橫向進給計算

1、該次畢業(yè)設計中我很有幸分在“數控車床小組”我所設計的課題為“數控車床橫向進給機構的設計(經濟型中檔精度數控機床)”。進行這一設計主要是為了進一步地提高數控車床橫向進給機構的定位精度、重復定位精度以及改造手動進給裝置以使其能夠可靠地運行。而且通過這次畢業(yè)設計也可以檢驗自己的學習情況鍛煉自己對今后的學習和工作也有一定程度上的幫助。信息時代的高新技術流向傳統(tǒng)產業(yè)，引起后者的深刻變革。作為傳統(tǒng)產業(yè)之一的機械工業(yè)，在這場新技術革命沖擊下，產品結構

2、和生產系統(tǒng)結構都發(fā)生了質的躍變，微電子技術、微計算機技術的高速發(fā)展使信息、智能與機械裝置和動力設備相結合，促使機械工業(yè)開始了一場大規(guī)模的機電一體化技術革命。隨著計算機技術、電子電力技術和傳感器技術的發(fā)展，各先進國家的機電一體化產品層出不窮。機床、汽車、儀表、家用電器、輕工機械、紡織機械、包裝機械、印刷機械、冶金機械、化工機械以及工業(yè)機器人、智能機器人等許多門類產品每年都有新的進展。機電一體化到各方面的技術已越來越受關注，它在改善人民生活

3、、提高工作效率、節(jié)約能源、降低材料消耗、增強企業(yè)競爭力等方面起著極大的作用。在機電一體化技術迅速發(fā)展的同時，運動控制技術作為其關鍵組成部分，也得到前所未有的大發(fā)展，國內外各個廠家相繼推出運動控制的新技術、新產品。主要有全閉環(huán)交流伺服驅動技術（FullClosedACServo）、直線電機驅動技術（LinearMotDriving）、可編程序計算機控制器（ProgrammableComputerController，PCC）和運動控制卡（

4、MotionControllingBoard）等幾項具有代表性的新技術。數控機床是一種高科技的機電一體化產品是綜合應用計算機技術、精密測量及現在機械制造技術等各種先進技術相結合的產物。數控機床作為實現柔性制造系統(tǒng)、計算機集成制造系統(tǒng)和未來工廠自動化的基礎已成為現在制造技術中不可缺少的生產手段是機電一體化技術的重要組成部分。隨著科學技術的迅速發(fā)展數控技術的應用范圍日益擴大。數控機床已成為現在機械制造業(yè)中的主要技術裝備。數控機床作為機電一體

5、化的典型產品，在機械制造業(yè)中發(fā)揮著巨大的作用，很好地解決了現代機械制造中結構復雜、精密、批量小、多變零件的加工問題，且能穩(wěn)定產品的加工質量，大幅度地提高生產效率。經濟型中檔精度數控車床主要用于對中小型軸類、盤類以及螺紋零件的加工，這些零件加工工藝要求機床應完成的工作內容有：控制主軸正反轉和實現其不同切削速度的主軸變速；刀架能實現縱向和橫向的進給運動，并具備在換刀點自動改變四個刀位完成選擇刀具；冷卻泵、潤滑泵的啟停；加工螺紋時，應保證主軸

6、轉一轉，刀架移動一個被加工螺紋的螺距或導程。數控車床的進給系統(tǒng)包括橫向進給系統(tǒng)(X軸)和縱向進給系統(tǒng)(Y軸)它們是由伺服電機經同步齒形帶傳動驅動滾珠絲杠螺母副機構來實現刀架的運動。根據GBT164621996《數控臥式車床精度檢驗》機床的位置精度包括重復定位精度、反向偏差和定位精度。當機床的中心距DC=3000mm時其重復定位精度X軸0.007mmZ軸0.020mm反向偏差X軸為0.006mmZ軸為0.012mm定位精度X軸為0.016

7、mmZ軸為0.050mm?？梢钥闯鲞M給軸設計與主軸設計相比具有相同的重要性。因而進給軸的設計應從動、靜兩方面充分考慮位置精度才能達到該標準的要求。對于X軸，由于其位置誤差值復映在零件加工尺寸上為直徑值，故放大了2倍，X軸移動質量不大，要求的快移速度較低，因而要求X軸應有更高的位置精度。因X軸滾珠杠直徑比Z軸小，長度短，并且采用降速傳動，使得折算在X軸電機上的轉動慣量減小。因此，X軸的設計應著重以達到所要求的位置精度為主要矛盾進行設計，而

8、選用的電機扭矩比Z軸小些。為了達到這目標，X軸應從提高重復定位精度、反向偏差及定位精度三個方面，從設計上解決。在數控車床進給系統(tǒng)的設計中根據橫向、縱向的不同精度要求不同移動質量及轉動慣量等特點分當需手動進給時滾花手柄2的開口槽就插到滾珠絲杠的固定銷46中將螺釘45緊到手柄2的相應圓槽中這樣轉動滾花手柄2就可帶動滾珠絲杠實現手動進給。當不用手動進給時松開螺釘45將滾花手柄2出使開口槽與滾珠絲杠的固定銷分開再將螺釘45緊到手柄2的相應圓槽中

9、此時手柄2與滾珠絲杠脫開了。在方案一中由于在機動進給時套8仍在轉動不安全。用內六角扳手時在作螺紋的反向運動時會使內六角螺釘松動而不能使手動進給可靠進行。在方案二中在機動進給時滾花手柄不再轉動使車床的安全可靠性得以加強。同時這樣做也使得在車床檢驗后的工作過程中不至于被他人轉動手柄而破壞現場工作狀態(tài)。在方案一中采用步進電機起精度受到一定程度上的限制。因為本設計要求中檔精度所以在方案二中改用交流伺服電機以提高相應的精度。并且在方案二中以同步帶

10、傳動代替方案一中的連接套其益處在參考文獻［4］106107頁中可以見到這里就不再重復了。1.2總體設計方案的確定總體設計方案的確定經總體設計方案的比較和論證后確定的經濟型中檔精度數控車床橫向進給機構設計的總體方案示意圖如裝配圖001所示。該橫向進給機構既可以進行機動進給也可以進行手動進給。該橫向進給機構采用交流伺服電機驅動經同步齒形帶傳動驅動滾珠絲杠轉動從而實現數控車床的橫向進給運動。刀架采用LD1型列電動刀架。2橫向進給機構的設計與計

11、算橫向進給機構的設計與計算橫向進給機構設計與計算的主要內容有:滾珠絲杠副的設計計算及選型、同步帶的設計計算與選型、同步帶輪的選擇、交流伺服電機的計算及選型、導軌副的選擇、自動轉位刀架的選擇。繪制橫向進給機構的裝配圖以及各零件圖等。2.1已知條件已知條件(1)、床身上最大回轉直徑:400mm；(2)、加工最大工件長度:1000mm；(3)、快移速度:X軸4mminZ軸8mmin；(4)、定位精度:X軸0.035mmZ軸0.04mm；(5)