xy工作臺課程設(shè)計數(shù)控

1、數(shù)控機(jī)床課程設(shè)計說明書設(shè)計課題:X-Y數(shù)控工作臺設(shè)計院另U：專業(yè)班級：學(xué)號：姓名：指導(dǎo)老師目錄摘要錯誤!未定義書簽一前言錯誤!未定義書簽一設(shè)計任務(wù)錯誤!未定義書簽三設(shè)計主要步驟錯誤！未定義書簽（一）確定設(shè)計總體方案錯誤!未定義書簽1、初擬機(jī)械傳動部件方案：錯誤!未定義書簽2、方案對比分析：錯誤!未定義書簽3、最終方案：錯誤!未定義書簽（二）機(jī)械傳動部件的計算與選型錯誤!未定義書簽1導(dǎo)軌上移動部件的重量估算。錯誤！未定義書簽2計算切削力錯誤!未定義書簽3滾珠絲杠傳動設(shè)計計算及校驗錯誤!未定義書簽4步進(jìn)電機(jī)的傳動計算及電動機(jī)的選用錯誤!未定義書簽5滑動導(dǎo)軌的設(shè)計計算錯誤!未定義書簽6其余部件的選取

2、錯誤!未定義書簽結(jié)論錯誤!未定義書簽致謝錯誤!未定義書簽參考文獻(xiàn)錯誤!未定義書簽摘要21世紀(jì)以來，人類經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，人們生活發(fā)生了日新月異的變化，微處理器、微型計算機(jī)在各技術(shù)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，對各領(lǐng)域技術(shù)的發(fā)展起到了極大的推動作用。一個較完善的機(jī)電一體化系統(tǒng)，應(yīng)包含以下幾個基本要素：機(jī)械本體、動力與驅(qū)動部分、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、傳感測試部分、控制及信息處理部分。機(jī)電一體化是系統(tǒng)技術(shù)、計算機(jī)與信息處理技術(shù)、自動控制技術(shù)、檢測傳感技術(shù)、伺服傳動技術(shù)和機(jī)械技術(shù)等多學(xué)科技術(shù)領(lǐng)域綜合交義的技術(shù)密集型系統(tǒng)工程。新一代的CNC8統(tǒng)這類典型機(jī)電一體化產(chǎn)品正朝著高性能、智能化、系統(tǒng)化以及輕量、微型化方向發(fā)展。關(guān)鍵字：十

3、字工作臺；滾珠絲杠；滾動導(dǎo)軌；步進(jìn)電機(jī)AbstractSincethe21stcentury,thehumaneconomyhasdevelopedhighspeed,thepeoplelivehavehadthechangewhichchangeswitheachnewday,themicroprocessor,themicrocomputerobtainthewidespreadapplicationinvariousareaoftechnology,tovariousdomainstechnologydevelopmentenormouspromotioneffect.Aperfecti

4、ntegrationofmachinerysystem,shouldcontainthefollowingseveralbaseelements:Basicmachine,powerandactuationpart,implementingagency,sensingmeasurementcomponent,controlandinformationprocessingpart.Theintegrationofmachineryisthesystemtechnology,thecomputerandtheinformationprocessingandmanagementtechnology,

5、theautomaticcontroltechnology,theexaminationsensingtechnology,theservodrivetechnologyandthemechanicalskillandsoonmulti-disciplinaryareaoftechnologysynthesisoverlappingtechnology-intensivesystemsengineering.Newgeneration'sCNCsystemthiskindofmodelintegrationofmachineryproducttowardthehighperforman

6、ce,theintellectualization,thesystematizationaswellasthefeatherweight,themicrominiaturizeddirectiondevelops.keywords:CrosstableBallscrewRollingguideSteppermotor一前言當(dāng)今世界數(shù)控技術(shù)及裝備發(fā)展的趨勢及我國數(shù)控裝備技術(shù)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)化的現(xiàn)狀在我國對外開放進(jìn)一步深化的新環(huán)境下，發(fā)展我國數(shù)控技術(shù)及裝備、提高我國制造業(yè)信息化水平和國際競爭能力的重要性，并從戰(zhàn)略和策略兩個層面提出了發(fā)展我國數(shù)控技術(shù)及裝備的幾點看法。裝備工業(yè)的技術(shù)水平和現(xiàn)代化程度決定著整

7、個國民經(jīng)濟(jì)的水平和現(xiàn)代化程度，數(shù)控技術(shù)及裝備是發(fā)展新興高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和尖端工業(yè)的使能技術(shù)和最基本的裝備，乂是當(dāng)今先進(jìn)制造技術(shù)和裝備最核心的技術(shù)。數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字信息對機(jī)械運動和工作過程進(jìn)行控制的技術(shù)，而數(shù)控裝備是以數(shù)控技術(shù)為代表的新技術(shù)對傳統(tǒng)制造產(chǎn)業(yè)和新興制造業(yè)的滲透形成的機(jī)電一體化產(chǎn)品，其技術(shù)范圍覆蓋很多領(lǐng)域。數(shù)控機(jī)床課程設(shè)計是一個重要的時間性教學(xué)環(huán)節(jié)，要求學(xué)生綜合的運用所學(xué)的理論知識，獨立進(jìn)行的設(shè)計訓(xùn)練，主要目的：1、通過設(shè)計，使學(xué)生全面地、系統(tǒng)地了解和掌握數(shù)控機(jī)床的基本組成及其想關(guān)知識，學(xué)習(xí)總體的方案擬定、分析與比較的方法。2、通過對機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計，掌握幾種典型傳動元件與導(dǎo)向元件的工作原理

8、、設(shè)計計算及選用的方式3、通過對機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計，掌握常用伺服電機(jī)的工作原理4、培養(yǎng)學(xué)生獨立分析問題和解決問題的能力，學(xué)習(xí)并樹立“系統(tǒng)設(shè)計”的思想5、鍛煉提高學(xué)生應(yīng)用手冊和標(biāo)準(zhǔn)、查閱文獻(xiàn)資料及撰寫科技論文的能力二設(shè)計任務(wù)設(shè)計一套供立式數(shù)控銖床使用的X-Y數(shù)控工作臺，主要參數(shù)如下：1、立鐵刀最大直徑的d=15mm立鐵刀齒數(shù)Z=3;最大銖削寬度ac=15mm最大背吃刀量ap=8mm加工材料為碳素鋼或有色金屆。2、X、Z方向的定位精度均為±。3、工作臺面尺寸為230m林230mm加工范圍為250m林250mm4、工作臺空載進(jìn)給最快移動速度：VxmaxVymax3000mm/min,工作臺進(jìn)給

9、最快移動速度：VxmaxVymax400mm/min，加減速。三設(shè)計主要步驟（一）確定設(shè)計總體方案1、初擬機(jī)械傳動部件方案：方案一：、絲杠螺母副的選擇： 、導(dǎo)軌副的選擇： 、伺服電動機(jī)的選擇： 、減速裝置的選擇：方案二：、絲杠螺母副的選擇： 、導(dǎo)軌副的選擇： 、伺服電動機(jī)的選擇： 、減速裝置的選擇：速直接由脈沖頻率來控制）2、方案對比分析：滾珠絲杠（內(nèi)循環(huán)）滑動導(dǎo)軌步進(jìn)電機(jī)消隙式齒輪減速箱滾珠絲杠（外循環(huán)）滾動導(dǎo)軌（滾珠）步進(jìn)電機(jī)無（直接用聯(lián)軸器將電動機(jī)與絲杠連接，變（1）絲杠螺母副的選擇：對于設(shè)計條件X、Y方向定位精度均為，絲杠的精度要比定位精度要高，可見只有選用滾珠絲桿副才能達(dá)到要求，滾珠

10、絲桿副的傳動精度高、動態(tài)響應(yīng)快、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、壽命長、效率高、預(yù)緊后可消除反向間隙。經(jīng)對比，最終選擇內(nèi)循環(huán)滾珠絲杠，因為這樣摩擦損失小，傳動效率高，且徑向尺寸結(jié)構(gòu)緊湊，軸向剛度高。由于安裝定位精度不是很高，故選用墊片消隙式進(jìn)行調(diào)隙，這種方法結(jié)構(gòu)簡單、剛性好、裝卸方便，適用于一般精度的機(jī)構(gòu)。、導(dǎo)軌副的選擇：要設(shè)計的數(shù)控鐵床工作臺，需要承受的載荷不大，對于設(shè)計任務(wù)精度要求為，要求精度較高，因此選用直線滾動導(dǎo)軌副，它具有摩擦系數(shù)小，不易爬行，傳動效率高，結(jié)構(gòu)緊，安裝預(yù)緊方便等優(yōu)點。、伺服電動機(jī)的選擇：為保證定位精度，選用步進(jìn)電機(jī)作為伺服電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)精度很高，開環(huán)接入也滿足本設(shè)計精度要求，根據(jù)任務(wù)要求，

11、空載最快移動速度為3000mm/min故本設(shè)計不必采用高檔次的伺服電機(jī)，綜合考慮之后選用的電機(jī)為混合式步進(jìn)電機(jī)，提高產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)性。、減速裝置的選擇：選擇了步進(jìn)電動機(jī)和滾珠絲桿副以后，為了圓整脈沖當(dāng)量，放大電動機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩，降低運動部件折算到電動機(jī)轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)動慣量，可能需要減速裝置，且應(yīng)有消間隙機(jī)構(gòu)，如果要選用減速裝置，則應(yīng)選用無間隙齒輪傳動減速箱。但步進(jìn)電機(jī)本身就有調(diào)速功能，此處設(shè)計工作臺很小，輸出扭矩與慣量負(fù)載都很小，步進(jìn)電機(jī)可以承受，所以此處不需要額外減速裝置。滾珠絲杠（內(nèi)循環(huán)）滾珠導(dǎo)軌步進(jìn)電機(jī)（混合式）無3、最終方案:、絲杠螺母副的選擇:導(dǎo)軌副的選擇：伺服電動機(jī)的選擇:減速裝置的選擇：（二

12、）機(jī)械傳動部件的計算與選型1導(dǎo)軌上移動部件的重量估算。按照下導(dǎo)軌上面移動部件的重量來進(jìn)行估算。包括工件、夾具、工作平臺、上層電動機(jī)、減速箱、滾珠絲杠副、直線滾動導(dǎo)軌副、導(dǎo)軌座等，估計重量約為800M2計算切削力根據(jù)任務(wù)條件1、立鐵刀最大直徑的d=15mm立鐵刀齒數(shù)Z=3;最大銖削寬度ac=15mm最大背吃刀量ap=8mm加工材料為碳素鋼或有色金屆。設(shè)鐵刀為硬質(zhì)合金鐵刀，工件材料為碳素鋼，由【2】P170表10-1可知d=15mni勺硬質(zhì)合金立鐵刀最大的切削參數(shù)如下:每齒進(jìn)給量fz=粗取鐵刀轉(zhuǎn)速n=300r/min查得立銖時切削力計算公式為：lc0.85河75,0.731.00.10rFc118

13、aefzdapnZ將以上各值代入得：Fc118150.850.15075150.7381.03000.103N1671N采用立鐵刀進(jìn)行圓柱銖削時，由上表可得各切削了之間的關(guān)系為：F/Fc=取Ffn/Fc=取Fe/Fc=（）取因為逆銖的情況的受力最大的情況，為了安全考慮這種最危險的工況。由此可估算三個方向的銖削力分別為：Ff1.1Fc1838N（與絲杠軸線平行）Ffn0.25Fc418N（與絲杠軸線垂直）Fe0.38Fc635N（與工作臺面垂直）相對于工作臺，以上各分力方向分別對應(yīng)：縱向銖削力Fx=Ff=1838N徑向銖削力Fy=Ffn=418N垂直工作臺切削力Fz=Fe=635N3滾珠絲杠傳動

14、設(shè)計計算及校驗、最大工作載荷的計算已知移動部件總重量G=800N按滾動導(dǎo)軌計算，滾動導(dǎo)軌上的摩擦系數(shù)查【3】中P194可知=一，為安全考慮現(xiàn)取=,求得滾珠絲杠副的最大工作載荷：FeqFxu（FyFzG）=1838+(418+635+800)=1847N、最大計算動載荷的確定任務(wù)條件提出工作臺進(jìn)給最快移動速度為V=400mm/min初選絲杠導(dǎo)程P=5mnflU此時絲杠轉(zhuǎn)速neq=v/P=80r/min。有網(wǎng)上收集資料得知，每天工作8小時，每年工作360天，一般滾珠絲杠的精度在3到5年后嚴(yán)重下降，所以預(yù)計滾珠絲杠工作壽命為4年，所以使用壽命為：T=4X360X8=11520h，60neqTT&qu

15、ot;66根據(jù)【3】p110中公式5-4得：106=10N其中T使用壽命11520hN循環(huán)次數(shù)neq滾珠絲杠的當(dāng)量轉(zhuǎn)速80r/min，608011520&求得：T無6Q55（10、）查【3】中P110,表5-1、5-2得，受中等沖擊載荷取值范圍fd1.21.5,現(xiàn)取fd1.3,滾道硬度為60HRW,硬度影響系數(shù)取值fh1.0,由【3】中P109,式5-3CcT，fdfhFeq將以上數(shù)據(jù)代入得：Cc3屈1.3L01847q9131N、型號規(guī)格的初選表（1）山東博特精工股份有限公司GGD系列滾珠絲杠網(wǎng)上查得的山東博特精工股份有限公司GGD系列滾珠絲杠如上，根據(jù)以上初選絲杠導(dǎo)程和計算出的最大

16、動載荷，選用山東博特精工股份有限公司GD系列2005-3型滾珠絲杠副，為內(nèi)循環(huán)固定反向器雙螺母墊片預(yù)緊式滾珠絲杠副，其公稱直徑為20mm導(dǎo)程為5mm循環(huán)滾珠為3圈X2系列，精度等級取5級，螺母安裝尺寸L=80mm額定動載荷為9309N大丁最大計算動載荷Cc=9131N滿足要求。其他詳細(xì)參數(shù)可由上圖得出。滾珠絲杠螺母副幾何參數(shù)（單位mm、傳動效率的計算名稱符號計算公式和結(jié)果公稱直徑d°20螺距P5絲杠滾道接觸角45o鋼球直徑dw螺紋滾道法面半徑RR0.52dw1.651偏心距ee0.0449螺紋升角arctg54。33'絲桿絲杠外徑d絲杠底徑d216.2螺桿接觸直徑dzdzdw

17、dbcos17.75絲杠螺母螺母螺紋外徑DDd02e2R23.212螺母內(nèi)徑（內(nèi)循環(huán)）Di20.14由上表可知絲杠的螺旋升角為4°33',將摩擦角小=10',代入7=tan入/tan（入+?。?得傳動效率7=%、剛度的校驗對丁這種較高精度、中等載荷的絲杠，我們兩層工作臺都采用一端固定一端游動的安裝方式，即一端采用深溝球軸承，一端采用一對背對背角接觸球軸承。絲杠螺母的剛度的驗算可以用接觸量來校核。a、滾珠絲杠滾道間的接觸變形量a,查【4】中相關(guān)公式，根據(jù)公式Zdo/dw,求得單圈滾珠數(shù)Z=20;該型號絲杠為雙螺母，滾珠的圈數(shù)列數(shù)為32,代入公式ZZ圈數(shù)列數(shù)，得滾珠總數(shù)量

18、Z=120。絲杠預(yù)緊時，取軸向預(yù)緊力FyFeq/3=616N。查【4】中相關(guān)公式，得，滾珠與螺紋滾道間接觸變形10.0013Pa/VdwFyZ式中dwFyZ=0.00131847/3J30016。因為絲杠有10.0013Pa/3Pa=1預(yù)緊力，且為軸向負(fù)載的1/3,所以實際變形量可以減少一半，取1=b、絲杠在工作載荷Fmax作用下的抗拉壓變形2絲杠采用的是一端采用深溝球軸承，一端采用一對背對背角接觸球軸承的配置形式，軸承的中心距a=500mmf岡的彈性模量E=5,由表一中可知，滾珠直徑dw=3.175mm絲杠底徑d2=16.2mm則絲杠的截面積S=%d2/4=mm2，

19、有公式2扇a/ES其中，最大工作載荷=1847N中心距a=500mm,（由機(jī)床設(shè)計手冊零件部分查得）彈性模量E=5截面積S=%d2/4=mm2代入以上數(shù)據(jù)，得2貝Ua總=a1+a2=+=m根據(jù)網(wǎng)絡(luò)版機(jī)械設(shè)計手冊查得設(shè)計任務(wù)要求加工范圍為250mm250mm所以取絲杠有效行程為290mm由上圖可知，5級精度的絲杠有效行程小丁315mnW，行程偏差允許到23m，可見絲杠剛度滿足。、穩(wěn)定性的驗算根據(jù)【5】P115公式4-18，對丁細(xì)長絲桿，不會發(fā)生失穩(wěn)的最大壓縮載荷為臨界力FerFer3.41010知12L0式中d2d01.2Dw苗md0為絲桿公稱直徑，m；Dw為滾珠絲杠直徑，m；L。為絲杠最大受壓

20、長度，m；滾動螺母至軸向固定處的距離L取最大值365mmfi為絲杠支承方式系數(shù)。當(dāng)一端固定一段游動的時fi為絲杠支承方式系數(shù)。當(dāng)一端固定一段游動的時fi為絲杠支承方式系數(shù)。當(dāng)一端固定一段游動的時f12.00代入相應(yīng)數(shù)字得°fd；erererFer3.4102L03.410103.4101020.0162420.3652=35155N取壓桿穩(wěn)定系數(shù)K為3（絲桿臥式水平安裝）則Pa=Fei=35155/3=11718N臨界力大丁額定動載荷Cc=9131N所以滿足使K用要求。、臨界轉(zhuǎn)速的驗算對丁絲杠有可能發(fā)生共振，需驗算其臨界轉(zhuǎn)速，不會發(fā)生共振的最高轉(zhuǎn)速為臨界轉(zhuǎn)速nc,由【5】中P115式

21、4-19得：nc9910蠟Lc其中d2d。1.2Dwx=Lc為臨界轉(zhuǎn)速計算長度Lcd216.2f2為絲杠支承方式系數(shù)，一端固定，一端游動時f2=代入數(shù)據(jù)得：nc=9428r/min臨界轉(zhuǎn)速遠(yuǎn)大丁絲杠所需轉(zhuǎn)速，故不會發(fā)生共振。、滾珠絲杠的選型及安裝連接尺寸的確定通過以上驗算可知初選的GD2005-3型的絲杠是完全滿足要求的，故確認(rèn)選用該型號。其安裝連接尺寸可由以上表（1）中得出。4步進(jìn)電機(jī)的傳動計算及電動機(jī)的選用、傳動計算根據(jù)設(shè)計任務(wù)要求，機(jī)床加工精度為土，選用脈沖當(dāng)量為mm/Hzz絲杠導(dǎo)程為5mm乂由丁初定方案中不用減速箱，而用聯(lián)軸器直接將電動機(jī)與絲杠連接,所以取減速比為i=1算的電機(jī)步距角：

22、a=360ia/Pb=0、步進(jìn)電機(jī)的計算及選型、步進(jìn)電動機(jī)轉(zhuǎn)軸上的總轉(zhuǎn)動慣量的計算總轉(zhuǎn)動慣量J主要包括電動機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量、滾珠絲杠上一級移動部件等折算到電動機(jī)軸上的轉(zhuǎn)動慣量。I、滾珠絲杠的轉(zhuǎn)動慣量J由【3】中P134式5-28得：J0.77D4L1012式中D為絲杠公稱直徑D=20mmL為絲杠長度=有效行程+螺母長度+設(shè)計余量+兩端支撐長度（軸承寬度+鎖緊螺母寬度+裕量）+動力輸入連接長度（如果使用聯(lián)軸器則大致是聯(lián)軸器長度的一半+裕量）=290+80+20+100+40=530代入數(shù)據(jù)得J=X204X530X1012=X105kg.m2n、滾珠絲杠上一級移動部件等折算到電動機(jī)軸上的轉(zhuǎn)動慣量由

23、【3】中P134式5-29得：J2（旦）2M1062兀其中M為工作臺的（包括工件）的質(zhì)量M=G迎=81.6kgg9.8S為絲杠螺距S=5mm代入數(shù)據(jù)，得:J2（邑）281.61065.2105kg.m22兀用、初選常州寶馬前楊電機(jī)電器有限公司的90YG550烈混合式步進(jìn)電動機(jī)，可知其轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量J34104kg.m2所以JdJ1J23=x105+x105+4X104=x104N-m驗算慣量匹配，電動機(jī)軸向慣量比值應(yīng)控制在一定的范圍內(nèi)，既不應(yīng)太大也不應(yīng)太小，即伺服系統(tǒng)的動態(tài)特性取決丁負(fù)載特性。為使該系統(tǒng)慣量達(dá)到較合理的配合，一般比值控制在1/41之間，土土=伊=J34由此可見：1一業(yè)1,符合慣

24、量匹配要求。4J3、步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)軸上的等效負(fù)載轉(zhuǎn)矩M的計算。a、承受的負(fù)載轉(zhuǎn)矩在不同工況下是不同的，考慮最大切削負(fù)載時電動機(jī)所需力矩，由【3】中P132式5-25得：MiMatMfM。Mt其中加速力矩Mat業(yè)9.6T其中：Jr為折算到電動機(jī)軸上的總慣量Jr=Jd=X10T系統(tǒng)時間常數(shù)，由任務(wù)書知為T=n切削時的轉(zhuǎn)速為300r/min-4一得：Mat5.210300=N-m9.60.4摩擦力矩Mf玉邑1032兀i其中：F。為導(dǎo)軌摩擦力F0(FZG)u(635800)0.0057.2NS為絲杠螺距S=5mmi為齒輪降速比，已計算出為1可為傳動鏈總效率，T=一,取代入數(shù)據(jù)得：Mf0.007N-m附加摩

25、擦力矩M0巨蛀(1；)1032兀i其中：Famax為最大軸向載荷，F(xiàn)ama=F<=1838N0為滾珠絲杠未預(yù)緊時的效率，0=»其余數(shù)據(jù)同上代入數(shù)據(jù)得：M。0.178N-m切削力矩Mt冒'°3其中：M進(jìn)給方向的最大切削力FtFx1838N其余參數(shù)同上。代入數(shù)據(jù)得：Mt1.829N-m由此都得到等效負(fù)載轉(zhuǎn)矩M1MatMfM。Mt2.0N-mb、快速空載時電動機(jī)所需力矩M由【3】中P132式5-24得：MM由【3】中P132式5-24得：MM由【3】中P132式5-24得：MMamaxMfMq加速力矩MJrnmaxamax9.6TVmaxnmaxPhVmaxnmax

26、PhVmaxnmaxPh1500300r/min5其余參數(shù)同上代入數(shù)據(jù)得：Mamax0.031N-mamax摩擦力矩Mf丘重1032兀i其中：u為導(dǎo)軌副的摩擦因數(shù)，滑動導(dǎo)軌取u=其余參數(shù)同上。代入數(shù)據(jù)得：Mf0.004NmFSoo附加摩擦力矩：M0呈虹(12)1032兀i其余參數(shù)同上代入數(shù)據(jù)得：M00.178N-m所以可知快速空載時電機(jī)所需力矩：M2MamaxMfM°=m比較M1和M2,取其較大者，就是最大等效負(fù)載，即：M=M1=、步進(jìn)電動機(jī)的初選?？紤]到步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動電源受電網(wǎng)的影響較大，當(dāng)輸入電壓降低時，其輸入轉(zhuǎn)矩也會下降，可能會造成丟步，甚至堵轉(zhuǎn)，因此按最大等效負(fù)載M考慮一定的

27、安全系數(shù)入，取入=,則步進(jìn)電機(jī)的最大靜轉(zhuǎn)矩應(yīng)滿足：max3M2.52.05.0N-m由所選的電機(jī)型號參數(shù)可知，最大轉(zhuǎn)矩Tjmax5N-m,可知所選電動機(jī)型號剛好適合。、步進(jìn)電動機(jī)的性能校核1)、最快工進(jìn)速度時電動機(jī)時輸出轉(zhuǎn)矩校核任務(wù)書給定工作臺最快工進(jìn)速度Vmaxf=400mm/min脈沖當(dāng)量0.01mm/脈7中，求出電動機(jī)對應(yīng)的運行頻率fmaxf400/(600.01)667Hz。從90BYG5502fe動機(jī)的運行矩頻特性曲線圖(下圖)可以看出在此頻率下，電動機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩Tmaxf4N遠(yuǎn)遠(yuǎn)大丁最大工作負(fù)載轉(zhuǎn)矩Teq2=-m,滿足要求。2）、最快空載移動時電動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩校核任務(wù)書給定工作臺最快

28、空載移動速度vmax=3000mm/min求出其對應(yīng)運行頻fmaX=3000/（60X=5000Hz。由圖查得，在此頻率下，電動機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩Tmax=-m,大丁快速空載起動時的負(fù)載轉(zhuǎn)矩Teqi=-m,滿足要求。3）、最快空載移動時電動機(jī)運行頻率校核與快速空載移動速度vmax=3000mm/min對應(yīng)的電動機(jī)運行頻率為fmax5000Hz。查上圖技術(shù)參數(shù)中相應(yīng)表格，可知90BYG5502電動機(jī)的空載運行頻率可達(dá)20000Hz,可見沒有超出上限。4）、啟動頻率的校核已知電動機(jī)轉(zhuǎn)軸上的總轉(zhuǎn)動慣量Jeq5.2kgcm2,電動機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量Jm4kgcm2,電動機(jī)轉(zhuǎn)軸不帶任何負(fù)載時的空載起動頻率fq2

29、0000Hz。由式可知步進(jìn)電動機(jī)克服慣性負(fù)載的起動頻率為:fLfLfL13188Hz說明：要想保證步進(jìn)電動機(jī)起動時不失步，任何時候的起動頻率都必須小丁13188Hz。實際上，在采用軟件升降頻時，起動頻率選得更低，通常只有100Hz。綜上所述，本次設(shè)計中工作臺的進(jìn)給傳動系統(tǒng)選用90BYG5502進(jìn)電動機(jī)，完全滿足設(shè)計要求。5滑動導(dǎo)軌的設(shè)計計算工作載荷的計算工作載荷是影響導(dǎo)軌副壽命的重要因素，對丁水平布置的十字工作臺多采用雙導(dǎo)軌、四滑塊的支承形式。考慮最不利的情況，即垂直丁臺面的工作載荷全部由一個滑塊承擔(dān)，則單滑塊所承受的最大垂直方向載荷為：FmaxF其中，移動部件重量G=800N外加載荷外加載荷

30、FFe635N得最大工作載荷Fmax835N0.835kN。小時額定工作壽命的計算預(yù)期工作臺的工作壽命為4年，取工作時間為360天，每天工作8小時，因此得到小時額定工作壽命Lh11520h距離額定壽命計算2LhnS602LhnS60103r,L103,心、由公式Lh，從而得到L2nS60式中：Lh為小時額定工作壽命。n為移動件每分鐘往復(fù)次數(shù)(46)取5S為移動件行程長度，由加工范圍為250m林250mna290mm代入數(shù)據(jù)得：L=2004km.額定動載荷計算由公式L6.25(Ca/F)3從而得到：CaF3'、L/6.25式中：Ca為額定動載荷L為距離工作壽命，由上式可知為2004kmF

31、為滑塊的工作載荷，由上式可知為835N代入數(shù)據(jù)得：Ca=5715N產(chǎn)品選型根據(jù)額定動載荷，選擇滾動導(dǎo)軌，查滾動導(dǎo)軌生產(chǎn)廠家，煙臺同升科技發(fā)展有限公司的EGW15C型，相關(guān)數(shù)據(jù)如下：可知額定動載荷為，大丁5715N,所以滿足要求6其余部件的選取(1) 聯(lián)軸器的選擇選用伺服電機(jī)常用的撓性聯(lián)軸器，撓性聯(lián)軸器特點如下:根據(jù)大于最大工作負(fù)載轉(zhuǎn)矩Teq2=-門電動機(jī)軸徑14mm選擇滄州天碩聯(lián)軸器有限公司的TS2-25S型梅花聯(lián)軸器，具體參數(shù)如下圖：(2) 軸承的選擇由于絲杠直徑為20,其與軸承連接處直徑為15,根據(jù)國標(biāo)GB/T292007,選用單列角接觸球軸承7002ACffl,根據(jù)國標(biāo)GB/T2761994選用6002型深溝球軸承(