒng)所需要的折算導(dǎo)電劑軸上的各種力矩(1)計(jì)算空載啟動(dòng)力矩TqTq=Tap+(T+Tf)=17.98+2.74+1.1=21.82N·m(2)計(jì)算快進(jìn)力矩TkjTkj=T+Tf=2.74+1.1=3.84N·m(3)計(jì)算工進(jìn)力矩TgjTgj=Tc+Tf=13.25+1.1=14.35N·m選擇驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的型號(hào)(1)選擇電機(jī)的型號(hào)根據(jù)以上計(jì)算查表,選擇FANUCaM40/4000HVi型交流伺服電機(jī)其主要技術(shù)參數(shù)如下:輸出功率:5.5kW最大靜轉(zhuǎn)矩:40N·m最高轉(zhuǎn)速:4000r/min轉(zhuǎn)動(dòng)慣量:9.9×10㎏·㎡大于Jd=8.44×10㎏·㎡符合要求質(zhì)量:28kg(2)確定最大靜轉(zhuǎn)矩Ts由給出的機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)空載啟動(dòng)力矩Tq與所需的步進(jìn)電機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩Ts的關(guān)系可得=0.951Ts=22.98N·m本電動(dòng)機(jī)的最大靜轉(zhuǎn)矩為40N·m,大于Ts,可以在規(guī)定的時(shí)間里正常啟動(dòng)(3)驗(yàn)算慣量匹配為了使機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的慣量達(dá)到較合理的匹配,系統(tǒng)的負(fù)載慣量JL與伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Jm之比一般要滿(mǎn)足0.251因?yàn)?=0.85[0.25,1]所以滿(mǎn)足慣量匹配要求數(shù)控滑臺(tái)結(jié)構(gòu)件的設(shè)計(jì)導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)機(jī)床導(dǎo)軌的功用導(dǎo)軌在機(jī)器中十分重要,在機(jī)床中尤其重要。機(jī)床導(dǎo)軌的功用是起導(dǎo)向及支承作用,即保證運(yùn)動(dòng)部件在外力的作用下(運(yùn)動(dòng)部件本身的重量、工件重量、切削力及牽引力等)能準(zhǔn)確地沿著一定方向的運(yùn)動(dòng)。在導(dǎo)軌副中,與運(yùn)動(dòng)部件聯(lián)成一體的運(yùn)動(dòng)一方叫做動(dòng)導(dǎo)軌,與文承件聯(lián)成一體固定不動(dòng)的一方為支承導(dǎo)軌,動(dòng)導(dǎo)軌對(duì)于支承導(dǎo)軌通常是只有一個(gè)自由度的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)或回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)軌應(yīng)滿(mǎn)足的基本要求1.導(dǎo)向精度導(dǎo)向精度是指運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌沿支承導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)時(shí)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌的直線(xiàn)性及圓周運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌的真圓性,以及導(dǎo)軌同其它運(yùn)動(dòng)件之間相互位置的準(zhǔn)確性,影響導(dǎo)向精度的主要因素有:導(dǎo)軌的幾何精度,導(dǎo)軌的接觸精度及導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)形式,導(dǎo)軌和基礎(chǔ)件結(jié)構(gòu)剛度和熱變形,動(dòng)壓導(dǎo)軟和靜壓導(dǎo)軌之間油膜的剛度,以及導(dǎo)軌的裝配質(zhì)量等等。2.剛度導(dǎo)軌的剛度是機(jī)床工作質(zhì)量的重要指標(biāo),它表示導(dǎo)軌在承受動(dòng)靜載荷下抵抗變形的能力,若剛度不足,則直接影響部件之間的相對(duì)位置精度和導(dǎo)向精度,另外還使得導(dǎo)軌面上的比壓分布不均,加重導(dǎo)軌的磨損,因此導(dǎo)軌必須具有足夠的剛度o3.耐磨性導(dǎo)軌的不均勻磨損,破壞導(dǎo)軌的導(dǎo)向精度從而影響機(jī)床的加工精度的材料、導(dǎo)軌面的摩掠性質(zhì),導(dǎo)軌受力情況及兩導(dǎo)軌相對(duì)運(yùn)動(dòng)精度有關(guān)。導(dǎo)軌的選擇導(dǎo)軌的截面與組合如下圖所示:矩形三角形燕尾形圓形數(shù)控機(jī)床常用的滑動(dòng)導(dǎo)軌數(shù)控機(jī)床常用直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)滑動(dòng)導(dǎo)軌的截面形狀的組合形式主要有:三角形一矩形(圖7—38)矩形一矩形(圖7—39)。這兩種導(dǎo)軌的剛度高,承載能力強(qiáng),加工、檢驗(yàn)和維修方便。為提高低速性能,減少爬行,提高導(dǎo)軌壽命,在動(dòng)導(dǎo)軌上都貼有塑料帶。數(shù)控機(jī)床少用不貼塑的摩擦滑動(dòng)導(dǎo)軌。圖7—38a為開(kāi)式,沒(méi)有壓板,不能承受較大的翻轉(zhuǎn)力矩,圖7—38b是閉式,有壓板可以承受翻轉(zhuǎn)力矩,圖7—39a為窄式導(dǎo)向,工作臺(tái)由一條導(dǎo)軌的兩側(cè)導(dǎo)向;圖7—39b為寬式導(dǎo)向,由兩條導(dǎo)軌的內(nèi)側(cè)導(dǎo)向,兩個(gè)導(dǎo)向面的距離較大,熱膨脹時(shí)變形量大,須留較大的側(cè)向間隙,因而導(dǎo)向性不如窄式好?;暗脑O(shè)計(jì)概述滑鞍在數(shù)控機(jī)床中的作用是連接絲杠和工作臺(tái),它在數(shù)控機(jī)床中的作用是不可或缺的部件。他把絲杠的旋轉(zhuǎn)變?yōu)榛_(tái)的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。滾珠絲杠螺母副與電機(jī)的連接聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)與選擇方案1采用齒輪連接這種方法可以降低絲杠工作臺(tái)在系統(tǒng)中所占的比重,提高進(jìn)給系統(tǒng)的快速性??衫盟欧姍C(jī)高速底轉(zhuǎn)矩的特性。在開(kāi)環(huán)系統(tǒng)中還起到機(jī)械和電器的匹配作用。但是,傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單降低傳動(dòng)效率增加噪聲。傳動(dòng)級(jí)數(shù)的增加必將帶來(lái)傳動(dòng)部件間隙和摩擦的增加,從而影響進(jìn)給系統(tǒng)的性能。傳動(dòng)齒輪副的存在,在開(kāi)環(huán)和半閉環(huán)系統(tǒng)中,將影響加工精度。方案2采用連軸器連接直接連接這是一種最簡(jiǎn)單的連接,這種形式具有扭轉(zhuǎn)剛度。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)本身無(wú)間隙。傳動(dòng)精度。而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。安裝方便。在輸出扭矩要求在15-40Nm左右的中小型機(jī)床或高速加工機(jī)床中非常普遍。綜上所素,由于電機(jī)的最大靜轉(zhuǎn)矩為40N·m,所以采用方案2,用聯(lián)軸器直接連接聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)與選擇聯(lián)軸器的作用聯(lián)軸器屬于機(jī)械通用零部件范疇,用來(lái)聯(lián)接不同機(jī)構(gòu)中的兩根軸(主動(dòng)軸和從動(dòng)軸)使之共同旋轉(zhuǎn)以傳遞扭矩的機(jī)械零件。在高速重載的動(dòng)力傳動(dòng)中,有些聯(lián)軸器還有緩沖、減振和提高軸系動(dòng)態(tài)性能的作用。聯(lián)軸器由兩半部分組成,分別與主動(dòng)軸和從動(dòng)軸聯(lián)接。常用聯(lián)軸器有膜片聯(lián)軸器,鼓形齒式聯(lián)軸器,萬(wàn)向聯(lián)軸器,安全聯(lián)軸器,彈性聯(lián)軸器及蛇形彈簧聯(lián)軸器。聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)原理及型號(hào)選擇一般機(jī)械都是由原動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)機(jī)和工作機(jī)構(gòu)組成,這三部分必須聯(lián)接起來(lái)才能工作,而聯(lián)軸器就是把它們聯(lián)接起來(lái)的一種重要裝置。聯(lián)軸器主要用于兩軸之間的聯(lián)接,它也可用于軸和其它零件(卷筒、齒輪、帶輪等)之間的聯(lián)接。它的主要任務(wù)是傳遞扭矩。根據(jù)被聯(lián)接兩軸的相對(duì)位置關(guān)系,聯(lián)軸器可分為剛性、彈性和液力三種。剛性聯(lián)軸器用在兩軸能?chē)?yán)格對(duì)中,并在工作時(shí)不發(fā)生相對(duì)位移的地方;彈性聯(lián)軸器用在兩軸有偏斜或工作中有相對(duì)位移的地方;液力聯(lián)軸器是用液體動(dòng)能來(lái)傳遞功率,用在需要保護(hù)原動(dòng)機(jī)不遭過(guò)載損壞而又可空載起動(dòng)的地方。幾種常用的聯(lián)軸器:一、剛性聯(lián)軸器剛性聯(lián)軸器不具有補(bǔ)償被聯(lián)接兩軸軸線(xiàn)的相對(duì)偏移的能力,也不具備緩沖減震性能;但剛性聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜。適用于載荷平穩(wěn)、轉(zhuǎn)速穩(wěn)定、軸的剛性較大、且能保證被聯(lián)接兩軸軸線(xiàn)相對(duì)偏移極小的情況下。①凸緣式聯(lián)軸器

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