【2017年整理】数控机床传动系统设计资料.doc

1. 开发XXX型号数控车床的目的和理由 国内数控车床经过十几年的发展，已形成较为完整的系列产品，但用户要求越来越高，对价格性能比更为看重，尤其对某些小型零件的加工，其所需负荷较小，调速范围不宽，加工工序少，效率高，但目前国内数控车床功能多，价格高，造成很大浪费，而我厂现有的数控车床，虽然在这方面做得较好，其加工范围的覆盖面也较宽，但针对上述零件加工的机床还是空白，对用户无法做到“量体裁衣”。随着市场经济的发展和产品升级换代，上述零件加工越来越多，市场对其具有较高效率，价格较低的排刀式数控车床的要求量越来越大，综上所述，为适应市场要求，扩大我厂数控车床在国内机床市场上的占有量，特进行N?089型数控车床的开发。 2 机床概况、用途和使用范围 2.1 概述： XXX型号是结合我厂数控机床和普通机床的生产经验，为满足高速、高效和高精度生产而设计成铸造底座、平床身、滚动导轨，可根据加工零件的要求自由排刀的全封闭式小规格数控车床。本机床采用SIEMENS 802S系统，主电机为YD132S?2/4双速电机。主传动采用富士FRN5.5G9S?4型变频器进行变频调速，进给采用德国SIEMENS公司生产的110BYG?550A和110BYG?550B步进电机驱动的半闭环系统，两轴联动。 2.2 用途： XXX型号型数控车床可以完成直线、圆锥、锥面、螺纹及其它各种回转体曲面的车削加工，适合小轴类、小盘类零件的单件和批量生产，特别适合于工序少，调速范围窄，生产节拍快的小轴类零件的批量生产。 2.3 使用范围： 本机床是一种小规格，排刀式数控车床，广泛用于汽车、摩托车、纺织、仪器、仪表、航空航天、油泵油嘴等各种机械行业。 3 XXX型号型数控车床的主要技术参数： 3.1 切削区域： a. 拖板上最大回转直径 75mm b. 最大切削长度 180mm c. 纵拖板的最大行程 250mm d. 横拖板的最大行程 300mm 3.2 主轴： a. 主轴头部 GB59001?86?A24 b. 主轴前轴承内径 70mm c. 主轴通孔直径 42mm d. 最大通过棒料直径 25mm 3.3 主传动： a. 主电机功率 4.5/5.5kw b. 主轴转速 3200(4000)r/min c. 主轴最大扭矩 32N?m 3.4 进给运动： a. 快进速度：X向 3m/min Z向 6m/min b. 最小进给单位：X向 0.0025mm Z向 0.005mm c. 进给力（额定）：X轴 13000N Z轴 10000N 3.5 排刀： a. 根据特定零件安排相应刀具 b. 刀具安装尺寸：外圆刀具 16?16 内孔刀具 ?16 3.6 机床重量： 约1800kg 3.7 机床外形尺寸（长×宽×高）： 1700?1140?1550(mm) 4 传动系统的确定和分析 4.1 主传动方案的拟定： 本机床采用YD型双速电机＋变频调速，为提高扭矩，降速比为1:1.2。  4.1.1 主轴最高和最低转速的确定： 该机床主要用于加工小轴类零件和有色金属件，这样就有较高的速度要求。 根据市场调研和分析： 转速nmax=3300~3400r/min nmin=190r/min 4.1.2 主电机功率的确定 主电机主要满足负荷切削的要求，现假设如下切削条件： 试件：材料：45钢；热处理：正火；工件直径：?65mm 切削速度：V=150m/min 切削用量：ap=1.5mm；f=0.3mm/n；P=200kg?f/mm? a. 主切削力 Fz=P?f?ap=200?0.3?1.5=90kg?f=900N b. 切削扭矩 M切=Fz?R==29.25N?m c. 切削功率 M切=Fz?V==2.25kw 该主传动效率为?=0.8 则N主?N切==2.8125