本文圍繞導軌、齒輪、步進電機、轉矩、精度、滾珠、設計、工作臺、加工、長度等有關詞展開編寫的關于激光切割機關鍵部件的設計要點的導軌齒輪步進電機相關文章,僅供大家了解學習。
激光切割機是機電一體化的高度集成設備。科技含量高,加工精度好,柔性生產效率高,有利于提高材料的利用效率,降低產品的生產加工成本,減輕工人的勞動強度。但是激光切割機的加工精度很大程度上取決于整機設計中關鍵機械部件的設計。本文重點介紹激光切割機機械部分關鍵部件的設計要點。
1。工作臺的設計要點
根據工作臺的受力分析可知激光切割機裝置并不直接與待加工零件接觸,而是在一定范圍內通過激光橫梁對零件進行加工。因此,在加工零件的過程中,根據以往的設計經驗,確定工作臺在長度方向、寬度方向和高度方向的尺寸。確定后,初步估算并確定工作臺及其附屬工件的材料和重量。
2。滾珠絲杠傳動系統的設計與計算
滾珠絲杠副的導程:;不同切削力下的螺桿轉速:;螺桿軸向載荷:fi = PXI+w/10;VMAX——工作臺的zui高移動速度;nmax-電機的zui高速度;I-傳動比;PXI-縱向切削力;w-工件重量加上工作臺重量。
2.1強度計算
軸向載荷計算公式:;f-切削力,f = 0;u-滾動導軌上的滾動摩擦系數。
2.2滾珠絲杠副的傳動效率
滾珠絲杠副的傳動效率為:ψ-滾珠絲杠的螺紋角;ρ'-等效摩擦角。
3。導軌的選擇與計算
3.1導軌的種類和性能:導軌的分類有很多種,按接觸面的性質可分為滑動導軌、滾動導軌和流體導軌。機器對導軌zui基本的要求是:精度好、剛性高、運轉平穩、耐腐蝕性好、對溫度不敏感、可加工性好。圖1顯示了線性滾動導軌的總體結構。導軌的材料通常是鑄鐵或有色金屬。在承載能力較高的情況下,一般選擇鑄鐵材料進行鑄造,然后進行二次加工。當承載能力不高時,一般采用有色金屬直接拉拔。
3.2導軌長度和壽命的計算:導軌長度的公式為:;式中:L——導軌的長度;h-滑塊導向面的長度;s-滑塊行程;l-關閉高度調節;S1——當達到上限位置時,滑塊暴露于導軌的長度;S2——滑塊處于下限位置時暴露于導軌的長度;導軌的壽命公式為:;式中:LH——額定壽命(km);ca——額定動荷載(KN);PC——等效動荷載(kn);ε-index,滾球ε=3,滾球ε= 10/3;K-額定壽命單位(km),滾球時K=50km,滾球時k = 100kmFH——硬度系數,一般FH = 1;ft——溫度系數;FC——接觸系數;fa——精度系數;fw——荷載系數;
3.3導軌的精度要求:導軌的精度要求很高。幾何精度的要求一般在6-7之間,有特殊要求的要提高精度。導軌的形位公差精度等級一般在1級到3級之間;導軌表面需要精密磨削。一般表面粗糙度控制在Ra = (0.63 ~ 2.5)之間,尤其是0.63以下的高精度表面粗糙度。
4。步進電機的選型計算
4.1步進電機選型要點:步進電機的精度一般在步距角的(0.03 ~ 0.05)之間;確保步進電機的功率在步進電機發熱量的允許范圍內,使步進電機中的磁鋼不退磁;根據計算出的理論轉矩,選擇合適的步進電機。步進電機的轉矩越大,響應電動勢就會越大,如果不控制在一定范圍內,轉矩就會降低。根據設計要求,確定步進電機的啟動頻率,步進電機的啟動頻率不能太高,否則會影響步進電機的精度。如果想獲得更高的速度,就要以較低的頻率啟動步進電機,然后按照一定的規律加速,直到達到預期的速度。
4.2步進電機的選擇計算:脈沖當量和步距角越小,激光切割機的加工精度越好。根據成功的設計實例,將初步選擇一組值。
步進電機的起動轉矩公式為:;式中:M1-載荷摩擦力矩;M2——預緊摩擦力矩;
負載摩擦力矩的公式為:;式中:FA——摩擦力;d-飛輪直徑;-螺旋角;p-超前角;
預緊摩擦力矩公式:;式中:k——摩擦系數;糧農組織-預載;ph-鉛;
由于齒輪傳動的存在,步進電機輸出軸的扭矩公式為:;其中:I檔傳動比;η——齒輪的傳動效率;
可以參考激光切割機的相關數據得到,并且激光切割的zui大啟動頻率不能超過1000Hz。根據計算出的Tp和起動頻率,可以選擇合適的步進電機
5、間隙方法
5.1偏心套的調整:電機通過偏心套安裝在外殼上,通過旋轉偏心套可以方便地調整兩個齒輪的中心距,從而消除齒隙。
5.2墊片調整:加工兩個相互嚙合的齒輪時,將分度圓柱面做成錐度很小的圓錐面,使齒輪的齒厚在軸向略有變化。裝配時,只改變墊片的厚度,使齒輪軸向移動,調整兩個齒輪在軸向的相對位置,達到消除側隙的目的。
5.3雙輪齒不對中調整:兩個齒數相同的細齒輪與另一個寬齒輪嚙合。細齒輪套裝在一起并可相對轉動。每個細齒輪上各有一個軸向圓弧槽,彈簧耳壓入齒輪的槽中。由于彈簧的作用,兩個齒輪錯位,分別緊緊地貼在寬齒輪齒槽的左右兩側,從而消除了齒間的側隙。
6。結論
通過以上對激光切割機機械部分設計要點的討論,可以確定只要按照以上要點設計激光切割機就可以在設計層面達到預期的精度。
青島大東主營數控激光切割機、數控折彎機、伺服折彎機、電液折彎機、油電混合折彎機、數控沖床、多邊折彎中心、數控柔性生產單元等智能鈑金加工設備,其中激光切割機包含有管型材切割機、板管一體機、高功率激光切割機、高精密激光切割機等等。產品廣泛應用于電力成套設備、機箱機柜、幕墻裝飾、家用電器、電梯行業、防火門行業、空調、廚房設備、辦公設備、五金家具、醫療機械、照明燈具等冷沖壓加工行業。