工作台和滚珠丝杠的计算要点.ppt

工作台的组成零件 工作台的简介 工作台采用优质冷扎板精工制作而成，坚固的工作桌框架，牢固平稳，可使工作桌承重1000kg;多种工作桌面选择，可配合不工使用的要求；工具吊柜（箱）,侧柜（箱）,外形美观；层板，抽屉质量上乘，承重大，抽屉内可根据需要任意分隔；节约空间，适用性强。 适用范围 工作台适合于模具、钳工、检测、维修、组装等各种不同应用场合，具有良好的耐腐蚀性，耐脏性，抗冲击性和承重能力强。 工作台分类 根据台面的不同分为：榉木工作台、钢板合成工作台、防静电工作台、高分子工作台； 根据承重的不同分为：轻型工作台、中型工作台、承重型工作台； 根据功能的不同分为：多功能工作台、工作台、带吊柜工作台等等。 闭环式数控回转工作台 项目六 工作台的选型及计算步骤 工作台的设计步骤： 导轨副的选择 丝杠螺母副的选用 滚珠丝杠螺母副的选型 确定齿轮传动比 步进电机的选用 例题： 设计一个数控X-Y工作台。该工作台可用于铣床上坐标孔的加工和腊摸、塑料、铝合金零件的二维曲线加工，重复定位精度为±0.01mm，定位精度为0.02mm。 设计主要技术要求如下： 台面尺寸 长×宽＝400mm×250mm；工作台行程为：X=300mm，Y=150mm；脉冲当量：X 、Y都是0.01 mm；X /Y最高工作进给速度为300 mm /min；X /Y最高空载进给速度为700 mm /min；X/Y/Z向切削负载为：2000/2000/1000N（力不用计算）；工件最大重量（包括夹头）为：150KG；工作寿命为每天8小时，连续工作5年，250天/年。进给机械系统均采用滚动（珠）丝杠副和滚动（珠）导轨副；所设计的工作台应结构合理、设计参数与上述要求符合；设计装配图应表达正确，完整，技术标注规范、全面； 带动工作台运动,其总体框图如下: 一 导轨副的选用 导轨是数控机床的重要部件之一，它在很大程度上决定数控机床的刚度，精度与精度保持性。目前的数控机床采用导轨形式的主要有：滑动导轨，滚动导轨，静压导轨三类。 要设计的X-Y工作台X/Y/Z向切削负载为2000/2000/1500，需要承受的载荷不是很大，脉冲当量为0.01 mm、定位精度高，因此，决定选用直线滚动导轨副，它具有摩擦系数小、不易爬行、传动效率高、结构紧凑、安装预紧方便等优点。 导轨上移动部件重量估算：包括进给工作台夹具、上电动机、上导轨滑块、导轨座上层丝杠，由设计参数，可估计重量为4000N。 滑块承受的最大载荷为Fmax＝4000N/4＝1000N查表选用HJG-DA滚动直线系列DA30A，其额定功载荷为25.7kN，选用导轨长度700mm。（如下表） （1）导轨额定寿命计算 上述选取的HJG-DA滚动直线系列DA30A导轨副的滚道硬度为60HRC，工作温度不超过 100°C每根导轨上配有上配有两个滑块，精度为4级，工作速度较低，载荷不大。查表得 fh＝1.0 ; 温度系数ft＝1.00 ; fc=0.81,fa＝0.9，fw=1.5， 得距离寿命： L=[fh*ft*fc*fa*Ca/(fw*PC)]3*50=7*106 L 额定寿命 fa精度系数 PC 计算载荷 fw载荷系数 ft 温度系数 fh硬度系数 fc接触系数 大于所期望的寿命距离，故满足要求。 （2）滚动导轨预紧方式的确定： 滚动导轨经过预紧，可以显著的提高其刚度，通常经过预紧的导轮的刚度可以比没有预紧的高三倍左右，因此，对于颠覆力炬较大，或要求接触刚度或移动精度叫高的导轨均匀进行预紧。但预紧力应适当，预紧力过大会使牵引力显著增加。 常用的预紧方法有两种：采用过盈配合或采用调整元件，此处采用过盈配合。 二 丝杠螺母副的选用 伺服电动机的旋转运动需要通过螺母副转换成直线运动，要满足0. 01mm的脉冲当量和0.05的定位精度，选用滚珠丝杠副。滚珠丝杠副的传功精度高、动态响应快、运转平稳、寿命长、效率高．预紧后可消除反向间隙。 （1）、计算进给引力 滚珠丝杠上的工作载荷为进给引力，移动体重力和作用在导轨上的其他切削分力相关的摩擦力。 由于选择的导轨要求结构紧凑，间隙调整方便，摩损小，有良好的精度保持性且运动平稳，故选择直线滚动导轨，为了使导轨能承受一定的颠覆力矩，所以选择燕尾导轨的实验公式进行计算： X/Y/Z向切削负载为2000/2000