文档介绍：概述
工作台、工件和夹具的总质量m=918kg(所受的重力W=9000N) ,其中,工作台的质量m0=510kg(所受的重力W0p=5000N);工作台的最大行程Lp=600mm;工作台快速移动速度Vmax=15000mm/min;工作台采用贴塑导轨,导轨的东摩擦系数μ=,静摩擦系数μ0=;工作台的定位精度为30μm,重复定位精度为20μm;机床的工作寿命为20000h(即工作时间为10年)。
机床采用主轴伺服电动机,额定功率P=,机床采用端面铣刀进行强力切削,铣刀直径D=125mm,主轴转速n=272r/min,切削状况如表
数控铣床的切削状况
切削方式
进给速度/(m/min)
时间比例/(%)
备注
强力切削
10
主电动机满功率条件下切削
一般切削
30
粗加工
精加工切削
1
50
精加工
快速进给
15
10
空载条件下工作台快速进给
为了满足以上技术要求,采取以下技术方案。
工作台工作面尺寸(宽度x长度)确定为400mmx1200mm。
工作台的导轨采用矩形导轨,在与之相配的动导轨滑动面上贴聚四***乙烯(PT-FE)导轨板。同时采用斜镶条消除导轨导向面得间隙,在背板上通过设计偏心轮结构来消除导轨背面与背板的间隙,并在与工作台导轨相接触的斜镶条接触面上和背板接触面上贴塑。
对滚珠丝杠螺母副采用预紧措施,并对滚珠丝杠进行预拉伸。
采用伺服电动机驱动。
采用膜片弹性联轴器将伺服电动机与滚珠丝杠直连。
设计计算
(1)计算主切削力F。
根据已知条件,采用端面铣刀在主轴计算转速下进行强力切削(铣刀直径D=125mm),主轴具有最大扭矩,并能传递主电动机的全部功率。此时,铣刀的切削速度为
V=πDn/60=()/60m/s=
若主传动链的机械效率η=,可计算主切削力F:
F===
(2)计算各切削分力。
工作台纵向切削力F、横向切削力F和垂向切削力F分别为
F===
F===
F===
计算在切削状态下的导轨摩擦力F。此时,导轨动摩擦系数μ=,查表的镶条紧固力f=1500N
F=μ(W+f+F+F)
=(9000+1500++)N=
计算在不切削状态下的导轨摩擦力F和导轨静摩擦力F
F=μ(W+f)=(9000+1500)N=1575N
F=μ(W+f)=(9000+15000)N=2100N
。
计算最大轴向负载力F
F=F+F=(+)N=
计算最小轴向负载力F。
F=F=1575N
确定滚珠丝杠的导程