大尺寸多工步自动推料进给装置及控制数据管理系统设计摘要相应的指示灯亮，操作同第步进给。在出现紧急情况时，按下“急停”按钮，系统立刻停止进给。待紧急情况排除后，可以继续进给。第五章大尺寸多工步自动推料进给装置的结构设计．丝杠的选型计算及其校核滚珠丝杠螺母机构是回转体运动与直线运动相互转换的传动装置,它具有下列特点。摩擦损失小传动效率高滚珠丝杠螺母机构的传动效率可达,是普通华东丝杠螺母机构的倍,而驱动转矩仅为华东丝杠螺母机构的四分之。运动平摩擦力小灵敏度高低速时无爬行由于主要可以存在是滚动摩擦,不仅动静摩擦系数都很小,且其差值很小,因而启动转矩小,动作灵敏,即使在低速情况下也不会出现爬行现象。轴向刚度高反省定为精度由于可以完全消除丝杠与螺母之间的间隙并可以实现滚珠的预紧,因而轴向刚度高,反向时无空行程,定位精度高。磨损小,寿命长,维护简单使用寿命是普通滑动丝杠的倍。传动具有可逆性,不能自锁由于摩擦系数小,不能自锁,因而使该机构的传动具有可逆性,即不仅可以把旋转运动转化为直线运动,而且还可以把直线运动转化为旋转运动。由于不能自锁,在些场合,如传动垂直运动时必须附加制动装置或防止逆转的装置,以免工作台等因自重下降。同步性好用几套相同的滚珠丝杠副同时传动几个相同的部件或装置时,可获得较好的同步性。有专业厂生产,选用配套方便滚珠的循环方式分为内循环和外循环。滚珠在循环过程中与丝杠始终保持接触称为内循环。内循环的优点是回路短滚珠数目少流畅性好摩擦损失小传动效率高且径向尺寸紧凑轴向刚度高。但此种循环方式不能用于多头螺纹传动,会珠器的槽形复杂,需要用三坐标数控铣床加工。滚珠在循环回路中与丝杠脱离接触的称为外循环。外循环回路结构形式的不同可分为螺旋槽式,插管式,盖板式等,螺旋槽式滚珠循环回路转折平缓,便于滚珠循环,同时结构简单,加工方便,因此在数控机床中广泛应用。插管式滚珠螺母是利用插入螺母的管道作为回珠槽,加工方便,但管道突出于螺母外,径向尺寸较大。数控磨床是高精度的磨床在各方面的要求都比较高,而且要结构紧凑,因此比较适合于用内循环的滚珠循环方式。滚珠丝杠的安装加工中心的仅给系统要求获得较高的传动精度,除了加强滚珠丝杠螺母机构本身的刚度外,滚珠丝杠的正确安装及其支撑的结构刚度也是不可忽视的因素.滚珠丝杠螺母机构安装不正确以及支撑刚度不足,还会使滚珠丝杠的寿命大大下降.数控凸轮轴磨床要求具有高精度和高进给速度,因此常采用端固定,端游动以及两端固定的丝杠安装形式。端固定端游动对于高精度,中等转速较长的卧式安装丝杠,为了防止热变形造成丝杠伸长的影响,常采用端固定的支撑方式,如图所示。这种支撑形式的特点安装时需保持螺母与两端支撑同轴,故机构复杂,工艺较困难丝杠的轴向刚度比两端低丝杠有热膨胀的余地,即丝杠固定端承受径向力和两个方向的轴向力,而另端只承受径向力,并能做微量轴向浮动。两端固定对于高精度,高转速的滚珠丝杠应当采取两端固定的方式,如图所示.为了给丝杠施加预紧力,可采用两端固定方式,并可在丝杠端安装碟形弹簧和调整螺母,既能对丝杠施加预紧拉力,又能够让弹簧来补偿丝杠的热变形,保持预紧力几乎不变。端固定端游走两端固定图丝杠支撑的方式这种支撑的刚度最高,只要轴承无间隙,丝杠的轴向刚度为端固定的四倍。安装时要保持螺母和两端的支撑座同轴,故结构复杂,工艺较困难，丝杠般不会受压,无压杆稳定问题,固有频率比端固定要高，可以预拉伸,预拉伸后可减少丝杠自重的下垂和补偿热膨胀,但需套预拉伸机构,结构及工艺都比较复杂，要进行预拉伸的丝杠,其目标行程应略小于公称行程,减少量等于拉伸量。因此这种形式适用于刚度和位移精度要求高的场合。丝杠的支撑轴承应采用滚珠丝杠专用轴承,这是种特殊的向心推理球轴承,其接触角度增大到度。增加滚珠数目并相应减少了滚珠直径,使轴向刚度增大到普通向心推理球轴承的两倍。该轴承出厂后以调好预紧力,使用极其方便.若选用通用轴承,可采用向心推力轴承或向心球轴承同推力球轴承的组合,般会增加轴承支座的结构尺寸,增加轴承的摩擦力和发热。丝杠两端轴承座孔与滚珠螺母空应保证严格同轴度,同时要保证滚珠螺母与座孔的配合良好以及孔对端面的垂直度,保证轴承支座和螺母支座的整体刚度局部刚度接触刚度等。本次设计中选用的滚珠丝杠型号为汉江机床厂型滚珠丝杠副，公称直径为,导程。采用两端支撑的支撑方式。该丝杆的额定载荷为动载，静载，设定丝杆转速为，最大工作载荷的计算工作台推料尺寸最大为,所推板材的最大厚度为，则板材的重量为.由于滚珠是钢所以，经查得，钢钢的摩擦系数是.，摩擦力为.得进给方向载荷，横向载荷,垂直载荷采用的是综合导轨,.,最大动载荷的计算滚珠丝杆的寿命载荷系数硬度系数.滚珠丝杆副的最大共组载荷得经比较丝杆的额定动载荷远大于实际最大动载荷，故丝杆可用。传动效率的计算丝杆的螺旋升角.度摩擦角，般取分.丝杆的拉伸或者压缩变形量最大工作载荷,单位为丝杆两端支撑间的距离，单位为丝杆的弹性模量，钢的.丝杆按底径确定的截面积单位为转矩，单位为丝杆按底径确定的截面积惯性矩，单位为.其中