《數(shù)控車床進給伺服系統(tǒng)設計》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《數(shù)控車床進給伺服系統(tǒng)設計（4頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、進給伺服系統(tǒng)設計 一、設計要求： 行程 1000mm，最低速度0.001mm/r，最高速度0.5mm/r，最大載荷4500N，精度 根據(jù)設計要求可知：進給伺服系統(tǒng)最大載荷為4500N，工作臺縱向行程1000mm，進給速度最高為2500х0.5=1250mm/min，最小選為1mm/min，快移速度取=15m/min，重復定位精度為0.003mm。 二、設計傳動系統(tǒng)： 伺服電動機的最高轉(zhuǎn)速=1500r/min。如使電動機與絲杠直聯(lián)，n=1，則根據(jù)公式：i=/，絲杠的最高轉(zhuǎn)速=1500r/min，則絲杠的導程為： ==mm=10mm 數(shù)控機床的脈沖當量常取a=0.001mm每脈沖。代

2、入式b=i，電動機每轉(zhuǎn)應發(fā)出的脈沖數(shù)b為： b=i=х1個=10000個 位置反饋器常用的有旋轉(zhuǎn)變壓器和脈沖編碼器。旋轉(zhuǎn)變壓器的分解精度常為每轉(zhuǎn)2000個脈沖。因此，如果用旋轉(zhuǎn)變壓器，可在電動機軸和旋轉(zhuǎn)變壓器軸間裝5:1的齒輪升速。脈沖編碼器現(xiàn)有產(chǎn)品為每轉(zhuǎn)2000,2500,5000脈沖等數(shù)種。如取每轉(zhuǎn)2500脈沖，則編碼器后應有一個倍頻器，倍數(shù)為4。 速度反饋裝置，如與旋轉(zhuǎn)變壓器相配套，可用測速發(fā)電機。其性能為電動機每1000r/min，輸出一定的電壓。如用脈沖編碼器，則可在倍頻器后加一個頻率—電壓（F/U）轉(zhuǎn)換器。其轉(zhuǎn)換比例為每脈沖/分，輸出電壓為（V）?，F(xiàn)選用的電動機每轉(zhuǎn)的脈沖數(shù)

3、為個，故轉(zhuǎn)換比例仍為6V每1000r/min。 三、 滾珠絲杠的選擇 滾珠絲杠的直徑，滾珠的列數(shù)和圈數(shù) ，應按當量動載荷選擇。絲杠的最大載荷，為切削時的最大進給力加摩擦力。最大載荷已知，為=4500N。作為粗略估計，工作臺重300kg,工件及夾具的最大重量為500kg,取f=0.04，則絲杠的最小載荷為摩擦力 =fG=0.04х(500+300)х9.8N=314N 平均載荷為：==3100N 最大進給時，絲杠的轉(zhuǎn)速為125r/min；最小進給時，轉(zhuǎn)速為1r/min，故平均轉(zhuǎn)速為：==84r/min 絲杠的工作壽命取為15000h。=1，=1.5。故： L==h 根據(jù)《金屬切削

4、機床》公式（9—5），滾珠絲杠的當量動載荷為 ＝＝ 查滾珠絲杠樣本，選擇內(nèi)循環(huán)型號為DFT03208-5的滾珠絲杠副，額定動載荷為＝32300Ｎ，，符合要求。絲杠直徑32ｍｍ，鋼球直徑4.762ｍｍ，導程8ｍｍ，浮動返回其內(nèi)循環(huán)。每個螺母滾珠有4列，爽螺母墊圈式預緊。預加載荷為， 四、 選擇絲杠軸承： 絲杠采取一端固定，一端簡支的方式。固定端采用一對推力角接觸球軸承，面對面組配。型號為7602030TVP/DF，內(nèi)徑х外徑х寬為30mmх62mmх15mm。額定動載荷C=15KN。預加載荷=1250N。平均載荷=3100N。 軸承壽命： L====41（h） h===5840

5、.5h 能滿足要求。簡支端軸承只承受絲杠的部分重量，不需要計算。 五、 選擇伺服電動機 ①最大切削負載轉(zhuǎn)矩：最大載荷=4500N，絲杠的導程=8mm=0.008m。查絲杠樣本，絲杠螺母副的摩擦系數(shù)η=0.9，摩擦力矩=0.3N·m。查軸承樣本，單個760205TN/P4型軸承的摩擦力矩為125N·mm。故一對軸承副為=0.25N·m。簡支端軸承不預緊，其摩擦力矩可忽略不計。絲杠與伺服電動機直聯(lián)，故i=1。代入《金屬切削機床》公式（9—10），最大切削負載轉(zhuǎn)矩為 T=（+0.3+0.25）N·m=8.61N·m ②慣量匹配：負載慣量按下列次序計算。工件及工作臺的最大質(zhì)量為800kg，折

6、算到電動機軸，其慣量可按《金屬切削機床》公式（7—18）計算 =m=m= m=800х=0.002kg· 絲杠直徑d=32mm=0.032m，在結(jié)構(gòu)設計中，決定長度l=0.8m，根據(jù)《金屬切削機床》公式（7—19），絲杠的慣量為 =бl= kg·=0.00064 kg· 聯(lián)軸器的慣量可直接查手冊 =0.0006 kg· 和與電動機同軸，故可直接迭加。負載慣量=++=0.002+0.00064+0.0006=0.00324 kg· 根據(jù)《金屬切削機床》公式（9—11），電動機慣量應符合條件<4。 即： 0.00324<<0.013 根據(jù)以上計算，可初選伺服電動機。如選用交流伺服電動機，可選用廣州數(shù)控伺服電機廠的175SJT—M150B型號電機。它的額定轉(zhuǎn)矩為15N·m，大于最大切削負載轉(zhuǎn)矩8.61N·m，它的轉(zhuǎn)子慣量為=5.1х kg·，滿足匹配要求。 六、精度計算 1、 伺服剛度：根據(jù)公式 伺服剛度為 == 折算至工作臺 = 2、 滾珠絲杠螺母副的接觸剛度 根據(jù)樣本手冊，=2300N/um 3、 絲杠的拉壓剛度 4、 軸承的軸向剛度 所選軸承為7602030TVP/DF，由公式計算出軸承的軸向剛度為Kt=500N/um 5、綜合剛度 滿足定位精度要求