工作臺(tái)和滾珠絲杠的計(jì)算課件

工作臺(tái)的組成零件工作臺(tái)的組成零件1工作臺(tái)的簡(jiǎn)介工作臺(tái)采用優(yōu)質(zhì)冷扎板精工制作而成，堅(jiān)固的工作桌框架，牢固平穩(wěn)，可使工作桌承重1000kg;多種工作桌面選擇，可配合不工使用的要求；工具吊柜（箱）,側(cè)柜（箱）,外形美觀；層板，抽屜質(zhì)量上乘，承重大，抽屜內(nèi)可根據(jù)需要任意分隔；節(jié)約空間，適用性強(qiáng)。工作臺(tái)的簡(jiǎn)介工作臺(tái)采用優(yōu)質(zhì)冷扎板精工制作而成，堅(jiān)固的工作桌框2適用范圍工作臺(tái)適合于模具、鉗工、檢測(cè)、維修、組裝等各種不同應(yīng)用場(chǎng)合，具有良好的耐腐蝕性，耐臟性，抗沖擊性和承重能力強(qiáng)。適用范圍工作臺(tái)適合于模具、鉗工、檢測(cè)、維修、組裝等各種3

工作臺(tái)分類根據(jù)臺(tái)面的不同分為：櫸木工作臺(tái)、鋼板合成工作臺(tái)、防靜電工作臺(tái)、高分子工作臺(tái)；根據(jù)承重的不同分為：輕型工作臺(tái)、中型工作臺(tái)、承重型工作臺(tái)；根據(jù)功能的不同分為：多功能工作臺(tái)、工作臺(tái)、帶吊柜工作臺(tái)等等。工作臺(tái)分類4櫸木面鉗工作臺(tái)不銹鋼工作臺(tái)防靜電電子工作臺(tái)輕型工作臺(tái)綜合工作臺(tái)櫸木面鉗工作臺(tái)不銹鋼工作臺(tái)防靜電電子工作臺(tái)輕型工作臺(tái)綜合工5工作臺(tái)常用工作臺(tái)形式分度工作臺(tái)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)交換工作臺(tái)插銷式齒盤式開(kāi)環(huán)控制式閉環(huán)控制式根據(jù)數(shù)控指今實(shí)現(xiàn)分度運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)繞X、Y、Z軸作圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)分度運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)零件交換工作臺(tái)常用工作臺(tái)形式分度工作臺(tái)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)交換工作臺(tái)插銷式齒盤6插銷式分度工作臺(tái)組成及工作原理：松開(kāi)工作臺(tái)工作臺(tái)上升回轉(zhuǎn)分度下降及定位工作臺(tái)夾緊特點(diǎn)及應(yīng)用：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，可分度的角度少，精度低，用于精度要求不高的場(chǎng)合插銷式分度工作臺(tái)組成及工作原理：松開(kāi)工作臺(tái)工作臺(tái)上升回轉(zhuǎn)分度7定位銷式分度工作臺(tái)的結(jié)構(gòu)

l—分度工作臺(tái)2—錐套3—螺釘4—支座5—消隙液壓缸6—定位孔襯套7—定位銷

8—鎖緊液壓缸9—大齒輪10—長(zhǎng)方形工作臺(tái)11—活塞12—彈簧13—油槽

14、19、20—軸承15—螺栓16—活塞17—中央液壓缸18—油管21—底座22—擋塊定位銷式分度工作臺(tái)的結(jié)構(gòu)

l—分度工作臺(tái)2—錐套3—螺釘8齒盤式分度工作臺(tái)組成及工作原理：特點(diǎn)及應(yīng)用：工作臺(tái)上升回轉(zhuǎn)分度工作臺(tái)定位與夾緊可分度的角度多，定位精度高具有良好的反向自鎖性，應(yīng)用廣泛。齒盤式分度工作臺(tái)組成及工作原理：特點(diǎn)及應(yīng)用：工作臺(tái)上升回轉(zhuǎn)分9齒盤式分度工作臺(tái)1—螺旋彈簧2、10、11—軸承3—蝸桿4—蝸輪5、6—減速齒輪7—管道

8—活塞9—分度工作臺(tái)12—液壓缸13、14—分度齒盤齒盤式分度工作臺(tái)1—螺旋彈簧2、10、11—軸承3—蝸桿10開(kāi)環(huán)數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)數(shù)控信號(hào)步進(jìn)電機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)工作臺(tái)（脈沖數(shù)量）轉(zhuǎn)動(dòng)角度轉(zhuǎn)動(dòng)角度傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的精度很重要組成及工作原理工作臺(tái)松開(kāi)工作臺(tái)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)夾緊開(kāi)環(huán)數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)數(shù)控信號(hào)步進(jìn)電機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)工作臺(tái)（脈沖數(shù)量）11開(kāi)環(huán)式回轉(zhuǎn)工作臺(tái)1—偏心環(huán)2、6—齒輪3—電動(dòng)機(jī)4—蝸桿5—墊圈7—調(diào)整環(huán)8、10—微動(dòng)開(kāi)關(guān)

9、11—擋塊12、13—軸承14—液壓缸15—蝸輪16—柱塞17—鋼球18、19—夾緊瓦

20—彈簧21—底座22—圓錐滾子軸承23—調(diào)整套24—支座開(kāi)環(huán)式回轉(zhuǎn)工作臺(tái)1—偏心環(huán)2、6—齒輪3—電動(dòng)機(jī)4—蝸12閉環(huán)數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)數(shù)控信號(hào)步進(jìn)電機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)工作臺(tái)（脈沖數(shù)量）轉(zhuǎn)動(dòng)角度轉(zhuǎn)動(dòng)角度數(shù)控信號(hào)伺服電機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)工作臺(tái)（脈沖數(shù)量）轉(zhuǎn)動(dòng)角度轉(zhuǎn)動(dòng)角度數(shù)控裝置位置信號(hào)速度信號(hào)閉環(huán)數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)數(shù)控信號(hào)步進(jìn)電機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)工作臺(tái)（脈沖數(shù)量）13閉環(huán)式數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)閉環(huán)式數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)14交換工作臺(tái)兩個(gè)工作臺(tái)功能完全一樣，工作中可輪流使用減少輔助時(shí)間，提高機(jī)床的使用率。交換工作臺(tái)兩個(gè)工作臺(tái)功能完全一樣，工作中可輪流使用減少輔助時(shí)15數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)16數(shù)控風(fēng)度頭數(shù)控分度頭數(shù)控風(fēng)度頭數(shù)控分度頭17

項(xiàng)目六工作臺(tái)的選型及計(jì)算步驟

項(xiàng)目六工作臺(tái)的選型及計(jì)算步驟18

工作臺(tái)的設(shè)計(jì)步驟：導(dǎo)軌副的選擇絲杠螺母副的選用滾珠絲杠螺母副的選型確定齒輪傳動(dòng)比步進(jìn)電機(jī)的選用

工作臺(tái)的設(shè)計(jì)步驟：導(dǎo)軌副的選擇19例題：

設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)控X-Y工作臺(tái)。該工作臺(tái)可用于銑床上坐標(biāo)孔的加工和臘摸、塑料、鋁合金零件的二維曲線加工，重復(fù)定位精度為±0.01mm，定位精度為0.02mm。設(shè)計(jì)主要技術(shù)要求如下：臺(tái)面尺寸長(zhǎng)×寬＝400mm×250mm；工作臺(tái)行程為：X=300mm，Y=150mm；脈沖當(dāng)量：X、Y都是0.01mm；X/Y最高工作進(jìn)給速度為300mm/min；X/Y最高空載進(jìn)給速度為700mm/min；X/Y/Z向切削負(fù)載為：2000/2000/1000N（力不用計(jì)算）；工件最大重量（包括夾頭）為：150KG；工作壽命為每天8小時(shí)，連續(xù)工作5年，250天/年。進(jìn)給機(jī)械系統(tǒng)均采用滾動(dòng)（珠）絲杠副和滾動(dòng)（珠）導(dǎo)軌副；所設(shè)計(jì)的工作臺(tái)應(yīng)結(jié)構(gòu)合理、設(shè)計(jì)參數(shù)與上述要求符合；設(shè)計(jì)裝配圖應(yīng)表達(dá)正確，完整，技術(shù)標(biāo)注規(guī)范、全面；例題：設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)控X-Y工作臺(tái)。該工作臺(tái)可用于銑床上坐20帶動(dòng)工作臺(tái)運(yùn)動(dòng),其總體框圖如下:

工作臺(tái)草圖帶動(dòng)工作臺(tái)運(yùn)動(dòng),其總體框圖如下:21一導(dǎo)軌副的選用導(dǎo)軌是數(shù)控機(jī)床的重要部件之一，它在很大程度上決定數(shù)控機(jī)床的剛度，精度與精度保持性。目前的數(shù)控機(jī)床采用導(dǎo)軌形式的主要有：滑動(dòng)導(dǎo)軌，滾動(dòng)導(dǎo)軌，靜壓導(dǎo)軌三類。一導(dǎo)軌副的選用導(dǎo)軌是數(shù)控機(jī)床的重要部件之一，它22

要設(shè)計(jì)的X-Y工作臺(tái)X/Y/Z向切削負(fù)載為2000/2000/1500，需要承受的載荷不是很大，脈沖當(dāng)量為0.01mm、定位精度高，因此，決定選用直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副，它具有摩擦系數(shù)小、不易爬行、傳動(dòng)效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、安裝預(yù)緊方便等優(yōu)點(diǎn)。要設(shè)計(jì)的X-Y工作臺(tái)X/Y/Z向切削負(fù)載為2000/223導(dǎo)軌上移動(dòng)部件重量估算：包括進(jìn)給工作臺(tái)夾具、上電動(dòng)機(jī)、上導(dǎo)軌滑塊、導(dǎo)軌座上層絲杠，由設(shè)計(jì)參數(shù)，可估計(jì)重量為4000N?；瑝K承受的最大載荷為Fmax＝4000N/4＝1000N查表選用HJG-DA滾動(dòng)直線系列DA30A，其額定功載荷為25.7kN，選用導(dǎo)軌長(zhǎng)度700mm。（如下表）導(dǎo)軌上移動(dòng)部件重量估算：包括進(jìn)給工作臺(tái)夾具、上電動(dòng)機(jī)、24工作臺(tái)和滾珠絲杠的計(jì)算課件25（1）導(dǎo)軌額定壽命計(jì)算上述選取的HJG-DA滾動(dòng)直線系列DA30A導(dǎo)軌副的滾道硬度為60HRC，工作溫度不超過(guò)100°C每根導(dǎo)軌上配有上配有兩個(gè)滑塊，精度為4級(jí)，工作速度較低，載荷不大。查表得fh＝1.0;溫度系數(shù)ft＝1.00;fc=0.81,fa＝0.9，fw=1.5，得距離壽命：L=[fh*ft*fc*fa*Ca/(fw*PC)]3*50=7*106L額定壽命fa精度系數(shù)PC計(jì)算載荷fw載荷系數(shù)ft溫度系數(shù)fh硬度系數(shù)fc接觸系數(shù)大于所期望的壽命距離，故滿足要求。（1）導(dǎo)軌額定壽命計(jì)算26（2）滾動(dòng)導(dǎo)軌預(yù)緊方式的確定：滾動(dòng)導(dǎo)軌經(jīng)過(guò)預(yù)緊，可以顯著的提高其剛度，通常經(jīng)過(guò)預(yù)緊的導(dǎo)輪的剛度可以比沒(méi)有預(yù)緊的高三倍左右，因此，對(duì)于顛覆力炬較大，或要求接觸剛度或移動(dòng)精度叫高的導(dǎo)軌均勻進(jìn)行預(yù)緊。但預(yù)緊力應(yīng)適當(dāng)，預(yù)緊力過(guò)大會(huì)使?fàn)恳︼@著增加。常用的預(yù)緊方法有兩種：采用過(guò)盈配合或采用調(diào)整元件，此處采用過(guò)盈配合。（2）滾動(dòng)導(dǎo)軌預(yù)緊方式的確定：27

二絲杠螺母副的選用

伺服電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)需要通過(guò)螺母副轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動(dòng)，要滿足0.01mm的脈沖當(dāng)量和0.05的定位精度，選用滾珠絲杠副。滾珠絲杠副的傳功精度高、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、壽命長(zhǎng)、效率高．預(yù)緊后可消除反向間隙。二絲杠螺母副的選用28（1）、計(jì)算進(jìn)給引力滾珠絲杠上的工作載荷為進(jìn)給引力，移動(dòng)體重力和作用在導(dǎo)軌上的其他切削分力相關(guān)的摩擦力。（1）、計(jì)算進(jìn)給引力29由于選擇的導(dǎo)軌要求結(jié)構(gòu)緊湊，間隙調(diào)整方便，摩損小，有良好的精度保持性且運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，故選擇直線滾動(dòng)導(dǎo)軌，為了使導(dǎo)軌能承受一定的顛覆力矩，所以選擇燕尾導(dǎo)軌的實(shí)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算：X/Y/Z向切削負(fù)載為2000/2000/1000N=2000N=2000N=1000N由所得數(shù)據(jù)代入公式有：由于選擇的導(dǎo)軌要求結(jié)構(gòu)緊湊，間隙調(diào)整方便，摩損小，有良30（2）.計(jì)算最大動(dòng)負(fù)載C及主要尺寸初選初選L0為6mm,選用滾珠絲杠的直徑d0時(shí)，必須保證在一定軸向負(fù)載作用下，絲杠在回轉(zhuǎn)100萬(wàn)轉(zhuǎn)后，在它的滾道上不產(chǎn)生點(diǎn)蝕現(xiàn)象，這個(gè)軸向負(fù)載的最大值即稱為該滾珠絲杠能承受的最大負(fù)載C，

（2）.計(jì)算最大動(dòng)負(fù)載C及主要尺寸初選31L：使用壽命，以轉(zhuǎn)為單位

v：最大切削力條件下的進(jìn)給速度（m/min）以知參數(shù)v=300mm/min=0.3mm/min

L0：絲杠導(dǎo)程

T：機(jī)床使用壽命由參數(shù)每天8小時(shí)5年250天/年得T=10000h

fw：運(yùn)轉(zhuǎn)系數(shù)（此處選的值為1.2）

可用公式為：

L：使用壽命，以轉(zhuǎn)為單位

v：最大切削力條件下的進(jìn)給速度（m32n:絲杠轉(zhuǎn)速，用下式：n:絲杠轉(zhuǎn)速，用下式：33三、滾珠絲杠螺母副的選型：由指導(dǎo)書(shū)可知，采用WL4006外循環(huán)紋調(diào)整預(yù)緊的雙螺母滾珠絲杠，1列2.5圈,其額定動(dòng)負(fù)載為16400N,精度等級(jí)選3級(jí).三、滾珠絲杠螺母副的選型：34表2-1滾珠絲杠螺母副幾何參數(shù)表2-1滾珠絲杠螺母副幾何參數(shù)35

（1）、傳動(dòng)效率計(jì)算滾珠絲杠螺母副的傳動(dòng)效率為——螺旋升角——摩擦角度取滾動(dòng)摩擦系數(shù)為0.003—0.004（1）、傳動(dòng)效率計(jì)算——螺旋升角——摩擦角度取36

（2）、剛度驗(yàn)算（2）、剛度驗(yàn)算37工作臺(tái)和滾珠絲杠的計(jì)算課件38

四、確定齒輪傳動(dòng)比四、確定齒輪傳動(dòng)比39工作臺(tái)和滾珠絲杠的計(jì)算課件40

五、步進(jìn)電機(jī)的選用步進(jìn)電機(jī)是一種能將數(shù)字輸入脈沖轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)或直線增量