第二章-金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)7分析.ppt

1、第一、二章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)、機(jī)械和汽車工程學(xué)院、2，2.1概述2.2金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)的基本理論2.3金屬切削機(jī)床整體設(shè)計(jì)2.4周傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)2.5進(jìn)給系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.6機(jī)床控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)*、第二章金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì)、3，2.4周驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、1。必須滿足的設(shè)計(jì)基本要求2、主傳動(dòng)系統(tǒng)分類和傳動(dòng)方式3、等級(jí)變速主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)4、無(wú)級(jí)變速主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)5、數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)*、4、4、無(wú)級(jí)變速主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、(1)無(wú)級(jí)變速裝置分類、(2)無(wú)級(jí)變速主應(yīng)用節(jié)目：數(shù)控機(jī)床、高精度機(jī)床、大機(jī)床等，4、無(wú)級(jí)變速主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，6、(1)無(wú)級(jí)變速裝置分類，1變速馬達(dá)，機(jī)床上常用的變速馬達(dá)是直流雙力馬達(dá)和交流變速馬達(dá)

2、。額定速度以上是恒功率變速，一般速度調(diào)節(jié)范圍只有23。額定速度以下是一定的轉(zhuǎn)矩變速，曹征范圍很大，可以達(dá)到30以上。這些功率和轉(zhuǎn)矩特性通常不符合機(jī)床使用要求。為了擴(kuò)大一定的功率調(diào)速范圍，在變速馬達(dá)和主軸之間連接分級(jí)變速箱。廣泛用于數(shù)控機(jī)床、大型機(jī)床等。7，2機(jī)器無(wú)級(jí)變速裝置，機(jī)器無(wú)級(jí)變速裝置有科普型、行星錐形、分離式錐形鋼圈型、寬帶型等多種結(jié)構(gòu)。他們都利用摩擦力傳遞扭矩，持續(xù)改變摩擦傳動(dòng)部的工作半徑，實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速。變速范圍小，大部分是恒轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)，一般單獨(dú)使用較少，與等級(jí)變速機(jī)構(gòu)串聯(lián)使用，擴(kuò)大變速范圍。適用于功率和變速范圍小的中小型車床、銑床等機(jī)床主傳動(dòng)，更多用于進(jìn)給變速傳動(dòng)。8，液壓無(wú)級(jí)變速裝

3、置通過(guò)在單位時(shí)間內(nèi)輸入液壓缸或液體動(dòng)機(jī)中液體的流量實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速。其特點(diǎn)是變速范圍大，變速方便，傳動(dòng)平穩(wěn)，運(yùn)動(dòng)交換時(shí)沖擊小，直線運(yùn)動(dòng)和自動(dòng)化容易。刨花、拉擠等主要運(yùn)動(dòng)經(jīng)常用于直線運(yùn)動(dòng)的機(jī)床中。選擇3液壓無(wú)級(jí)變速裝置，9，(1)功率和轉(zhuǎn)矩特性符合傳動(dòng)系統(tǒng)要求的無(wú)級(jí)變速裝置。直線主運(yùn)動(dòng)恒轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)是與刨子相同的工作臺(tái)，例如直流電動(dòng)機(jī)。旋轉(zhuǎn)主運(yùn)動(dòng)恒功率傳動(dòng)用于車床或銑床主軸(例如，機(jī)器無(wú)級(jí)變速、(2)無(wú)級(jí)變速主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則、(2)無(wú)級(jí)變速裝置與機(jī)器級(jí)變速箱連接，以擴(kuò)大恒功率變速范圍和整體變速范圍)。如果單獨(dú)使用無(wú)權(quán)限變速系統(tǒng)設(shè)備，速度調(diào)節(jié)范圍小，無(wú)法滿足要求。特別是恒功率調(diào)速范圍往往比機(jī)床實(shí)際需要的

4、恒功率變速范圍小得多。10，無(wú)級(jí)變速裝置為傳動(dòng)系統(tǒng)的基本組，等級(jí)變速為放大組。機(jī)械無(wú)級(jí)變速裝置屬于摩擦傳動(dòng)，因此有相對(duì)滑動(dòng)現(xiàn)象，可能得不到理論旋轉(zhuǎn)速度。為了獲得連續(xù)無(wú)級(jí)變速，必須將等級(jí)變速器的傳動(dòng)比設(shè)計(jì)為比無(wú)級(jí)變速裝置的變速范圍小一些。(2)無(wú)級(jí)變速主傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則，11，公式：如您所知，等級(jí)傳動(dòng)系統(tǒng)的級(jí)數(shù)為：例如：機(jī)床主軸變速范圍Rn=60，無(wú)級(jí)變速器的變速范圍Rd=8，設(shè)計(jì)機(jī)器等級(jí)變速箱，求出其數(shù)量，繪制速度圖。，分析：機(jī)械級(jí)變速器的變速范圍為：機(jī)器等級(jí)傳動(dòng)的傳動(dòng)比：12，13，2.5進(jìn)給系統(tǒng)設(shè)計(jì)，1，進(jìn)給特性，2，進(jìn)給系統(tǒng)的分類和配置，3，進(jìn)給傳動(dòng)的基本要求，4，等級(jí)進(jìn)給，因此，進(jìn)給系

5、統(tǒng)最后輸出軸的最大扭矩可以被認(rèn)為幾乎相同。1，進(jìn)給驅(qū)動(dòng)器的特性，15，2，進(jìn)給系統(tǒng)中每個(gè)傳動(dòng)部件的計(jì)算速度為全速，進(jìn)給系統(tǒng)是恒定扭矩傳遞，在各種進(jìn)給速度下，結(jié)束輸出軸的扭矩是相同的T端。對(duì)進(jìn)給系統(tǒng)中的每個(gè)傳動(dòng)部件(包括軸和齒輪)施加的轉(zhuǎn)矩按如下表達(dá)式計(jì)算：在進(jìn)給系統(tǒng)的最大行程鏈中，從每個(gè)執(zhí)行器到結(jié)束輸出軸的傳動(dòng)比最大，可承受的扭矩也最大。因此，每個(gè)變速器部件的計(jì)算速度是最高速度。16，從齒輪到結(jié)束輸出軸的傳動(dòng)比越大，傳動(dòng)部承受的扭矩越大，則牙齒采用擴(kuò)展順序與傳動(dòng)順序不匹配的結(jié)構(gòu)式(例如Z=16=28242221)。這樣在進(jìn)給系統(tǒng)內(nèi)，更多傳動(dòng)端輸出軸的速度變小，可承受的扭矩也變小，從而減小了每個(gè)

6、中間軸和傳動(dòng)部件的尺寸大小。3，進(jìn)給變速器的速度度為前后密度結(jié)構(gòu)，17，18，6，采用高速空速變速器，高速和工作進(jìn)入必須在皮帶運(yùn)行中轉(zhuǎn)換。、超越離合器、差動(dòng)機(jī)構(gòu)或傳記伺服進(jìn)給驅(qū)動(dòng)器等。7，微量輸送機(jī)構(gòu)的微量輸送機(jī)構(gòu)有自動(dòng)和手動(dòng)兩種。自動(dòng)微量進(jìn)給機(jī)構(gòu)使用各種驅(qū)動(dòng)零件自動(dòng)進(jìn)給。手動(dòng)微量進(jìn)給機(jī)制主要是微量調(diào)整精密機(jī)床部件，19，2，進(jìn)給系統(tǒng)的分類和配置，1。進(jìn)給系統(tǒng)的分類，20，2，進(jìn)給系統(tǒng)的分類和配置，2。進(jìn)給系統(tǒng)的配置，21，2。輸送傳輸系統(tǒng)2)反應(yīng)快，低速輸送運(yùn)動(dòng)或微量輸送時(shí)不爬行，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，靈敏度高。3)抗震性能好，不會(huì)產(chǎn)生摩擦自振引起的傳動(dòng)物的顫動(dòng)或齒輪傳動(dòng)的沖擊噪聲。4)所需進(jìn)給(進(jìn)給范

7、圍、序列)牙齒徐璐具有足夠的速度調(diào)節(jié)范圍，以適應(yīng)不同的加工材料并徐璐滿足不同的零件加工要求。5)輸送系統(tǒng)的傳遞精度和位置精度要高。6)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工裝配工藝好。3，進(jìn)給驅(qū)動(dòng)器的基本要求，26，等差數(shù)列進(jìn)給，4，等級(jí)進(jìn)給驅(qū)動(dòng)器的設(shè)計(jì)原則，隨機(jī)序列進(jìn)給系統(tǒng)，等比序列進(jìn)給，27，等比序列進(jìn)給驅(qū)動(dòng)器應(yīng)遵循的原則，(1)進(jìn)給系統(tǒng)的極限傳動(dòng)比，極限傳動(dòng)比范圍變速范圍范圍可達(dá)2000，但要獲得正確的速度，數(shù)控機(jī)床通常使用伺服電動(dòng)機(jī)未經(jīng)授權(quán)的速度控制。伺服電動(dòng)機(jī)無(wú)級(jí)調(diào)速系統(tǒng)分類，29，1開環(huán)系統(tǒng)，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)每次接收脈沖時(shí)旋轉(zhuǎn)固定角度(步進(jìn)角度)，將工作臺(tái)移動(dòng)到固定距離(脈沖等效)Q，Ph滾珠絲杠的簧片上。I傳

8、動(dòng)比，N個(gè)進(jìn)給脈沖，工作臺(tái)移動(dòng)量S:開環(huán)系統(tǒng)沒(méi)有工作臺(tái)實(shí)際位移量的檢測(cè)和反饋裝置。采用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。系統(tǒng)的精度取決于步進(jìn)電機(jī)的步進(jìn)角度精度，位置精度低，一般(to 0.01 to 0.02)mm .調(diào)試方便，成本低。準(zhǔn)確度不高的數(shù)控機(jī)床。30，整個(gè)系統(tǒng)的錯(cuò)誤，可以消除間隔。系統(tǒng)復(fù)雜，安裝、曹征和測(cè)試既麻煩又昂貴。精密數(shù)控機(jī)床。在閉環(huán)系統(tǒng)中，使用變位測(cè)量組件測(cè)量機(jī)床執(zhí)行部件的移動(dòng)(旋轉(zhuǎn))動(dòng)量，并比較執(zhí)行部件的實(shí)際移動(dòng)(旋轉(zhuǎn))動(dòng)量和控制量。比較后，差異作為信號(hào)反饋到控制系統(tǒng)，補(bǔ)償執(zhí)行部件的移動(dòng)(旋轉(zhuǎn))動(dòng)作，直到其牙齒為零。閉環(huán)系統(tǒng)，31，檢測(cè)元件是安裝在進(jìn)給系統(tǒng)中間部分的旋轉(zhuǎn)部件，而不是直接安裝在執(zhí)

9、行部件上。這稱為半閉環(huán)系統(tǒng)。半閉環(huán)系統(tǒng)的精度低于閉環(huán)。慣性大的工作臺(tái)位于閉環(huán)外部，系統(tǒng)穩(wěn)定性好。與閉環(huán)相比，半閉環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)整容易，價(jià)錢數(shù)值低，因此應(yīng)用很多。半閉環(huán)系統(tǒng)，32，分級(jí)變速主驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，1，轉(zhuǎn)速圖表設(shè)計(jì)，2，確定齒輪齒數(shù)，最小公倍數(shù)方法，3，確定計(jì)算速度，33，案例：車床主軸轉(zhuǎn)速為n401800 r/min，公用比1確定齒輪齒數(shù)。求每個(gè)軸的計(jì)算旋轉(zhuǎn)速度。解決方法：1 .計(jì)算轉(zhuǎn)速系列z已知：R=1800/40，1.41。根據(jù)R=Z -1，獲得：34，全密戶溫泉原則，粗糙選擇擴(kuò)展順序?yàn)?2=312326第二擴(kuò)展組，2。確定傳動(dòng)組、傳動(dòng)部和擴(kuò)展順序，可以根據(jù)傳動(dòng)組和傳動(dòng)部草圖原則選擇12=。最終決定結(jié)構(gòu)表達(dá)式為12=312326，1243 1234 12322 12232 12223，35，3。設(shè)計(jì)速度，主軸層級(jí)旋轉(zhuǎn)速度：40、56、80、112、160、224馬達(dá)軸和224馬達(dá)軸的傳輸比為：每個(gè)變速組的最小傳動(dòng)比從轉(zhuǎn)速點(diǎn)900r/min到40r/min共9節(jié)，3個(gè)變速組的最小傳動(dòng)比平均降低3節(jié)。根據(jù)戰(zhàn)后緊迫的原則，第二變速組的最小傳動(dòng)線將下降3格。第一變速組最小傳動(dòng)線下降3-1=2格