立式铣床传动进给系统
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目录
1 概述 ………………………………………………………3
1.1 零件技术要求 …………………………………………3
1.2 总体方案设计 …………………………………………3
2 设计计算 …………………………………………………3
2.1主切削力及其切削分力计算 ……………………………3
2.2 导轨摩擦力计算 ……………………………………………4
2.3 计算滚珠丝杠螺母副的轴向负载力 ………………………4
2.4 滚珠丝杠的动载荷计算与直径估算 ………………………4
3 工作台部件的装配图设计 …………………………………9
4 滚珠丝杠螺母副的承载能力校验 ……………………………9
4.1 滚珠丝杠螺母副临界转速压缩载荷的校验 …………………9
4.2 滚珠丝杠螺母副临界转速 的校验 …………………………10
4.3滚珠丝杠螺母副额定寿命的校验 ……………………………10
5 计算机械传动系统的刚度 ……………………………………10
5.1 机械传动系统的刚度计算 ……………………………………10
5.2 滚珠丝杠螺母副的扭转刚度计算 ……………………………12
6 驱动电动机的选型与计算 ………………………………………12
6.1 计算折算到电动机轴上的负载惯量 …………………………12
6.2 计算折算到电动机上的负载力矩 ……………………………13
6.3 计算坐标轴折算到电动机轴上的各种所需的力矩 …………13
6.4选择驱动电动机的型号 ………………………………………14
7 机械传动系统的动态分析 ……………………………………15
7.1 计算丝杠-工作台纵向振动系统的最低固有频率 …………15
7.2 计算扭转振动系统的最低固有频率 ……………………15
8 机械传动系统的误差计算与分析 …………………………16
8.1 计算机械传动系统的反向死区 ………………………………16
8.2 计算机械传动系统由综合拉压刚度变化引起的定位误差 ……16
8.3 计算滚珠丝杠因扭转变形产生的误差 …………………………16
9 确定滚珠丝杠螺母副的精度等级和规格型号 ……………………16
9.1 确定滚珠丝杠螺母副的精度等级 ………………………………17
9.2 确定滚珠丝杠螺母副的规格型号 ………………………………17
课程设计总结 …………………………………………………………18
参考文献 ………………………………………………………………19
1. 概述
1.1 零件技术要求
工作台、工件和夹具的总质量m=918kg，其中，工作台的质量510kg；工作台的最大行程Lp=600mm；工作台快速移动速度20000mm/min；工作台采用贴塑导轨，导轨的动摩擦系数0.15，静摩擦系数均为0.2；工作台的定位精度为30μm，重复定位精度为10μm；机床的工作寿命为20000h（即工作时间为10年）。机床采用主轴伺服电动机,额定功率为5.5kw，机床采用端面铣刀进行强力切削，铣刀直径125mm，主轴转速300r/min。
1.2 总体方案设计
为了满足以上技术要求,采取以下技术方案。
(1)工作台工作面尺寸（宽度×长度）确定为400mm×1200mm。
(2)工作台的导轨采用矩形导轨，在与之相配的动导轨滑动面上贴聚四氟乙烯（PT-FE）导轨板。同时采用斜镶条消除导轨导向面的间隙，在背板上通过设计偏心轮结构来消除导轨背面与背板的间隙，并在与工作台导轨相接触的斜镶条接触面上和背板接触面上贴塑。
(3)对滚珠丝杠螺母副采用预紧措施，并对滚珠丝杠采用预拉伸。
(4)采用伺服电动机驱动。
(5)采用膜片弹性联轴器将伺服电动机与滚珠丝杠直连。
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