畢業(yè)論文-DK7732數(shù)控高速走絲電火花線切割機(jī)及控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)（送全套CAD圖紙 資料打包）

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下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763目錄引言………………………………………………………………………………（1）一 總體方案設(shè)計(jì)……………………………………………………………（2）（一） 總體方案的擬定…………………………………………………………（2）（二） 主要技術(shù)參數(shù)的確定……………………………………………………（2）二 儲(chǔ)絲走絲部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)………………………………………………（3）（一） 儲(chǔ)絲走絲部件運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)…………………………………………………（3）1．對(duì)高速走絲機(jī)構(gòu)的要求………………………………………………………（3）2．高速走絲機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)…………………………………………………（4）（二） 儲(chǔ)絲走絲部件主要零件強(qiáng)度計(jì)算………………………………………（10）1．齒輪傳動(dòng)比的確定……………………………………………………………（10）2．齒輪齒數(shù)的確定………………………………………………………………（10）下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 13041397633．傳動(dòng)件的估算…………………………………………………………………（12）4．齒輪模數(shù)估算…………………………………………………………………（13）5. 齒輪模數(shù)的驗(yàn)算………………………………………………………………（14）（三） 儲(chǔ)絲走絲部件主要零件強(qiáng)度驗(yàn)算………………………………………（16）1．齒輪強(qiáng)度的驗(yàn)算………………………………………………………………（16）2．主軸的驗(yàn)算……………………………………………………………………（19）（四） 主軸組件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)………………………………………………………（21）1．軸承配置形式…………………………………………………………………（21）2．主軸組件的調(diào)整和預(yù)緊………………………………………………………（22）三 進(jìn)給傳動(dòng)設(shè)計(jì)……………………………………………………………（22）（一） 進(jìn)給傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)………………………………………………………（22）1． 脈沖當(dāng)量和傳動(dòng)比的確定……………………………………………………（22）下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763（二）滾珠絲桿螺母副的型號(hào)選擇和滾珠絲桿的選型和校核…………………（23）1． 滾珠絲桿螺母副的型號(hào)選擇…………………………………………………（23）2． 滾珠絲桿的選型和校核………………………………………………………（25）（三）步進(jìn)電機(jī)的選擇……………………………………………………………（28）1．根據(jù)脈沖當(dāng)量和最大靜轉(zhuǎn)矩初選電機(jī)型號(hào)…………………………………(28)2．啟動(dòng)矩頻特性校核……………………………………………………………(30)（四）進(jìn)給機(jī)構(gòu)支承設(shè)計(jì)…………………………………………………………（31）1． 螺桿的支承形式………………………………………………………………（31）2． 螺桿的支承方式………………………………………………………………（31）四 數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)……………………………………………………………（32）（一）高頻脈沖電源………………………………………………………………（32）（二）數(shù)字控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)………………………………………………………（33）(三)控系統(tǒng)硬件的電路設(shè)計(jì)……………………………………………………（34）1． 單片機(jī)設(shè)下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763計(jì)……………………………………………………………………（34）2． 系統(tǒng)擴(kuò)展………………………………………………………………………（38）3． I/O 口的擴(kuò)展…………………………………………………………………（42）4． 顯示器的接口設(shè)計(jì)……………………………………………………………（48）5． 步進(jìn)電機(jī)控制電路設(shè)計(jì)………………………………………………………（50）6． 光電隔離電路設(shè)計(jì)……………………………………………………………（57）7． 部分控制程序…………………………………………………………………（58）8． 其他接口電路設(shè)計(jì)……………………………………………………………（70）參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………（）謝辭………………………………………………………………………………（）下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763摘要: 電火花線切割加工（ wire-EDM）是一種基于電火花加工技術(shù)的適應(yīng)性流程加工技術(shù)，它可以被用在具有二維到三維復(fù)雜形狀的而且是導(dǎo)電的原材料的加工上。電火花線切割加工最常見(jiàn)的應(yīng)用是在壓模、擠壓模、粉末冶金的鑄模和標(biāo)準(zhǔn)摸板的裝配工中。這樣就可以加工出以往依靠花費(fèi)很高磨床或昂貴的傳統(tǒng)意義上的電火花的電極來(lái)進(jìn)行加工的工件。由于電火花線切割加工技術(shù)是機(jī)電一體化技術(shù)，是機(jī)械、電工、電子、數(shù)控、自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)應(yīng)用等多門學(xué)科、專業(yè)知識(shí)的綜合運(yùn)用。我的設(shè)計(jì)課題是 DK7732 數(shù)控高速走絲電火花線切割機(jī)及控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。DK 為數(shù)控電加工機(jī)床，77 為電火花線切割機(jī)床，32 為機(jī)床工作臺(tái)寬度。下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763此次設(shè)計(jì)包括機(jī)床的總體布局設(shè)計(jì)，橫向進(jìn)給、縱向進(jìn)給設(shè)計(jì)，其中還包括齒輪的強(qiáng)度計(jì)算，滾珠絲桿較核，軸承壽命的驗(yàn)算?？刂葡到y(tǒng)部分包括步進(jìn)電機(jī)控制電路和脈沖電源電路，這是數(shù)控電火花加工機(jī)床的重點(diǎn)設(shè)計(jì)部分，也是難點(diǎn)。步進(jìn)電機(jī)電路設(shè)計(jì)包括硬件電路設(shè)計(jì)和軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)。詳細(xì)說(shuō)明了芯片的擴(kuò)展、鍵盤顯示器接口的設(shè)計(jì)等等。脈沖電源電路采用高低壓復(fù)式脈沖電源，它是由晶體管及分立元件組成的電路，輸出高低壓復(fù)式脈沖，可以同時(shí)供給兩個(gè)放電間隙加工，提高生產(chǎn)效率。關(guān)鍵字：數(shù)控高速電火花線切割加工、主軸運(yùn)動(dòng)、步進(jìn)電機(jī)、脈沖電源。下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763Abstract: Wire electrical-discharge machining(wire-EDM) is an adaptation of the basic EDM process, which can be use for cutting complex two-and-three-dimensional shapes through electrically conducting materials. Wire-EDM is most commonly used for the fabrication of press stamping dies, extrusion dies, powder composition dies, profile gages, and templates. Complicated cutouts can be made in difficult-to-machine metals without the need for high-cost grinding or expensive shaped EDM electrodes, Because the technology of wire electrical-discharge machining is the technology of mechatronics, and it is the integrate application of many subjects and professional knowledge, for example mechanism, electrician, electron, numerical control, auto control and computer application.My design subject is DK7732 numerical control electrical-discharge perforation molding machining tool. DK means numerical control machining tool. 77 means wire electrical-discharge perforation molding machining tool. 32 means the width of tool’s worktable. The design contains collectivity distribution design, landscape orientation feed design, portrait feed design, circumgyrate worktable design. It still includes intension calculation of gear wheel, the checking of ball bearing pole and the calculation of axis gearing life-span. The controlling system part contains the circuit of step-by-step electromotor control and the circuit of pulse electrical source. This part is the most important part of numerical control electrical-discharge machining tool, and it is very hard for me. The design of step-by-step electromotor control includes hardware circuit design and software system design. It explains the enlarging of CMOS chip and the design of keyboard display interface. The circuit is composed by transistor and unattached elements, it exports high and low voltage pulse, which can apply with two electrical-discharge interval and improve productivity.Key words: Numerical control wire electrical-discharge machining, principle axis motion, step-by-step electromotor, pulse electrical source下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763前言下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763畢業(yè)設(shè)計(jì)可謂是大學(xué)四年對(duì)所學(xué)知識(shí)綜合的一次大的考驗(yàn)也是在走向工作崗位的一次練兵，更進(jìn)一步鍛煉了自己的動(dòng)手能力和團(tuán)隊(duì)的合作能力，真正做到了理論聯(lián)系實(shí)際教與學(xué)的一次有理結(jié)合。數(shù)控電火花線切割機(jī)的設(shè)計(jì)具體的說(shuō)來(lái)應(yīng)該包括走絲設(shè)計(jì)，X 、Y 坐標(biāo)工作臺(tái)設(shè)計(jì)，脈沖電源的設(shè)計(jì)，控制部分的設(shè)計(jì)等。按照設(shè)計(jì)的任務(wù)書(shū)，首先要了解該機(jī)床調(diào)查研究電火花線切割機(jī)的加工特點(diǎn)，確定 DK7732 線切割機(jī)床的具體技術(shù)參數(shù)，從而在第一階段我們?cè)诤庖边M(jìn)行了實(shí)地的參觀測(cè)繪，初步確定參數(shù)，對(duì)照已有的院數(shù)控中心 DK7725 型線切割機(jī)更進(jìn)一步確定具體的設(shè)計(jì)參數(shù)，根據(jù)已有的參數(shù)再對(duì)機(jī)床總體方案及控制系統(tǒng)總體方案進(jìn)行確定。具體到設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)各個(gè)方案再進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的修改。接下來(lái)就是進(jìn)行必要的設(shè)計(jì)與計(jì)算選型工作，就是將整體機(jī)床的設(shè)計(jì)又分為幾個(gè)部分各個(gè)去突破大體就是機(jī)械部分和電氣部分。再具體到各個(gè)組件或零件。雖說(shuō)設(shè)計(jì)是個(gè)人的行為，但由于自己的知識(shí)欠缺且設(shè)計(jì)的內(nèi)容跨越比較大包括電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、機(jī)械設(shè)計(jì)，很多地方肯定是難以具到，當(dāng)然有在顏竟成教授的悉心指導(dǎo)下，很多不懂的地方這正是我們要學(xué)的地方，同時(shí)在多方面有同學(xué)們的提示才得將設(shè)計(jì)順利進(jìn)行。這畢竟是一個(gè)學(xué)習(xí)階段的畢業(yè)設(shè)計(jì)很多方面都是在邊學(xué)邊用中進(jìn)行的，或者說(shuō)很多方面的設(shè)計(jì)還是停留在模仿的階段比如電氣部分，控制部分都不是很成熟的設(shè)計(jì)。第一章 總體方案設(shè)計(jì)下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763一、線切割機(jī)床的現(xiàn)狀簡(jiǎn)介我國(guó)數(shù)控線切割機(jī)床的擁有量占世界首位，技術(shù)水平與世界先進(jìn)水平差距也逐漸縮小。尤其近年來(lái)，計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用和線電極電火花加工技術(shù)的結(jié)合。實(shí)現(xiàn)了各種復(fù)雜形狀的模具和零件加工的 自動(dòng)化，其控制精度可達(dá) 1μm，實(shí)際加工精度可達(dá)±0.01mm。表面粗糙度可達(dá) 1.25~2.5μm 。數(shù)控線切割機(jī)床是精密金加工線切割加工技術(shù)是線電極電火花加工技術(shù)，是電火花加工技術(shù)中的一種類型，簡(jiǎn)稱線切割加工。圖 1.1 中是線切割機(jī)床加工的工作原理示意圖 脈 沖 電 源 圖 紙 程 序 鍵 盤數(shù) 控 裝 置介 質(zhì) 液 泵步 進(jìn) 電 機(jī)儲(chǔ) 絲 筒圖 1.1 線切割機(jī)工作原理示意圖線切割機(jī)床采用鉬絲作為電極絲。被切割的工件為工件電極，電極絲為工具電極。脈沖電源發(fā)出連續(xù)的高頻脈沖電壓，加到工件電極和工具電極上（電極絲） 。在電極絲與工件之間加有足夠的、具有一定絕緣性能的工作液。當(dāng)電極絲與工件間的距離小到一定的程度時(shí)，工作液介質(zhì)被擊穿，電極絲與工件之間形成瞬時(shí)火花放電，產(chǎn)生瞬時(shí)間高溫，生成大量的熱，使工件表面的金屬局部熔化，甚至汽化；再加上工作液體介質(zhì)的沖洗作用，是得金屬被蝕除下來(lái)。這就是線切割機(jī)床的加工原理。工件在機(jī)床坐標(biāo)工作臺(tái)上，按數(shù)控裝置或微機(jī)程序控制下的預(yù)定軌跡進(jìn)行加工最后得到所需要的形狀的工件。1.數(shù)控線切割加工的主要特點(diǎn)如下：下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 13041397631） ；線切割加工可以用于一般切削方法難以加工或者無(wú)法加工的形狀復(fù)雜的工件加工，如沖模、凸輪、樣板、外形復(fù)雜的精密零件及狹窄的縫隙。尺寸精度可以達(dá)到 0.01-0.02mm，表面粗糙度值 Ra 可達(dá)到 1.25μm。2） ；先切割加工可以用于對(duì)一般切削方法難以加工或者無(wú)法加工的金屬材料和半導(dǎo)體材料的工件進(jìn)行加工，如淬火鋼、硬質(zhì)合金鋼、高硬度金屬等，但無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)非金屬導(dǎo)電材料的加工。3） ；線切割加工直接利用線電極電火花進(jìn)行加工，可以方便的調(diào)整加參數(shù)，如調(diào)節(jié)脈沖寬度、脈沖間隔、加工電流等，提高線切割加工精度，也可通過(guò)調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)加工過(guò)程的自動(dòng)化控制。4） ；線切割加工的效率低，成本較高，不適合于加工形狀簡(jiǎn)單的批量零件。二、 線切割機(jī)床的總體方案的擬定線切割機(jī)床具體加工過(guò)程為：加工者根據(jù)圖紙中的工件尺寸，編制成一定的程序，并且通過(guò)鍵盤或光電機(jī)等輸入設(shè)備將程序輸入到控制器中去。在控制系統(tǒng)接受到輸入的程序后，將其存入存儲(chǔ)器中。點(diǎn)火花先切割機(jī)在收到命令后，就開(kāi)始運(yùn)行程序，通過(guò)微機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行插補(bǔ)運(yùn)算。每運(yùn)算一次，發(fā)出一個(gè)進(jìn)給脈沖，然后經(jīng)過(guò)功放驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，使機(jī)床工作臺(tái)按預(yù)定的軌跡進(jìn)行加工。運(yùn)絲系統(tǒng)由運(yùn)絲電機(jī)傳動(dòng)給儲(chǔ)絲筒，通過(guò)行程開(kāi)關(guān)使儲(chǔ)絲筒作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而使得鉬絲運(yùn)動(dòng)。鉬絲經(jīng)過(guò)機(jī)架上的導(dǎo)輪與工件相接近，小到一定的距離。乳化液泵即工作液將線切割機(jī)專用乳化液通過(guò)噴嘴噴入工作切口上，高頻脈沖電源產(chǎn)生的連續(xù)高頻脈沖被分別加到鉬絲與工件之間的間隙進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)信號(hào)的大小送入變頻電路，再由變頻電路產(chǎn)生的頻率大小來(lái)控制微機(jī)的進(jìn)給速度。當(dāng)間隔增大時(shí)就加快進(jìn)給速度，當(dāng)間隙減小時(shí)，就減慢進(jìn)給速度，以保持均衡的放電間隙，從而也維持了一定的加工電流。1） ；電火花線切割機(jī)床屬于經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床，在保證一定的加工精度的前提下，應(yīng)簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，降低成本。因此，進(jìn)給伺服系統(tǒng)應(yīng)采用步進(jìn)電機(jī)開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)。2） ；為了保證進(jìn)給伺服系精度和平穩(wěn)性，選用摩擦小、傳動(dòng)效率高的滾珠絲桿下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763螺母副，并應(yīng)有預(yù)緊機(jī)構(gòu)，以提高傳動(dòng)剛度和消除間隙。齒輪副也應(yīng)有消除齒側(cè)間隙的機(jī)構(gòu)統(tǒng)的傳動(dòng)。3） ；根據(jù)系統(tǒng)的功能要求，微機(jī)控制系統(tǒng)中除了 CPU 外，還包括擴(kuò)展程序存儲(chǔ)器，擴(kuò)展數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，I/O 接口電路；包括能輸入加工程序和控制命令的鍵盤，能顯示加工數(shù)據(jù)和機(jī)床狀態(tài)信息的顯示器；包括光隔離電路和步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路。此外，系統(tǒng)中還應(yīng)該包括脈沖發(fā)生電路和其它輔助電路4） ；電火花線切割機(jī)床具有定位、縱向和橫向的直線插補(bǔ)功能；還能要求暫停，進(jìn)行循環(huán)加工等。因此，數(shù)控系統(tǒng)選取連續(xù)控制系統(tǒng)。5） ；縱向和橫向進(jìn)給是兩套獨(dú)立的傳動(dòng)鏈，它們由步進(jìn)電機(jī)、齒輪副、絲桿螺母副組成，傳動(dòng)比應(yīng)滿足機(jī)床所要求的。6） ；采用滾動(dòng)道軌可以減少道軌見(jiàn)的摩擦阻力，便于工作臺(tái)實(shí)現(xiàn)精確和微量移動(dòng)，且潤(rùn)滑方法簡(jiǎn)單。7） ；根據(jù)電火花線切割機(jī)床最大的加工尺寸，加工精度，控制速度和經(jīng)濟(jì)性要求，一般采用 8 位微機(jī)。在 8 位微機(jī)中，MCS-51 系列單片機(jī)具有集成度高，可靠性好，功能強(qiáng)，速度快，抗干擾能力強(qiáng)，具有很高的性能價(jià)格比。因此，可以選擇 MCS-51 系列單片機(jī)擴(kuò)展系統(tǒng)。在上述的基礎(chǔ)上，有條件的還可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)鉬絲的角度調(diào)節(jié)，使加工過(guò)程更加細(xì)致。三、具體各部件的組成介紹線切割機(jī)床主要由機(jī)械系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)和微機(jī)控制系統(tǒng)組成。其主體結(jié)構(gòu)由床身、坐標(biāo)工作臺(tái)、線架、運(yùn)絲裝置、工作液箱、機(jī)床電器、夾具、保護(hù)罩及機(jī)床附件等部分組成。1） ；機(jī)械系統(tǒng)機(jī)械系統(tǒng)主要由床身。坐標(biāo)工作臺(tái)、線架及運(yùn)絲裝置等組成。機(jī)床床身是箱形結(jié)構(gòu)的鑄件，是安裝坐標(biāo)工作臺(tái)、線架及運(yùn)絲裝置的基礎(chǔ)，要下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763有較好的剛性，以保證機(jī)床的加工精度。床身既能起支撐和連接坐標(biāo)工作臺(tái)、運(yùn)絲機(jī)構(gòu)和線架等部件的作用，又起安裝機(jī)床電器、存放工作液的作用。坐標(biāo)工作臺(tái)主要由工作臺(tái)上拖板、中拖板、下拖板、絲趕和齒輪變速箱等部件組成。拖板的縱向和橫向運(yùn)動(dòng)是采用“一 V 一平 ”滾動(dòng)導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)。如下圖所示圖 1.2 線切割機(jī)坐標(biāo)工作臺(tái)圖 1.2 中是線切割機(jī)坐標(biāo)工作臺(tái)的結(jié)構(gòu)。坐標(biāo)工作臺(tái)用于安裝并且?guī)?dòng)工件在工作臺(tái)平面內(nèi)作 x、y 兩個(gè)方向的移動(dòng)。坐標(biāo)工作臺(tái)分為上下兩層，分別與x、y 軸絲杠相連。由兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)通過(guò)兩對(duì)消隙齒輪及絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)。步進(jìn)電機(jī)每接收到微機(jī)發(fā)出的一個(gè)脈沖信號(hào)，其輸出軸就轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)步距角。通過(guò)消隙齒輪變速帶動(dòng)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，使工作臺(tái)在相對(duì)應(yīng)的方向上移動(dòng)0.001mm。坐標(biāo)工作臺(tái)的有效行程就是步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)絲杠的轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)應(yīng)的移動(dòng)距離。絲杠前端采用兩只角接觸軸承來(lái)消除間隙，可調(diào)整予緊力，使間隙接近零，具有轉(zhuǎn)動(dòng)靈活、精度高、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)而被采用。由于控制系統(tǒng)采用開(kāi)環(huán)控制，機(jī)床加工精度主要由坐標(biāo)工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)精度來(lái)確定。線架安裝在儲(chǔ)絲筒與工作臺(tái)之間。為了滿足不同厚度工件的要求，機(jī)床采用可變跨距結(jié)構(gòu)的線架，以確保上下導(dǎo)輪與工件的最佳距離，減小電極絲的下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763抖動(dòng)，提高加工精度。線架采用鑄件結(jié)構(gòu)，提高線架的剛性對(duì)加工精度有很大的影響。線架的下懸臂固定在立柱上，上懸臂可沿立柱導(dǎo)軌做上下升降。導(dǎo)輪置于線架懸臂的前端采用密封結(jié)構(gòu)組成裝在懸臂上。下圖為先切割機(jī)床的線架部件結(jié)構(gòu)。圖 1.3 線架部件結(jié)構(gòu)運(yùn)絲裝置由儲(chǔ)絲筒、儲(chǔ)絲筒拖板及傳動(dòng)系統(tǒng)組成。儲(chǔ)絲筒由薄壁管制成，具有重量輕、慣性小、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)。儲(chǔ)絲筒主軸通過(guò)。聯(lián)軸器中裝有耐油橡膠墊片，對(duì)電機(jī)換向瞬間產(chǎn)生的沖擊起到機(jī)械緩沖作用，以減少振動(dòng)，從而延長(zhǎng)傳動(dòng)軸的使用壽命。如下頁(yè)圖所示，它是線切割機(jī)床運(yùn)部件結(jié)構(gòu)，儲(chǔ)絲筒主軸裝有兩對(duì)變速齒輪，帶動(dòng)傳動(dòng)絲桿，使儲(chǔ)絲筒與拖板作往復(fù)運(yùn)動(dòng)使鉬絲有規(guī)律的等距離排列在儲(chǔ)絲筒上。拖板儲(chǔ)絲筒的頻繁換向是采用行程開(kāi)關(guān)控制來(lái)實(shí)現(xiàn)的，它具有控制簡(jiǎn)單，動(dòng)作靈敏、換向噪聲小、震動(dòng)輕、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。左右撞塊間的距離可以調(diào)節(jié)，一般根據(jù)鉬絲的長(zhǎng)短來(lái)確定。鉬絲兩端留有一定的余量，當(dāng)行程開(kāi)關(guān)失靈時(shí)，可切斷電機(jī)電源，確保機(jī)床的安全。下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763圖 1.4 運(yùn)絲部件結(jié)構(gòu)2） ；傳動(dòng)系統(tǒng) 傳動(dòng)系統(tǒng)由工作臺(tái)、運(yùn)絲裝置和線架所組成。傳動(dòng)系統(tǒng)包括工作臺(tái)傳動(dòng)系統(tǒng)、運(yùn)絲裝置傳動(dòng)系統(tǒng)和電極絲運(yùn)轉(zhuǎn)系統(tǒng)。工作臺(tái)傳動(dòng)系統(tǒng)主要是 x 軸和 y 軸方向傳動(dòng)，下頁(yè)圖是工作臺(tái)傳動(dòng)系統(tǒng)圖。圖 1.5 工作臺(tái)傳動(dòng)系統(tǒng)示意圖下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763X 軸向傳動(dòng)路線如下?？刂葡到y(tǒng)發(fā)出進(jìn)給脈沖，x 軸步進(jìn)電機(jī)接收到這個(gè)進(jìn)給脈沖信號(hào)，其輸出軸就轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)步距角，通過(guò)一對(duì)齒輪變速帶動(dòng)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)。兩齒輪嚙合變速后帶動(dòng)絲杠，通過(guò)螺母帶動(dòng)拖板，使工件實(shí)現(xiàn) x 軸向移動(dòng)。Y軸向傳動(dòng)路線與 x 軸類似。運(yùn)絲裝置的傳動(dòng)系統(tǒng)主要是機(jī)床行程開(kāi)關(guān)。運(yùn)絲裝置機(jī)構(gòu)帶動(dòng)電極絲以一定的線速度運(yùn)動(dòng)，并將電極絲整齊的盤繞在儲(chǔ)絲筒上。行程開(kāi)關(guān)控制儲(chǔ)絲筒的正反轉(zhuǎn)向。下圖是線切割機(jī)床運(yùn)絲裝置傳動(dòng)系統(tǒng)圖圖 1.6 運(yùn)絲裝置傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)絲裝置的傳動(dòng)路線是：電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)聯(lián)軸器帶動(dòng)儲(chǔ)絲筒按一定的速度運(yùn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)。同軸上一對(duì)齒輪嚙合傳動(dòng)再傳給另外一對(duì)齒輪。經(jīng)兩對(duì)齒輪的變速傳動(dòng)，帶動(dòng)絲杠、螺母后驅(qū)動(dòng)拖板移動(dòng)，并使電極絲整齊地盤繞在儲(chǔ)絲筒上。電極絲運(yùn)轉(zhuǎn)系統(tǒng)主要是由儲(chǔ)絲筒旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)電極絲做正反向交替運(yùn)動(dòng)。排絲導(dǎo)輪保持電極絲整齊排列在儲(chǔ)絲筒上，經(jīng)過(guò)線架作來(lái)回高速移動(dòng)（線速度為8m/s） ，進(jìn)行切割加工。電極絲傳動(dòng)路線是由儲(chǔ)絲筒經(jīng)過(guò)排絲輪，再經(jīng)過(guò)導(dǎo)電輪，由上導(dǎo)輪切割工件，在經(jīng)下導(dǎo)輪后，回儲(chǔ)絲筒進(jìn)行往復(fù)盤繞。3） ；機(jī)床潤(rùn)滑及工作液系統(tǒng)線切割機(jī)床有機(jī)床潤(rùn)滑系統(tǒng)和工作液系統(tǒng)。下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763機(jī)床潤(rùn)滑系統(tǒng)對(duì)線切割機(jī)床各個(gè)運(yùn)動(dòng)副進(jìn)行潤(rùn)滑，以保證機(jī)床各個(gè)運(yùn)動(dòng)部件靈活可靠。手搖工作臺(tái)做縱橫向移動(dòng)應(yīng)輕松靈活，撥動(dòng)儲(chǔ)絲筒、導(dǎo)輪均應(yīng)旋轉(zhuǎn)自如，輕便靈活。工作臺(tái)各部位的運(yùn)動(dòng)副潤(rùn)滑，重點(diǎn)是絲杠、螺母和齒輪箱及拖板滑道等。一般要求加油時(shí)間為每周一次。運(yùn)絲部件各部位的運(yùn)動(dòng)副潤(rùn)滑，重點(diǎn)是齒輪、絲杠、螺母和拖板導(dǎo)軌等。一般要求加油時(shí)間為每周一次。工作液系統(tǒng)由工作液、工作液箱、工作液泵和循環(huán)導(dǎo)管組成。工作液起截緣、排屑、冷卻等作用。工作液一般采用（7~10）%的植物皂化或 DX-1 油酸鉀乳化液水溶液。工作方式由工作液泵供給工作液循環(huán)噴注的壓力進(jìn)行工作。每次脈沖放電后，工件與電極絲之間必須迅速恢復(fù)截緣狀態(tài)，這是靠工作液的絕緣作用實(shí)現(xiàn)的。工作液噴注在切口中，使得脈沖放電不能轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定持續(xù)的電弧放電，否則會(huì)影響加工質(zhì)量和精度。在加工過(guò)程中，工作液的噴煮壓力會(huì)將加工過(guò)程中產(chǎn)生的金屬小顆粒迅速?gòu)碾姌O之間沖走，保證正常加工。工作液還可以起冷卻作用，冷卻受熱的電極和工件，防止工件變形。下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763第二章 機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)一．同步帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算同步帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算的主要內(nèi)容是根據(jù)傳遞的名義功率、轉(zhuǎn)速、速度筆及工況來(lái)正確選擇同步帶的型號(hào)、帶長(zhǎng)、帶寬及帶輪的齒數(shù)和直徑。計(jì)算步驟如下。1. 計(jì)算設(shè)計(jì)功率pd=(k+k1+k2)pm(kw)式中：pm 為同步帶傳遞的名義功率（kw）由電機(jī)的選擇名義功率為 1.1kw,以知設(shè)計(jì)參數(shù)；k0 為載荷修正系數(shù)參考機(jī)電綜合設(shè)計(jì)表 2-14 為輕負(fù)荷傳遞功率且工作時(shí)間為普通使用每日 8h-10h 所以 k0 取 1.5。k1 為使用張緊輪修正系數(shù)見(jiàn)表 1，由表可取 k1=0.1；k2 為增速傳動(dòng)修正系數(shù)見(jiàn)表 2，此處為減速傳動(dòng)所以 k2=0。表 2.1 使用張緊輪修正系數(shù) k1 表 2.2 增速傳動(dòng)修正系數(shù) k2壓緊輪的位置 系數(shù) 增速比 系數(shù)松邊內(nèi)側(cè) 0 1.00-1.24 0松邊外側(cè) 0.1 1.25-1.74 0.1緊邊內(nèi)側(cè) 0.1 1.75-2.49 0.2緊邊外側(cè) 0.2 2.50-3.49 0.3所以 pd=（k0+k1+k2）pm=（1.5+0.1+0）pm=1.6×1.1kw=1.76kw2．選擇帶的型號(hào)由設(shè)計(jì)功率 pd=1.76kw 和小帶輪轉(zhuǎn)速 n1 由下圖選出同步帶的型號(hào)并由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查到對(duì)應(yīng)的節(jié)距 pd（mm） 。下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763電極絲額定移動(dòng)速度為 11m/s。儲(chǔ)絲筒的直徑由前面確定為 D=146mmn×π×D=11m/s n=11/0.146×3.14m/s=24r/s=1440r/min由同步帶選型圖易知對(duì)應(yīng)點(diǎn)選擇小帶輪為 L 型同步帶輪對(duì)應(yīng)的節(jié)距 pb=9.525mm 基準(zhǔn)寬度為 25.4mm。周節(jié)制梯形同步帶輪又稱標(biāo)準(zhǔn)同步帶輪梯形同步帶輪的齒廓形狀可以采用漸開(kāi)線齒型前者用漸開(kāi)線輪刀具范成法加工而成其齒形取決于刀具。此處采用的漸開(kāi)線齒形。 MXLXH圖 2.1 同步帶選型圖3.確定帶輪齒數(shù) z 與直徑 d由前面所選絲杠 D=24mm p 導(dǎo)程=3mm由儲(chǔ)絲筒運(yùn)絲原理即轉(zhuǎn)筒每轉(zhuǎn)一圈儲(chǔ)絲筒整體向左或向右移動(dòng)一個(gè)電極絲的直下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763徑。由電極絲的直徑 D 絲=0.2mm 而按照相關(guān)規(guī)定儲(chǔ)絲筒整體移動(dòng)的距離應(yīng)該在一個(gè)電極絲直徑范圍內(nèi)且誤差不應(yīng)該超過(guò) 0.05mm 才不會(huì)出現(xiàn)斷絲的現(xiàn)象。 即可取 S 距=0.25mm （為誤差范圍以內(nèi)）由 S 距=i×p 絲=0.25mm所以 I=0.25/3=0.0833=1/12即絲杠每轉(zhuǎn)一圈儲(chǔ)絲筒轉(zhuǎn) 12 圈由帶輪最少許用齒數(shù)表查之小帶輪最少許用齒數(shù)為 14 此處選用 16 齒稍大 2 齒比較合理從而大帶輪的齒數(shù)為Z2=Z1×I=12×16=192 齒由 Z2=192 查手冊(cè) GB11361-89 易知無(wú)可選用的帶輪且選用的話直徑將超過(guò)400mm 故不易裝配從而應(yīng)選擇另一方按。為了將同步帶輪的直徑減小可采用二級(jí)傳動(dòng)由傳動(dòng)比的計(jì)算：表 2.3 帶輪最少許用齒數(shù)小帶輪轉(zhuǎn)速 帶型號(hào)n1/（r/min） MXL XXL XL L H XH X帶輪最少許用齒數(shù)＜900 -- -- 10 12 14 22900-＜ 1200 12 12 10 12 16 241200-＜ 1800 14 14 12 14 18 261800-＜ 3600 16 16 12 16 20 303600-＜ 4800 18 18 15 18 22 --下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763可采用 Z1=16 Z2=48 Z3=18 Z4=72即 Z1/Z2× Z3/Z4=0.0833從所查小帶輪與基準(zhǔn)寬度：小帶輪直徑 d1=PbZ1/π=9.525×16/3.14=48.53mm第二帶輪直經(jīng) d2=PbZ2/π =9.525×48/3.14=145.60mm第三帶輪直經(jīng) d3=PbZ3/π =9.525×18/3.14=54.60mm第四帶輪直徑 d4=PbZ4/π =9.525×72/3.14=218.40mm4.選擇帶長(zhǎng) Lp根據(jù)以知中心距 A（mm）的要求或初選中心距 A，計(jì)算帶長(zhǎng) Lp以知中心距 A1=182mmA2=193mmLp1=2Acosφ 1+π（d1+d2）/2+ πφ（d2－d1）/180（mm）=2×182×cos30.9 +π（218.4+48.53）/2+ π30.9 (218.4－48.53)/180 ? ?=321.9+304.78+91.54=718.22mm其中 φ1=arcsin(d2－d1)/2A1=arcsin(218.40－48.53)/182=30Lp2 =2Acosφ 2+π（d3+d4）/2+ πφ（d4－d3）/180（mm） =2×193×cos15.5 +π（145.6+54.6）/2+ π15.15 (145.6－48.53)/180? ?=375.12+314.31+15.23=704.66其中 φ2=arcsin(d4－d3)/2A2下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763=arcsin(145.6－48.3)/2×193=15.15 ?按手冊(cè)查選擇最接近計(jì)算帶長(zhǎng)值的標(biāo)準(zhǔn)帶長(zhǎng)（節(jié)線長(zhǎng)）及相應(yīng)長(zhǎng)度代號(hào)，并查出該帶的齒數(shù) zb。按 GB11616-89 為了使皮帶有一定的張緊力度故可選擇長(zhǎng)度代號(hào)為 270 的L 型同步帶其齒數(shù)為 72 齒節(jié)線長(zhǎng) 685.8mm in27 極限偏差±0.61 in±0.0245.實(shí)際傳動(dòng)中心距離 A 的確定根據(jù)所選的標(biāo)準(zhǔn)帶長(zhǎng)求出實(shí)際中心距 A。A≈M+ ?/)]([8/1212ZPbM?M1=Pb/8(2Zb－Z 1－Z2)M2=Pb/8(2Zb－Z3－Z4)M1=9.524/8(2×160－16－72)=276.196M2=9.524/8(2×160－48－18)=302.38所以 A1≈276.196+ 276.196 －1/8[9.524(72－16)/ π]2≈545A1≈302.387+ 302.387 －1/8[9.524(48－18)/ π]2≈602.387在 z1/z2 之值很大時(shí)，還有一個(gè)精確中心距計(jì)算公式。但是，通常同步帶傳動(dòng)下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763中心距是可以調(diào)整的，以邊獲得同步帶傳動(dòng)必須有的適當(dāng)?shù)膹埦o力。6.選擇帶寬 bs帶寬的選擇準(zhǔn)則是限制作用在同步帶寬上的拉力，以保證同步帶的強(qiáng)度和使用壽命，工作是不發(fā)生失效。1） ；根據(jù)帶型、小帶輪齒數(shù) z1 及轉(zhuǎn)速由手冊(cè)查的對(duì)應(yīng)的同步帶的基準(zhǔn)寬度bs。及基準(zhǔn)額定功率 p。 （kw） 。查得帶型為 L 型 小帶輪齒數(shù)為 16 齒 且轉(zhuǎn)速為 1440r/min 另一小帶輪齒數(shù)為 18 齒 轉(zhuǎn)速為 320r/min。 對(duì)應(yīng)同步帶的基準(zhǔn)寬度 bs0 為25.4mm p。=1.1kw。2） ；計(jì)算同步帶傳動(dòng)的嚙合齒數(shù) zm。Zm1=ent[Z1/2－PbZ1/(2π A)×(Z2－Z1)]2=ent[16/2－9.542×16/2 π 545×(72－16)]=ent[7.21]=7＞6Zm2=ent[Z3/2－Pbz2/(2π A)×(Z3－Z 4)]2=ent[18/2－9.542 ×16/2ππ 545×(48－18)]=ent[8.14]=8＞63)；計(jì)算嚙合齒數(shù)系數(shù) Kz。當(dāng) Zm≥6 時(shí)，Kz=1；當(dāng) Zm＜6 時(shí)　Kz=1 －0.2 （6－zm）故 Kz1=1 Kz2=14） ；確定帶寬系數(shù) KwKw=（bs/bs。 ）1.14 當(dāng)帶寬 bs 尚未確定，可由該式建立帶寬 bs 與基準(zhǔn)帶寬 bs0 的關(guān)系下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 13041397635） ；確定額定功率 pp≈KzKwP。(kw) ≈1.1kw6)；選擇帶寬 bs根據(jù)設(shè)計(jì)要求，同步帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)功率應(yīng)小與所選型的額定功率 P，即Pd≤P。根據(jù)此條件，導(dǎo)出帶寬 bs 的計(jì)算公式。同步帶帶寬值bs≥bs。 （Pd/KzP。 ）1/1.14 （mm）=25.4 （9.524/1 ×1.1）1/1.14=16.8（mm）根據(jù)表 4，選擇標(biāo)準(zhǔn)帶寬 bs 及代號(hào)，并且要考慮到標(biāo)準(zhǔn)帶寬 bs 值應(yīng)大于計(jì)算帶寬值。表 2.4 XL L H XH XXH 型標(biāo)準(zhǔn)帶寬 bs/mmXL L H XH XXH 代號(hào) 帶寬 代號(hào) 帶寬 代號(hào) 帶寬 代號(hào) 帶寬 代號(hào) 帶寬 025 6.4 050 1 2.7 075 19.1 200 50.8 200 50.031 7.9 075 19.1 100 25.4 300 76.2 300 76.2037 9.5 100 25.4 150 38.1 400 101.6 400 101.6 此處選擇 L 型標(biāo)準(zhǔn)帶寬 代號(hào)為 075 帶寬為 19.1 的同步帶一對(duì)。下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763二．滾珠絲杠螺母副的選型和校核1.滾珠絲杠螺母副類型選擇滾珠絲杠螺母副有專門工廠制造，當(dāng)類別、型號(hào)選定和校核后，可以外購(gòu)。滾珠絲杠副的類別主要從三個(gè)方面考慮：循環(huán)方式、循環(huán)列數(shù)與圈數(shù)、預(yù)緊方式。鋼珠在絲杠與螺母之間的滾動(dòng)是一個(gè)循環(huán)閉路。根據(jù)回珠方式，可分為兩類：內(nèi)循環(huán)，回珠器處在螺母之內(nèi)。外循環(huán)，插管式回珠器位于螺母之外。鋼珠每一個(gè)循環(huán)閉路內(nèi)所含導(dǎo)程數(shù)稱為圈數(shù)。內(nèi)循環(huán)滾珠絲杠副的每個(gè)螺母有 2 列，3 列，4 列，5 列等幾種，每列只有一圈。外循環(huán)每列有 1.5 圈，2.5圈，3.5 圈等幾種，剩下的半圈作回珠。外循環(huán)滾珠絲杠的每個(gè)螺母有 1 列 2.5圈，一列 3.5 圈，2 列 1.5 圈，2 列 2.5 圈等種類較多。為了消除間隙和提高滾珠絲杠副的剛度，可以預(yù)加載荷，使它在過(guò)盈的條件下工作，稱為預(yù)緊。常用的滾珠絲杠副預(yù)緊方法有：雙螺母墊片式預(yù)緊、雙螺母螺紋式預(yù)緊、雙螺母齒差式預(yù)緊等。預(yù)緊后的剛度可提高到為無(wú)預(yù)緊時(shí)的2 倍。但是，預(yù)加載荷過(guò)大，將使壽命下降和摩擦力矩加大。通常，滾珠絲杠在出廠時(shí)，就已經(jīng)由制造廠調(diào)好預(yù)加載荷，并且預(yù)加載荷往往與絲杠副的額定動(dòng)載荷有一定的比例關(guān)系。預(yù)緊方式見(jiàn)下頁(yè)表。2.主要參數(shù)及代號(hào)1） ；滾珠絲杠副的參數(shù)1.1、公稱直徑 dm，公稱直徑即滾珠絲杠的名義直徑， dm 越大，承載能力越大。數(shù)控機(jī)床常用的進(jìn)給絲杠的公稱直徑 dm 為 φ30mm 到 φ80mm。2.2、基本導(dǎo)程 L0。絲杠相對(duì)于螺母旋轉(zhuǎn) 2πrad 時(shí)，螺母的軸向位移。與下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763進(jìn)給系統(tǒng)脈沖當(dāng)量的要求有關(guān)。3.3、精度等級(jí)。滾珠絲杠副按其使用范圍及要求可分為 7 個(gè)精度等級(jí)。表 2.5 滾珠絲杠副的預(yù)緊方式類別 調(diào)整方法 特點(diǎn)調(diào)整墊片厚度，使螺母 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝卸方便，剛度產(chǎn)生軸向位移 高；但調(diào)整不便，滾道有磨墊片式 損時(shí)，不能隨時(shí)消除間隙和和預(yù)緊。適用于高剛度重載 荷。螺紋式 調(diào)整端部的圓螺母使螺母 結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠，調(diào)整產(chǎn)生軸向位移 方便但準(zhǔn)確性差，且易松動(dòng)用于剛度要求不高或需隨時(shí)調(diào)節(jié)預(yù)緊力的傳動(dòng)齒差式 兩螺母在凸緣上有外齒分別 能夠精確的調(diào)整預(yù)緊力，緊固在螺母座兩端的內(nèi)齒圈 但結(jié)構(gòu)尺寸較大，裝配嚙合。 調(diào)整較復(fù)雜，宜用于高精 度的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。3.最大工作載荷的計(jì)算滾珠絲杠上的工作載荷 Fm（N）是指滾珠絲杠副在驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)時(shí)滾珠絲杠下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763所乘受的軸向力，也叫做進(jìn)給牽引力。它包括滾珠絲杠的走刀抗力及與移動(dòng)體重力和作用在導(dǎo)軌上的其他切削力相關(guān)的摩擦力。Fm 由以下經(jīng)驗(yàn)公式。矩形導(dǎo)軌　　　Fm ＝K Fl+f1（Fv+Fc+G）燕尾導(dǎo)軌　　　Fm ＝K Fl+f1（Fv+ ２Fc+G ）三角形或綜合導(dǎo)軌　　Fm＝KFl+f1（Fv+G ）式中：Fl,Fv,Fc 分別為工作臺(tái)進(jìn)給方向載荷、垂直載荷和橫向載荷（N ） ；G 為移動(dòng)部件的重力；K 和 f1 分別為考慮顛覆力矩的影響的實(shí)驗(yàn)系數(shù)和導(dǎo)軌上的摩擦系數(shù)隨導(dǎo)軌型式不同而不同。對(duì)于矩形導(dǎo)軌　　　K=1.1,f1=0.15燕尾導(dǎo)軌 K=1.4, f1=0.2三角形或綜合導(dǎo)軌 K=1.15, f1=0.18~0.18而滾動(dòng)導(dǎo) f1＝0.0025~0.005由線切割機(jī)床坐標(biāo)工作臺(tái)　可初選擇K=1.15 f1=0.015 Fv=200×10=2000NG=Fv+G 臺(tái)重＝(200+200)×10=4000N所以 Fm=1.15×0+f1(2000+4000)=0.15×6000=900N4.最大動(dòng)負(fù)載 c 的計(jì)算及主要尺寸初選滾珠絲杠應(yīng)根據(jù)額定動(dòng)載荷 Ca 選擇用，最大動(dòng)載荷計(jì)算原理與滾動(dòng)軸承相同。滾珠絲杠最大動(dòng)載荷 C 可用下式計(jì)算C= fmFm3L下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763式中：L 為工作壽命，單位為 1000000r,L=60nt/1000000;由 t＝150000h 即額定使用壽命（h） ，n＝1000v/L。 ；v 為最大切削力條件下的進(jìn)給速度（m／min） ，可取最高速度的 1/2~1/3；L 。為絲杠的基本導(dǎo)程（mm） ，計(jì)算時(shí)，可根據(jù)快進(jìn)速度 vmax 和絲杠最大轉(zhuǎn)速 nmax 初選一個(gè)數(shù)值（L?！?000max/nmax） ,待剛度驗(yàn)算后再確定；t 為額定使用壽命（h） ，可取t＝15000h；fm 為運(yùn)轉(zhuǎn)系數(shù)，無(wú)沖擊?。薄?２，一般情況取 1.2~1.5,有沖擊振動(dòng)取 1.5~2.5； Fm 為滾珠絲杠工作載荷（N） 。由 n=1000v/L。=1000×0.1/5=20 其中 v 進(jìn)給速度由機(jī)床給定參數(shù) L。為絲杠導(dǎo)程取 L。=5mmL=60nt/1000000=60×20×15000/1000000=18000000rC= fmFm = ×1.2×9003L318=2830N其中 fm=1.2 為運(yùn)轉(zhuǎn)系數(shù)取 1.2 Fm=900N 為工作載荷初選滾珠絲杠副的尺寸規(guī)格，相應(yīng)的額定動(dòng)載荷 Ca 不得小于最大動(dòng)載荷C：Ca>C。初選絲杠副尺寸規(guī)格CLM3205-3.5-P3λ=2 51‘ 為絲杠的螺旋升角?下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763Ca=16100N 滾珠絲杠額定動(dòng)載荷Coa=52750N 滾珠絲杠額定靜載荷由 Coa=16100>C且 Coa/Fm=16100>2830=5.6>3 所以符合標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)滾珠絲杠副在靜態(tài)或低速運(yùn)轉(zhuǎn)（n≤10r/min）下工作并受載荷，那么還要考慮其另一種失效形式——滾珠接觸面上的朔性變形。即考慮滾珠絲杠的額定靜載荷 Coa 是否充分的超過(guò)了滾珠絲杠的工作載荷 Fm，一般使 Coa/Fm=2~3。滾珠絲杠的 Ca 和 Coa 值由手冊(cè)查之為上 面的取值。5.傳動(dòng)效率的計(jì)算滾珠絲杠螺母副的傳動(dòng)效率 ηη=tgλ /tg(λ+φ)式中：λ 為絲杠的螺旋生角，可根據(jù)初選型號(hào)查出為以上值；φ 為摩擦角，滾珠絲杠副的滾動(dòng)摩擦系數(shù) f=0.003~0.004,其摩擦角傳動(dòng)效率較高約等于 10。滾珠絲杠副的傳動(dòng)效率較高一般為 0.8~0.9 之間。由給定值 η=tgλ/tg(λ+φ)=tg2 51‘/tg(2 。 51‘、 +10、 )??=0.04/0.047=0.85所以其傳動(dòng)效率符合給定的標(biāo)準(zhǔn)值。6.剛度的驗(yàn)算下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763滾珠絲杠的軸向變形將引起絲杠導(dǎo)程發(fā)生變化，從而影響其定位精度和運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性。滾珠絲杠副的軸向變形包括絲杠的拉壓變形、絲杠與螺母之間滾道的接觸變形、絲杠的扭轉(zhuǎn)變形引起的縱向變形以及螺母座的變形和滾珠絲杠軸承的軸向接觸變形。滾珠絲杠的扭轉(zhuǎn)變形較小，對(duì)縱向的影響更小，可忽略不記。絲杠軸承的軸向接觸變形計(jì)算方法可參考機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)?？晒L珠絲杠支撐使用的滾動(dòng)軸承種類很多一般有接觸叫為 60 度的推力角接觸球軸承，可以背靠背或面對(duì)面的組配，此處采用角接觸球軸承以反向安裝。因此，其實(shí)只要滾珠絲杠的支撐的剛度設(shè)計(jì)的好，軸承的軸向接觸變形在此可以不予考慮。1 ） ；滾珠絲杠的拉壓變形量 δ1滾珠絲杠應(yīng)計(jì)算滿載時(shí)拉壓變形量δ1=± FmL/EA(mm)式中：δ1 為在工作載荷 Fm 作用下絲杠總長(zhǎng)度上拉伸或壓縮的變形量（mm） ；Fm 為絲杠的工作載荷 (N);L 為滾珠絲杠在支撐間的受力長(zhǎng)度(mm)；E為材料的彈性模量，對(duì)剛 E=206000Mpa;A 為滾珠絲杠按內(nèi)徑確定的截面積（mm） ；“+ ”號(hào)用與拉伸， “—”好用與壓縮。也可以從工廠的滾珠絲杠樣本的圖表中查出單位長(zhǎng)度軸向拉伸壓縮變形量，然后求出支撐間受力長(zhǎng)度的變形量。δ1=± FmL/EA(mm)=±900x578/803.84x206000=±0.0031mm即拉伸與壓縮在不同的受力情況下都可出現(xiàn)其中 L=578mm 由選形確定 E=206000MpA=π×16×16=803.84mm下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 13041397632） ；滾珠與螺紋滾道間的接觸變形量。該變形量與滾珠列、圈數(shù)有關(guān)，即與滾珠總數(shù)量有關(guān)，與滾珠絲杠的長(zhǎng)度無(wú)關(guān)。可從工廠的產(chǎn)品樣本中查出，或用下式計(jì)算無(wú)予緊力時(shí) δ1=0.0038 （mm）32)1/Dw(Fm/Z?有予緊力時(shí) δ2=0.0013Fm/ （mm ）3yj式中：Dw 為滾珠直徑（mm） ；Z∑滾珠總數(shù)量 Z∑=Zx 圓數(shù) x 列數(shù)；Z 為一圈的滾珠數(shù)，Z=πdm/Dw( 外循環(huán))，Z=（πdm/Dw）-3（內(nèi)循環(huán)）dm 為滾珠絲杠的公稱直徑（mm） ；F yj 為予緊力（kgf,1kgf=9.8N）;Fm 為滾珠絲杠工作載荷（kgf,1kgf=9.8N） 。當(dāng)滾珠絲杠有予緊力時(shí)，且予緊力為軸向工作載荷的 1/3 時(shí)，δ2 值可減少到一半左右。此坐標(biāo)工作臺(tái)采用無(wú)予緊力無(wú)予緊力時(shí)δ1=0.0038 （mm）32)1/Dw(Fm/Z?=0.0038 （mm）320/186/.759=0.0074mm Dw=3.175mmZ∑= Z×圓數(shù)×列數(shù)=31×3×2=186Z=πdm/Dw=3.14×32/3.175=313） ；滾珠絲杠副剛度的驗(yàn)算絲杠的總變形量 δ=δ1+ δ2 應(yīng)小于允許的變形量。一般 δ 值不應(yīng)大于機(jī)下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或1304139763下載論文就送你全套 CAD 圖紙，Q 咨詢 414951605 或 1304139763床進(jìn)給系統(tǒng)規(guī)定的定位精度值的一半?；蛘?，有絲杠精度等級(jí)查出規(guī)定長(zhǎng)度上允許的螺距誤差，則相應(yīng)長(zhǎng)度上的變形兩應(yīng)比它小。否則，應(yīng)考慮選用較大公稱直徑的滾珠絲杠副。7.壓桿穩(wěn)定性驗(yàn)算滾珠絲杠通常屬于受軸向力的細(xì)長(zhǎng)桿，若軸向工作負(fù)載過(guò)大，將使絲杠失去穩(wěn)定而產(chǎn)生縱向屈曲，即失穩(wěn)。失穩(wěn)時(shí)的臨界載荷 Fk 為Fk=fzπ 2EI/L2(N)式中 E 為絲杠材料彈性模量，對(duì)鋼 E=20.6×104Mp;I 為截面慣性矩，對(duì)絲杠圓截面 I=πd 14/64(mm4)(d1 為絲杠底