数控铣床传动系统设计模板再创新.docx
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1、数控铳床传动系统设计学院,机械工程学院专业:一机械维修和检测技术教育班级:姓学号:一指导教师,目录第一章立式数控铳床工作台(X轴)设计111概述11.2设计计算21.3滚珠丝杆螺母副的承载能力校验8I 4传动系统的刚度计算9II 5驱动电动机的选型与计算1016机械传动系统的动态分析13III 机械传动系统的误差计算与分析141. 8确定滚珠丝杠螺母副的精度等级和规格型号14第一章数控机床控制系统设错误!未定义书签。2. 1设计内容16总结与体会18参考文献18第一章立式数控铳床工作台(X轴)设计11概述1.1.1技术规定工作台、工件和夹具的总重量zw=860kg(所受的重力W=8600N),
2、其中,工作台的质量团=460kg(所受的重力W=46OON);工作台的最大行程4=56Omm;工作台迅速移动速度%a=15000zwniin;工作台采用滚动直线导轨,导轨的动摩擦系数=0.01,静摩擦系数0=0.01:工作台的定位精度为25?,反复定位精度为18加:机床的工作寿命为2023Oh(即工作时间为23年)。机床采用伺服主轴,额定功率4=5.5Aw,机床采用端面铳刀进行强力切削,铳刃直径D=IOOmm,主轴转速n=280z*/min,切削状况如表2-1所示。表2-1数控铳床I肉切削状况切削方式进给速度/(n/min)时间比例/(%)备注强力切削0.610主电动机满功率条件下切削一般切削
3、0.830粗加工精加工切削150精加工迅速进给1510空载条件下工作台迅速进给112总体方案设计为了满足以上技术规定,采用如下技术方案。(1)对滚珠丝杠螺母进行预紧;(2)采用伺服电动机驱动:(3)采用锥环套筒联轴器将伺服电动机与滚珠丝杆直连;(4)采用交流调频主轴电动机,实现主轴的无级变速。12设计计算12.1主切削力和其切削分力计算(1)计算主切削力3。根据已知条件,采用端面铳刃在主轴计算转速下进行强力切削(铳刃直径D=IOOmm)时,主轴具有最大扭矩,并能传递主电动机的所有功率。此时,铳刀的切削速度为若主传动链小J机械效率m=0.8,按式g=区FX1o3可计算主切削力FZ:(2)计算各切
4、削分力。根据数控技术课程设计表2-1可得工作台纵向切削力Fx、横向切削力Fc和垂向切削力Fv分别为表12工作台工作载荷与切向铳削力的经验比值切削条件比值对称端铳不对称端铳逆铳顺铳端铳(ae=(0.40.8)4,a,=0.10.2)RF0.300.400.600.900.150.30F/F:0.850.950.450.700.901.FJA0.500.550.50().550.500.551.2.2导轨摩擦力的计算(1)按数控技术课程设计(2-8a)式计靠在切削状态下的导轨摩擦力。工、Fv-一主切削力的横向切削分力(N)和垂向切削分力(N);W-一坐标轴上移动部件的所有重量(包括机床夹具和工件的
5、重量,N);一-摩擦系数,对于帖塑导轨,4=0.15:对于滚动直线导轨,4=0.01,本设计为滚动导轨,取=0.01;4-镶条紧固力(N),查数控技术课程设计表2-3得镶条紧固力力=75N,则表2-3镶条紧固力推荐值导轨形式主电动机功率kw2.23.75.57.5111518贴塑滑动导轨50080015002023250030003500滚动直线导轨254075100125150175(2)按数控技术课程设计(2-9a)式计算在不切削状态下的导轨摩擦力和导轨静摩擦力与1.2.3计算滚珠丝杆螺母副U勺轴向负载力(1)按数控技术课程设计(2TOa)式计算最大轴向负载力6,n,a(2)按数控技术课程
6、设计(2-11a)式计算最小轴向负载力工min1.2,4滚珠丝杆的动载荷计算与直径估算1)确定滚珠丝杆的导程根据已知条件,取电动机的最高转速max=15OOrmin,则由数控技术课程设计(2T6a)V式4=*工得:2)计算滚珠丝杆螺母副得平均转速和平均载荷(1)估算在多种切削方式下滚珠丝杆的轴向载荷。将强力切削时的轴向载荷定为最大轴向载荷EzmaX,迅速移动和钻馍定位时的轴向载荷定为最小轴向载荷Ennin。.般切削(粗加工)和精细切削(精加工)时,滚珠丝杆螺母副的轴向载荷工、6分别可按下列公式计算:并将计算成果填入表2-4o切削方式轴向载荷/N进给速度/(mmin)时间比例/(%)备注强力切削
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