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欧宝娱乐在线:毕业设计图纸全套)数控火焰切割机的设计(含说明书)

发布时间:2022-05-12 09:19:09 来源:欧宝娱乐在线游戏 作者:ob欧宝体育app

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  1、数控火焰切割机的设计摘要:管理和维护,而具体的数控系统的核心功能,则由运动控制卡实现直接实现。由控制卡硬件直接控制电机的动作,从而解决了WINDows平台下计算机控制中经常碰到的实时控制问题所带来的困扰。本系统研制成功提高了该类产品在市场上的竞争地位,本系统研制成功必然取代现有封闭的、或DOS平台下的数控系统,全面提升切割机的整机性能,提高切割机的性能价格比,增强其在市场上的竞争实力,是较为先进的热切割机数控系统。 第2章 机床总体设计2.1总体方案的确定数控火焰切割机是一个复杂的系统工程,它综合了计算机技术、精密机械制造、电机拖动、数字控制、焊接等多门学科,所以在设计、生产、调试、安装、维护等各环节都会遇到许多问题1.1 适用方向要求该设备适用面广,既可用于大型企业的下料车间,进行大型零件的批量切割,又可用于小型机械厂,进行小型

  2、同步带减速驱动 齿轮。该方案也是目前大型火焰切割机的常用方案。当支撑龙 门架的两根导轨问距很大时, 一般采用双驱动, 可靠性不高。 …由上面两种方案的对比,加上滚珠丝杠副的特长:1、动力更省驱动力矩仅为滑动丝杠副的13,具有较高的运动效率,可以更加省电。2、高精度的保证滚珠丝杠副都是由高水平的机械设备连贯生产出来的,制作精度更高。3、微进给可能滚珠丝杠副由于是利用滚珠运动,所以启动力矩极小,不会出现滑动运动那样的爬行现象,能保证实现精确的微进给。4、无侧隙、刚性高滚珠丝杠副可以加预压,由于预压力可使轴向间隙达到负值,进而得到较高的刚性。5、高速进给滚珠丝杠副由于运动效率高、发热小,所以可实现高速进给(运动)。可得出:在追求设计出一台高精度,高性能数控机床,方案一比较好。2.2控制及传动系统选用数控火焰切割机的主要技术参数 纵向导

  3、转速 1000rmin额定转矩 6.5 最大转矩 85.6 转子惯量 0.012 支承选用:固定端选用7602030TVP型角接触球轴承面对面组配,简支端支承采用6206P5型深沟球轴承,只承受径向力。计算和验算步骤均与纵向相仿。经检验均能合理使用。联轴器的选用:得出电机的传动力矩后,结合下图的工作系数表,确定矫正系数K 所选联轴器的型号为:ZQ4384-86型滑块联轴器。 第四章 导轨 机床上两相对运动部件的配合面组成一对导轨副,不动的配合面为支撑导轨,运动的配合面为动导轨。导轨的主要功能是导和承载,为此,导轨副只允许具有一个自由度。1 导轨的作用和设计要求 当运动件沿着承导件作直线运动时,承导件上的导轨起支承和导向的作用,即支承运动件和保证运动件在外力(载荷及运动件本身的重量)的作用下,沿给定的方向进

  4、零件的小批量生产。1.2 技术水平该设备的综合技术水平要求超过国内同类产品,接近世界先进水平。1.3 加工精度该设备的运行精度应超过目前的国家相关标准。1.4 适用材料该设备可用来切割碳钢、不锈钢、有色金属等板材。1.5 工作方式工作方式为连续工作。1.6 运行速度定位速度要求۪.012300 mm切割速度为1 mm~60 mms。 拟解决的主要问题:中型火焰切割机设计最困难,使用时可靠性最差的要害在于轴的驱动, 可有以下几种方案以供选择: 方案一: 大型加工中心、 数控机床上常用的设计是采用长滚 动导轨与长滚珠丝杠 主要问题在长滚珠丝杠的制造成本极高, 安装上难度很大。方案二: 采用精密齿轮齿条传动满足长行程的需要, 中捷友 谊厂为上海磁悬浮项目提供的大型加工中心就采用该方案。齿 条固定、 齿轮安装在龙门架上, 由伺服电机通过

  5、数控火焰切割机的设计摘要:变化,各种转速使用机会相同时, L为工作寿命,以 转为1单位, N为丝杠转速T为使用寿命,队数控机床可取15000h如果轴向工作载荷和丝杠转速时变化的,应按当量轴向载荷 和当量转速 计算,器计算公式为 如果考虑到实际运动中载荷的冲击和丝杠精度队寿命的影响,当量动载荷应为 按上式求出当量动载荷后,查产品目录与 相近的额定动载荷 并使 ,然后由 值确定滚珠丝杠副的型号和尺寸规格。3 滚珠丝杠的静载荷强度的计算低速运转是的滚珠丝杠副,应按最大轴向工作载荷,即按计算静载荷 为选择依据。其计算公式为 按上式求出静载荷后,查产品目录中与其相近的额定动载荷 并使 再由

  6、螺旋传动和滚动螺旋传动。滑动螺旋传动又可分为普通滑动螺旋传动和静压螺旋传动。滑动螺旋传动 通常所说的滑动螺旋传动就是普通滑动螺旋传动。滑动螺旋通常采用梯形螺纹和锯齿形螺纹,其中梯形螺纹应用最广,锯齿形螺纹用于单面受力。矩形螺纹由于工艺性较差强度较低等原因应用很少对于受力不大和精密机构的调整螺旋,有时也采用三角螺纹。一般螺纹升程和摩擦系数都不大,因此虽然轴向力F相当大,而转矩T则相当小。传力螺旋就是利用这种工作原理获得机械增益的。升程越小则机械增益的效果越显著。滑动螺旋传动的效率低,一般为30~40%,能够自锁。而且磨损大、寿命短,还可能出现爬行等现象。静压螺旋传动 螺纹工作面间形成液体静压油膜润滑的螺旋传动。静压螺旋传动摩擦系数小,传动效率可达99%,无磨损和爬行现象,无反向空程,轴向刚度很高,不自锁,具有传动的可逆性,但螺母结

  7、 各直线运动件的速度 伺服电机的角速度实心圆柱体的转动惯量 空心圆柱体的转动惯量 式中 m 质量D,d 外径和孔径L 长度 密度快速移动时,转矩不得超过伺服电机的最大转矩。当执行部件从静止状态的阶跃指令加速到最大移动速度时,所需要的转矩最大。其转矩为 式中 电机在执行部件快移时的转速 加速时间 加速时间通常为电动机机械时间常数的3~4倍。可见伺服电机主参数是输出功率,这是区分其大小的公称值。但选择伺服电机时,却是按照负载转矩小于额定转矩、电机转子惯量与负载惯量的合理匹配、执行部件的快移转矩小于电机的最大转矩3个

  8、杠导程 综上所述,采用螺母丝杠副作为传动,全闭环伺服系统进行控制。 第3章 火焰切割机传动装置设计 3.1 螺旋传动 利用螺杆和螺母的啮合来传递动力和运动的机械传动。主要用于将旋转运动转换成直线运动,将转矩转换成推力。按工作特点,螺旋传动用的螺旋分为传力螺旋、传导螺旋和调整螺旋。①传力螺旋:以传递动力为主,它用较小的转矩产生较大的轴向推力,一般为间歇工作,工作速度不高,而且通常要求自锁,例如螺旋压力机和螺旋千斤顶上的螺旋。②传导螺旋:以传递运动为主,常要求具有高的运动精度,一般在较长时间内连续工作,工作速度也较高,如机床的进给螺旋(丝杠)。③调整螺旋:用于调整并固定零件或部件之间的相对位置,一般不经常转动,要求自锁,有时也要求很高精度,如机器和精密仪表微调机构的螺旋。按螺纹间摩擦性质,螺旋传动可分为滑动

  9、 确定丝杠的型号和结构参数。3电机的选用一般考虑3个问题最大切削负载转矩,不得超过电机的额定转矩折算到电机轴上的最大切削负载转矩T。 式中 丝杠上的最大轴向载荷,等于最大轴向进给力加导轨摩擦力 丝杠导程 滚珠丝杠的机械效率 因丝杠螺母预加载荷引起的附加摩擦力矩 滚珠丝杠承受的摩擦力矩 伺服电机至丝杠的传动比。 电动机的转子惯量 应与负载惯量 相匹配。匹配条件为 重型机床的负载惯量 很大,如果电机与丝杠直联很难满足此条件。常用的办法是电机通过一对齿轮降速后传动丝杠。负载惯量可按以下公式计算 式中 各旋动件的转动惯量 各旋动件的角速度 各直线、行直线运动。对导轨的要求如下: 1.一定的导向精度。导向精度是指运动件沿导轨移动的直线性,以及它与有关基面间的相互位置的准确性。 2.运动轻便平稳。工作时,应轻便省力,速度均匀,低速时应无爬行现象。 3.良好的耐磨性。导轨的耐磨性是指导轨长期使用后,能保持一定的使用精度。导轨在使用过程中要磨损,但应使磨损量小,且磨损后能自动补偿或便于调整。 4.足够的刚度。运动件所受的外力,是由导轨面承受的,故导轨应有足够的接触刚度。为此,常用加大导轨面宽度,以降低导轨面比压设置辅助导轨,以承受外载。 5.温度变化影响小。应保证导轨在工作温度变化的条件下,仍能正常工作。 6.结构工艺性好。在保证导轨其它要求的前提下,应使导轨结构简单,便于加工、测量、装配和调整,降低成本。 不同设备的导轨,必须作具体分析,对其提出相应的设计要求。必须指出,上述六点要求是相互

  11、要求来考虑的。综上所诉,横向的滚珠丝杠选用FFZD2510-4型参数为公称直径 25mm公称导程 10mm丝杠外径 29.5mm螺纹底径 24.5mm额定动载荷 18687N额定静载荷 41004N接触刚度R 913电机选用FB-15型直流伺服电机主要参数为:最高转速 1500rmin额定转矩 17.6 最大转矩 154 转子惯量 0.019 垂直方向的丝杠和电机的型号为:丝杠选用CBM2204-3主要参数为公称直径 22mm公称导程 4mm丝杠外径 28.7mm螺纹底径 23.7mm额定动载荷 4628N额定静载荷 14175N接触刚度R 552电机选用110SZ56直流伺服电机参数为:最高

  12、轨长度m 6 跨距m 2 有效切割宽度m 1.6 有效切割长度m 5 切割厚度mm 6~160 切割精度mm ۪.5 最高行动速度,m.min 15 割炬组数 单割炬 割炬升降范围mm 800 定位精度mm ۪.012300根据本紧急系统定位精度的要求,应选用全闭伺服系统。从产品目录中查得伺服电机的最高转速为 或2000rmin。如果伺服电机通过联轴节与丝杠接,即i=1。工作台快速进给的最高速度要求达到 。取电机的最高转速 ,则丝杠的最高转速 也为1500rmin。基本丝