數(shù)控機(jī)床課程設(shè)計(jì)課件

1、數(shù)控機(jī)床課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)資料職業(yè)技術(shù)教育學(xué)院數(shù)控專業(yè)方向1課程設(shè)計(jì)題目：鉆床數(shù)控改裝用數(shù)控X、Y工作臺(tái)設(shè)計(jì) 內(nèi)容：設(shè)計(jì)一套簡易數(shù)控XY工作臺(tái)，固定在某一鉆床的工作臺(tái)上；XY工作臺(tái)的位置控制采用步進(jìn)電機(jī)數(shù)控系統(tǒng)。通過上述方案將該普通鉆床改裝成簡易的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控鉆床。課程設(shè)計(jì)的目的： 通過本次設(shè)計(jì)，能夠全面地、系統(tǒng)地了解和掌握數(shù)控機(jī)床的基本內(nèi)容和基本知識(shí)，初步掌握數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，并能學(xué)會(huì)運(yùn)用手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)等技術(shù)資料。同時(shí)，培養(yǎng)相應(yīng)的創(chuàng)新意識(shí)、工程意識(shí)和動(dòng)手能力。 2例：鉆床實(shí)物圖片、型號(hào)及主要技術(shù)參數(shù)3數(shù)控X、Y工作臺(tái)實(shí)物圖：4設(shè)計(jì)要求：1、改造后的鉆床能夠加工最大面積為AmmxBmm的工 件，最大工

2、件重量200kg；2、數(shù)控XY工作臺(tái)要求孔的定位精度在0.02mm內(nèi)， 快進(jìn)速度為3.6m/min，加減速時(shí)間為0.1秒。 注：A和B的推薦取值范圍為180-300mm。 5設(shè)計(jì)主要步驟-一、確定設(shè)計(jì)總體方案；二、機(jī)械部分改裝設(shè)計(jì)（XY工作臺(tái)的設(shè)計(jì)計(jì)算）； 1）初步確定工作臺(tái)尺寸及其重量； 2）計(jì)算切削力； 3）傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)（齒輪設(shè)計(jì)計(jì)算，各傳動(dòng)軸及各部件轉(zhuǎn)動(dòng) 慣量計(jì)算）； 4）滾珠絲杠傳動(dòng)的計(jì)算與選型； 設(shè)計(jì)步驟： a.求出螺旋傳動(dòng)的計(jì)算載荷Fc 其中，KF為載荷系數(shù)，無沖擊平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)：1.0-1.2 一般沖擊：1.2-1.5；有沖擊和振動(dòng)：1.5-2.57設(shè)計(jì)主要步驟-KH為硬度系數(shù), 滾道

3、硬度HRC58：1.0；滾道硬度HRC55：1.11 滾道硬度HRC50：1.56；滾道硬度HRC45：2.4；滾道硬度HRC40：3.85KL為精度系數(shù)，精度等級(jí)C、D： 1.0； 精度等級(jí)E、F： 1.1 精度等級(jí)G： 1.25； 精度等級(jí)H：1.43Fm為絲杠工作時(shí)的軸向壓力， 為導(dǎo)軌的摩擦系數(shù)。 為最下面的絲杠以上的所有質(zhì)量。b.額定動(dòng)載荷及壽命計(jì)算 初步確定滾珠絲杠的規(guī)格型號(hào)。選擇的滾珠絲杠副的額定動(dòng)載荷Ca，必需大于等于其計(jì)算值：Ca額定動(dòng)載荷（N）；nm螺桿的平均轉(zhuǎn)速，取90-110r/minLh運(yùn)轉(zhuǎn)壽命（h）； Fc螺旋傳動(dòng)的計(jì)算載荷（N）8設(shè)計(jì)主要步驟-5）滾動(dòng)導(dǎo)軌參數(shù)計(jì)算與

4、選型 .計(jì)算導(dǎo)軌的工作壽命Th（小時(shí)），要求壽命不低于5年； .計(jì)算導(dǎo)軌行程長度壽命Ts（Km），Ts=2ThLsn/1000, 其中：Ls為單向行程（m），n為每分鐘往復(fù)次數(shù)； （可取4 - 6次/分鐘） .計(jì)算導(dǎo)軌的額定動(dòng)載荷Ca（N），可由下式求得： 其中F為每個(gè)滑座承受的工作載荷（N）; .根據(jù)額定動(dòng)載荷Ca確定滾動(dòng)導(dǎo)軌的型號(hào)及結(jié)構(gòu)尺寸。10直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副：11設(shè)計(jì)主要步驟-6）步進(jìn)電機(jī)的選型及計(jì)算： 由機(jī)床精度要求確定脈沖當(dāng)量及步距角： 計(jì)算電機(jī)軸上的總當(dāng)量負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 絲杠的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量： 其中，為絲杠密度取7.8 kg/ ,d為絲杠的等效直徑(m), l為絲杠長度(m)。 工作臺(tái)、工

5、件、夾具、支承座等等折算到電機(jī)軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量： 其中， 為總的質(zhì)量，kg； P為絲杠導(dǎo)程，mm。 *電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小的場合，可忽略不計(jì)。 (Kg* )(Kg* )126）步進(jìn)電機(jī)的選型及計(jì)算 注意： 步進(jìn)電機(jī)選型的時(shí)候，必需同時(shí)滿足轉(zhuǎn)動(dòng)慣量及靜轉(zhuǎn)矩的要求。 即應(yīng)進(jìn)行慣量匹配驗(yàn)算： Jm為所選電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 由步進(jìn)電機(jī)的矩頻特性曲線確定電機(jī)的最大運(yùn)行頻率f，并應(yīng)滿 足：f 為實(shí)際連續(xù)運(yùn)行頻率的最大值7）聯(lián)軸器的選擇三、編寫設(shè)計(jì)說明書（不少于20頁）。要求： 設(shè)計(jì)說明書中的有關(guān)計(jì)算公式應(yīng)標(biāo)明出處； 所引用的附圖及表格應(yīng)附在說明書中相應(yīng)位置， 并有相應(yīng)的說明； 設(shè)計(jì)說明書格式參考教務(wù)處畢業(yè)設(shè)計(jì)論文格式的要求；14參考格式： 目錄一、設(shè)計(jì)目的二、設(shè)計(jì)要求三、設(shè)計(jì)的內(nèi)容和步驟 （一）總體設(shè)計(jì)方案 設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)的性能要求 待改裝鉆床型號(hào)的確定 控制方式的確定 伺服系統(tǒng)的確定 工作臺(tái)參數(shù)的初步選定 導(dǎo)軌的選型思路 滾珠絲杠選型思路 絲杠和電機(jī)連接零件的選取思路 支承座材料的選取 軸承類型的選取思路 （二）機(jī)械部分改裝設(shè)計(jì)與計(jì)算 確定工作臺(tái)的尺寸及其重量 支承座參數(shù)設(shè)計(jì) 滾珠絲杠參數(shù)計(jì)算與選型 滾動(dòng)導(dǎo)軌參數(shù)計(jì)算與選型 步進(jìn)電機(jī)參數(shù)計(jì)算與選型 聯(lián)軸器的選擇四、設(shè)計(jì)總結(jié)五、參考文獻(xiàn)15 課程設(shè)計(jì)成績考核： 設(shè)計(jì)者本人應(yīng)首先對(duì)自己的設(shè)計(jì)思路及過程進(jìn)行簡單講解（做成ppt格式，3-4分鐘/每人）