C6150機床進給系統(tǒng)結構設計含3張CAD圖

C6150機床進給系統(tǒng)結構設計含3張CAD圖,c6150,機床,進給,系統(tǒng),結構設計,cad 附錄 1 外文譯文 數(shù)控機床進給運動連桿機構減速器/齒輪箱間隙減小系統(tǒng) 摘要： CNC 機床的進給運動連桿是在閉環(huán)循環(huán)中建立的，它們的結構包括減速器/ 變速箱。由于齒輪齒側面之間的機械間隙，在運動連桿整體性能（速度和位置環(huán)） 方面出現(xiàn)干擾，從而導致不穩(wěn)定。這項工作提出了一種新的系統(tǒng)，以減少機械側隙的基礎上設計具有錐形齒的新型圓柱齒輪，允許齒側面之間的間隙調整。還詳細闡述了減小進給運動連桿機構中減速器齒隙的作用方式。 1.介紹 目前數(shù)控機床的制造進展主要取決于進給運動連桿機構性能的不斷提高，提供了更好的動態(tài)性能，定位精度和速度變化范圍寬。這樣的要求將機床設計者永久地適應新的性能條件，特別是在輪廓曲線數(shù)值控制的情況下，其中在兩個或多個運動軸上施加嚴格的相關性，以獲得越來越多的運動。復雜的平面和空間輪廓[1, 2]。數(shù)控機床進給運動聯(lián)軸器存在的問題主要是通過改進靜、動態(tài)參數(shù)，通過定位精度、軌跡誤差和運動軸的穩(wěn)定性來實現(xiàn)的。靜態(tài)參數(shù)在運動連桿的類型、機床的類型和用途方面有不同的功能。在實現(xiàn)靜態(tài)參數(shù)時，主要由機床內的減速器的質量所保持，該機械減速器位于進給運動連桿結構中，在大多數(shù)情況下，位于位置環(huán)的內部，直接影響閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定。進給運動連桿的閉環(huán)循環(huán)控制系統(tǒng)的響應時間特性受減速器機械側隙值的影響，因此在輸入和輸出信號之間產(chǎn)生時間差[3]。在與響應時間相關的情況下，由于機械間隙的存在而影響進給運動連桿機構的動態(tài)穩(wěn)定性。第二個因素是整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性。當速度和位置電路離開穩(wěn)定平衡狀態(tài)之后，當輸入（4）上的變化消失后，系統(tǒng)返回到固定模式時，進給運動連桿與速度和位置電路進一步穩(wěn)定直到輸入變化。 進給運動連桿中的齒隙的存在導致滑塊偏離編程值或在編程的定位點的固定值，在其周圍永久振蕩。減速器中機械側隙的大小取決于減速器內的齒輪的數(shù)量， 最終取決于減速器的傳動比。進給運動連桿機構可以是線性或圓形的，其中機械減速器的存在是不可缺少的。因此，在圓形進給運動連桿機構的情況下，特別是在銑床、鏜床、銑床和鉆床的旋轉臺上，使用高傳動比（I＝100）的減速器，這導致機械間隙的高值。在使用齒條齒輪機構作為將旋轉運動轉換成直線運動的最后元件的線性進給運動連桿機構的情況下，在伺服電機之后放置減速器。 2.數(shù)控機床進給運動連桿的分塊結構 在圖 1 中示出了減速器進入直線進給運動連桿的塊結構的位置，在這里它集 成在位置環(huán) BP 內。在塊 C 中，將表示命令的預設部分的控制信號 E1 與位置編碼器 TP 發(fā)射的信號 E0 進行比較，其結果是差分信號“E1-E0”被放大到變頻器 CF 中，從而輸出電流 I 被應用到交流。電動機 MCA。該電機在其輸出處產(chǎn)生扭轉力矩 MT，進一步施加在減速器 R 的輸入軸上。在減速器 R 的輸出軸上獲得的旋轉運動 Th 被傳遞到滾珠絲杠，然后轉換成滑塊 S 的線性速度。可以注意到，速度環(huán) BV 從位于電機 MCA 的轉子上的旋轉編碼器電視拾取其信號。將該信號與輸入信號進行比較，并將它們的差值施加到電動機，直到誤差被取消，從而在電阻轉矩可變時保持 RPM 在電機軸上恒定。從圖 1 中可以看出進給運動連桿的每個部件的結構位置：比較器 C 屬于數(shù)控；轉換器 CF 位于電氣柜中；電機 MCA、減速器 R 和滾珠絲杠位于機床上。 圖 1 聯(lián)動與速度環(huán)和位置 圖 2 環(huán)型進給運動與聯(lián)動 圖 2 示出了進給運動連桿機構的結構，其中可以找到與線性元件相同的元件， 但是位置編碼器 TP 是旋轉編碼器，并且直接位于減速器 R 的輸出軸上。在這種情況下，減速器的輸出 RPM 與表旋轉的快速 RPM 和電機所產(chǎn)生的最大 RPM 之間的比率決定了減速器 R 的傳動比的最大值。兩個方塊圖的結構中的每個元素都有其自身的傳遞函數(shù)，在此基礎上可以得到整個進給運動連桿的傳遞函數(shù)。進給運動連桿機構的響應由其部件的值決定。在決定進給運動連桿最合適的響應時，可以應用兩個準則： a）運動連桿機構應快速響應給定的輸入信號，并且在靜態(tài)條件下的振蕩應被最小化。 該標準適用于僅進行定位的機床，如鉆床和車床等。在這種情況下，減速器的質量是重要的，但在機械間隙方面卻不是很苛刻。實現(xiàn)定位的機床的主要方法， 是使用具有大于 6 分鐘響應時間的機械間隙的減速器。 b）運動連桿應快速響應給定的輸入信號和圍繞 A 的振蕩。 靜態(tài)條件應消除。這一準則適用于輪廓振動的連桿機構，其中光在振蕩上的存在是不可接受的，因為在輪廓成形過程中，任何振蕩都會改變所需的輪廓，以及加工表面的粗糙度。在這種情況下，要求間隙盡可能低，甚至在可能的情況下消除。在這樣的輪廓進給運動連桿上使用的減速器具有非常低的齒隙率，即 2-4 分鐘[5]。 3.機械側隙對進給運動連桿機構穩(wěn)定性的影響 減速器中的機械間隙是進給運動連桿的循環(huán)周期的一個組成部分的存在，使得輸出信號在輸入信號發(fā)生后的一定時間內發(fā)生。 4.圓柱齒輪傳動 這種新型傳動裝置用于減小齒側之間的機械間隙?，F(xiàn)有的解決方案，以減少齒側之間的齒隙是已知的；它們使用兩個運動分支，使得在它們的相對角旋轉期間，齒隙減小。這種解決方案的缺點在于運動傳遞的方向。最終，才生意一個巨大的運慣性。 圓錐齒輪的圓柱齒輪由兩個齒輪 1 和 2 組成，它們的齒是錐形的；它們的兩側 A 和 B 分別不同，即側面 A 是直的，而側面 B 在 2°到 5°之間具有傾斜角度， 在一個意義上具有齒輪 1 的傾斜。齒輪 2 在相反的方向上，圖 5。通過一個齒輪 1 和 2 的軸向運動，輪齒側之間的齒隙減小。齒的兩個側面 A 和 B 的存在導致執(zhí)行兩個齒輪，其中兩個齒輪在同一傳動裝置的軸之間具有兩個不同的距離，并且為了使傳動裝置成為可能，即保持軸線之間的相同距離，一個傳動裝置將在角度方面進行校正。在建立校正指標值之和時，必須考慮軸間距離的差異，并在獲得相同幾何元素的基礎上，根據(jù)以下推理的階段來獲得各校正指標的值。兩個齒輪 1 和 2 為側面 A 和 B：外徑、內徑和齒高。 圖 5 漸開線圓柱齒輪傳動 附錄 2 外文原文 45