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摘要:本设计的是普通钻床的数控化改造,采用步进电动机驱动工作台。首先确定设计的总体方案,然后对钻床的机械部分进行设计,其中包括工作台、滚动导轨、滚珠丝杠、步进电动机的设计和选择。其中电动机做执行元件用来驱动滚珠丝杠,滚珠丝杠螺母带动滑块和工作平台在导轨上运动,完成工作台在X、Y方向的直线移动。导轨、滚珠丝杠螺母副和步进电动机的参数均以标准值来计算,由专门厂家生产,设计时只要根据工作载荷选择就可以了。
关键词:钻床;数控化改造;工作台;步进电机
目录 摘要 Abstract 1 绪论-1 1.1 我国数控技术现状-1 1.1.1 数控技术的发展趋势-1 1.1.2 数控机床的发展及特点-1 1.1.3 对我国数控技术发展战略思考-2 1.2 毕业设计的目的和内容-3 1.2.1 毕业设计的目的-3 1.2.2 毕业设计的内容-3 2 问题分析及总体方案-4 2.1 问题的分析以及解决方案-4 2.2 总体方案的确定-4 2.2.1 运动方式-4 2.2.2 传动方式-4 2.2.3 伺服系统的选择-4 2.2.4 丝杠、导轨、伺服电机的计算选型-4 3 XY工作台数控改造-6 3.1 确定系统脉冲当量-6 3.2 初步确定工作台尺寸及其重量-6 3.2.1 工作台质量-7 3.2.2 上、下托板质量-8 3.2.3 导轨质量-8 3.2.4 夹具及螺杆支承座质量估算-8 3.2.5 加工最大工件质量是-8 3.3 滚珠丝杠的传动计算与选型-9 3.3.1 丝杠螺母机构的传动形式-9 3.3.2 滚珠丝杠副的组成及特点-9 3.3.3 求丝杠螺母副传动的静载荷:-10 3.3.4 额定动载荷及寿命计算-10 3.3.5 滚珠丝杠的选用-10 3.3.6 丝杠传动效率-11 3.3.7 稳定性验算-12 3.3.8 滚珠丝杠副轴向间隙的调整和预紧-13 3.3.9 滚珠丝杠应注意的问题-14 3.4 滚动导轨参数计算与选型-15 3.4.1 导轨的组成种类及其应满足的要求-15 3.4.2 导轨的选型-16 3.4.3 计算滚动导轨的工作寿命-17 3.4.4 计算导轨行程长度寿命-17 3.4.5 计算工作载荷-18 3.4.6 计算导轨的额定动载荷-18 3.4.7 选定滚动导轨的型号及结构尺寸-18 3.4.8 导轨的注意事项-19 3.4.9 导轨防护罩的设计-19 3.5 联轴器的选择-20 3.5.1 联轴器的介绍-20 3.5.2 联轴器的选择-21 3.5.3 转矩的校核-22 3.5.4 销的抗剪强度的校核-22 3.6 丝杠支承座的选择-22 3.6.1 支承方式的选择-22 3.6.2 轴承的选择-23 3.6.3 轴承使用注意事项-24 3.6.4 选择丝杠支承座-24 4 电机的选择-26 4.1 步进电机的选型及计算-26 4.1.1 步进电机的特点和种类-26 4.1.2 电机的选择依据-26 4.1.2 步距角的计算-27 4.1.3 电动机轴上的转动惯量-27 4.1.4 步进电机空载启动时,电机轴上的加速力矩-28 4.1.5 工作台移动部件这算到电机轴上的摩擦力矩-28 4.1.6 因丝杠副预紧力引起的电机轴上的附加摩擦转矩-28 4.1.7 空载启动时电机轴上的最大静转矩-28 4.1.8 步进电机的选择-28 结论-30 致谢-31 参考文献-32 |