数控铲磨床纵向进给系统的设计（全套完整有CAD）㊣精品文档值得下载

数控铲磨床纵向进给系统的设计（全套完整有CAD）

由公式.可得.额定动载荷由于要求机床最大工作速度为,工作时最大速度为考虑到丝杠及电机的转速及实际中铲磨床中丝杠的导程，初选丝杠的导程为因此滚珠丝杠工作时的最高转速。所以丝杠的工作速度较高。由公式.其中工况系数额定动载荷轴向载荷的取值参见表.表.工况系数使用条件无冲击的平稳运动般情况冲击和振动情况通过查表可知般情况下取.。机床工作台重，且滚动导轨的摩擦系数为，这里取.。切削力为，此次设计对丝杠螺母施加预紧力，预紧力为轴向载荷的三分之，为最大轴向载荷。解得数控机床的使用寿命由公式.得百万转由于数控机床对滚珠丝杠副的刚度有较高要求，故选择螺母时要注重其刚度的保证。此处选择插管式外循环的端法兰双螺母形式，且螺母取.列以保证丝杠的刚度要求。汉江机床厂系列丝杠的具体参数以及相关尺寸如下图.，图.所示图.滚珠丝杠尺寸图图.汉江机床厂滚珠丝杠根据动载荷和公称导程值得核对最后选取的滚珠丝杠的型号。传动效率校核.式中螺旋升角摩擦角般为取，滚动摩擦系数取.计算得.﹥.故传动效率合格。.轴承的计算和选型轴承部分丝杠的直径为。推力球轴承的选型推力轴承的选取时轴向载荷按最大轴向载荷选取，来保证轴承达到相应的强度。由轴承的计算公式.式中轴承所受载荷基本额定动载荷预期计算寿命轴承的转速已知.代入后可得查阅机械零件手册和选取代号为的推力球轴承，具体参数见表.所示表.轴承参数轴承代号其它尺寸安装因此，本次设计采用滚珠丝杠，由于丝杠有专业的生产厂家生产，并且有相应的国家标准，因此在选择时我参考了汉江机床厂生产的相关产品，并对丝杠两端固定部分做了必要的设计。丝杠的安装形式有四种端固定，端自由两端游动端固定，端游动两端固定。选择两端固定的安装形式，其特点是刚度最高，只要轴承无间隙，丝杠的轴向刚度为端固定的倍丝杠般不会受压，无压杆稳定问题，固有频率比端固定的高可以预拉伸，预紧拉伸后可见小丝杠自重的下垂和热补偿膨胀。检系统的选取伺服系统可分为开环控制系统半闭环控制和闭环控制系统。开环控制系统中，没有反馈电路，不带检测装置，指令信号是单方向送的。指令发出后，不再反馈回来，故称开环控制。开环系统主要由步进电机驱动。闭环控制系统具有装在机床移动部件上的检测反馈元件，用来检测实际位移量，能补偿系统的误差，因而伺服控制精度高。闭环系统多采用直流伺服电机或交流伺服电机驱动。半闭环控制系统与闭环系统不同，不直接检测工作台的位移量，而是用检测元件出驱动轴的转角，再间接推算出工作台实际的位移量，也有反馈回路，其性能介于开环系统和闭环系统之间。由于本次设计中，要求定位分辨率，故采取全闭环系统来保证定位分辨率，提高加工工件的加工精度。导轨的选定导轨是数控机床的重要部件之，它在很大程度上决定数控机床的刚度，精度和精度保持性。其中直线滚动导轨副是在滑块与导轨之间放入适当的钢球，使滑块与导轨之间的滑动摩擦变为滚动摩擦，在很大程度上降低了二者之间的运动摩擦阻力与滑动导轨相比较滚动导轨具有以下优点运动灵敏度高，滚动导轨的摩擦系数远小于滑动导轨，并且滚动导轨动静摩擦力之差很小，随动性极好，即驱动信号与机械动作滞后的时间间隔极短，有益于提高数控系统的响应速度和灵敏度。无论实在高速还是低速运动，滚动导轨的摩擦系数基本上不变，般滚动导轨运动时没有爬行现象。定位精度高，般滚动导轨的重复定位误差为.滑动导轨般为.因此滚动导轨能实现高定位精度和重复定位精度。加工精度和稳定的加工质量的关键部件,以伺服电机减速装置滚珠丝杠副滑动导轨等组成的闭环传动系统能保证系统获得较高的精度刚度和稳定性,使之满足数控系统的要求。数控机床与普通机床相比,增加了功能,提高了性能,简化了结构.较好地解决形状复杂精密小批量及形状多变零件的加工问题。能获得稳定的加工质量和提高生产率，其应用越来越广泛，但是数控的应用也受到其他条件限制数控机床价格昂贵，次性投资巨大，中小企业常是心有余而力不足目前，各企业都有大量的普通机床，完全用数控机床替换根本不可能，而且替代下的机床闲置起来又会造成浪费在国内，订购新数控机床的交货周期般较长，往往不能满足生产急需通用数控机床对类具体生产项目有多余功能。数控机床具有定的自动化能力，以实现额定的加工工艺目标。这工作早在世纪年代已经在开始迅速发展，并有专门企业经营这门业务。目前，国外已发展成为个新兴产业部门，从美国日本等工业化国家的经验看，机床的数控化改造也必不可少，如日本的大企业中有的机床经过数控化改造，中小企业则达。在美国有许多数控专业化公司为世界各地提供数控化改造业务。中国是拥有多万台机床的国家，其中大部分是多年积累生产的普通机床，自动化程度低。要想在近几年用自动和精密设备更新现有机床，不论是资金还是中国机床制造厂的能力都是办不到的，因此，普通机床的数控化改造大有可为，它适合中国的经济水平生产水平和教育水平，已成为中国设备技术改造的主要方向之。机床数控化的优点改造闲置设备，能发挥机床原有的功能和改造后的新增功能，提高了机床的使用价值，可以提高固定资产的使用效率适应多品种小批量零件生产自动化程度提高专业性强加工精度高生产效率高降低对工人的操作水平的要求数控改造费用低经济性好数控改造的周期短，可满足生产急需。普通机床如等是金属切削加工最常用的类机床。普通机床刀架的纵向和横向进给运动是由主轴回转运动经挂轮传递而来，通过进给箱变速后，由光杠或丝杠带动溜板箱纵溜箱横溜板移动。进给参数要靠手工预先调整好，改变参数时要停车进行操作。刀架的纵向进给运动和横向进给运动不能联动，切削次序也由人工控制。检测元件与反馈电路组成检测系统。由于各种数控机床所完成的加工任务不同，它们对进给伺服系统的要求也不尽相同，但通常可概括为以下几方面可逆运行速度范围宽具有足够的传动刚度和高的速度稳定性快速响应并无超调高精度低速大转矩。机床的进给传动系统般均采用进给伺服系统。这也是数控机床区别于普通机床的个特殊部分。进给伺服系统按其控制方式不同可分为开环系统和闭环系统。闭环控制方式通常是具有位置反馈的伺服系统。根据位置检测装置所在位置的不同，闭环系统又分为半闭环系统和全闭环系统。半闭环系统具有将位置检测装置装在丝杠端头和装在电机轴端两种类型。前者把丝杠包括在位置环内，后者则完全置机械传动部件于位置环之外。全闭环系统的位置检测装置安装在工作台上，机械传动部件整个被包括在位置环之内。开环系统的定位精度比闭环系统低，但它结构简单工作可靠造价低廉。由于影响定位精度的机械传动装置的磨损惯性及间隙的存在，故开环系统的精度和快速性较差。全闭环系统控制精度高快速性能好，但由于机械传动部件在控制环内，所以系统的动态性能不仅取决于驱动装置的结构和参数，而且还与机械传动部件的刚度阻尼特性惯性间隙和磨损等因素有很大关系，故必须对机电部件的结构参数进行综合考虑才能满足系统的要求。因此全闭环系统对机床的要求比较高，且造价也较昂贵。闭环系统中采用的位置检测装置有脉冲编码器旋转变压器感应同步器磁尺光栅尺和激光干涉仪等。机床的进给伺服系统中常用的驱动装置是伺服电机。伺服电机有直流伺服电机和交流伺服电机之分。交流伺服电机由于具有可靠性高基本上不需要维护和造价低等特点而被广泛采用。直流伺服电动机，因此这些产品在国际国内市场上缺乏竞争了，这直接影响了企业的生存和发展。所以必须提高机床的数控化率。在过去的几十年，虽然金属切削的基本原理变化不大，但随着社会生产力的发展，要求制造业向自动化和精密化方向发展，而刀具材料和电子技术的进步，特别是微电子技术电子计算机的技术进步，运用到控制系统中，既能帮助机床的自动化，又能提高加工精度。这些都要求对旧机床进行改造。另外，在经济方面，用机床的数控改造比更新设备节约的资金。再加上市场的原因，由于目前机床市场供给无法满足大量的机床设备的更新需要，因此更显示出机床数控改造的必要性。数控改造相对于购置数控机床来说，能充分发挥设备的潜力，改造后的机床比传统机床有很多突出优点，由于数控机床的计算机有很高的运算能力，可以准确的计算出每个坐标轴的运动量，加工出较复杂的曲线和曲面。其计算机有记忆和存储能力，可以将输入的程序记忆和存储下来，然后按程序规定的顺序自动去执行，从而实现自动化。数控机床只要更换个程序，就可以实现另工件的加工，从而实现“柔性自动化”。改造后的机床不像购买新机那样，要重新了解机床操作和维修，也不了解能否满足加工要求。改造可以精确计算出机床的加工能力，另外，由于多年使用，操作者对机床的特性早已了解，操作和维修方面培训时间短，见效快。另外，数控改造可以充分利用现有地基，不必像购入新机那样需要重新构筑地基，还可以根据技术革新的发展速度，及时地提高生产设备的自动化水平和档次，将机床改造成当今水平的机床。由于铲磨床已经停止生产，因此将传统的铲磨床进行数控化改造很有必要。数控机床不但技术上具有先进性，同时在应用上比其他传统的自动化改造方案有较大的通用性和可用性，且投入费用低，用户承担得起。由于自投入使用以来取得了显著的技术经济效益，已成为我国设备技术改造中主要方向之，也为我国传统机械制造技术朝机电体化技术方向过渡的主要内容之。.数控机床的优点相对于传统机床，数控机床有以下明显的优越性提高生产率。数控,磨床,纵向,进给,系统,设计,毕业设计,全套,图纸数控铲磨床纵向进给系统的设计摘要铲磨床是滚刀成型铣刀等复杂刀具的精加工机床。由于传统铲磨床加工精度下降生产效率低，工人劳动强度大，本设计对传统铲磨床的纵向进给机构进行数控化改造来改善其上述不足之处。通过对目前工厂中传统的铲磨床进行研究，参考数控机床的相关文献，了解铲磨床纵向进给部分的工作原理，并深入分析铲磨床在加工的过程中各个零部件的受力情况，按寿命计算选择了丝杠的尺寸规格，并校核了额定动载荷传动效率刚度，最终选择了汉江机床厂生产的滚珠丝杠。通过对主轴受力的分析选择了用推力球轴承承受轴向力，用深沟球轴承承受径向力的形式。