zxk7532数控立式钻铣床主运动及控制系统设计说明书27 .pdfVIP

第1章机床总体说明

1.1机床总体的尺寸参数

根据设计要求并参考实际情况，初步选定机床主要参数如下：

工作台宽度×长度400×1600mm

主轴锥孔7∶24

工作台最大纵向行程300mm

工作台最大横向行程375mm

主轴箱最大垂直行程400mm

主轴转速级数12级

主轴转速范围30~1500r/min

X、Y轴步进电机130BF001（反应式步进电动机）

Z轴步进电动机130BF001（反应式步进电动机）

主电动机的功率4.0KW

主轴电动机转速1440r/min

机床外形尺寸（长×宽×高）150×1200×2300mm

机床净重500Kg

1.2机床主要部件及其运动方式的说明

1.2.1主运动的实现

因所设计的机床要求能进行立式的钻和铣，垂直方向的行程比较大,因而采

用工作台不动,而主轴箱各轴向摆放为立式的结构布局；为了使主轴箱在数控的

计算机控制上齿轮的传动更准确、更平稳，工作更可靠，主轴箱主要采用液压系

统控制滑移齿轮和离合器变换齿轮的有级变速。

1.2.2进给运动的实现

本次所设计的机床进给运动均由单片机进行数字控制，因此在X、Y、Z三个

方向上，进给运动均采用滚珠丝杠螺母副，其动力由步进电机通过调隙齿轮传递。

1.2.3数字控制的实现

采用单片机控制，各个控制按扭均安装在控制台上，而控制台摆放在易操作

的位置，这一点须根据实际情况而定。

1.2.4机床其它零部件的选择

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考虑到生产效率以及生产的经济性，机床附件如油管、行程开关等，以及标

准件如滚珠丝杠、轴承等均选择外购形式。

1.3本次设计的重点

本次设计着重与主运动及控制系统设计研究。详细的阐述主轴箱的利用

磁离合器实现有级变速工作原理，及其采用单片机进行数字控制。

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第2章主传动的设计

2.1议定转速图

2.1.1确定结构式和结构网式：

1.主传动的确定n，n和公比Ф的确定：

maxmin

根据ZJK-7532的使用说明书，初步定主轴转速范围为95～1600r／min，

n1600

则Ф＝Z1Rn=z1nmax＝1195＝1.29„„„„„„„„„„„„(2.1)

min

由设计手册取标准值得：Ф=1.26。

n1600

令n1600r/min，则nmax125.9r/mni„„„„„(2.2)

maxminZ1

Ф

1.2611

则取n125r/min,n1600r/min。

min