五轴高速加工中心进给部件结构设计+CAD图纸(3)
时间:2017-06-02 13:31 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
2.3导轨设计 导轨一般可分为滑动导轨和滚动导轨两种。 滑动导轨具有结构简单、制造方便、接触刚度大等优点。但传统滑动导轨摩擦阻力大，磨损快，动、静摩擦系数差别大，低速时易产生爬行现象。目前数控机床已几乎不采用传统滑动导轨，而是采用带有耐磨粘贴带覆盖层的滑动导轨和新型塑料滑动导轨。它们具有摩擦性能良好和使用寿命长等特点。滚动导轨的优点是摩擦系数小，动、静摩擦系数很接近，不会产生爬行现象，可以使用油脂润滑。 这次设计中采用的是滚动直线导轨。 第3章 进给系统设计 数控机床的进给系统必须保证由数控装置发出的控制指令转换成速度符合要求的相应角位移或直线位移，带动运动部件运动。根据工件加工的需要，在机床上各运动坐标的数字控制可以是相互独立的，也可以是联动的。总之，数控机床对进给系统的要求集中在精度、稳定、和快速响应三个方面。为满足这种要求，首先需要高性能的伺服驱动电动机，同时也需要高质量的机械结构与之匹配。为提高进给系统机械结构性能主要采取措施有：1.提高系统机械结构的传动刚度2.采用低而稳定的摩擦传动副 数控机床进给系统多采用刚度高摩擦因数小而稳定的滚动摩擦副，如滚珠丝杠螺母副、直线滚动导轨等。3.惯量匹配 最佳惯量匹配目的是为保证伺服驱动电机的工作性能和满足传动系统对控制指令的快速响应的要求。4.提高传动件精度 高质量的机械传动配合与高性能的伺服电动机使现代数控机床进给系统性能有了大幅度提高。 立式加工中心的进给伺服系统特别是进给系统的传动精度及效率是性能的重要组成部分。为了保证加工中心进给伺服系统工作的精度、刚度和稳定性，对进给系统结构的要求是高精度、高刚度、低摩擦和低惯量，设计过程中要尽可能的增大驱动力矩，提高传动效率，消除反向间隙，增强自动平衡等。 拟定的主要参数如下: 工作台尺寸（长X宽）: 工作台行程（X向）: 工作台行程（Y向）: 主轴头垂直行程（Z向）: 主轴端面距工作台面距离: 主电机功率: 主轴转速范围（无级调速）: 主轴最大输出扭距: 主轴最大轴向抗力: 工作台承重: 坐标定位精度: X: ，Y/Z: 3.1 Y轴（纵向）传动部分的设计 设计过程中，采用步进电动机和滚珠丝杆副。步进电动机与丝杆之间的传动采用齿轮一级传动式，在设计步进电动机与丝杆的连接时，尽量减少传动间隙。轴承采用能达到精度要求的。 3.1.1 切削力的计算 采用的进给机械简图如图所示： 切削功率 ： 由《机床设计手册》可知切削功率： （3—1） 式中 ——主轴电动机功率， = ； ——主传动系数总功率，一般为 ，取 = ； ——进给系统功率系数，取 = 则 = = 切削功率应按在各种加工情况下经常遇到的最大铣削力（或转矩）和最大切削转速（或转速）来计算。若按最大切削速度来计算，取切削速度 ，根据公式： = （3—2）式中 ——主切削力（ ）； (责任编辑：qin) |