一.已知條件:uph、工作臺質(zhì)量m1、行程長度ls、速度vmax、加減速時間t1和t3、
定位精度+-0.3mm/1000mm、往復運動周期、游隙0.15mm二.選擇項目:絲杠直徑、導程、螺母型號、精度、軸向間隙、絲杠支撐方式、馬達三.計 算:1.精度和類型。(游隙、軸向間隙)0.15mm,選擇游隙在0.15以下的絲杠,查表選擇直徑32mm以下的絲杠。
32mm游隙為0.14mm。
為了滿足+-0.3mm/1000mm則,+-0.3mm/1000=x/300 則x=+-0.09mm.必須選擇±0.090mm/300mm以上的導程精度。參照絲杠精度等級,選擇c7級絲杠。絲杠類型:根據(jù)機構(gòu)確定絲杠類型是:軋制或研磨、定位或傳動2.導程。(以直線速度和旋轉(zhuǎn)速度確定滾珠絲杠導程) 導程和馬達的轉(zhuǎn)速
ph>=60*1000*v/(n/a) 1.ph:絲桿導程mm 2.v:預定的進給速度m/s 3.n:馬達使用轉(zhuǎn)速rpm 4.a:減速比3.直徑。(負載確定直徑)動載荷、靜載荷;計算推力,一般只看動載荷
軸向負荷的計算:u摩擦系數(shù);a=vmax/t加速度;t加減速時間;
水平時:加速時承受軸向載荷,減速時承受最小載荷;垂直時:上升時承受軸向載荷,下降時承受最小載荷;
1.加速時(上升)n:fmax=u*m*g+f-m*a 2.減速時(下降)n:fmin=u*m*g+f-m*a 3.勻速時n:f勻=u*m*g+fu 因螺桿軸直徑越細,螺桿軸的容許軸向負荷越小 4.長度。(總長=工作行程+螺母長度+安全余量+安裝長度+連接長度+余量)。如果增加了防護,比如護套,
需要把護套的伸縮比值(一般是1:8,即護套的伸長量除以8)考慮進去。5.支撐方式。固定-固定 固定-支撐 支撐-支撐 固定-自由6.螺母的選擇:
7.許用轉(zhuǎn)速計算:螺桿軸直徑20mm、導程ph=20mm速度vmax=1m/s
則:轉(zhuǎn)速 nmax=vmax*60*/ph 許用轉(zhuǎn)速(臨界轉(zhuǎn)速) n1=r*(d1/)*
r安裝方式?jīng)Q定的系數(shù);d1=絲杠軸溝槽谷徑;l=安裝間距 所以有:轉(zhuǎn)速 < 許用轉(zhuǎn)速8.剛度的選擇 9.選擇馬達
*驗證:剛度驗證、精度等級的驗證、壽命選擇、驅(qū)動轉(zhuǎn)矩的選擇
*滾珠絲杠副預緊:1.方式:雙螺母墊片預緊、單螺母變位導程預緊、單螺母增大滾珠直徑預緊;
2.目的:消除滾珠絲杠副的軸向間隙、增大滾珠絲杠副的剛性、*dn值: d:滾珠絲杠副的公稱直徑,也為滾珠中心處的直徑(mm); n:滾珠絲杠副的極限轉(zhuǎn)速(rpm)*導程精度、定位精度、重復定位精度
導程精度:1.有效行程lu內(nèi)的平均行程偏差e(um),ep=2*(lu/300)*v300<=c;
2.任意300mm行程內(nèi)行程變動量v300(um),v300<=定位精度:1).導程精度2).軸向間隙3)傳動系統(tǒng)的軸向剛性 4)熱變形 5)絲杠的運動姿勢重復定位精度:預緊到負間隙的絲杠,重復定位精度趨于零;
直線導軌的選擇
1.直線導軌的運動精度:
1)運動精度:a:滑塊頂面中心對導軌基準底面的平行度;b:與導軌基準側(cè)面同側(cè)的滑塊側(cè)面對導軌基準側(cè)面的平行度。
2)綜合精度:a:滑塊上頂面與導軌基準底面高度h的極限偏差;b:同一平面上多個滑塊頂面高度h的變動量;c:與導軌基準側(cè)面同側(cè)的滑塊側(cè)面對導軌基準側(cè)面間距離w1的極限偏差;d::同一導軌上多個滑塊側(cè)面對導軌基準側(cè)面w1的變動量。
3)導軌上有超過兩個以上的導軌,只檢驗首尾兩個滑塊,中間的不做w1檢驗,但中間的w1應小于首尾的w1。
2.選擇:
1---確定軌寬。
軌寬指滑軌的寬度。軌寬是決定其負載大小的關(guān)鍵因素之一2---確定軌長。
這個長度是軌的總長,不是行程。全長=有效行程+滑塊間距(2個以上滑塊)+滑塊長度×滑塊數(shù)量+兩端的安全行程,如果增加了防護罩,需要加上兩端防護罩的壓縮長度。3---確定滑塊類型和數(shù)量。
常用的滑塊是兩種:法蘭型,方形。前者高度低一點,但是寬一點,安裝孔是貫穿螺紋孔,后者高一點,窄一點,安裝孔是螺紋盲孔。兩者均有短型、標準型和加長型之分(有的品牌也稱為中負荷、重負荷和超重負荷),主要的區(qū)別是滑塊本體(金屬部分)長度不同,當然安裝孔的孔間距也可能不同,多數(shù)短型滑塊只有2個安裝孔?;瑝K的數(shù)量應由用戶通過計算確定,在此只推薦一條:少到可以承載,多到可以安裝?;瑝K類型和數(shù)量與滑軌寬度構(gòu)成負載大小的三要素。4---確定精度等級。
任何廠家的產(chǎn)品都會標注精度等級,有些廠家的標注比較科學,一般采用該等級名稱的個字母,如普通級標n,精密級標p。5---確定其他參數(shù)
除上述4個主要參數(shù)外,還有一些參數(shù)需要確定,例如組合高度類型、預壓等級等。預壓等級高的表示滑塊和滑軌之間的間隙小或為負間隙,預壓等級低的反之。感官區(qū)別就是等級高的滑塊滑動阻力大,等級低的阻力小。表示方法得看廠家選型樣本,等級數(shù)有3級的,也有5級的。等級的選擇要看用戶的實際使用場合,大致的原則是滑軌規(guī)格大、負載大、有沖擊、精度高的場合可以選預壓等級高一點的,反之選低一點。提示:1--預壓等級與質(zhì)量無關(guān),2—預壓等級與滑軌使用精度成正比,與使用壽命成反比。
尺寸鏈的基本術(shù)語
1.尺寸鏈——在機器裝配或零件加工過程中,由相互連接的尺寸形成封閉的尺寸組,稱為尺寸鏈。間隙a0與其它尺寸連接成的封閉尺寸組,形成尺寸鏈。
2.環(huán)——列入尺寸鏈中的每一個尺寸稱為環(huán),a0、a1、a2、a3都是環(huán)。長度環(huán)用大寫斜體拉丁字母a,b,c表示;角度環(huán)用小寫斜體希臘字母α,β等表示。
3.封閉環(huán)——尺寸鏈中在裝配過程或加工過程后自然形成的一環(huán)稱為封閉環(huán)。封閉環(huán)的下角標“0”表示。
4.組成環(huán)——尺寸鏈中對封閉環(huán)有影響的全部環(huán),稱為組成環(huán)。組成環(huán)的下角標用阿拉伯數(shù)字表示。
5.增環(huán)——尺寸鏈中某一類組成環(huán),當其他組成環(huán)的大小不變,若封閉環(huán)隨著某組成環(huán)的增大而增大,則該組成環(huán)為增環(huán)。
6.減環(huán)——尺寸鏈中某一類組成環(huán),當其他組成環(huán)的大小不變,若封閉環(huán)隨著某組成環(huán)的減小而減小,則該組成環(huán)為減環(huán)。
7.補償環(huán)——尺寸鏈中預先選定某一組成環(huán),可以通過改變其大小或位置,使封閉環(huán)達到規(guī)定的要求,該組成環(huán)為補償環(huán)。
封閉環(huán):基本尺寸:a0=ap1+ap2-aq3 上偏差:es0=esp1+esp2-eiq3 下偏差:ei0=eip1+eip2-esq3a0:封閉環(huán) ap1、ap2:增環(huán) aq3:減環(huán)封閉環(huán)基本尺寸=所有增環(huán)基本尺寸-所有減環(huán)基本尺寸;封閉環(huán)的上偏差=所有增環(huán)的上偏差-所有減環(huán)的下偏差;封閉環(huán)的下偏差=所有增環(huán)的下偏差-所有減環(huán)的上偏差。
1.退火:指金屬材料加熱到適當?shù)臏囟?,保持一定的時間,然后緩慢冷卻的熱處理工藝(隨爐冷卻)。常見的退火工藝有:再結(jié)晶退火、去應力退火、球化退火、退火等。退火的目的:主要是降低金屬材料的硬度,提高塑性,以利切削加工或壓力加工,減少殘余應力,提高組織和成分的均勻化,或為后道熱處理作好組織準備等。
2.正火:指將鋼材或鋼件加熱到或(鋼的上臨界點溫度)以上,30~50℃保持適當時間后,在靜止的空氣中冷卻的熱處理的工藝。正火的目的:主要是提高低碳鋼的力學性能,改善切削加工性,細化晶粒,消除組織缺陷,為后道熱處理作好組織準備等。
3.淬火:指將鋼件加熱到ac3或ac1(鋼的下臨界點溫度)以上某一溫度,保持一定的時間,然后以適當?shù)睦鋮s速度,獲得馬氏體(或貝氏體)組織的熱處理工藝。常見的淬火工藝有鹽浴淬火,馬氏體分級淬火,貝氏體等溫淬火,表面淬火和局部淬火等。淬火的目的:使鋼件獲得所需的馬氏體組織,提高工件的硬度,強度和耐磨性,為后道熱處理作好組織準備等。
4.回火:指鋼件經(jīng)淬硬后,再加熱到ac1以下的某一溫度,保溫一定時間,然后冷卻到室溫的熱處理工藝。常見的回火工藝有:低溫回火,中溫回火,高溫回火和多次回火等。回火的目的:主要是消除鋼件在淬火時所產(chǎn)生的應力,使鋼件具有高的硬度和耐磨性外,并具有所需要的塑性和韌性等。
5.調(diào)質(zhì):指將鋼材或鋼件進行淬火及高溫回火的復合熱處理工藝。使用于調(diào)質(zhì)處理的鋼稱調(diào)質(zhì)鋼。它一般是指中碳結(jié)構(gòu)鋼和中碳合金結(jié)構(gòu)鋼。
6.滲碳:滲碳是指使碳原子滲入到鋼表面層的過程。也是使低碳鋼的工件具有高碳鋼的表面層,再經(jīng)過淬火和低溫回火,使工件的表面層具有高硬度和耐磨性,而工件的中心部分仍然保持著低碳鋼的韌性和塑性。 “四把火”隨著加熱溫度和冷卻方式的不同,又演變出不同的熱處理工藝。為了獲得一定的強度和韌性,把淬火和高溫回火結(jié)合起來的工藝,稱為調(diào)質(zhì)。某些合金淬火形成過飽和固溶體后,將其置于室溫或稍高的適當溫度下保持較長時間,以提高合金的硬度、強度或電性磁性等。這樣的熱處理工藝稱為時效處理。
7.滲氮:
正火:850淬火:840回火:600