Mt --切削时折算到电机轴上的切削负载力矩。 Ma=
Jn?10?4 (N2m) (5—25) 9.6T 式中;T为时间常数T=0.025s 当n=nmax时,Mamax=Ma; nmax =
VmaxiL?2000?4.17 =834r/min 010 M.58?834amax=
79.6?0.025?10?4
=2.764(N2m)=276.4(N2cm)
当n=nt时,Mat=Ma;
nt?n主fiL
0 =
100?0.3?4.1710
=12.51 (r/min) M7.58at=
?10?49.6?0.025
=0.0395 (N2m)=3.95(N2cm)
M?f'wL0f2??i 当η=0.8, f`=0.16时; M100?1f?0.16?2?3.14?0.8?4.17
=7.64(N2CM)
当?FxL00=0.9时: M0=
6??i?1??20?
=
282.7?16?3.14?0.8?4.17?1?0.92?
=0.854(kgf2cm)=8.54(N2cm) Mt=
FxL02??i
5—26) (5—27)
(5—28)5—29)
5—30)
(
(
(=
282.7?1
2?3.14?0.8?4.17=13.5(kgf2cm)=135(N2cm)
从而求得,快速空载启动所需力矩 M=Mamax+Mf+M0 =276.4+7.64+8.54 =294.88 (N2CM ) 切削时所需力矩 M=Mat+Mf+M0+Mt
=3.95+7.64+8.54+135
=155 (N2cm)
快速进给时所需力矩 M=Mf+M0 =7.64+8.54 =16.18 (N2CM )
由以上分析计算可知,所需最大力矩Mmax发生在快速启动时,即: Mmax=294.88 (N2CM ) 4)、步进电动机的最大静转矩Tjm 为。
Tjm? ?T0Tmax? (5—31) 0.8660.4?0.866294.88
0.866?0.4 =851.3 (N2CM ) 5)、步进电动机的最高频率计算; fmax?Vmax2000??3333.3 (HZ) (5—32)
60??p60?0.01电动机采用三相六拍的工作方式,经综合考虑,选用110BF003型的直流步进电动机能满足要求。 <一> 横向进给系统的设计与计算 1、进给系统的设计内容
经济型数控车床改造的横向进给系统的设计比较简单,一般是步进电动机经减速后驱动滚珠丝杠,使刀架横向运动。步进电动机安装在大拖板上,用发兰盘将步进电动机和机床大拖板连接起来,以保证
其同轴度,提高传动精度。
横向进给系统设计的主要内容有:滚珠丝杠副的设计计算及选择、减速比的确定及减速箱的设计、步进电动机的选择等。 2、横向进给系统的设计计算 (1)、已知条件:
1)、纵向脉冲当量 δy=0.0005mm/脉冲; 2)、纵向最高进给速度 Vfymax=1m/min;
3)、C618车床工作台质量 w=40kg=4000N(根据图形尺寸粗略计算)。 4)、时间常数 T=25ms (2)、横向进给切削力Fx的确定 根据《机床设计手册》可知;
横向进给量为纵向的1/2--1/3 ,取1/2,则切削力约为纵向的1/2。
Fz=0.534712.4=2356.2(N) Fx=0.5Fz=0.632356.2=1178.1(N)
(3)、滚珠丝杠的设计计算
滚珠丝杠在工作中承受轴向负载,使得滚珠和滚道型面间产生接触应力;对滚道型面上某一点,是交变接触应力。在这种交变应力的作用下,经过一定的应力循环次数后滚珠和滚道型面产生疲劳损伤,从而使得滚珠丝杠丧失工作性能,这是滚珠丝杠破坏的主要形式。在设计滚珠丝杠副的时候,须保证能够它在一定的轴向负载的作用下,在回转10转后,滚道上虽然受滚珠压力,但不应有点蚀现象发生,此时所能承受的轴向负载成为这种滚珠丝杠能承受的最大动负载Q。
滚珠丝杠副已经标准化,因此滚珠丝杠副的设计归结为滚珠丝杠副型号的选择。 1)、强度计算;
F?kFX?f'(FZ?W) 式中:K=1.4; f’=0.2,得;
F?1.4?1178.1?0.2?(2356.2?400)=2200.5 (N) 寿命值; Li?最大负载;
6
60niti60?15?15000??13.5 661010 此处省略 NNNNNNNNNNNN字。如需要完整说明书和设计图纸
等.请联系 扣扣:九七一九二零八零零 另提供全套机械毕业设计下
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第六章 自动转位刀架的选择设计
在总体方案论证中提到自动转位刀架是数控机床不可或缺的一部分。
一、数控车床刀架的基本要求
数控车床的刀架是机床的重要组成部分。刀架用于夹持切削用的刀具,在一定程度上,刀架的结构和性能体现了机床的设计和制造技术水平,所以有如下要求:
①转位准确可靠,工作平稳安全; ②按最短线路就近选择,转位时间短; ③重复定位精度高;
④防水、防屑,密封性能优良; ⑤夹紧刚性高,适宜重负荷切削。
二 、自动转位刀架的选择
在本设计中,因设计时间等因素,设计者七绝顶引进常州武进数控设备厂生产的LD4-I型四工位自动刀架,而不对其做具体设计。该型自动刀架具有重复定位精度高、工作刚性好、使用寿命长、工艺性好等特点。下面对该刀架相关内容做一简要分析说明: <一>LD4--I型自动刀架的技术参数
表6.1 LD4--I型自动刀架的技术参数 型号 C618 刀位数 4 电机功率 120 w 电机转速 1400r/mm 夹紧力 0.5 上、下刀体尺寸 1623162 1923192 <二>LD4--I型自动刀架的技术指标
表6.2 LD4--I型自动刀架的技术指标 重 复 定 位 精 度 ≤0.005 mm <三>工作原理
在经济型数控车床上大都使用的是四方或六方转位刀架,按其工作原理可分为:螺旋转位刀架,十字槽转位刀架,凸台棘爪式转位刀架,电磁式转位刀架,以及夜压式转位刀架。
本设计中选用的LD4-I型四工位转位刀架是一种螺旋转位刀架,其工作原理大致如下: 微机发出换刀信号,刀架控制箱继电器动作;电机正转,通过减速机构和升降机构将上刀体上升至一定位置时,离合转盘起作用,带动上刀体旋转到所选刀位,发讯盘发出刀位信号,刀架控制箱继电器使电机反转,反靠初定位;上刀体下降,齿牙盘啮合,完成精定位,并通过蜗轮蜗杆,锁紧螺母使刀架固紧。当夹紧力达到预先条好的状态时,过流继电器动作,切断电源,电机停转并向微机发出信号,开
工 作 可 靠 性 >30000次 90 2.9 换刀时间 (s) 180 3.4 270 3.9