（优秀毕业全套设计）数控火焰切割机的设计

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《（优秀毕业全套设计）数控火焰切割机的设计》修改意见稿

1、“.....通过改变垫片的厚度使螺母产生轴向位移，从而使两个螺母分别与丝杆的两侧面贴合。当工作台反向时，由于消除了侧隙，工作台会跟随的运动指令反向而不会出现滞后。•双螺母螺纹调隙用锁紧螺母消隙差齿式调整法图示为利用两个锁紧螺母调整预紧力的结构。两个工作螺母以平键与外套相联，其中右边的个螺母外伸部分有螺纹。当两个锁紧螺母转动时，正是由于平键限制了工作螺母的转动，才使得带外螺纹的工作螺母能相对于锁紧螺母轴向移动。间隙调整好后，对拧两锁紧螺母即可。结构紧凑，工作可靠，应用较广。•双螺母齿差调隙两个工作螺母的凸缘上分别切出齿数为的齿轮，且相差个齿，即，两个齿轮分别与两端相应的内齿圈相啮合，内齿圈紧固在螺母座上。设其中的个螺母转过个齿时，丝杆的轴向移动量为，则有则如果两个齿轮同方向各转过个齿，则丝杆的轴向位移为例当，时，......”。

2、“.....滚珠丝杆螺母副的安装滚珠丝杆螺母副所承受的主要是轴向载荷。它的径向载荷主要是卧式丝杆的自重。安装时，要保证螺母座的孔与工作螺母之间的良好配合，并保证孔与端面的垂直度等。这时主要是根据载荷的大小和方向选择轴承。另外安装和配置的形式还与丝杆的长短有关，当丝杆较长时，采用两支撑结构当丝杆较短时，采用单支撑结构。滚珠丝杠两端支撑形式图端固定，端自由适用于短丝杆及垂直丝杆。图端固定，端浮动端同时承受轴向力和径向力，另端径向力，当丝杆受热伸长时，可以通过端做微量的轴向浮动。图两端固定的支撑形式通常在它的端装有碟形弹簧和调整螺母，这样既能对滚珠丝杆施加预紧力，又能在丝杆热变形后保持不变的预紧力纵向滚珠丝杠副的设计及电机的选择.滚珠丝杠精度由于本系统要求达到的定位精度,根据此要求查阅滚珠丝杠样本,对于级精度丝杠,任意内导程允许误差为.,级精度丝杠的导程允差为.......”。

3、“.....即,因此,取滚珠丝杠精度为级,即级精度丝杠。.滚珠丝杠选择滚珠丝杠的名义直径滚珠的列数和工作圈数，应按当量动载荷选择。丝杠的最大载荷，为切削时的最大进给力加摩擦力最小载荷即摩擦力。由于此机床采用火焰切割所以切屑力忽略不计。本参数可估计工作台及能加工工件的最大重量为则钢的密度查表可得为。工作台的质量为则加工工件的质量带入数据可得.导轨材料选塑料铸铁摩擦系数为。故丝杠的最小载荷为丝杠的最大载荷为平均载荷为丝杠的最高转速为，工作台的最小进给速度为，故丝杠的最低转速为.，可取为。则平均转速为。丝杠使用寿命取，故丝杠工作寿命得丝杠的当量动载荷为查滚珠丝杠样本，选择型内循环浮动返回器双螺母对旋预紧滚珠丝杠副。名义直径，导程。额定动载荷为符合设计要求。轴向刚度。预紧力只要轴向载荷值不达到或超过预紧力的倍，就不必对预紧力提出额外的要求。此设计中丝杠最大载荷为......”。

4、“.....故合理使用。.丝杠支承选择本传动系统的丝杠采用端轴向固定，端浮动的结构形式如图固定端采用对接触的型角接触球轴承面对面组配，简支端支承采用型深沟球轴承，只承受丝杠的重力。.选择电机最大切削负载转矩的计算所选伺服电机的额定转矩应大于最大切削负载转矩。最大切削负载转矩可根据公式计算从前面的计算，已知最大进给力，丝杠导程，预紧力，查丝杠样本，滚珠丝杠螺母副的机械效率。因滚珠丝杠预加载荷引起的附加摩擦力矩查角接触推力球轴承组配技术条件，得单个轴承的摩擦力矩为，故对轴承的摩擦力矩。简支端轴承部预紧，其摩擦力矩可忽略不计。伺服电机于丝杠直联，其传动比。则最大切削负载转矩.负载惯量的计算伺服电机的转子惯量应与负载惯量相匹配。负载惯量可按以下次序计算。工件和工作台的最大质量为.折算到电机轴上的惯量丝杠的名义直径，长度.，丝杠材料钢的密度为。丝杠加在电机轴上的惯量联轴节加上锁紧螺母等的惯量......”。

5、“.....根据上述计算可初步选定伺服电机。可选型，其额定转矩为.转子惯量为。其最大转矩为。空载加速转矩计算当执行件从静止以阶跃指令加速到最大移动时，所需的空载加速转矩为空在加速时，主要克服惯性。总惯量加速时间通常取的倍，故带入数据可得为空载加速转矩不允许超过伺服电机的最大输出转矩由此可见所选电机满足设计要求。精度的验算机床的定位精度要求为.，其丝杠的导程误差为.。其余误差为伺服系统误差丝杠轴承的轴向跳动和在载荷作用下个机械环节弹性形变引起的位移误差等。伺服刚度伺服刚度为是伺服电机的增益，而则带入数据可得折合到工作台部件的直线刚度滚珠丝杠的拉压刚度丝杠为端轴向定位结构。其最小拉压刚度发生在工作台螺母离定位点最远的位置。直丝杠的行程则根据公式可计算得丝杠轴承的轴向刚度型轴承的钢球直径，钢球数......”。

6、“.....轴向外载荷为导轨摩擦力故轴向载荷为预加载荷与轴向外载荷之和。丝杠轴承轴向载荷刚度滚珠丝杠螺母副的接触刚度查样本手册得挠性联轴节扭转刚度查文献得折合到工作台部件的直线刚度为综合刚度计算出伺服刚度折算到工作台部件的直线刚度滚珠丝杠最小拉压刚度丝杠轴承轴向刚度滚珠丝杠螺母接触刚度折算到工作台部件直线刚度和联轴节刚度后，按弹簧串联原则合成求得综合刚度。故弹性变形加工中心的定位精度是在不切削空载条件下检验的，故轴向载荷仅为导轨的摩擦力。则定位误差验证滚珠丝杠在任意内的导程误差为，加弹性形变量，即为。再加上些次要因素，将不会超过要求的定位误差，能满足定位精度.的设计要求。.横向滚珠丝杠副的设计及电机的选择横向与垂直方向的滚珠丝杠的计算与电机的选择的计算过程与纵向的设计与计算过程相似，所以就简单叙述下过程......”。

7、“.....滚珠丝杠的计算滚珠丝杠应根据额定动载荷选用。滚珠丝杠的当量动载荷式中轴向工作载荷，当量载荷按单调式变化规律变化，各种转速使用机会相同时，为工作寿命，以转为单位，为丝杠转速为使用寿命，队数控机床可取如果轴向工作载荷和丝杠转速时变化的，应按当量轴向载荷和当量转速计算，器计算公式为如果考虑到实际运动中载荷的冲击和丝杠精度队寿命的影响，当量动载荷应为按上式求出当量动载荷后，查产品目录与相近的额定动载荷并使，然后由值确定滚珠丝杠副的型号和尺寸规格。滚珠丝杠的静载荷强度的计算低速运转是的滚珠丝杠副，应按最大轴向工作载荷，即按计算静载荷为选择依据。其计算公式为按上式求出静载荷后，查产品目录中与其相近的额定动载荷并使再由确定丝杠的型号和结构参数。电机的选用般考虑个问题最大切削负载转矩，不得超过电机的额定转矩折算到电机轴上的最大切削负载转矩。式中丝杠上的最大轴向载荷......”。

8、“.....电动机的转子惯量应与负载惯量相匹配。匹配条件为重型机床的负载惯量很大，如果电机与丝杠直联很难满足此条件。常用的办法是电机通过对齿轮降速后传动丝杠。负载惯量可按以下公式计算式中各旋动件的转动惯量各旋动件的角速度各直线运动件的质量各直线运动件的速度伺服电机的角速度实心圆柱体的转动惯量空心圆柱体的转动惯量式中质量，外径和孔径长度密度快速移动时，转矩不得超过伺服电机的最大转矩。当执行部件从静止状态的阶跃指令加速到最大移动速度时，所需要的转矩最大。其转矩为式中电机在执行部件快移时的转速加速时间加速时间通常为电动机机械时间常数的倍。可见伺服电机主参数是输出功率，这是区分其大小的公称值。但选择伺服电机时......”。

9、“.....综上所诉，横向的滚珠丝杠选用型参数为公称直径公称导程丝杠外径.螺纹底径.额定动载荷额定静载荷接触刚度电机选用型直流伺服电机主要参数为最高转速额定转矩.最大转矩转子惯量.垂直方向的丝杠和电机的型号为丝杠选用主要参数为公称直径公称导程丝杠外径.螺纹底径.额定动载荷额定静载荷接触刚度电机选用直流伺服电机参数为最高转速额定转矩.最大转矩.转子惯量.支承选用固定端选用型角接触球轴承面对面组配，简支端支承采用型深沟球轴承，只承受径向力。计算和验算步骤均与纵向相仿。经检验均能合理使用。联轴器的选用得出电机的传动力矩后，结合下图的工作系数表，确定矫正系数所选联轴器的型号为型滑块联轴器。第四章导轨机床上两相对运动部件的配合面组成对导轨副，不动的配合面为支撑导轨，运动的配合面为动导轨。导轨的主要功能是导和承载，为此，导轨副只允许具有个自由度......”。