半闭环数控车床进给系统机械结构设计

图书分类号：密级：毕业设计(论文)半闭环数控车床进给系统机械结构设计AHalfClosedLoopNCLatheFeedSystemMechanicalStructureDesign学生姓名班级学院名称专业名称指导教师2013年月日XXX学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用或参考的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标注。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。论文作者签名：日期：年月日XXX学位论文版权协议书本人完全了解XXX关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：本校学生在学习期间所完成的学位论文的知识产权归XXX所拥有。XXX有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的纸本复印件和电子文档拷贝，允许论文被查阅和借阅。XXX可以公布学位论文的全部或部分内容，可以将本学位论文的全部或部分内容提交至各类数据库进行发布和检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。论文作者签名：导师签名：日期：年月日日期：年月日摘要从上世纪开始，伴随着计算机技术，电子领域的飞跃发展，是自动化技术日益成熟，与此同时呢，高科技的发展使数字信号来改变实际运动成为可能，这成为数控技术飞跃发展的前提。就数控车床来说的话，进给系统的数控化，大大的提高了加工的质量。半闭环控制系统是是一种伺服的（俗称反馈）的系统，这个反馈的系统可以反映出丝杠运动的偏差，可以改变运动信号，来使得运动更加的准确，提高运动的精度。当然了，作为伺服的反馈系统，不仅仅只有半闭环一种，同样有开环，闭环等方式，那么由于半闭环的反馈具有稳定性，准确性等优点，使得它更加广泛的呗选为数控机床的反馈方式。我的毕业设计的题目为半闭环数控车床的进给部位，机械结构方面的设计，很明白，重点在于对其进给部分的设计，作为数控车床，进给方向可以分为X、Z向，本设计将一一的对各个方向进行计算选型，以求能够使得自己设计的系统能够满足实际要求，进给系统对于数控车床来说的话，可是相当重要的，因为它是影响加工精度和质量的关键位置，更高精度的进给系统能够使得加工的精度，质量飞跃，是具有重大意义的。本设计还就进给部位的其他结构进行选择和计算，通过计算，校核等，还确定了，诸如滚珠丝杠，联轴器，电机的选择等。力求将自己的设计理念符合实际，实现自己的价值。关键词:半闭环数控系统；滚珠丝杠螺母副；伺服电动机AbstractSincethelastcentury,withthecomputertechnology,therapiddevelopmentofelectronics,automationtechnologyisincreasinglymature,atthesametime,thedevelopmentofhigh-techmadeitpossibletodigitalsignaltochangetheactualmovement,thisbecomesthepremiseoftheleapdevelopmentofnumericalcontroltechnology.Fornumericalcontrollathe,feedsystemofnumericalcontrol,greatlyimprovethequalityoftheprocessing.Ishalfclosedloopcontrolsystemisakindofservosystem(commonlyknownasfeedback),thefeedbacksystemcanreflectthedeviationofscrewmotion,canchangethemotionsignal,tomakethemotionmoreaccurately,improvetheaccuracyofmovement.,ofcourse,asthefeedbackservosystem,itisnotonlyahalfclosedloop,therearealsoopenloopandclosedloop,soasaresultofthehalfclosedloopfeedbackhasthestability,theadvantagesofaccuracy,makingitmorewidelybaielectedfeedbackwayofncmachinetools.Thetopicofmygraduationdesignforahalfclosedloopfeedpositionofthenumericalcontrollathe,thedesignofthemechanicalstructure,clear,focusedonthedesignofthefeedpart,asaCNClathe,directionoffeedcanbedividedintotheX,Z,thisdesigncalculationandselectionwillbeonebyoneforeachdirection,tomaketheirowndesignofthesystemcanmeetthepracticalrequirements,feedsystemfornclathe,butquiteimportant,becauseitisthekeyfactoraffectingthequalityofmachiningprecisionandtheposition,thehigherprecisionfeedingsystemcanmakemachiningprecision,qualityleap,isofgreatsignificance.Thisdesignalsohasotherstructureofthefeedpartsselectionandcalculation,bycalculatingandchecking,etc.,alsodetermined,suchasballscrew,coupling,thechoiceofmotor,etc.Strivetogivetheirdesignideainlinewiththeactual,realizetheirownvalue.Keywords:halfclosedloopNCsystemBallscrewnutpairServomotor全套图纸外文翻译扣扣:1411494633目录TOC\o"1-3"\h\u22886摘要 轴承的校验计算，其基本额定动载荷值必须满足以下要求：式（4.19） 其中轴向当量动载荷=预紧力+轴向载荷，即当量动载荷，则。由以上可知，因此所选择的轴承7008AC/DF满足校核要求。4.3本章小结该章内容主要对滚珠丝杠的详细计算，选型，校核，达到了要求，顺便把轴承的计算，选型，校核也完成了。5伺服电机和联轴器的选择5.1伺服电机的选择伺服电机（或执行电机）是一种执行器被广泛应用于自动控制系统和计算进给设备。根据实用电流不同分为直流伺服电机和交流伺服电机。伺服电动机有以下三个显著特点：（1）启动转矩大；（2）操作范围广；（3）无自转现象。5.1.1纵向进给系统电机选用确定理论动态预紧转矩根据《机械设计手册》知式（5.1）式中因滚珠丝杠5级精度取；确定最大动态摩擦力矩根据《机械设计手册》知式（5.2）式中因滚珠丝杠5级精度取，则（3）确定驱动最大负载所耗转矩式（5.3）（4）确定支承轴承所需启动扭矩查轴承表，对于的轴承，式（5.4）（6）（7）电机的选用根据以上计算的扭矩，，其额定转矩为。5.1.2横向进给系统电机选用（1）确定理论动态预紧转矩根据《机械设计手册》知式（5.5）式中因滚珠丝杠5级精度取；（2）确定最大动态摩擦力矩根据《机械设计手册》知式（5.6）式中因滚珠丝杠5级精度取，则（3）确定驱动最大负载所耗转矩式（5.7）（4）确定支承轴承所需启动扭矩查轴承表，对于的轴承，（5）确定驱动滚珠丝杠副所需扭矩式（5.8）（6）电机的额定扭矩（7）电机的选用根据以上计算的扭矩，选择电机型号为DHOG-2-7-1.1/1.5-4-1500的伺服电机，其额定转矩为。5.2联轴器的选择1压圈2联接套3、5球面垫圈4柔性片6锥环图5-1挠性联轴器因为相对与弹性耦合振动是可取的弹性元件,弹性套筒销柱耦合。耦合和凸缘联轴器的结构是相似的,只是使用的列组弹性套管针而不是连接螺栓。由于弹性套筒茧形传动扭矩,这样可以起到减轻震动的效果。弹性套筒材料通常采用耐油橡胶,网状,使其截面形状,为了提高它的灵活性。半管接头通常使用这种材料HT200、35钢材料多用和接合销。5.2.1横向联轴器的选用根据电动机转矩的大小和界面选择弹性套筒LT5列销耦合、力矩评级,允许速度、转动惯量。可以确定额定的转矩，可用的转速以及转动惯量分别如下：。5.2.2纵向联轴器的选用根据电动机的转矩和两个接口尺寸选择,选择LT6列弹性套筒销联轴器,容许速度是额定转矩、转动惯量。分别为。5.3本章小结该章节主要是对电机的选择进行了大量的计算和选型，在此基础上，对联轴器的选择进行了详细的说明，确定了电机的型号以及联轴器的规格。结论本设计就数控车床进给系统的机械结构进行研究、定型、计算，设计论文着重说明了滚珠丝杠副的选择及相关支撑所用轴承、伺服电机、联轴器和床身导轨的选型。由于工作特性及实际工作情况，数控车床进给系统由X、Z这两个方向的进给组成，分别对X、Z方向进给系统进行相关的计算选型与校核。根据数控车床的相关技术参数，分别确定了电机的型号，联轴器的选型，滚珠丝杠副的型号等，然后根据《机械设计手册》对其进行校核计算，支撑所用轴承选择与校核，各项参数满足要求，此设计合理。由于自身专业素养不足、实践经验缺乏，在相关部件计算选型中发现几处错误，导致多次反复的计算校核才满足设计要求。为获得科学合理的设计成果，在设计中通篇考虑，抓住重点，计算必须严谨，学会变通，以期获得最优效果。致谢参考文献[1]刘跃南周跃红.机械系统设计.[M]北京：机械工业出版社，1999.5.[2]寇尊权王多.机械设计课程设计[M].北京:机械工业出版社,2011.7.[3]隋秀凛高安邦.实用机床设计手册[M].机械工业出版社，2010.4.[4]王爱玲数控机床机构与设计[M].兵器工业出版社，1999.5[5]上海纺织学院哈尔滨工业大学等.机床设计图册[M]上海科学技术出版社，1979.6[6]李庆余孟光耀.机械制造装备设计[M].北京:机械工业出版社,2012.7.[7]李建芸.CKT6150数控车床进给系统的设计[J].机械管理开发,2009,24(4):19-21.[8]谭积明,戴