數(shù)控車床智能傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

郝繪坤 劉聰聰

摘要：目前市場(chǎng)上的車床大部分都已經(jīng)是智能數(shù)控車床，現(xiàn)在的傳動(dòng)系統(tǒng)，無法完美的跟上智能設(shè)備。設(shè)計(jì)智能傳動(dòng)系統(tǒng)，采用原傳動(dòng)設(shè)置為基礎(chǔ)，安裝plc控制模塊，獨(dú)立的電動(dòng)機(jī)，電腦程序智能控制模塊等。它可以實(shí)現(xiàn)車床加工時(shí)的全自動(dòng)式傳動(dòng)。智能傳動(dòng)系統(tǒng)適應(yīng)性強(qiáng)，靈活性強(qiáng)，它可以適應(yīng)不同型號(hào)的車床，大大提高了工作效率和產(chǎn)品質(zhì)量。在我國(guó)未來的生產(chǎn)線上會(huì)起到一定的推動(dòng)作用，具有一定的投資價(jià)值和廣闊的發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞：主傳動(dòng)系統(tǒng);智能;數(shù)控車床

引言

當(dāng)下車間里的車床數(shù)控化智能化越來越普遍，與以往的車床相比，不只是工作效率的提高，在產(chǎn)品的質(zhì)量上也要更精準(zhǔn)一些，而在這樣的環(huán)境下，我們車床工作運(yùn)行當(dāng)中的傳動(dòng)系統(tǒng)也應(yīng)該進(jìn)一步的發(fā)展以跟上智能化的腳步，本文就是以傳統(tǒng)的傳動(dòng)系統(tǒng)為基本，引進(jìn)數(shù)控，智能模塊，讓傳動(dòng)系統(tǒng)不拖車床后腿，從而更進(jìn)一步的提高車床效率和精度。

1 智能傳動(dòng)系統(tǒng)的整體方案設(shè)計(jì)

傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)了不同的模塊，把傳動(dòng)系統(tǒng)與電腦智能控制完美結(jié)合。智能傳動(dòng)系統(tǒng)主要是有車床傳動(dòng)系統(tǒng)主體，plc控制模塊，電腦數(shù)據(jù)處理模塊，電動(dòng)機(jī)等模塊組成。具體的鏈接就是車床的動(dòng)作信號(hào)經(jīng)plc處理后傳入電腦進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，然后處理好的數(shù)據(jù)傳回plc進(jìn)行相應(yīng)的操作，在這個(gè)過程中，都是有程序智能控制的，沒有人為因素，從而大大提高了效率，以及提高了精度。在plc模塊安裝監(jiān)控面板，保證出現(xiàn)問題的時(shí)候能及時(shí)的處理，在整個(gè)車床運(yùn)行過程中，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)提供動(dòng)力，程序智能控制，節(jié)省人力。

2 智能傳動(dòng)系統(tǒng)的工作原理

數(shù)控系統(tǒng)控制伺服控制器，伺服控制器控制伺服電機(jī)，伺服電機(jī)帶動(dòng)絲杠運(yùn)動(dòng)。數(shù)控車床有半閉環(huán)和全閉環(huán)之分，半閉環(huán)指伺服電機(jī)自帶的編碼器和伺服控制器組成的閉環(huán)系統(tǒng)，全閉環(huán)是指絲杠旁的光柵尺和伺服控制器組成的閉環(huán)系統(tǒng)。

3 電動(dòng)機(jī)的選擇

（1）根據(jù)機(jī)械的負(fù)載特性和生產(chǎn)工藝對(duì)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、制動(dòng)、反轉(zhuǎn)、調(diào)速等要求，選擇電動(dòng)機(jī)類型。

（2）根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速變化范圍和啟動(dòng)頻繁程度等要求，考慮電動(dòng)機(jī)的溫升限制、過載能力額啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，選擇電動(dòng)機(jī)功率，并確定冷卻通風(fēng)方式。所選電動(dòng)機(jī)功率應(yīng)留有余量，負(fù)荷率-般取0.8～0.9。

（3）根據(jù)使用場(chǎng)所的環(huán)境條件，如溫度、濕度、灰塵、雨水、瓦斯以及腐蝕和易燃易爆氣體等考慮必要的保護(hù)措施，選擇電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)型式。

（4）根據(jù)企業(yè)的電網(wǎng)電壓標(biāo)準(zhǔn)和對(duì)功率因素的要求，確定電動(dòng)機(jī)的電壓等級(jí)和類型。

（5）根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的最高轉(zhuǎn)速和對(duì)電力傳動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)的過渡過程的要求，以及機(jī)械減速機(jī)構(gòu)的復(fù)雜程度，選擇電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速。

此外，還要考慮節(jié)能、可靠性、供貨情況、價(jià)格、維護(hù)等等因素。

2、電動(dòng)機(jī)類型和結(jié)構(gòu)型式的選擇

由于不同的機(jī)床要求不同的主軸輸出性能（旋轉(zhuǎn)速度，輸出功率，動(dòng)態(tài)剛度，振動(dòng)抑制等），因此，主軸選用標(biāo)準(zhǔn)與實(shí)際使用需要是緊密相關(guān)的?？偟膩碚f，選擇主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)將在價(jià)格與性能之間找出一種理想的折衷。

4 傳動(dòng)皮帶的選擇

（1）重量輕;

（2）結(jié)構(gòu)工藝性好，無過大鑄造內(nèi)應(yīng)力，便于制造;

（3）質(zhì)量分布均勻;

（4）應(yīng)保證一定的幾何尺寸精度，以使載荷分布均勻;

（5）要有足夠的強(qiáng)度和剛度;

（6）盡可能的從經(jīng)濟(jì)角度加以考慮。

5 結(jié)語

智能傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是在積極探索、認(rèn)真查閱大量相關(guān)資料和實(shí)踐制作的基礎(chǔ)上完成的。在深入了解傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的依據(jù)和部件結(jié)構(gòu)構(gòu)成的基礎(chǔ)上，科學(xué)地設(shè)計(jì)和構(gòu)思智能傳動(dòng)系統(tǒng)的主要部件，對(duì)智能傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行三維構(gòu)圖和受力分析，以確保所選部件的合理性和科學(xué)性。但是本設(shè)計(jì)仍然存在許多不足之處，之后我會(huì)繼續(xù)研究和探索，不斷更新和完善設(shè)計(jì)，更好的發(fā)揮出當(dāng)下智能數(shù)控車床的性能。

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