数控铣床X-Y工作台设计19p - 图文(2)

查表2-10 [S]=2.5-3.3 S>[S] 丝杠是安全的,不会失稳

〈2〉高速长丝杠工作时可能发生共振,因此需验算其不会发生共振的最高转速----临界转速ncr,要求丝杠的最大转速nmax?ncr

ncr?9910fcd1(?l)22?99103.9270.02821(23?0.3)22?8293328r/min

nmax?ncr

所以丝杠不会发生共振

〈3〉此外滚珠丝杠副还受D0n值的限制,通常要求

D0n?7?10mm?r/minD0n?25?120mm?r/min?3?10mm?r/min?7?10mm?r/min344

(5)刚度验算

滚珠丝杠在工作负载F(N)和转矩T(N?m)共同作用下引起每个导程的变形量?L0(m)为

?L0??pFEA?pT2?GJC2

14式中,A为丝杠截面积,A=

JC?132?d1(m);JC22为丝杠的极惯性矩,

?d1(m);G

44为丝杠切变模量,对钢G=83.3GP a;T(N?m)为转矩.

T?FmD02tan(???)

式中,

?为摩擦角,其正切函数值为摩擦系数;

Fm为平均工作载荷.取摩

擦系数为

tan??0.0025,则得??8?40?? T?1500252?10?3tan(3?38?8?40??)Nm?1.25Nm'

按最不利的情况取(F=Fm)

?L0?pFEA?pT2?GJC2?4pF?Ed21?16pT2?Gd241?4?5?1500?109323.14?206?10?0.02171?16?(5?10)1.253.14?83.3?10?0.02171294?32?9.84?10?2?m

6

则丝杠在工作长度上的弹性变形所引起的导程误差为

?2?L?l?L09.84?10p?0.35?10?3?m?5.9?m

通常要求丝杠的导程误差小于其传动精度的1/2,即

?L?112??2?0.02?0.01mm?10?m

该丝杠的?L满足上式,所以其刚度可满足要求. (6)效率验算

??tan?tan(???)?tan3?38'tan(3?38'?8?40??)?0.947

?要求在90%---95%之间,所以该丝杠副合格.

经上述计算验证,FC1-2505-2.5各项性能均符合题目要求,可选用. (二)滚动直线导轨的选型与计算 (1)Y方向导轨

由所给条件得,该导轨的额定工作时间为Lh?8?250?8?16000h

由3Th?TS?102l 得T4?60s?2T3hlsn/10?2?16000?0.2?sn1000km?1536km

因滑座数M=4,所以每根导轨上使用2个滑座,由表2-15----2-18确定fc?0.81fh?1f

T?1fW?2则由式2-9, TfhfrfcCaS?K(f?)3 wF3得Ca?FTS/Kfw

F?F??1700f?425N

hfTfcM4X方向导轨

7

由所给条件得,该导轨的额定工作时间为Lh由Th?TS?102lsn3?8?250?8?16000h

得Ts?2Thlsn/10?32?16000?0.3?4?601000km?2304km

因滑座数M=4,所以每根导轨上使用2个滑座,由表2-15----2-18确定

fc?0.81fh?1fT?1fW?2

则由式2-9, 得Ca?F3TS?K(fhfrfcCa3?) fwFF?M17004TS/KfwfhfTfc

F???425N

Ca?42532304/50?20.81?1?1?3762.2N

选用汉江机床厂的HJG-D系列滚动直线导轨,查表2-13,其中HJG-D26型号的导轨的Ca值为17600,能满足八年的使用要求.

(三)电机的选择 1. 电机类型选择

在开环控制的中小型伺服系统中,可以采用步进电机。 减速器传动比计算

i??p360?p?1.5?5360?0.01?2

选各传动齿轮齿数分别为z1=20, z2=40,模数m=2mm,齿宽b=20mm.。大齿轮采用双圆柱薄片齿轮错齿调整。强度强度检验略。

2. 电动机轴上总当量负载转动惯量计算 初选步进电机75BF001,

jm=0.617?10?3kg?m2

8

jz1???7.8?10?0.04?0.0232342?52kg?m?3.9?10kg?m

jz2???7.8?10?0.08?0.023234kg?m?6.3?10kg?m

2?42将各传动惯量及工作台质量折算到电动机轴上，得总当量负载转动惯量。

jd?jz1?1i2jz21?p??0.005??5?42?42 ??m?(3.9?10??6.3?10?????100)kg?m?2.12?10kg?m4?2?i??2??2?22惯量匹配验算

jdjm?2.12?10?4?30.617?10?0.34，满足要求。

4步进电机负载能力校验 步进电动机轴上得总惯量：

j?jm?jd?(0.617?10?3?2.12?10?4)kg?m?8.29?102?4kg?m

2空载启动时，电动机轴上得惯性转矩： Tj?j??j2?iwmaxp?t?8.29?10?4?2??20.005?625?10?3?160N?m?8.33N?m

电动机轴上得当量摩擦转矩：

T??p2??iF??p2??img??0.0052??0.8?2?100?9.8?0.2N?m?0.10N?m

总功率取为??0.8设滚动丝杠螺母副得预紧力为最大轴向载荷得加摩擦转矩为 T0?p2??iF0(1??0)?213,则因预紧力而引起的、折算到电动机轴上的附

0.0052??0.8?2?24803?(1?0.9)N?m?0.078N?m

2工作台上的最大轴向载荷折算到电动机轴上的负载转矩为 Tw?p2??iFwmax?0.0052??0.8?2?2480N?m?1.23N?m

于是空载启动时电动机轴上的总负载转矩为

Tq?Tj?T??T0?(8.33?0.10?0.078)N?m?8.508N?m

在最大外载荷下工作时，电动机轴上的总负载转矩为

Tl?Tw?T??T0?(1.23?0.10?0.078)N?m?1.408N?m

9

按表5-5查得空载启动时所需电动机最大静转矩为 Ts1?Tq0.866?8.5080.866?9.82

按式5-39可求得在最大外载荷下工作时所需电动机最大静转矩为

Ts2?Tl0.3~0.5?2.816~4.69N?m

Ts?Ts1?9.82,所取步进电机能正常启动

（四）光电开关的选择

产品简介

E3R型放大器内置型光电传感器，低成本，小型光电传感器，采用了耐药品、耐油性都很优秀的特氟龙（PFA）能够民晶圆片洗净槽的硫酸等高温液体的检测相对应。（-40 ~ +200℃），实现了0.5mm的高重复精度。采用了防止液体的结构。

应用范围

能为制造过程提供高性能的目标探测、定位和高分辨率检测,适用于半导体工业中的目标检测等应用

产品性能说明

检测方式：对射型检出距离：5M 动作模态：遮光时ON，入光时ON（可切换）

选择的产品型号：E3R-5E4 2M BY OMC （五）接近开关的选择

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