ck6136车床进给系统的设计毕业论文(编辑修改稿)

ck6136车床进给系统的设计毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

横向 主电机功率 ： 7KW 三江学院 2020届本科生毕 业设计（论文） 3 第二章 总体方案的设计 总体方案的设计要求 （ 1） CK6136 车床的定位，纵向和横向进给功能，因此，选择数控系统甚至轮廓控制系统。 （ 2） CK6136 车床可以确保必要的加工精度应简化结构，降低成本，该计划是进给系统采用步进电机的开环控制系统。 （ 3）设计自动回转刀架的控制电路。 （ 4）纵向进给与横向进给是两套单独的传动链，是由步进电机和滚珠丝杠螺母副构成，它们的传动比应当知足机床所要求的分辨率。 （ 5）以确保传动精度和进给系统的稳定性，滚珠丝杠螺母应磨擦小，传动效率高，应预紧部件，提高传动刚度和释放时间间隔。 （ 6）可用于减小塑 料导轨，导轨的摩擦。 （ 7）机械结构部分注意装配的工艺性，应该考虑正确的装配顺序，保证安装、调试和拆卸方便，需要常常调整的部位调整应该方便。 进给系统的组成 数控机床的进给伺服体系由启动把持单位、驱动元件、机械传动部件、实行件、检测反应关键等组成。 启动把持单位和驱动元件构成伺服驱动体系。 机械传动部件与实行元件组成了机械传动系统。 检测元件和反馈电路构成了检测系统。 进给伺服体系按把持方法差别分为开环系统与闭环系统。 闭环控制方式经常是有位置反应的伺服系统。 据位置的检测装配地点位置的差别，闭环体系 又可以分为半闭环系统与全闭环系统。 半闭环体系有将位置检测装配装在丝杠端头与装在电机轴端两种范例。 前者包括在位置环的螺杆，其机械传动部分的位置环的全套外。 全闭环体系的位置检测装配是安置在工作台上其机械传动部件全部是被包含是在位置环以内的。 开环体系的定位精度比闭环系统的定位精度低，可是构造简朴、做事靠得住和造价便宜。 由于考虑到感化定位精度的机械传动装配的磨损、惯性和间隔的生计，是以开环系统的精度与快速性对比差。 全闭环体系控制精度高，并且快速性能好，可是由于机械传动部件在把持环内，是以系统 的动静机能不仅取决于启动装配的构造和参数，还与机械传动部件的刚度、阻尼特征、惯性、间隔与磨损等要素有很大的干系，是以须对机电部件的构造参数举行综合考虑才可以满意体系请求。 是以全闭环体系对机床的请求比拟高，并且造价也比较高昂。 闭环体系中选用的位置检测装配有如下几种：感应同步器、扭转变压器、磁尺、脉冲编码器、光栅尺与激光干涉仪等等。 三江学院 2020届本科生毕 业设计（论文） 4 CK6136 车床进给系统的总体设计 本次设计的 CK6136 车床的进给系统是采用步进电机为伺服元件来驱动纵横向工作台的进给运动。 是以本次进给体系计划用的是夹杂步进电 机和联轴器直连启动的滚珠丝杠螺母副。 并且采取开环系统。 如图 21 所示 图 21 CK6136车床的进给结构图的总体设计 刀架的设计 CK6136 车床用的是自动换刀装置。 这个装置是保留一定数量的工具，可以完成自动转换工具。 该装置由控制系统和换刀装置。 转塔式数控车床是一种最简单的换刀。 随着科学技术的飞速发展，数控车床和逐渐发展和完善旋转切削刀具的自动更换装置，扩大了换刀次数，换刀动作更迅速。 有刀库自动换刀装置占地面积小，安全可靠，换刀时间短，刀具 储存足够的重复定位精度的工具。 CK6136车床的刀架为数控自动刀架，它能满意车床的机能和精度的请求。 所以，本次设计将重点针对刀架正反转功能的实现进行控制电路相关设计。 三江学院 2020届本科生毕 业设计（论文） 5 第三章 进给伺服系统机械部分设计与计算 机械结构总体设计 机械零件主要 CK6136 进给系统的设计 : 挂轮架、进给箱、溜板箱、溜板 刀架等。 CK6136 车床挂轮架系统：原挂轮主动轴处有光电脉冲发生器。 CK6136 车床进给箱：纵向进给步进电机与齿轮箱 CK6136 车床齿轮箱是衔接滚珠丝杠的，滚珠丝杠的另外一端 支承座是安置在车床尾座端原轴承座的部份上。 CK6136 车床溜板箱部份：滚珠丝杠中心支撑架、螺母和部分操纵按钮。 CK6136 车床横溜板箱部份：横向进给滚珠丝杠螺母副与横向进给步进电机与齿轮减速箱总成安置在横溜板后部而且和滚珠丝杠连接。 CK6136 车床刀架：采用六工位卧式自动回转刀架。 进给系统机械部分计算与选型 纵车外圆 主切削力 Fz ，按经验公式得 : ZF = = =4576 N 按切削力各分力比例： ::1:: YXZ FFF XF =4576 =1144 N YF =4576 =1830 N 横切端面 主切削力 )(NFZ 可取纵切的 1/2. 228821 ZZ FF N 然后走刀切削阻力，阻力也粗略计算，按比例 : ZF : YF : XF =1:: YF =2288 =572 N 三江学院 2020届本科生毕 业设计（论文） 6 XF =2288 =915 N 滚珠丝杠螺母副的计算和选型 滚珠丝杠螺母副的计划先要选取构造的范例：最初肯定滚珠轮回方法和滚珠丝杠副的预紧方法。 在确定结构类型，然后确定计算技术和其他参数，包括铅，球化 J，公称直径0d（螺纹直 径 1d），精度等级和列数 K 滚珠轮回的方法能分为外循环和内循环两个大类，外循环又可以分为螺旋槽式和插管式。 本设计采用的是螺旋周期。 本实用新型的优点：工艺简单，螺母的外直径：小尺寸。 缺点：螺旋槽与通孔不易正确的链接，珍珠是钢，耐磨性差。 有几个副的预紧方法滚珠丝杠螺母螺钉预紧力：双，双螺母齿轮差速器预紧，双螺母垫片式预压，预紧力和干扰球单螺母变螺距的预紧等。 这种双螺母拧紧结构设计，其特点：结构紧凑，工作可靠，轧辊磨损可以随时调整 ，预紧力不是很准确，更普遍的应用。 纵向进给丝杠 1）计算进给率引力 mF (N) 对重力率由滚珠丝杠主要摩擦和切削力切削时的切削力和导轨运动部件的权重函数。 所以它的数值大小和导轨的型式有关。 纵向进给为综合型导轨 由前所知： XF =1144 N ZF =4576 N G =1100 N K = 39。 f = 得： mF (N)= K XF + 39。 f ( ZF +G) = 1144+ (4576+1100) 2224 N 在此式中 K — 因考虑到颠复力矩感化的实行全体 ,故归纳导轨取 K=。 39。 f — 滑动导轨的摩擦系数为 ～。 G — 溜板及刀架重力 : G =1100 N. 三江学院 2020届本科生毕 业设计（论文） 7 2）计算最大动载荷 c 一 个直径滚珠丝杠，应确保作用在轴向载荷，在滚道转后旋转 1000000 螺丝有无点蚀现象。 此 轴向负载的最大值能够称为该滚珠丝杠能经受的最大动负载c ，可用下式估计： c = mwFfL3 L =61060 Tn 01000L un s 式中 0L 滚珠丝杠类型，原发性 = 6 毫米； su — 在最大切削力下的进给速率，能够取的最高无上进给速度的 ( 21 ～ 31 ),这里 su =； T — 使用寿命 ,按 15000h。 wf — 运 转系数，可以按一般运转取得： wf =～。 L 寿命，以 106 转为 1个单位。 将数据分别带入上式得： 01000L un s = 6  =50r/min L =61060 Tn=610 150005060 =45 c mwFfL3 =345 2224=9493 N 3）滚珠丝杠螺母副的选型 根据最大动载荷的计算与丝杠，查机械设计手册，应选择 G 系列 25063 滚珠丝杠，滚珠 3 1， 3 级，公称直奔 25mm，导致 6 毫米，精细的动态负载率为12097N，大于 c ，是符合要求的。 4）传动效率计算 滚珠丝杠螺母副的传动效率如下式： η =)( tgtg 把公称直径0d=25mm，导程 0L =6㎜，代进  =arctan[ 0L /(0d)]，得出丝三江学院 2020届本科生毕 业设计（论文） 8 杠螺旋升角  = 224。 将摩擦角 =10′，代入η =)( tgtg 得： η =)( tgtg=)39。 1039。 224( 39。 224  tg tg 5）刚度验算 定位精度和进给系统的活动和轴向滚珠丝杠的变形影响的城市，所以多个触发器的轴向变形下的数字：螺旋拉伸或收缩变形；滚珠和罗纹滚道间的打仗变形；反向滚珠丝杠变形的铅量的变化引起的；变形和螺母座与轴承座。 最终一种经常是滚珠丝杠副体系刚度的薄弱环节，可 是变形量计算比拟艰巨，据它的精度请求构造上尽可能加强它的刚度而不作计较。 于是滚珠丝杠副刚度的验算紧要前三种的变形量，它们的和该当不大于机床精度请求容许变形量的一半，不然，就该思考采用比拟大直径的滚珠丝杠副。 开始是画出纵向进给滚珠丝杠支承方法如图 31 所示。 最大牵引力是 2224 N，轴承支持间距为 L =658mm，丝杠螺母和轴承均要举行预紧，预紧力是最大轴向负荷的 31。 图 31 纵向滚珠丝杠支承图 （ 1）拉 /压变形量 1。