数控车床进给传动伺服系统的设计(共8页).doc
《数控车床进给传动伺服系统的设计(共8页).doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《数控车床进给传动伺服系统的设计(共8页).doc(8页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、精选优质文档-倾情为你奉上 毕业设计(论文)开题报告题目:数控车床纵向进给伺服传动系统的设计院(系) 机电工程学院 专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 姓 名 景祥 学 号 导 师 高红红 2012年3月8日一.毕业设计(论文)综述(题目背景、研究意义及国内外相关研究情况) 1.题目背景及研究意义过去,在我国大多数制造行业和企业的生产、加工装备绝大数是传统的机床,而且半数以上是役龄在10年以上的旧机床。用这种装备加工出来的产品国内、外市场上缺乏竞争力,直接影响一个企业的的生存和发展,所以必须大力提高机床的数控化率1。数控机床比传统机床有以下突出的优越性,由于计算机可以瞬时准确地计算出每个坐
2、标轴瞬时应该运动的运动量,因此可以复合成复杂的曲线或曲面;可以实现加工的自动化,而且是柔性自动化,从而效率可比传统机床提高37倍;拥有自动报警、自动监控、自动补偿等多种自律功能,因而可实现长时间无人看管加工2-3。 2.国内外相关研究情况目前,国外数控机床的性能正朝着高精度、高效率、高柔性、高自动化方向迅速发展,这将对数控机床机械结构设计和制造的质量和可靠性提出更高的要求4-5。例如,日本法努克公司,三菱电机公司,安川电机公司,德国西门子公司,aeg公司,力士乐indramat公司,美国抗体公司,通用电气公司等均先后在1984年前后将交流伺服系统付诸实用6。我国数控机床产业面临的挑战是国内市场
3、占有率偏低。据有关资料表明,1999年国产数控机床的市场占有率仅为38.88%7。造成这种严峻的形势,除客观原因外,主要是产品的质量、可靠性不过硬。“十五”期间,我国机械制造行业必须瞄准国际数控机床发展的科学前沿,开拓创新,消化吸收国外先进技术,开创我国数控机床设计和制造技术的新局面 8-10。然而,我国加入后,国外生产的数控机床将会更多的进入我国市场,市场竞争更为激烈。提高国产数控机床市场占有率,关键在于提高质量和可靠性11。几年来,经过对国内外数控机床的机械结构剖析和使用性能的调研,探索和总结了数控机床机械结构设计和制造的新技术12-14。数控车床改造设计在国外已发展成一个新兴的工业部门。
4、早在20世纪60代已经开始迅速发展,并又专门的企业经营这门业务15。其发展的原因是多方面的:首先是技术原因。随着社会生产力的巨大发展,要求制造技术向自动化及精密化前进。并且刀具材料和电子技术也有了很大进步,反映到控制系统中,它即能帮助机床自动化又能提高加工准确度。这些技术进步和高生产率要求,精密加工和型面加工的增多等,突出了旧机床技术改造的必要性及迫切性。其次是经济原因。经统计采用改造设计技术加以现代化比之更新设备可节约50的资金。这不仅为资金不充沛的小企业技术改造开创了新路,而且对实力雄厚的大型企业也极具吸引力。第三是生产上的原因。在工业生产中,多品种、中批量及小批量生产是现代机械制造业的基
5、本特征。不难看出,完成这些生产任务数控机床是最佳选择16-17。基于以上原因,要实现我国的生产现代化,将我国现有一部分普通机床实现自动化和精密化,改造是必由之路18。 二.本课题研究的主要内容和拟采用的研究方案、研究方法或措施1. 本设计的主要内容本设计为纵向进给运动的设计,设计内容主要包括:确定系统的负载,确定系统脉冲当量,选择伺服电机,滚珠丝杠副,导轨副,轴承等零部件,运动部件惯量计算,空载起动及切削力矩机计算,确定伺服电机等。设计时要求电机与丝杠采用柔性连接,电机选用伺服电机对电机的大小选择进行验证,对滚珠丝杠直径及支承形式选择进行强度较核。设计与生产实际相结合,既要满足理论要求,又要满
6、足生产现实实际。设计应遵循先易后难、先局部后全局的规律。2.纵向进给传动系统拟采用的研究方案在此提出以下俩种不同方案:下图分别为俩种方案的结构简图 直流伺服电机齿轮减速滚珠丝杠交流伺服电机联轴器滚珠丝扛工作台工作台 图1 纵向进给结构简图1.进给驱动电动机类型数控车床的进给伺服系统中常用的驱动装置是伺服电机。伺服电机有直流伺服电机和交流伺服电机之分。 1.1.直流伺服电机直流伺服电动机引入了机械换向装置。其成本高,故障多,维护困难,经常因碳刷产生的火花而影响生产,并对其他设备产生电磁干扰。同时机械换向器的换向能力,限制了电动机的容量和速度。电动机的电枢在转子上,使得电动机效率低,散热差。为了改
7、善换向能力,减小电枢的漏感,转子变得短粗,影响了系统的动态性能。1.2.交流伺服电机交流伺服已占据了机床进给伺服的主导地位,并随着新技术的发展而不断完善,具体体现在三个方面。一是系统功率驱动装置中的电力电子器件不断向高频化方向发展,智能化功率模块得到普及与应用;二是基于微处理器嵌入式平台技术的成熟,将促进先进控制算法的应用;三是网络化制造模式的推广及现场总线技术的成熟,将使基于网络的伺服控制成为可能。2.传动类型数控车床进给传动系统的基本传动方式常用的有两种:滚珠丝杠螺母副和静压丝杠螺母副。2.1.滚珠丝杠螺母副在数控车床上,将回转运动与直线运动相互转换的传动装置一般采用滚珠丝杠螺母副。其特点
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 数控车床 进给 传动 伺服系统 设计
限制150内