【马达型号】 解析微步进(1/5 最高速度 step) 度 Full/Half 【2MS-N28D32A】 1 μm 25【5KHz】1μm 5/2.5 μm mm/sec CXS-6030参数如表2.1.3和表2.1.4所示 表2.1.3 CXS-6030机械规格说明 台面移动荷重本体传动轨道 材质 表面kg 尺寸 量 重量方式 处理 kg 60×630 5 0.9 滚珠线性不锈化学0 mm 螺杆滚珠钢 镀镍 mm ?6,导引导程式 1mm 表2.1.4 CXS-6030精密度规格说明 MAX 二相解析度(脉冲) 空转 【马达型号】 解析微步进(1/5 最高速度 step) 度 Full/Half 【2MS-N28D32A】 1 μm 25【5KHz】1μm 5/2.5 μm mm/sec 行度 15μm 10μm 运动真直度 3 μm 单向定位精度 5 μm 往复定位精度 ±0.5 μm 平行度 运动平行度 15μm 10μm CYS-6020结构如图2.1.2所示 CXS-6030结构如图2.1.3所示
图2.1.2 CYS-6020 图2.1.3 CXS-6030 2.水平升降台的选型
6
因为电动滑台工作行程小、精密度高,有时需要工件能够有较大的行程,实现微细电解加工槽内的工件在竖直方向的大范围移动。所以在电解槽下加一个升降台,实现工件在竖直方向的大范围移动。由于滑台选购台湾GMT公司的,所以升降台优先选择同一个公司的。这样在运输和售后上都较选择不同生产厂家的产品方便,并且经过对比国内的生产厂家如:艾斯普斯精密机械有限公司、三益精密机械有限公司等的产品和价格,最后确定选择GMT的MZF-80快速升降台。该升降台具有:人力驱动手轮,螺杆旋转传动,螺牙移动带动平台(主要材料:黄铜)备有便携式的标准型和适合内置模式安装的滑块型;由于等长交叉式连杆连接上下台面,可以更好的保证上下台面的平行度;本升降台采用铝合金材料,重量轻,强度高,
不易变形,价格低廉,水密和风压都很好等优点。快速升降式-水平Z轴如右图2.2所示,规格参数如表2.2所示 图2.2 MZF-80 机械规格说明 单位:mm 台面尺荷重kg 本体重材质 表面处移动量 把手回平行度 寸 量kg 理 转一圈移动量 80×120 7 1.25 2 200μm 铝合金 黑色阳40 mm 极处理 表2.2 3.连接板、横梁、立柱结构及参数
根据电动滑台的尺寸,确定横梁和立柱,以及连接板尺寸。 连接板尺寸90×90×70mm,三维结构[12]如下图2.3.1,零件图[12,13,14,15]见附图1
7
图2.3.1 连接板
横梁尺寸300×90×10mm,三维结构如下图2.3.2,零件图见附图2
图2.3.2 横梁 立柱尺寸200×90×30mm,三维结构如下图2.3.3,零件图见附图3
图2.3.3 立柱 底板尺寸500×400×15mm,三维结构如下图2.3.4,零件图见附图4
8
图2.3.4 底板
4.电主轴和刀架参数
微细电解加工桌面机床电主轴内置电动机,就像本身就是个电动机一样,实现0传动。这种电主轴效率高、精度高、噪音小,而且材料精良、散热效果好。 微细电解加工桌面机床电主轴轴承采用高速轴承技术,技术成熟 ,更加的结实,更容易散失热量。微细电解加工桌面机床电主轴选用日本NSK- NR-2551 (主轴)如图2.4.1。
图2.4.1 NSK- NR-2551 (主轴) 刀架则是自己设计,三维造型见图2.4.2,采用铝合金材质,重量轻,强度高,不易变形,价格低廉,水密和风压都很好等优点。通过调节螺栓的长短进而调节刀架和电主轴配合的松紧。由于刀架可调节,使得电主轴的同轴度和垂直度可以手动调节,能够更好的保证了
电主轴的稳定性和精度。
图2.4.2刀架
9
(二)机床横梁、立柱以及连接板的校核 1.载荷重量校核
Z轴
重量MZ:0.90kg 载荷重量:5kg XY轴
重量MXY:1.56kg 载荷重量:4kg 连接板
体积:V1=[90×70+(90-8)×70+(90-8)2/2]×8=123216㎜3=123.22cm3 质量:M1=ρ1V1=7.85×123.22 =967.25g=0.97kg 刀架
体积:V2=70×100×8+50×30×8×2=80000㎜3=80cm3 质量:M2=ρ2V2=2.88×80=230.40g=0.23kg Z轴载荷:M2+M3=0.23+0.85=1.08<5kg
Z轴载荷满足要求。
XY轴载荷:M1+M2+M3+MZ=0.97+0.23+0.85+0.90=2.95kg<4kg XY轴载荷满足要求。
电动滑台载荷重量满足要求,故所设计的各部件在重量上满足要求。 2.连接板校核
根据理论力学和材料力学的相关分析可知危险截面为连接板和XY轴刚接触处横截面,故对其进行强度校核[16]。 (1)常规计算
接触处左侧L板质量:m1=(65×70×8+65×65/2×8)×10-3×7.85×10-3=0.42kg 接触处右侧L板质量:m2=0.97-0.42=0.55kg 接触处右侧总质量:m3=0.55+0.9+0.23+0.85=2.53kg (2)连接板受力分析 连接板受力如右图2.2.1所示 F1:连接板接触处右侧重量
F1=m2g=0.55×10=5.5N F2:Z轴电动滑台重量 F2=MZg=0.9×10=9N
F3:Z轴载荷
15 F1 40 F2 88 F3 M2+M3=0.23+0.85=1.08kg F3=(M2+M3)g=1.08×10=10.8N 图2.2.1 连接板受力分析图 弯矩:M=(1.08×88+0.9×40+0.55×15)×10×10=1.39N.m
-3
10