机械结构443543de.doc

机械结构443543de234648
一、、横进给开环控制,,,驱动元件采用步进电机,传动装置采用滚珠丝杠副,刀架采用自动转位刀架.
二、被改造机床分析 CA6140车床主要用于加工中小型轴类、盘类以及螺纹零件,这些零件加工工艺要求机床应完成的内容有:控制主轴正反转,通过主轴变速实现不同切削速度,刀架能实现纵向和横向的进给运动,并且具备在换刀点自动改变刀位,,完成刀具的选择,控制冷却泵的起停,加工螺纹时应保证主轴转一转刀架移动一个被加工螺纹的螺距或导程.
三、总体设计的方案确定考虑到具体方案时,基本原则是在满足使用要求的前提下对机床的改动尽可能少,:
,利用原机床进给箱的安装孔和销孔安装步进电动机减速齿轮箱,滚珠丝杠仍安装在原丝杠的位置,两端采用原固定方式,这样可减少改造工作量,由于滚珠丝杠的摩檫系数小于原丝杠所以纵向进给机构整体刚性优于以前.
2横向进给机构改造保留原手动机构,用于调整操作,原有的支撑结构也保留,步进电动机,齿轮箱体安装在中滑板的后侧.
3纵向进给机构改造采用一级齿轮减速,纵向齿轮箱和丝杠全部加防护罩.
4刀架改造拆除原刀架和小滑板,替换为一个四工位电动刀架.
四、纵向进给系统的设计计算
已知条件:
工作台重量 w=80千克(根据图样粗略估计)
时间常数 t=25ms
滚珠丝杠基本导程 Ph=6mm
行程 s=1000mm
脉冲当量δp=
步距角ψ=
快速进给速度 Vmax=4m/min
1切削力计算
纵切外圆时,车床的切削力Fz可以用下式计算:
FZ=
式中:Dmax为在车床床面上加工的最大直径(mm ),Dmax=21mm
则 Fz=×210=2039(N)
进给抗力Fx和切深抗力可按下列比例分别求出
Fz : Fx : Fy = 1 : :
则 Fx=×2039=510(N) Fy = × 2039 = (N)
2 滚珠丝杠设计计算
(1) 实际作用在滚珠丝杠上的轴向压力,可用下列进给牵引力实际公式计
算,对于三角形或综合导轨机床:
f = KFx + f´(Fz + W)
式中: Fx Fz — X Z方向上的切削分力,单位为N
W —移动部件的重量,单位为
F'' —导轨上的摩檫系数
K —考虑颠覆力矩影响的实验系数
对于三角形或综合性导轨机床:
K = f' = - 取f '=
则 Fm = ×510 + (2039 + 800) = (N)
(2) 最大动负载C的计算及主要尺寸初选
滚珠丝杠应根据额定动载荷Ca选用,最大动载荷计算原理与滚珠轴承相似,滚珠丝杠最大C可用下式计算:
C = fm Fm
式中: L为工作寿命,单位为10r , L=60nt/10 ; n 为丝杠转速(r/min),n =1000v/Lo, v 为最大切削力条件下的进给速度(