半閉環(huán)數(shù)控車(chē)床的進(jìn)給系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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摘要
本文設(shè)計(jì)針對(duì)的是數(shù)控車(chē)床的進(jìn)給系統(tǒng)，所以重點(diǎn)肯定放在了進(jìn)給部件上。這個(gè)機(jī)構(gòu)的主要組成部分有：滾珠絲杠螺母副、伺服電動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸器等。并且對(duì)它們進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算與選型號(hào)選擇。滾珠絲杠螺母副、伺服電機(jī)的計(jì)算還是相當(dāng)詳細(xì)的。做這個(gè)設(shè)計(jì)的主要目的，就是為了能夠在精度上提高能更進(jìn)一層，還有的重復(fù)定位精度，這樣的運(yùn)動(dòng)就會(huì)比較穩(wěn)定，而且都能夠滿(mǎn)足需求，達(dá)到所預(yù)期的效果。
半閉環(huán)控制系統(tǒng)的位置是LED的伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度的采樣點(diǎn)，采樣測(cè)試位置的實(shí)際位置，而不是直接對(duì)運(yùn)動(dòng)部件的檢測(cè)。半閉環(huán)不包含或只包括一些機(jī)械傳動(dòng)環(huán)節(jié)，使控制性能非常穩(wěn)定，系統(tǒng)的穩(wěn)定性，即使是作為一個(gè)開(kāi)環(huán)系統(tǒng)，但也比閉環(huán)。半閉環(huán)控制系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)整方便，準(zhǔn)確度高的優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代計(jì)算機(jī)數(shù)控機(jī)床。
伺服電機(jī)是一種發(fā)電機(jī)，它是裝在機(jī)械傳動(dòng)裝置上的，因?yàn)槿绻淖凂R達(dá)的速度的話(huà)，就要通過(guò)一間接元件即伺服電機(jī),這種電機(jī)的功能還蠻強(qiáng)大的，可以讓位置上的精度變得很準(zhǔn)確。以此同時(shí)，還有更重要的一點(diǎn)就是，能夠把信號(hào)轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩，轉(zhuǎn)動(dòng)的速度，去驅(qū)動(dòng)想要控制的相應(yīng)的對(duì)象。這種電機(jī)還有兩種類(lèi)型，直流的和交流的，最大的優(yōu)點(diǎn)就是，信號(hào)上的電壓消失時(shí)，本身并沒(méi)有在轉(zhuǎn)動(dòng)，而且速度與轉(zhuǎn)矩是成反比的。

關(guān)鍵詞: 半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)；滾珠絲杠螺母副；伺服電動(dòng)機(jī)


目 錄
摘要 I
Abstract II
1 緒論 1
1.1 課題研究的背景及意義 1
1.2目前數(shù)控技術(shù)在我國(guó)經(jīng)濟(jì)中的重要性 1
1.2.1 我國(guó)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展形勢(shì) 1
1.2.2伺服系統(tǒng)的組成與分類(lèi) 2
1.3課題相關(guān)技術(shù)概述 3
1.4課題研究的主要內(nèi)容和任務(wù) 3
1.5本章小結(jié) 3
2總體設(shè)計(jì)方案 4
2.1方案設(shè)計(jì)及總體布局 4
2.1.1確定系統(tǒng)方式 4
2.1.2位置檢測(cè)裝置 4
2.1.3確定系統(tǒng)脈沖當(dāng)量 4
2.2計(jì)算切削力 4
2.2.1 縱切外圓 5
2.2.2 橫切端面 5
2.2.3 切削分力 5
2.3 橫向和縱向工作臺(tái)的計(jì)算 6
2.4本章小結(jié) 6
3 縱向進(jìn)給系統(tǒng) 7
3.1已知技術(shù)參數(shù) 7
3.2滾珠絲杠螺母副 7
3.2.1 滾珠絲杠副的軸向間隙調(diào)整及預(yù)緊方法 8
3.2.2 滾珠絲杠副支撐形式的確定 9
3.3滾珠絲杠副的選型與計(jì)算 10
3.3.1確定滾珠絲杠副的導(dǎo)程 10
3.3.2確定當(dāng)量轉(zhuǎn)速 10
3.3.3確定額定動(dòng)載荷 11
3.3.4估算絲杠變形量和最小螺紋底徑 11
3.3.5確定滾珠絲杠副的規(guī)格代號(hào) 11
3.4校核 12
3.4.1確定滾珠絲杠副的預(yù)緊力 12
3.4.2行程補(bǔ)償值與預(yù)拉伸力 12
3.4.3臨界壓縮負(fù)荷 13
3.4.4臨界轉(zhuǎn)速 13
3.5 絲杠軸承的選用 14
3.5.1確定滾珠絲杠副支承用的軸承代號(hào)、規(guī)格 15
3.5.2軸承的校驗(yàn)計(jì)算 15
3.6本章小結(jié) 16
4 橫向進(jìn)給系統(tǒng) 17
4.1已知技術(shù)參數(shù) 17
4.2滾珠絲杠的選型與計(jì)算 17
4.2.1確定導(dǎo)程 17
4.2.2確定當(dāng)量轉(zhuǎn)速和當(dāng)量載荷 17
4.2.3確定額定動(dòng)載荷 18
4.2.4估算絲杠變形量和最小螺紋底徑 18
4.2.5確定滾珠絲杠副的規(guī)格代號(hào) 19
4.3校核 19
4.3.1確定滾珠絲杠副的預(yù)緊力 19
4.3.2行程補(bǔ)償值與預(yù)拉伸力 19
4.3.3臨界壓縮負(fù)荷 20
4.3.4 臨界轉(zhuǎn)速 20
4.4軸承的選擇及校驗(yàn)計(jì)算 21
4.5本章小結(jié) 21
5聯(lián)軸器和伺服電機(jī)的選擇 22
5.1聯(lián)軸器的選擇 22
5.1.1橫向聯(lián)軸器的型號(hào) 22
5.1.2縱向聯(lián)軸器的型號(hào) 23
5.2伺服電機(jī)的選擇 23
5.2.1交流伺服電機(jī) 23
5.2.2直流伺服電機(jī) 24
5.2.3縱向電機(jī)型號(hào)確定 25
5.2.4橫向電機(jī)型號(hào)確定 26
5.3本章小結(jié) 27
6機(jī)床床身和導(dǎo)軌 28
6.1 床身 29
6.2 導(dǎo)軌 29
6.2.1導(dǎo)軌的選擇 29
6.2.2導(dǎo)軌的材料 30
6.3導(dǎo)軌的潤(rùn)滑和防護(hù) 30
6.3.1導(dǎo)軌的潤(rùn)滑 30
6.3.2導(dǎo)軌的防護(hù)裝置 30
6.4滾動(dòng)直線(xiàn)導(dǎo)軌副 31
6.4.1滾動(dòng)直線(xiàn)導(dǎo)軌副的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn) 31
6.4.2滾動(dòng)直線(xiàn)導(dǎo)軌副的型號(hào)確定 31
6.5本章小結(jié) 31
結(jié)論 32
致謝 33
參考文獻(xiàn) 34