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X52K進給系統(tǒng)經濟型數(shù)控改造設計
目錄
1.概述 1
1.1技術要求 1
1.2總體設計方案 2
2.滾珠絲杠螺母副的選型和計算 2
2.1主切削力及其切削分力計算 2
2.2導軌摩擦力的計算 3
2.3計算滾珠絲杠螺母副的軸向負載力 3
2.4滾珠絲杠的動載荷計算與直徑估算 3
3.工作臺部件的裝配圖設計 7
4.滾珠絲杠螺母副的承載能力校驗 8
4.1滾珠絲桿螺母副臨界壓縮載荷的校驗 8
4.2滾珠絲桿螺母副臨界轉速的校驗 8
4.3滾珠絲桿螺母副額定壽命的校驗 8
5.計算機械傳動系統(tǒng)的剛度 9
5.1機械傳動系統(tǒng)的剛度計算 9
5.2滾珠絲杠螺母副扭轉剛度的計算 10
6.驅動電動機的選型與計算 10
6.1計算折算到電動機軸上的負載慣量。 10
6.2計算折算到電動機軸上的負載力矩 11
6.3 計算坐標軸折算到電動機軸上的各種所需力矩 12
6.4選擇驅動電動機的型號 13
7.確定滾珠絲杠螺母副的精度等級和規(guī)格型號 13
7.1確定滾珠絲杠螺母副的精度等級 13
7.2滾珠絲杠螺母副的規(guī)格型號 14
8. 設計總結 14
9.參考文獻 14
1. 概述
由上面的介紹可以看出，如今對現(xiàn)有普通機床的數(shù)控化改造具有十分重要的意義。本課題設計重點則是對X52K銑床縱向傳動機構的數(shù)控化改造，該X52K型普通銑床主要用于加工中小型零件的平面、成型表面及具有一定斜度的平面。經改造后與原來機床加工相比可實現(xiàn)其自動化銑削，且具有高精、高效及加工產品范圍廣等特點。具體研究內容如下：
（1）對普通銑床X52K的基本機械傳動結構進行了解分析；
（2）對數(shù)控機床的基本機械傳動結構及電氣控制系統(tǒng)結構進行詳細分析；
（3）系統(tǒng)的總體方案設計，研究其各個部分的設計原理，擬定設計方案；
（4）系統(tǒng)的詳細設計，對機械傳動系統(tǒng)的設計和控制系統(tǒng)的設計等；
（5）總結自己的設計理念及設計思路，得出本課題的設計流程。
1.1技術要求
數(shù)控銑床的切削狀況
切削方式
進給速度
時間比例（%）
備注
強力切削
0.6
10
主電動機滿功率條件下切削
一般切削
0.8
30
粗加工
精加工切削
1
50
精加工
快速進給
20
10
空載條件下工作臺快速進給
1.2總體設計方案
為了滿足以上技術要求，采取以下技術方案：
（1） 工作臺工作面尺寸（寬度×長度）確定為400mm×1200mm。
（2） 工作臺導軌采用矩形導軌，在與之相配的動導軌滑動畫面上貼聚四氟乙烯導軌板。同時采用斜鑲條消除導軌導向面的間隙，在背板上通過設計偏心輪結構來消除導軌背面與背板的間隙，并在與工作臺導軌相接觸的斜鑲條接觸面上和背板接觸面上貼膜。
（3） 對滾珠絲杠螺母副采用預緊，并對滾珠絲杠進行拉伸預。
（4） 采用伺服電動機驅動。
（5） 采用膜片彈性聯(lián)軸器將伺服電動機與滾珠絲杠連接。
2.滾珠絲杠螺母副的選型和計算
2.1主切削力及其切削分力計算
（1）計算主切削力Fz。
根據已知條件，采用端面銑刀在主軸計算轉速下進行強力切削（銑刀直徑D=125mm），主軸具有最大扭矩，并能傳遞主電動機的全部功率，此時銑刀的切削速度為：（已知機床主電動機的額定功率為5.5kw，主軸計算轉速n=310r/min。）
根據公式得刀具的切削速度為：
取機床的機械效率為：，則由式得主切削力：
（2）計算各切削分力
工作臺的縱向切削力、橫向切削力和垂向切削力分別為
2.2導軌摩擦力的計算
在切削狀態(tài)下坐標軸導軌摩擦力的計算可以查課程設計指導書：
（1）根據式（2-8a）計算在切削狀態(tài)下的導軌摩擦力。此時導軌動摩擦系數(shù)，查表2-3得鑲條緊固力,則
（2）按式（2-9a）計算在不切削狀態(tài)下的導軌摩擦力和
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