VDL850数控加工中心Z向伺服机构设计

摘要

本设计主要完成了VDL 850型数控加工中心Z向伺服机构的优化设计与改进工作,首先查阅了近年来国内外加工中心设计的案例,通过分析其传动机构和执行机构特性,根据小型机床受力较小的特点,设计了步进电机驱动方案、数控机床选择连续控制方式;考虑到传动的平稳性和设备较高的精度要求,选用滚珠丝杠和斜齿轮机构的传动方式。在滚珠丝杠参数计算中,首先根据最大动载荷要小于丝杠需用载荷的原则,进行计算,并根据设计手册,确定滚珠丝杠的型号,然后再用定位精度的要求进行校核。选用电机时选择电机要考虑的主要问题是功率,其次是启动所需要的转矩,再次是θb要与脉冲当量匹配。根据手册计算电机启起动转矩的要求,查机械设计手册,确定型号为130BF001,然后根据Mkq≤Mmq=λMjmax的要求进行校核。在斜齿轮的设计中首先根据整体使用条件,选用齿轮材料,表面处理方式和精度等级,然后根据手册确定模数,计算传动齿轮齿数等基本参数,再根据齿根强度进行校核。