X52K进给系统经济型数控改造设计(附全套图纸).docVIP

需全套CAD图纸 联系Q174320523各专业都有 X52K进给系统经济型数控改造设计 目录 1.概述 1 1.1技术要求 1 1.2总体设计方案 2 2.滚珠丝杠螺母副的选型和计算 2 2.1主切削力及其切削分力计算 2 2.2导轨摩擦力的计算 3 2.3计算滚珠丝杠螺母副的轴向负载力 3 2.4滚珠丝杠的动载荷计算与直径估算 3 3.工作台部件的装配图设计 7 4.滚珠丝杠螺母副的承载能力校验 8 4.1滚珠丝杆螺母副临界压缩载荷的校验 8 4.2滚珠丝杆螺母副临界转速的校验 8 4.3滚珠丝杆螺母副额定寿命的校验 8 5.计算机械传动系统的刚度 9 5.1机械传动系统的刚度计算 9 5.2滚珠丝杠螺母副扭转刚度的计算 10 6.驱动电动机的选型与计算 10 6.1计算折算到电动机轴上的负载惯量。 10 6.2计算折算到电动机轴上的负载力矩 11 6.3 计算坐标轴折算到电动机轴上的各种所需力矩 12 6.4选择驱动电动机的型号 13 7.确定滚珠丝杠螺母副的精度等级和规格型号 13 7.1确定滚珠丝杠螺母副的精度等级 13 7.2滚珠丝杠螺母副的规格型号 14 8. 设计总结 14 9.参考文献 14 概述 由上面的介绍可以看出，如今对现有普通机床的数控化改造具有十分重要的意义。本课题设计重点则是对X52K铣床纵向传动机构的数控化改造，该X52K型普通铣床主要用于加工中小型零件的平面、成型表面及具有一定斜度的平面。经改造后与原来机床加工相比可实现其自动化铣削，且具有高精、高效及加工产品范围广等特点。具体研究内容如下： （1）对普通铣床X52K的基本机械传动结构进行了解分析； （2）对数控机床的基本机械传动结构及电气控制系统结构进行详细分析； （3）系统的总体方案设计，研究其各个部分的设计原理，拟定设计方案； （4）系统的详细设计，对机械传动系统的设计和控制系统的设计等； （5）总结自己的设计理念及设计思路，得出本课题的设计流程。 1.1技术要求 数控铣床的切削状况 切削方式 进给速度 时间比例（%） 备注 强力切削 0.6 10 主电动机满功率条件下切削 一般切削 0.8 30 粗加工 精加工切削 1 50 精加工 快速进给 20 10 空载条件下工作台快速进给 1.2总体设计方案 为了满足以上技术要求，采取以下技术方案： 工作台工作面尺寸（宽度×长度）确定为400mm×1200mm。 工作台导轨采用矩形导轨，在与之相配的动导轨滑动画面上贴聚四氟乙烯导轨板。同时采用斜镶条消除导轨导向面的间隙，在背板上通过设计偏心轮结构来消除导轨背面与背板的间隙，并在与工作台导轨相接触的斜镶条接触面上和背板接触面上贴膜。 对滚珠丝杠螺母副采用预紧，并对滚珠丝杠进行拉伸预。 采用伺服电动机驱动。 采用膜片弹性联轴器将伺服电动机与滚珠丝杠连接。 2.滚珠丝杠螺母副的选型和计算 2.1主切削力及其切削分力计算 （1）计算主切削力Fz。 根据已知条件，采用端面铣刀在主轴计算转速下进行强力切削（铣刀直径D=125mm），主轴具有最大扭矩，并能传递主电动机的全部功率，此时铣刀的切削速度为：（已知机床主电动机的额定功率为5.5kw，主轴计算转速n=310r/min。） 根据公式得刀具的切削速度为： 取机床的机械效率为：，则由式得主切削力： （2）计算各切削分力 工作台的纵向切削力、横向切削力和垂向切削力分别为 2.2导轨摩擦力的计算 在切削状态下坐标轴导轨摩擦力的计算可以查课程设计指导书： （1）根据式（2-8a）计算在切削状态下的导轨摩擦力。此时导轨动摩擦系数，查表2-3得镶条紧固力,则 （2）按式（2-9a）计算在不切削状态下的导轨摩擦力和 2.3计算滚珠丝杠螺母副的轴向负载力 （1）按式（2-10a）计算最大轴向负载力 （2）按式（2-11a）计算最小轴向负载力 2.4滚珠丝杠的动载荷计算与直径估算 1）确定滚珠丝杠的导程 根据已知条件取电动机的最高转速得： 2）计算滚珠丝杠螺母副的平均转速和平均载荷 （1）各种切削方式下滚珠丝杠的轴向载荷。 强力切削时的轴向载荷定为最大轴向载荷，快速移动和钻镗定位时的轴向载荷定为最小轴向载荷。一般切削（粗加工）和精细切削（精加工）时，滚珠丝杠螺母副的轴向载荷分别可按下式计算： 并将计算结果填入表2 表2 数控铣床滚珠丝杠的计算 切削方式 轴向载荷/N 进给速度/(m/min) 时间比例/(%) 备注 强力切削 292