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需要CAD圖紙,咨詢Q414951605優(yōu)秀畢業(yè)論文,支持預(yù)覽,答辯通過,歡迎下載寧XX大學(xué)畢業(yè)設(shè)計論文臺式數(shù)控等離子切割機設(shè)計分院專業(yè)班級姓名學(xué)號指導(dǎo)教師年月需要CAD圖紙,咨詢Q414951605優(yōu)秀畢業(yè)論文,支持預(yù)覽,答辯通過,歡迎下載摘要隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,等離子切割機的應(yīng)用也顯得越來越頻繁,先進切割技術(shù)的發(fā)展總是不斷地從新科技的成果中獲得新的起點。目前,等離子切割機技術(shù)在電子科技、計算機技術(shù)及機器人的制造中都起著重要的作用。無論在什么情況下,等離子切割機才能提高焊接的水平和質(zhì)量。我們只有將數(shù)控切割機技術(shù)和焊接跟蹤技術(shù)有效的結(jié)合才能更好的推動新科技的發(fā)展,因此數(shù)控切割機的設(shè)計對于解決這一難題至關(guān)重要。關(guān)鍵詞切割技術(shù),機構(gòu)設(shè)計,等離子切割機需要CAD圖紙,咨詢Q414951605優(yōu)秀畢業(yè)論文,支持預(yù)覽,答辯通過,歡迎下載ABSTRACTWITHTHEDEVELOPMENTOFSCIENCEANDTECHNOLOGY,THEAPPLICATIONOFPLASMACUTTINGMACHINEISMOREANDMOREFREQUENT,THEDEVELOPMENTOFADVANCEDCUTTINGTECHNOLOGYISCONSTANTLYFROMTHENEWACHIEVEMENTSOFSCIENCEANDTECHNOLOGYINTHENEWSTARTINGPOINTATPRESENT,PLASMACUTTINGMACHINETECHNOLOGYPLAYSANIMPORTANTROLEINTHEMANUFACTUREOFELECTRONICTECHNOLOGY,COMPUTERTECHNOLOGYANDROBOTINANYCASE,PLASMACUTTINGMACHINECANIMPROVETHELEVELANDQUALITYOFWELDINGWEWILLONLYCNCCUTTINGMACHINEANDWELDINGWITHTRACKINGTECHNOLOGYEFFECTIVELYINORDERTOBETTERPROMOTETHEDEVELOPMENTOFNEWTECHNOLOGY,SOTHECNCCUTTINGMACHINEDESIGNISVERYIMPORTANTFORSOLVINGTHISPROBLEMKEYWORDSCUTTINGTECHNOLOGY,MECHANISMDESIGN,PLASMACUTTINGMACHINE需要CAD圖紙,咨詢Q414951605優(yōu)秀畢業(yè)論文,支持預(yù)覽,答辯通過,歡迎下載目錄摘要2ABSTRACT3目錄4第1章緒論611臺式數(shù)控等離子切割機的研究目的及意義6111臺式數(shù)控等離子切割機背景6112臺式數(shù)控等離子切割機簡介6113意義612研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢613本課題研究的內(nèi)容及方法8131主要的研究內(nèi)容8132設(shè)計要求8133關(guān)鍵的技術(shù)問題9第2章總體方案機構(gòu)設(shè)計921設(shè)計概念922設(shè)計原理923方案討論10第3章X結(jié)構(gòu)及傳動設(shè)計1131X向滾珠絲桿副的選擇12311導(dǎo)程確定12312確定絲桿的等效轉(zhuǎn)速12313估計工作臺質(zhì)量及負(fù)重12314確定絲桿的等效負(fù)載12315確定絲桿所受的最大動載荷13316精度的選擇14需要CAD圖紙,咨詢Q414951605優(yōu)秀畢業(yè)論文,支持預(yù)覽,答辯通過,歡迎下載317選擇滾珠絲桿型號1432校核14321臨界壓縮負(fù)荷驗證15322臨界轉(zhuǎn)速驗證16323絲桿拉壓振動與扭轉(zhuǎn)振動的固有頻率1633電機的選擇17331電機軸的轉(zhuǎn)動慣量17332電機扭矩計算18第4章Y向結(jié)構(gòu)設(shè)計2041Y軸滾動導(dǎo)軌副的計算、選擇2042滾珠絲杠計算、選擇2143步進電機慣性負(fù)載的計算23第5章主要零件的數(shù)控加工2651初始參數(shù)設(shè)定2652創(chuàng)建刀具2753創(chuàng)建加工操作2854模擬刀軌及后處理30總結(jié)與展望33參考文獻34致謝35需要CAD圖紙,咨詢Q414951605優(yōu)秀畢業(yè)論文,支持預(yù)覽,答辯通過,歡迎下載第1章緒論11臺式數(shù)控等離子切割機的研究目的及意義111臺式數(shù)控等離子切割機背景在現(xiàn)代工業(yè)中,生產(chǎn)過程中的自動化已成為突出的主題。各行各業(yè)的自動化水平越來越高,現(xiàn)代化加工車間,常配有自動化生產(chǎn)設(shè)備,用來提高生產(chǎn)效率,完成工人難以完成的或者危險的工作。當(dāng)然,也不排除PCB板的焊接加工過程。我們發(fā)現(xiàn)焊接技術(shù)已經(jīng)滲透到各個領(lǐng)域并且被廣泛使用。根據(jù)資料顯示,我國每年鋼鐵的產(chǎn)量一般在3億噸左右,其中有一半以上的鋼有用到焊接技術(shù)加工。我國每年的焊接設(shè)備需求量金額超過50億元。既然焊接機能夠這么普遍地應(yīng)用在各個領(lǐng)域,它肯定具備了很大的市場競爭力。112臺式數(shù)控等離子切割機簡介龍門式數(shù)控火焰/等離子切割機采用驅(qū)動,即切割頭,運行穩(wěn)定,配置好,工作效率很高,可以用于各種異形碳鋼、錳鋼、不銹鋼等金屬材料的大、中、小型鋼板下料。還可根據(jù)用戶的要求配置多把割炬。113意義1橫梁采用方管對焊的結(jié)構(gòu),具有剛性好,精度高,自重輕,慣量小的特點。所有的焊接件均采用振動時效去應(yīng)力處理,有效的防止了結(jié)構(gòu)變形;2縱、橫向驅(qū)動橫向?qū)к墑t采用了臺灣進口的直線式導(dǎo)軌,縱向?qū)к壥怯删芗庸さ奶刭|(zhì)鋼軌制成的,保證了切割機的運行平穩(wěn),精度高,且經(jīng)久耐用,清潔美觀;12研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢激光切割機的切割速度快,精度和切割質(zhì)量好等特點。在國家指定的長期發(fā)展規(guī)劃時,又是將激光切割列入了關(guān)鍵支撐技術(shù)。因其涉及國家安全、國防建設(shè)及高新技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化和科技前沿的發(fā)展,所以要對激光切割有很高的重視程度,這就將激光切割機的制造和升級帶來很大的商機。隨著用戶對激光切割技術(shù)特點的逐步了解和采用的示范性地深入,這就帶動了國內(nèi)企業(yè)開發(fā)、生產(chǎn)激光切割機。需要CAD圖紙,咨詢Q414951605優(yōu)秀畢業(yè)論文,支持預(yù)覽,答辯通過,歡迎下載123國外焊接機的發(fā)展概況焊接產(chǎn)品中有許多曲線的焊接,在我國一般采用手工焊接。手工操作具有一定的優(yōu)勢,但也,存在著人員管理難、工人培訓(xùn)周期長、生產(chǎn)環(huán)境惡劣、勞動強度大、焊接質(zhì)量難以穩(wěn)定的保持、容易產(chǎn)生夾雜、氣孔等缺陷、焊接成本高、生產(chǎn)效率低一系列的問題等。為了克服上述種種弊端,焊接科技工作者研究出了多種自動化焊接設(shè)備,如仿形焊接機,焊接機器人,三維數(shù)控焊接機等。近些年來我國焊接技術(shù)的整體發(fā)展水平比較好,尤其是逆變式焊機技術(shù)現(xiàn)已成熟,正在全國推廣應(yīng)用。波控、智能及自動、半自動焊接技術(shù)快速發(fā)展。自動、半自動氣體保護焊機、埋弧焊機、電阻焊機等產(chǎn)品也邁開了一大步。2000年我國點弧焊機器人已達到980臺??墒潜M管如此,我國的焊接設(shè)備還是不能滿足國內(nèi)工業(yè)的生產(chǎn)需求。我國從20世紀(jì)80年代開始進行大型機床等機械產(chǎn)品焊接結(jié)構(gòu)的研究,20多年來已取得長足的進步。焊接結(jié)構(gòu)已經(jīng)在現(xiàn)代化的數(shù)控機床等大型機床上應(yīng)用以焊代鑄以焊代鍛的結(jié)構(gòu)設(shè)計和制造技術(shù)迅速發(fā)展。在汽車制造工業(yè)方面,隨著我國汽車產(chǎn)量的不斷增加20世紀(jì)90年代開始從國外陸續(xù)引進先進的焊接設(shè)備。并在車轉(zhuǎn)動軸、剎車蹄片、輪圈以及其他部件的制造過程中普遍采用各種先進的焊接工藝,提高了焊接效率和產(chǎn)品質(zhì)量。焊接在船舶、汽車、鍋爐、壓力容器制造行業(yè)中也成為主要的生產(chǎn)工藝手段之一。目前,已有多種焊接工藝方法獲得各國船級社的認(rèn)可而被應(yīng)用于生產(chǎn)。自十一五期間開始進行高效焊接技術(shù)的探索以來,至今已取得令人欣喜的成績。近年來,我國在大型貯罐焊接、球形貯罐焊接、鋁鎂合金料倉焊接等領(lǐng)域中,已成功地開發(fā)應(yīng)用了自動焊或半自動焊工藝,如球罐全位置自動焊工藝和裝備已在國內(nèi)開發(fā)成功,它將為進一步推動焊接自動化發(fā)揮重要作用。在當(dāng)前,臺式數(shù)控等離子切割機的機構(gòu)設(shè)計絕大多數(shù)還是依據(jù)具體的情況來設(shè)計專用焊接臺式數(shù)控等離子切割機,稱之為固定結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)臺式數(shù)控等離子切割機,其運動特性使特定臺式數(shù)控等離子切割機僅能適應(yīng)一定的范圍,花費成本較大,不利于臺式數(shù)控等離子切割機的發(fā)展。很數(shù)移動焊接臺式數(shù)控等離子切割機還有焊縫跟蹤的功能,其不足之處就是在焊前必須通過人為的方式,幫助臺式數(shù)控等離子切割機找到合適的位置并且放好,通過人工將臺式數(shù)控等離子切割機本體、十字滑塊等調(diào)整到合適的狀態(tài),需要CAD圖紙,咨詢Q414951605優(yōu)秀畢業(yè)論文,支持預(yù)覽,答辯通過,歡迎下載這里所設(shè)計的移動臺式數(shù)控等離子切割機是有軌移動焊接臺式數(shù)控等離子切割機,只是現(xiàn)有的移動焊接臺式數(shù)控等離子切割機技術(shù)在PCB板焊接中的應(yīng)用,還不能滿足要求,而當(dāng)前的移動焊接臺式數(shù)控等離子切割機技術(shù)有相當(dāng)?shù)陌l(fā)展。也就是說臺式數(shù)控等離子切割機的自主性還跟不上工業(yè)發(fā)展的腳步。未來的發(fā)展趨勢可分為以下三個方面21選擇視覺傳感器來進行傳感跟蹤因為與圖象處理方面相關(guān)的技術(shù)得到發(fā)展;2采用多傳感信息融合技術(shù)以面對更為復(fù)雜的焊接任務(wù);3控制技術(shù)由經(jīng)典控制到向智能控制技術(shù)的發(fā)展這也將是移動焊接臺式數(shù)控等離子切割機的控制所采用。13本課題研究的內(nèi)容及方法131主要的研究內(nèi)容在查閱了國內(nèi)外大量的有關(guān)焊接臺式數(shù)控等離子切割機設(shè)計理論及相關(guān)知識的資料和文獻基礎(chǔ)上,綜合考慮焊接臺式數(shù)控等離子切割機結(jié)構(gòu)特點、具體作業(yè)任務(wù)特點以及焊接臺式數(shù)控等離子切割機的推廣應(yīng)用,分析確定使用三自由度關(guān)節(jié)型焊接臺式數(shù)控等離子切割機配合生產(chǎn)工序,實現(xiàn)自動化焊接的目的。為了實現(xiàn)上述目標(biāo),本文擬進行的研究內(nèi)容如下1根據(jù)現(xiàn)場作業(yè)的環(huán)境要求和數(shù)控錫絲點焊機本身的結(jié)構(gòu)特點,確定數(shù)控錫絲點焊機整體設(shè)計方案。2確定數(shù)控錫絲點焊機的性能參數(shù),對初步模型進行靜力學(xué)分析,根據(jù)實際情況選擇電機。3從所要功能的實現(xiàn)出發(fā),完成數(shù)控錫絲點焊機各零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計;4完成主要零部件強度與剛度校核。132設(shè)計要求1根據(jù)所要實現(xiàn)的功能,提出臺式數(shù)控等離子切割機的整體設(shè)計方案;2完成臺式數(shù)控等離子切割機結(jié)構(gòu)的詳細設(shè)計;3通過相關(guān)設(shè)計計算,完成電機選型;4完成臺式數(shù)控等離子切割機結(jié)構(gòu)的三維造型;繪制臺式數(shù)控等離子切割機需要CAD圖紙,咨詢Q414951605優(yōu)秀畢業(yè)論文,支持預(yù)覽,答辯通過,歡迎下載結(jié)構(gòu)總裝配圖、主要零件圖。133關(guān)鍵的技術(shù)問題1方案選擇2整體的支撐架設(shè)計(龍門結(jié)構(gòu)及懸臂結(jié)構(gòu)的選擇)3機構(gòu)設(shè)計4強度校核第2章總體方案機構(gòu)設(shè)計21設(shè)計概念整體的支撐架采用龍門結(jié)構(gòu)在工程中我們常用的整體支撐架結(jié)構(gòu)有龍門結(jié)構(gòu)和懸臂梁。所謂的懸臂梁就是梁的一端為不產(chǎn)生軸向、垂直位移和轉(zhuǎn)動的固定支座,另一端為自由端(可以產(chǎn)生平行于軸向和垂直于軸向的力)。而龍門結(jié)構(gòu)通俗地說就是一根橫梁連接兩個支腿與地面緊固組成的像一個門框一樣的結(jié)構(gòu)。因為他是雙支撐結(jié)構(gòu)區(qū)別于單支撐和懸臂結(jié)構(gòu),所以結(jié)構(gòu)特別簡單。22設(shè)計原理數(shù)控點焊機的設(shè)計應(yīng)滿足一下幾個條件首先就是必須保證工件定位可靠的可靠性,為了使工件、焊槍與焊接點保持準(zhǔn)確的相對位置,必須根據(jù)要求的焊接點,去選擇合適的定位機構(gòu)。再者就是要有足夠的強度和剛度除了受到工件、工具的重量,還要受到本身的重量,還受到焊接槍在運動過程中產(chǎn)生的慣性力和振動的影響,沒有足夠的強度和剛度可能會發(fā)生折斷或者彎曲變形,所以對于受力較大的進行強度、剛度計算是非常必要的。最后要盡可能做到具有一定的通用性如果可以,應(yīng)考慮到產(chǎn)品零件變換的問題。為適應(yīng)不同形狀和尺寸的零件,為滿足這些要求,可將制成組合式結(jié)構(gòu),迅速更換不同的部件及附件來擴大機構(gòu)的使用范圍。X軸采用絲杠加導(dǎo)軌形式橫向電動機聯(lián)軸器橫向滾珠絲杠(導(dǎo)軌)橫滑板Y軸和采用絲杠傳動縱向電動機聯(lián)軸器縱向滾珠絲杠大托板需要CAD圖紙,咨詢Q414951605優(yōu)秀畢業(yè)論文,支持預(yù)覽,答辯通過,歡迎下載23方案討論懸臂梁在工程力學(xué)受力分析中,比較典型的簡化模型。在實際工程分析中,大部分實際工程受力部件都可以簡化為懸臂梁。龍門結(jié)構(gòu)制作方便,承受負(fù)載大,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,工程上廣泛應(yīng)用。考慮到上述問題該課題的整體結(jié)構(gòu)采用龍門結(jié)構(gòu)。需要CAD圖紙,咨詢Q414951605優(yōu)秀畢業(yè)論文,支持預(yù)覽,答辯通過,歡迎下載第3章X結(jié)構(gòu)及傳動設(shè)計表31滾珠絲桿副支承支承方式簡圖特點一端固定一端自由結(jié)構(gòu)簡單,絲桿的壓桿的穩(wěn)定性和臨界轉(zhuǎn)速都較低設(shè)計時盡量使絲桿受拉伸。這種安裝方式的承載能力小,軸向剛度底,僅僅適用于短絲桿。一端固定一端游動需保證螺母與兩端支承同軸,故結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,工藝較困難,絲桿的軸向剛度與兩端相同,壓桿穩(wěn)定性和臨界轉(zhuǎn)速比同長度的較高,絲桿有膨脹余地,這種安裝方式一般用在絲桿較長,轉(zhuǎn)速較高的場合,在受力較大時還得增加角接觸球軸承的數(shù)量,轉(zhuǎn)速不高時多用更經(jīng)濟的推力球軸承代替角接觸球軸承。兩端固定只有軸承無間隙,絲桿的軸向剛度為一端固定的四倍。一般情況下,絲桿不會受壓,不存在壓桿穩(wěn)定問題,固有頻率比一端固定要高??梢灶A(yù)拉伸,預(yù)拉伸后可減少絲桿自重的下垂和熱膨脹的問題,結(jié)構(gòu)和工藝都比較困難,這種裝置適用于對剛度和位移精度要求較高的場合。需要CAD圖紙,咨詢Q414951605優(yōu)秀畢業(yè)論文,支持預(yù)覽,答辯通過,歡迎下載31X向滾珠絲桿副的選擇滾珠絲桿副就是由絲桿、螺母和滾珠組成的一個機構(gòu)。他的作用就是把旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)和直線運動進行相互轉(zhuǎn)換。絲桿和螺母之間用滾珠做滾動體,絲杠轉(zhuǎn)動時帶動滾珠滾動。設(shè)X向最大行程為300MM,最快進給速度為18M/MIN,主軸箱大概質(zhì)量為50KG,工作臺大概質(zhì)量為80KG,移動部件大概質(zhì)量為30KG,工作臺最大行程為300MM。311導(dǎo)程確定電機與絲桿通過聯(lián)軸器連接,故其傳動比I1,選擇電機Y系列異步電動機的最高轉(zhuǎn)速,則絲杠的導(dǎo)程為CMKGFMRN2MIN,/150MAXMAX最大轉(zhuǎn)矩取PH12MMVPH150/18AXEE312確定絲桿的等效轉(zhuǎn)速基本公式IN/RPNH最大進給速度是絲桿的轉(zhuǎn)速MIN/1502/8MAXRV最小進給速度是絲桿的轉(zhuǎn)速I/3/INIH絲桿的等效轉(zhuǎn)速212MI1AXRTTTM式中取故21TIN/03/21INMAXRTN313估計工作臺質(zhì)量及負(fù)重主軸箱重量NXGG960801工作臺重量742移動部件重量M233314確定絲桿的等效負(fù)載工作負(fù)載是指機床工作時,實際作用在滾珠絲桿上的軸向壓力,他的數(shù)值用進給牽引力的實驗公式計算。選定導(dǎo)軌為滑動導(dǎo)軌,取摩擦系數(shù)為003,K為顛覆力矩影響系數(shù),一般取1115,本課題中取13,則絲桿所受的力為需要CAD圖紙,咨詢Q414951605優(yōu)秀畢業(yè)論文,支持預(yù)覽,答辯通過,歡迎下載NGFGFGFKFZX21520331223Y12YMA)()()(0IN其等效載荷按下式計算(式中取,)21T1NNTNFFM49321MI3AX315確定絲桿所受的最大動載荷316MHKAHTWM10NTFFCARFW負(fù)載性質(zhì)系數(shù),(查表取FW12)FT溫度系數(shù)(查表取FT1)FH硬度系數(shù)(查表取FH1)FA精度系數(shù)(查表取FA1)FK可靠性系數(shù)(查表取FK1)FM等效負(fù)載NZ等效轉(zhuǎn)速TH工作壽命,取絲桿的工作壽命為15000H由上式計算得CAR17300N表311各類機械預(yù)期工作時間LH表312精度系數(shù)FA需要CAD圖紙,咨詢Q414951605優(yōu)秀畢業(yè)論文,支持預(yù)覽,答辯通過,歡迎下載表313可靠性系數(shù)FK表314負(fù)載性質(zhì)系數(shù)FW316精度的選擇滾珠絲杠副的精度對電氣機床的定位精度會有影響,在滾珠絲杠精度參數(shù)中,導(dǎo)程誤差對機床定位精度是最明顯的。一般在初步設(shè)計時設(shè)定絲杠的任意300行程變動量應(yīng)小于目標(biāo)設(shè)定定位精度值的1/31/2,在最后精度驗M30V算中確定。,選用滾珠絲杠的精度等級X軸為13級(1級精度最高),Z軸為25級,考慮到本設(shè)計的定位精度要求及其經(jīng)濟性,選擇X軸Y軸精度等級為3級,Z軸為4級。317選擇滾珠絲桿型號計算得出CACAR173KN,則COA23FM(346519)KN公稱直徑PH12MM則選擇FFZD型內(nèi)循環(huán)浮動返向器,雙螺母墊片預(yù)緊滾珠絲桿副,絲桿的型號為FFZD40103。公稱直徑D040MM絲桿外徑D1395MM鋼球直徑DW7144MM絲桿底徑D2343MM圈數(shù)3圈CA30KNCOA663KN剛度KC973N/M32校核滾珠絲桿副的拉壓系統(tǒng)剛度影響系統(tǒng)的定位精度和軸向拉壓震動固有頻率,其扭轉(zhuǎn)剛度影響扭轉(zhuǎn)固有頻率。承受軸向負(fù)荷的滾珠絲桿副的拉壓系統(tǒng)剛度KO有絲桿本身的拉壓剛度KS,絲桿副內(nèi)滾道的接觸剛度KC,軸承的接觸剛度KA,需要CAD圖紙,咨詢Q414951605優(yōu)秀畢業(yè)論文,支持預(yù)覽,答辯通過,歡迎下載螺母座的剛度KN,按不同支撐組合方式計算而定。321臨界壓縮負(fù)荷驗證絲桿的支撐方式對絲桿的剛度影響很大,采用一端固定一端支撐的方式。臨界壓縮負(fù)荷按下列計算NFKLEIFFCRMAX201E式中E材料的彈性模量E鋼21X1011(N/M2)LO最大受壓長度(M)K1安全系數(shù),取K113FMAX最大軸向工作負(fù)荷(N)F1絲桿支撐方式系數(shù)F1151I絲桿最小截面慣性距(M4)4221_6WODDI式中DO是絲桿公稱直徑(MM)DW滾珠直徑(MM),絲桿螺紋不封閉長度LU工作臺最大行程螺母長度兩端余量LU30014820X2488MM支撐距離LO應(yīng)該大于絲桿螺紋部分長度LU,選取LO620MM代入上式計算得出FCA58X108N可見FCAFMAX,臨界壓縮負(fù)荷滿足要求。需要CAD圖紙,咨詢Q414951605優(yōu)秀畢業(yè)論文,支持預(yù)覽,答辯通過,歡迎下載322臨界轉(zhuǎn)速驗證滾珠絲杠副高速運轉(zhuǎn)時,需驗算其是否會發(fā)生共振的最高轉(zhuǎn)速,要求絲CRN杠的最高轉(zhuǎn)速2230KPAEILFNCZCR式中A絲桿最小截面A24622M1093414D絲杠內(nèi)徑,單位;2DMP材料密度P785103KG/M臨界轉(zhuǎn)速計算長度,單位為,本設(shè)計中該值為CL148/2300620488/2440MMC安全系數(shù),可取082K2KFZ絲杠支承系數(shù),雙推簡支方式時取189經(jīng)過計算,得出63104,該值大于絲杠臨界轉(zhuǎn)速,所以滿足要CRNMIN/R求。323絲桿拉壓振動與扭轉(zhuǎn)振動的固有頻率絲杠系統(tǒng)的軸向拉壓系統(tǒng)剛度KE的計算公式LAES/MAXIN式中A絲杠最小橫截面,;24DM螺母座剛度KH1000N/M。當(dāng)導(dǎo)軌運動到兩極位置時,有最大和最小拉壓剛度,其中,L植分別為750MM和100MM。經(jīng)計算得MIN/1/2/1/SCHEKK需要CAD圖紙,咨詢Q414951605優(yōu)秀畢業(yè)論文,支持預(yù)覽,答辯通過,歡迎下載SRADMWEB/K式中KE滾珠絲杠副的拉壓系統(tǒng)剛度N/M;KH螺母座的剛度N/M;KH1000N/MKC絲杠副內(nèi)滾道的接觸剛度N/M;KS絲杠本身的拉壓剛度N/M;KB軸承的接觸剛度N/M。經(jīng)計算得絲杠的扭轉(zhuǎn)振動的固有頻率遠大于1500R/MIN,能滿足要求。33電機的選擇步進電機是一種能將數(shù)字輸入脈沖轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)或直線增量運動的電磁執(zhí)行元件。每輸入一個脈沖電機轉(zhuǎn)軸步進一個距角增量。電機總的回轉(zhuǎn)角與輸入脈沖數(shù)成正比例,相應(yīng)的轉(zhuǎn)速取決于輸入脈沖的頻率。步進電機具有慣量低、定位精度高、無累計誤差、控制簡單等優(yōu)點,所以廣泛用于機電一體化產(chǎn)品中。選擇步進電動機時首先要保證步進電機的輸出功率大于負(fù)載所需的功率,再者還要考慮轉(zhuǎn)動慣量、負(fù)載轉(zhuǎn)矩和工作環(huán)境等因素。331電機軸的轉(zhuǎn)動慣量A、回轉(zhuǎn)運動件的轉(zhuǎn)動慣量328MD42LJR上式中D直徑,絲桿外徑D395MML長度1MP鋼的密度78002KG/M經(jīng)計算得20RJB、X向直線運動件向絲桿折算的慣量2PMJL需要CAD圖紙,咨詢Q414951605優(yōu)秀畢業(yè)論文,支持預(yù)覽,答辯通過,歡迎下載上式中M質(zhì)量X向直線運動件M160KGP絲桿螺距(M)P0001M經(jīng)計算得281049KGJLC、聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)動慣量查表得204KG/MJW因此28M08KG4109LR332電機扭矩計算A、折算至電機軸上的最大加速力矩ATJNT602MXAX上式中IN/15RJ00028KG/M2TA加速時間KS系統(tǒng)增量,取15S1,則3TATA02S經(jīng)計算得MNT2MAXB、折算至電機軸上的摩擦力矩IPF20F上式中F0導(dǎo)軌摩擦力,F(xiàn)0MF,而F摩擦系數(shù)為002,F(xiàn)0MGF32NP絲桿螺距(M)P0001M傳動效率,090I傳動比,I1需要CAD圖紙,咨詢Q414951605優(yōu)秀畢業(yè)論文,支持預(yù)覽,答辯通過,歡迎下載經(jīng)計算得MNTF750C、折算至電機軸上的由絲桿預(yù)緊引起的附加摩擦力矩I212000PT上式中P0滾珠絲桿預(yù)加載荷1500N0滾珠絲桿未預(yù)緊時的傳動效率為09經(jīng)計算的T0005NM則快速空載啟動時所需的最大扭矩MNF820MAX根據(jù)以上計算的扭矩及轉(zhuǎn)動慣量,選擇電機型號為SIEMENS的IFT5066,其額定轉(zhuǎn)矩為67。NA需要CAD圖紙,咨詢Q414951605優(yōu)秀畢業(yè)論文,支持預(yù)覽,答辯通過,歡迎下載第4章Y向結(jié)構(gòu)設(shè)計41Y軸滾動導(dǎo)軌副的計算、選擇根據(jù)給定的工作載荷FZ和估算的WX和WY計算導(dǎo)軌的靜安全系數(shù)FSLC0/P,式中C0為導(dǎo)軌的基本靜額定載荷,KN;工作載荷P05FZW;FSL1030一般運行狀況,3050(運動時受沖擊、振動)。根據(jù)計算結(jié)果查有關(guān)資料初選導(dǎo)軌因系統(tǒng)受中等沖擊,因此取40SLF,05OSLXYZFPFWXYYOXSL2067158379N26CFP41394根據(jù)計算額定靜載荷初選導(dǎo)軌選擇漢機江機床廠HJGD系列滾動直線導(dǎo)軌,其型號為HJGD25基本參數(shù)如下額定載荷/N靜態(tài)力矩/NM滑座重量導(dǎo)軌重量導(dǎo)軌長度動載荷AC靜載荷OATBCTGK/GMLMM175002600019819828806031760滑座個數(shù)單向行程長度每分鐘往復(fù)次數(shù)MSLN4064導(dǎo)軌的額定動載荷N1750AC依據(jù)使用速度V(M/MIN)和初選導(dǎo)軌的基本動額定載荷KN驗算導(dǎo)軌AC的工作壽命LN額定行程長度壽命HTCAWFFSFTK需要CAD圖紙,咨詢Q414951605優(yōu)秀畢業(yè)論文,支持預(yù)覽,答辯通過,歡迎下載2045MF1,81,OTWCHRDFFFFK導(dǎo)33108175025420958HTCAWFFSFKM軌的額定工作時間壽命3102SOTHLN331024958104971506SOTLNHTH導(dǎo)軌的工作壽命足夠42滾珠絲杠計算、選擇初選絲杠材質(zhì)CRWMN鋼,HRC5860,導(dǎo)程L05MM強度計算絲杠軸向力N,MAXYXZYXWFFKF其中K115,滾動導(dǎo)軌摩擦系數(shù)F00030005;在車床車削外圓時FX0106FZ,F(xiàn)Y01507FZ,可取FX05FZ,F(xiàn)Y06FZ計算。取F0004,則40ZMAXXF05216167581046042YZNN壽命值,其中絲杠轉(zhuǎn)速R/MIN61NTL0MAXLVNMAX065240/I13THVNRLL最大動載荷FFLQWH式中FW為載荷系數(shù),中等沖擊時為1215;FH為硬度系數(shù),HRC58時為需要CAD圖紙,咨詢Q414951605優(yōu)秀畢業(yè)論文,支持預(yù)覽,答辯通過,歡迎下載10。查表得中等沖擊時則12,WHFF360456870954XYQN根據(jù)使用情況選擇滾珠絲杠螺母的結(jié)構(gòu)形式,并根據(jù)最大動載荷的數(shù)值可選擇滾珠絲杠的型號為CM系列滾珠絲桿副,其型號為CM20055。其基本參數(shù)如下其額定動載荷為14205N足夠用滾珠循環(huán)方式為外循環(huán)螺旋槽式,預(yù)緊方式Y(jié)Q采用雙螺母螺紋預(yù)緊形式滾珠絲杠螺母副的幾何參數(shù)的計算如下表名稱計算公式結(jié)果公稱直徑0D20MM螺距TMM接觸角045鋼球直徑BD3175MM需要CAD圖紙,咨詢Q414951605優(yōu)秀畢業(yè)論文,支持預(yù)覽,答辯通過,歡迎下載螺紋滾道法向半徑R052BD1651MM偏心距ESINE004489MM螺紋升角0TARCGD043螺桿外徑D025BD19365MM螺桿內(nèi)徑11ER16788MM螺桿接觸直徑220COSB17755MM螺母螺紋外徑DDE23212MM螺母內(nèi)徑(外循環(huán))105BD207MM(1)傳動效率計算絲杠螺母副的傳動效率為TG式中10,為摩擦角;為絲杠螺旋升角。0431096GGTTT(2)穩(wěn)定性驗算絲杠兩端采用止推軸承時不需要穩(wěn)定性驗算。(3)剛度驗算滾珠絲杠受工作負(fù)載引起的導(dǎo)程變化量為CMESFLL01Y向所受牽引力大,故用Y向參數(shù)計算60622215615802415/340FNLCMECMSRL絲杠受扭矩引起的導(dǎo)程變化量很小,可忽略不計。導(dǎo)程變形總誤差為06411052102LUME級精度絲杠允許的螺距誤差15M/M。需要CAD圖紙,咨詢Q414951605優(yōu)秀畢業(yè)論文,支持預(yù)覽,答辯通過,歡迎下載43步進電機慣性負(fù)載的計算根據(jù)等效轉(zhuǎn)動慣量的計算公式,有(1)等效轉(zhuǎn)動慣量的計算折算到步進電機軸上的等效負(fù)載轉(zhuǎn)動慣量為221013180PQBZJJJM式中為折算到電機軸上的慣性負(fù)載;為步進電機軸的轉(zhuǎn)動慣量;為齒QJ0J1J輪的轉(zhuǎn)動慣量;為齒輪的轉(zhuǎn)動慣量;為滾珠絲杠的轉(zhuǎn)動慣量;為移動部件的質(zhì)量。23J對鋼材料的圓柱零件可以按照下式進行估算340781JDL式中為圓柱零件直徑,為圓柱零件的長度。D所以有34221234223256710078034JKGCM電機軸的轉(zhuǎn)動慣量很小,可以忽略,所以有22222401647101653741007933458DJKGCM426步進電機的選用)步進電機啟動力矩的計算設(shè)步進電機的等效負(fù)載力矩為,負(fù)載力為,根據(jù)能量守恒原理,電機所做的功與負(fù)載力所做的功有如下的關(guān)系TPS式中為電機轉(zhuǎn)角,為移動部件的相應(yīng)位移,為機械傳動的效率。若取,則,且。所以BPSZPG需要CAD圖紙,咨詢Q414951605優(yōu)秀畢業(yè)論文,支持預(yù)覽,答辯通過,歡迎下載362PSZBPGPT式中為移動部件負(fù)載(N),G為移動部件質(zhì)量(N),為與重力方向一致SPZ的作用在移動部件上的負(fù)載力(N),為導(dǎo)軌摩擦系數(shù),為步進電機的步B距角(RAD),T為電機軸負(fù)載力矩(NCM)。取03(淬火鋼滾珠導(dǎo)軌的摩擦系數(shù)),8,27923??紤]到重力影響,向電機負(fù)載較大,因此SPH1200,所以有360125803201803145652TNCM考慮到啟動時運動部件慣性的影響,則啟動轉(zhuǎn)矩035QT取系數(shù)為,則6521624QTNCM對于工作方式為三相拍的步進電機MAX1632080836QTJNC)步進電機的最高工作頻率AXAX176PVF為使電機不產(chǎn)生失步空載啟動頻率要大于最高運行頻率,同時電機最大靜轉(zhuǎn)MAXF矩要足夠大,查表選擇兩個90BF001型三相反應(yīng)式步進電機電機有關(guān)參數(shù)如下主要技術(shù)參數(shù)型號相數(shù)步距角電壓V相電流A最大靜轉(zhuǎn)矩MAXJTNM空載啟動頻率空載運行頻率分配方式90BF001409807392200080004相8拍外形尺寸MM重量轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量需要CAD圖紙,咨詢Q414951605優(yōu)秀畢業(yè)論文,支持預(yù)覽,答辯通過,歡迎下載外直徑長度軸直徑KGKGM901459451764第5章主要零件的數(shù)控加工51初始參數(shù)設(shè)定1準(zhǔn)備毛坯通過普通銑床機加工,將毛坯加工為的方塊。2CNC加工按照“粗半精精清根加工”的一般順序進行加工。3進入加工模塊,初始化加工環(huán)境,選擇“MILL_CONTOUR”進入加工環(huán)境。需要CAD圖紙,咨詢Q414951605優(yōu)秀畢業(yè)論文,支持預(yù)覽,答辯通過,歡迎下載4選擇“加工導(dǎo)航器”中的“幾何視圖”在左側(cè)“操作導(dǎo)航器”欄選擇坐標(biāo)系設(shè)置“MCS_MILL”,指定坐標(biāo)系原點為工件正中央,在間隙設(shè)置里指定安全平面,選擇工件上表面,設(shè)定偏置為15。如圖所示5選擇“WORKPIECE”打開,指定部件為加工幾何體,指定毛坯為毛坯幾何體,指定材料為CARBONSTEEL,單擊顯示圖標(biāo)。如圖所示52創(chuàng)建刀具1在插入工具條中點創(chuàng)建刀具按鈕,在刀具類型中選擇第一個立銑刀圖標(biāo),輸入刀具名稱“D20”,在銑刀參數(shù)中選擇“5參數(shù)”,直徑設(shè)置為20MM,長度設(shè)置為166MM,刀刃長度設(shè)置為100MM,刀刃數(shù)為2,刀具號設(shè)置為1。如圖所示同理,創(chuàng)建其余刀具分別是D10、D10R05、D10R5。需要CAD圖紙,咨詢Q414951605優(yōu)秀畢業(yè)論文,支持預(yù)覽,答辯通過,歡迎下載D10刀具參數(shù)直徑10MM,長度150MM,刀刃長度100MM,刀刃數(shù)3,刀具號為2D10R05刀具參數(shù)直徑10MM,長度125MM,刀刃長度55MM,刀刃數(shù)2,刀具號為3D10R5刀具參數(shù)直徑10MM,長度130MM,刀刃長度11MM,刀刃數(shù)2,刀具號為453創(chuàng)建加工操作在加工導(dǎo)航器中切換到“加工方法視圖”,在操作導(dǎo)航器中選擇MILL_ROUGH,右鍵彈出菜單,選擇插入操作,在類型中選擇MILL_CONTOUR,在操作子類型中選擇第一個型腔銑CAVITY_MILL,程序設(shè)置PROGRAM,刀具設(shè)置D20,幾何體設(shè)置WORKPIECE,方法MILL_ROUGH,確定進入型腔銑對話框。在刀軌設(shè)置里切削模式選擇“跟隨周邊”,步距恒定,距離為5MM,全局每刀深度3MM。如圖所示編程基本參數(shù)表參數(shù)參數(shù)值參數(shù)參數(shù)值刀具材料硬質(zhì)合金進給速度200刀具類型端面銑刀主軸轉(zhuǎn)速800刀具刃數(shù)2公差003刀具直徑20切削步距5刀具半徑10切削深度3圓角半徑/側(cè)壁1快進速度5000加工余量底面0打開“切削參數(shù)”按鈕,在“策略”選項卡里選擇“切削方向”為順銑,“切削順序”為深度優(yōu)先,“圖樣方向”向內(nèi);在“余量”選項卡里設(shè)置部件側(cè)面余量1MM,部件底部面余量0,內(nèi)外公差為003MM;在“連接”選項卡中設(shè)置區(qū)域排序為優(yōu)化,勾選區(qū)域連接;其余參數(shù)默認(rèn)設(shè)置。如圖所示需要CAD圖紙,咨詢Q414951605優(yōu)秀畢業(yè)論文,支持預(yù)覽,答辯通過,歡迎下載打開“非切削移動”按鈕,在進刀選項卡封閉區(qū)域中設(shè)置進刀類型為螺旋,直徑為刀具直徑的90,傾斜角度15;在開放區(qū)域中設(shè)置進刀類型為線性,長度為50。在傳遞/快速選項卡中設(shè)置安全設(shè)置為平面,指定平面為工件上表面偏置15MM傳遞類型為間隙。其余設(shè)置為默認(rèn)設(shè)置,如圖所示在進給和速度選項里,設(shè)置主軸轉(zhuǎn)速為800,切削為200,其余參數(shù)如圖點擊生成按鈕,生成刀軌,如圖所示需要CAD圖紙,咨詢Q414951605優(yōu)秀畢業(yè)論文,支持預(yù)覽,答辯通過,歡迎下載54模擬刀軌及后處理在加工導(dǎo)航器中切換到“程序順序視圖”,在“操作導(dǎo)航器”中選擇PROGRAM,右鍵彈出菜單,選擇刀軌確認(rèn),彈出模擬加工對話框。選擇2D動態(tài),點擊播放,模擬加工。最終效果如圖最后在PROGRAM上右

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