数控铣床x向进给系统 下载本文

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3.5.7 动载荷校核

C?P?60nLh (3-33) 610式中: C——轴承的额定动载荷(kN);

L10h——滚动轴承的基本额定寿命(h);

n——轴承转速,取正常切削时转速,n=200r/min; P——当量动载荷(N); ε——寿命指数:球轴承ε取3。

C?1533.08?360?200?67913106?14.319kN?14.32kN 3.5.8 极限转速校核

nmax?f1f2n1im 式中: nmax——轴承最高转速,根据已知条件,nmax=2000r/min;

f1——载荷系数;

f2——载荷分布系数;

n1im——极限转速,n1im= 17000r/min。

根据文献[10],f1=0.96,f2=0.91,代入得:

nmax?0.96?0.91?17000?14851r/min?2000r/min

综上所述,轴承36304GB292-83能满足寿命、静载荷、动载荷与许用转速的要求。

3-34)

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4 总结

数控铣床作为一种先进的、高效的机械加工设备,适用形状复杂、精度要求较高的零件的加工,以及更新频繁、生产周期要求短的零件的加工。本文设计了X行程为762mm、Y行程为305mm的小型数控铣床的X、Y方向进给系统,按照其X、Y方向进给系统的设计要求,完成了如下工作:

(1)对数控铣床的X、Y方向进给系统作了总体结构和零部件的设计。X、Y方向进给系统均采用伺服电机通过联轴器将转矩传递给滚珠丝杠的传动方式。X方向进给系统的工作方式为:滚珠螺母固定不动,滚珠丝杠带动工作台作横向移动;Y方向进给系统的工作方式为:滚珠丝杠不作移动,滚珠螺母带动上半部分作纵向移动。

(2)分别对X方向和Y方向滚珠丝杠副作了导程、载荷和转速计算,确定了滚珠丝杠的最小螺纹底径、预紧力和丝杠长度,完成了滚珠丝杠副的型号选择,并对其刚度、临界压缩载荷等参数进行了校验。

(3) 用AutoCAD绘制了X、Y方向进给系统总体装配图,并结合SolidWorks,对X、Y方向滚珠丝杠、工作台、连接基座、轴承盖、围翼等主要零部件进行了绘制。

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参考文献

[1] 文怀兴主编.数控铣床设计[M].北京:化学工业出版社,2005.

[2] Tony Schmitz,Matthew Davies,Brian Dutterer,John Ziegert. The application of high-speed CNC machining to prototype production[J]. International Journal of Machine Tools & Manufacture ,2001,(41) :1209-1228.

[3] Nick Heidfeld .Sealed Angular Cotact Trust Ball for Ball Screw Supports[J]. Motion&Control,2005,(1) :63-64.

[4] J.-S.Chen,Y.-K.Huang,C.-C.Cheng.Mechanical model and contouring analysis of

high-speed ball-screw drive systems with compliance effect[J].Int J Adv Manuf Technol,2004,(24):241-250.

[5] 肖正义.滚珠丝杠副的发展趋势[J].制造技术与机床,2000,(4):11-13.

[6] Seamus Gordon,Michael T. Hillery. Development of a high-speed CNC cutting machine using linear motors[J]. Journal of Materials Processing Technology,2005,(166):321-329.

[7] Padmanabhan K K.Prediction of Damping in machined joints[J].International Journal of Machine Tools&Manufacture,1992,32(3):26-28.

[8] 徐起贺.滚动直线导轨副的特点、现状及发展动向[J]. 河南机电高等专科学校学报,2000,8(2):4-7.

[9] 邱宣怀等编著.机械设计(第四版)[M].北京:高等教育出版社,1997. [10] 唐金松主编.简明机械设计手册[M].上海:科学技术出版社,1993. [11] 成大先主编.机械设计手册(第三卷)[M].北京:化学工业出版社,2002.

[12] 杨祖孝.数控机床进给滚珠丝杠的选择与计算[J].机床与液压,1999,(3):50-52. [13] 张清,周艳玲.数控机床进给系统交流伺服电机选择[J].制造技术与机床,1998,

(7):18-20.

[14] 机械设计手册编委会编著.机械设计手册第二卷[M]. 北京:机械工业出版社,

2004.