非标自动化设计及滚珠丝杆 - 范文中心

非标自动化设计及滚珠丝杆

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1、自动化非标设备机械结构设计、材料选用,标准部品选型、成本分析;

2、给电气工程师提供动作流程;

3、指导安装工程师进行设备的装配调试;

4、整理技术竣工资料。

职位要求:

1、机械专业、正规院校本科及以上学历,能阅读英文产品资料,年龄25-40。

2、具备独立设计能力,有3-5年非标设备、工装夹具设计经验,熟悉机械原理,熟练掌握气动、液压、伺服等传动系统设计,熟悉机械加工工艺,精通计算机辅助设计。

3、具备现场安装调试经验。

4、对所应聘的岗位有浓厚兴趣,工作认真负责,严谨细致,学习新技术能力强,有良好的创新精神和团队协作能力。

大专以上学历,自动化专业,熟练应用C++语言和PLC编程;三年以上相关工作经验.

机械工程及自动化的发展前景如何?

答:我说几点你考虑一下:

1)机械工程及自动化是用机械化代替人的繁重劳动的一门专业;

2)中国的打工潮有人预测在二十年要消失,城市劳动力靠机械自动化解决;

3)中国机械工业自动化落后于发达国家三十年---五十年。 机械工程及自动化(Mechanical engineering and automation )

机械工程的服务领域很广,凡使用机械、工具,以至能源和材料生产的部门,无不需要机械工程的服务。现代机械工程有5大服务领域 :①研制和提供能量转换机械,包括将热能、化学能、原子能、电能、流体压力能和天然机械能转换为适合于应用的机械能的各种动力机械,以及将机械能转换为所需要的其他能量的能量变换机械。②研制和提供用以生产各种产品的机械,包括农、林、牧、渔业机械和矿山机械以及各种重工业机械和轻工业机械等。③研制和提供从事各种服务的机械,如物料搬运机械,交通运输机械,医疗机械,办公机械,通风、采暖和空调设备以及除尘、净化、消声等环境保护设备等。④研制和提供家庭和个人生活用的机械,如洗衣机、电冰箱、钟表、照相机、运动器械和娱乐器械等。⑤研制和提供各种机械武器。

机械加工(包括铸造、锻压、焊接、热处理等技术及其设备以及切削加工技术和机床、刀具、量具等)

学科内容

机械工程的学科内容,按工作性质可分为以下方面:①建立和发展可实际和直接应用于机械工程的工程理论基础。如工程力学、流体力学、工程材料学、材料力学、燃烧学、传热学、热力学、摩擦学、机构学、机械原理、机械零件、金属工艺学和非金属工艺学等。②研究、设计和发展新机械产品,改进现有机械产品和生产新一代机械产品,以适应当前和未来的需要。③机械产品的生产,如生产设施的规划和实现、生产计划的制订和生产调度、编制和贯彻制造工艺、设计和制造工艺装备、确定劳动定额和材料定额以及加工、装配、包装和检验等。④机械制造企业的经营和管理,如确定生产方式、产品销售以及生产运行管理等。⑤机械产品的应用,如选择、订购、验收、安装、调整、操作、维修和改造各产业所使用的机械产品和成套机械设备。⑥研究机械产品在制造和使用过程中所产生的环境污染和自然资源过度耗费问题及处理措施。

机械工程、微电子技术、信息处理技术等多种技术融合成的一种系统技术,通常由机械本体、微电子装置、传感器和执行机构等组成。

机电一体化产品主要有商品生产用(如机器人、自动生产线和工厂等)、商品流通用(如数控包装机械及系统、微机控制交通运输机具和数控工程机械设备等)、商品贮存销售用(如自动仓库、自动称量和销售及现金处理系统等)、社会服务性(如自动化办公机械和医疗及环保等自动化设施等)和家庭、科研、农林牧渔、航空航天及国防等用的机电一体化产品。

具备机械设计制造基础知识与应用能力,能在工业生产第一线从事机械制造领域内的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面工作的高级工程技术人才。

应具备的知识能力

毕业生应获得以下几方面的知识和能力:

1. 具有较扎实的自然科学基础、较好的人文、艺术和社会科学基础及正确运用本国语言、文字的表达能力;

2.较系统地掌握本专业领域宽广的技术理论基础知识,主要包括力学、机械学、电工与电子技术、机械工程材料、机械设计工程学、机械制造基础、自动化基础、市场经济及企业管理等基础知识;

3.具有本专业必需的制图、计算、实验、测试、文献检索和基本工艺操作等基本技能;

4.具有本专业领域内某个专业方向所必要的专业知识,了解其科学前沿及发展趋势;

5.具有初步的科学研究、科技开发及组织管理能力;

6.具有较强的自学能力和创新意识。

组织管理就是通过建立组织结构,规定职务或职位,明确责权关系,以使组织中的成员互相协作配合、共同劳动,有效实现组织目标的过程。

1、沟通能力

和客户沟通,让客户了解我们的优势和能力,获得客户的信任和对项目的支持。对客户沟通要有层次和技巧,不同级别的客

户主管,采取不同的策略,沟通表达的重点不同。但在总体上,我们推进项目的策略是一致的,说话的口径是一致的。沟通能力还包括内部的协调资源、获取同事支持的能力。

2、策划能力

如何培养客户关系,如何获得订单,如何推进一个项目,如何获得客户的支持和理解,是需要精心策划和设计的,这需要经验和对人事关系的深刻理解,绝对不能车到山前或者直来直去。用户有喜怒哀乐,资源有紧张充裕,士气有低落高涨,竞争环境有好有坏,我们需要充分考虑这些条件,仔细选择做事的方式、方法,这就需要策划。策划是方法论,是寻找最佳做事方式的过程。

3、设计能力

设计能力就是能既紧帖应用现状,又化繁为简,既支持应用,又提高效率,既体现管理规则,又体现管理创新的能力。设计者必须一贯的站在应用的角度,站在管理者的角度,站在运营商的角度思考。任何站在自我角度思考问题都是方向性、原则性的错误。我们做软件是给客户用的,不是给自己用的。任何自己的困难都不该成为向客户声辩的理由。

4、技术能力

选择和使用最有效的技术,而不是最新的、最先进或者最时

髦的技术,这是一个基本原则。选择的时候要考虑到多种因素:应用环境、技术基础、学习成本、客户的趋向等。

5、实施能力

不言而喻,把好的设计变成现实,并且让客户心悦诚服承认,这的确是最好的产品,这里牵涉很多专业的知识,对计划的管理,对质量的管理,对风险的管理,对人员的激励等等。

6、业务能力

做业务管理软件,不熟悉业务,无疑是盲人骑瞎马,夜半临深渊。我们要经常问问自己:知道你在做什么吗?你做的东西对客户有价值吗,有什么价值?

7、管理能力

管理能力包含两个层面,“管”就要积极主动任事,勇于承担责任,不拖延、不推诿,职责所在,不畏困难,勇往直前。“理”就事把事情理顺,千头万绪要理清楚事情轻重缓急、先后顺序,然后落实计划,认真执行。

主要课程:工程力学、机械设计基础、电工与电子技术、微型计算机原理及应用、机械工程材料、制造技术基础。

单片机的全称为:单片微型计算机

也就是说将计算机的所有功能都集成在一块芯片内的芯片都可以称之为单片机

说白了就是一块集成IC

内部包含中央处理器CPU、程序存储器ROM、数据存储器RAM、I/O口、定时计数器、外部中断、串行通信等内部结构

以单片机为核心,再配合其它外部电路组成的控制系统称为单片机系统

单片机开发一般要求硬件和软件都要在行,因为单片机开发面向的都是最底层的开发,硬件方面可以先从一些常用的电子器件开始(如二极管,三极管,74XXXX系列CD4XXX系列的逻辑芯片,以及一些运放,AD、DA转换,各种串行接口的芯片开始着手),软件方面的话则可以先从汇编开始,然后再转向C语言开发。

好好看一下,北航出的那本《单片机应用基础》,I/O功能那一部分,每种管脚的功能说明很清楚的,还有就是看一下AT89S52的数据手册,网上有中文的PDF ,S51和S52只有存储器大小不一样,看哪个都行。关于具体的应用就看你要做什么了。学51单片机一定学得透一点,以后如果用到AVR,PIC单片机的时候也会比较容易上手的。

P0口的脚用来作数据交换好一点.

P1,P2脚用来作普通控制,P3脚就多用于特殊工能的控制.

我用LED做的闪烁灯,用了10K100K200K50V4.7UF电容2个,三极管9014..2个,12V电源,做成了为什么会闪呢?

我分析这是由于电容的冲放电原理做的,用电源接电阻限流对电容充电,冲到一定电压后3级管导通灯亮,电容开始放电,放到一定电压后3级管截止,如此重复就闪了

可以采用自激多谐自激振荡电路如图!T1=0.7R3C2,T2=0.7R2C3,改变它们的值就能改动LED闪动频

。(一般的LED导通电压为1.8V)

是利用传声装置把音频信号变为电信号,经放大回路,驱动可控硅,根据声音的强弱,使灯光产生相应变化。

模具设计流程

一.塑料制品图及实样的分析和消化。

1.制品的几何形状;

2.制品的尺寸,公差及设计基准;

3.制品的技术要求(即技术条件);

4.制品的外观要求;

二.注射机型号的确定。

三.型腔数量的确定及型腔的排列,如:

1.制品的重量与注射机的注射量。

2.制品的精度。

3. 制品有无侧抽芯及其处理方法,等。

四.模具钢材的选用。

五.分型面的确定。

1.不影响制品的外观要求。

2.有利于保证制品的精度。

3.有利于模具的加工,特别是型腔的加工。

六. 向分型与抽芯机构的确定。

七. 模架的确定和标准件的选用。

八. 浇注系统的设计。

九. 排气系统的设计。

十. 冷却系统的设计。

十一.顶针系统的设计。

十二. 导向装置的设计。

十三. 模具主要零件图的绘制。

十四. 设计图纸的校对。

十五. 设计图纸的会签

伺服电机的选择

伺服电机:伺服主要靠脉冲来定位,伺服电机接收到1个脉冲,就会旋转1个脉冲对应的角度,从而实现位移;可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。

伺服电机内部的转子是永磁铁,驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场,转子在此磁场的作用下转动,同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器,驱动器根据反馈值与目标值进行比较,调整转子转动的角度。伺服电机的精度决定于编码器的精度(线数)。

闭环半闭环:格兰达的设备用伺服电机都是半闭环,只是编码器发出多少个脉冲,无法进行反馈值和目标值的比较;如是闭环则使用光栅尺进行反馈。 开环步进电机:则没有记忆发出多少个脉冲。

伺服:速度控制、位置控制、力矩控制

增量式伺服电机:是没有记忆功能,下次开始是从零开始;

绝对值伺服电机:具有记忆功能,下次开始是从上次停止位置开始。

伺服电机额定速度3000rpm,最大速度5000 rpm; 加速度一般设0.05 ~~ 0.5s 计算内容:

1.负载(有效)转矩T

2.负载惯量J/伺服电机惯量J

3.加、减速期间伺服电机要求的转矩

4.最大转速

伺服电机:编码器分辨率2500puls/圈;则控制器发出2500个脉冲,电机转一圈。

1.确定机构部。 另确定各种机构零件(丝杠的长度、导程和带轮直径等)细节。 典型机构:滚珠丝杠机构、皮带传动机构、齿轮齿条机构等

2.确定运转模式。 (加减速时间、匀速时间、停止时间、循环时间、移动距离)

运转模式对电机的容量选择影响很大,加减速时间、停止时间尽量取大,就可以选择小容量电机

3.计算负载惯量J和惯量比(xkg.)。 根据结构形式计算惯量比。 负载惯量J/伺服电机惯量J

计算负载惯量后预选电机,计算惯量比

4.计算转速N【r/min】。 根据移动距离、加速时间ta、减速时间td、匀速时间tb计算电机转速。

计算最高速度Vmax x ta x Vmax + tb x Vmax + x td x Vmax = 移动距离 则得Vmax=0.334m/s(假设)

则最高转速:要转换成N【r/min】,

1)丝杆转1圈的导程为Ph=0.02m(假设) 最高转速Vmax=0.334m/s(假设

N = Vmax/Ph = 0.334/0.02=16.7(r/s)

= 16.7 x 60 = 1002(r/min)

2)带轮转1全周长=0.157m(假设) 最高转速Vmax=1.111(m/s)

N = Vmax/Ph = 1.111/0.157 = 7.08(r/s)

= 7.08 x 60 = 428.8 (r/min)

5.计算转矩T【N . m】。 根据负载惯量、加减速时间、匀速时间计算电机转矩。

计算移动转矩、加速转矩、减速转矩

确认最大转矩:加减速时转矩最大

确认有效转矩:有效(负载)转矩

6.选择电机。 选择能满足3~5项条件的电机。

1.转矩[N.m]:1)峰值转矩:运转过程中(主要是加减速)电机所需要的最大转矩;为电机最大转矩的80%以下。

2)移动转矩、停止时的保持转矩:电机长时间运行所需转矩;为电机额定转矩的80%以下。

3)有效转矩:运转、停止全过程所需转矩的平方平均值的单位时间数值;为电机额定转矩的80%以下。

Ta:加速转矩 ta:加速时间 Tf:移动转矩 tb:匀速时间 Td:减速转矩 td:减速时间 tc:循环时间

2.转速:最高转速 运转时电机的最高转速:大致为额定转速以下;(最高转速时需要注意转矩和温度的上升)

3.惯量:保持某种状态所需要的力

步进电机 步进电机:是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速的目的。

1.步进电机的最大速度600~~~1200rpm 加速度一般设0.1s~~~1s

1.确定驱动机械结构 2.确定运动曲线 3.计算负荷转矩 4.计算负荷惯量 5.计算启动转矩 6.计算必须转矩 7.电机选型 8.选型电机验算 9.选型完成

选定电机:

1.负载惯量J/伺服电机惯量J

2.在起动脉冲速度f1时,起动转矩>负载转矩T

3.在最大脉冲速度f0时,离开转矩(是不是必须转矩)>负载转矩T

步进选型计算见(KINCO 步进选型中12页的例题)

伺服选型计算见(松下伺服选型计算伺服电机选型方法)

1千克·米(kg·m)=9.8牛顿·米(N·m)。

脉冲当量(即运动精度)&=

(0.05为重复定位精度) 200为两相步进电机的脉冲数 m为细分数 200=360/1.8 i减速比1/x C电机转一圈的周长

无减速比电机转一圈丝杠走一个导程

电机转速(r/s) V= P为脉冲频率

例: 已知齿轮减速器的传动比为1/16,步进电机步距角为1.5°,细分数为4细分,滚珠丝杠的基本导程为4mm。问:脉冲当量是多少?

脉冲当量是每一个脉冲滚珠丝杠移动的距离

滚珠丝杠导程为4mm,滚珠丝杠每转360°滚珠丝杠移动一个导程也就是4mm

那么每一度移动(4/360)mm

电机4细分,步距角为1.5°,则每一个脉冲,步进电动机转1.5/4

那么一个脉冲,通过减速比,则丝杠转动(1.5/4)*(1/16)度

那么每个脉冲滚珠丝杠移动距离(及脉冲当量)&:

&=(1.5/4)*(1/16)*(4/360)=0.0003mm或者&=

例: 必要脉冲数和驱动脉冲数速度计算的示例

下面给出的是一个3相步进电机必要脉冲数和驱动脉冲速度的计算示例。这是一个实际应用例子,可以更好的理解电机选型的计算方法。

1.1 驱动滚轴丝杆

如下图,2相步进电机(1.8°/步)驱动物体运动1秒钟,则必要脉冲数和驱动脉冲速度的计算方法如下:

必要脉冲数= 10 × 360°

1.8° ×细分数m= [脉冲]

例: 精度要求0.01mm的雕刻机,导程5mm,步进电机驱动器一般用多少细分好呢?

如果确认是“精度”而不是“分辨率”的话,要考虑误差问题。

一,1)、你选择丝杠本身精度要高于0.01mm,

2)、其次电机细分只表示了分辨率,并不等同于电机精度。

假设你丝杠精度0.005mm,那么剩给电机的允许误差也就只有0.005mm了(暂不考虑其他误差因素) 0.005//5*360=0.36,表示你的电机精度要高于0.36度,所以你要选择绝对精度高于0.36度的电机。

二,至于细分,就简单了。

0.01/5*360=0.72;表示步进角0.72度时可达到0.01mm的分辨率

360/0.72=500;表示0.01mm分辨率时,电机一圈500步即可。

在实际使用时,你要尽可能选择细分高些,一方面提高运动平稳性,一方面也提供更高的步进分辨率。

滚珠丝杠的选型

一. 已知条件:UPH、工作台质量m1、行程长度ls、最高速度Vmax、加减速时间t1和t3、

定位精度+-0.3mm/1000mm、往复运动周期、游隙0.15mm

二. 选择项目:丝杠直径、导程、螺母型号、精度、轴向间隙、丝杠支撑方式、马达

三. 计 算:

1.精度和类型。(游隙、轴向间隙)0.15mm,选择游隙在0.15以下的丝杠,查表选择直径32mm

以下的丝杠。32mm游隙为0.14mm。

为了满足+-0.3mm/1000mm则,+-0.3mm/1000=x/300 则x=+-0.09mm. 必須選擇±

0.090mm / 300mm 以上的導程精度。参照丝杠精度等级,选择C7级丝杠。

丝杠类型:根据机构确定丝杠类型是:轧制或研磨、定位或传动

2.导程。(以直线速度和旋转速度确定滚珠丝杠导程) 导程和马达的最高转速

Ph>=60*1000*v/(N/A) 1.Ph: 丝杆导程

mm 2.V:预定的最高进给速度m/s 3.N:马达使用转速rpm 4.A:减速比

3.直径。(负载确定直径) 动载荷、静载荷;计算推力,一般只看动载荷

轴向负荷的计算:u摩擦系数;a=Vmax/t 加速度;t加减速时间;

水平时:加速时承受最大轴向载荷,减速时承受最小载荷;垂直时:上升时承受最大轴向载荷,下降时承受最小载荷;

1.加速时(上升)N:Fmax=u*m*g+f-m*a 2.减速时(下降)N:Fmin=u*m*g+f-m*a 3.匀速时 N:F匀 =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.长度。(总长=工作行程+螺母长度+安全余量+安装长度+连接长度+余量)。如果增加了防护,

比如护套,需要把护套的伸缩比值(一般是1:8,即护套的最大伸长量除以8)考虑进去。

5.支撑方式。固定-固定 固定-支撑 支撑-支撑 固定-自由

6.螺母的选择:

7.许用转速计算: 螺桿軸直徑20mm 、導程Ph=20mm 最高速度Vmax = 1m/s

则:最高轉速 Nmax=Vmax * 60 * /Ph 许用转速(临界转速) N1=r * (d1/)* r安装方式决定的系数;d1=丝杠轴沟槽谷径;l=安装间距 所以有:最高转速

8.刚度的选择 9.选择马达

*验证:刚度验证、精度等级的验证、寿命选择、驱动转矩的选择

*滚珠丝杠副预紧:1.方式:双螺母垫片预紧、单螺母变位导程预紧、单螺母增大滚珠直径预紧;

2.目的:消除滚珠丝杠副的轴向间隙、增大滚珠丝杠副的刚性、

*DN值: D:滚珠丝杠副的公称直径,也为滚珠中心处的直径(mm); N:滚珠丝杠副的极限转速(rpm)

*导程精度、定位精度、重复定位精度

导程精度:1.有效行程Lu内的平均行程偏差e(um),ep=2*(Lu/300)* V300

2.任意300mm行程内行程变动量V300(um),V300

定位精度:1). 导程精度 2).轴向间隙 3)传动系统的轴向刚性 4)热变形 5)

丝杠的运动姿势

重复定位精度:预紧到负间隙的丝杠,重复定位精度趋于零;

直线导轨的选择

1. 直线导轨的运动精度:

1) 运动精度:a:滑块顶面中心对导轨基准底面的平行度;b:与导轨基准侧面同侧的滑

块侧面对导轨基准侧面的平行度。

2) 综合精度:a:滑块上顶面与导轨基准底面高度H的极限偏差;b:同一平面上多个滑

块顶面高度H的变动量;c:与导轨基准侧面同侧的滑块侧面对导轨基准侧面间距离

W1的极限偏差;d: :同一导轨上多个滑块侧面对导轨基准侧面W1的变动量。

3) 导轨上有超过两个以上的导轨,只检验首尾两个滑块,中间的不做W1检验,但中间

的W1应小于首尾的W1。

2. 选择:

1---确定轨宽。

轨宽指滑轨的宽度。轨宽是决定其负载大小的关键因素之一

2---确定轨长。

这个长度是轨的总长,不是行程。全长=有效行程+滑块间距(2个以上滑块)+滑块长度

×滑块数量+两端的安全行程,如果增加了防护罩,需要加上两端防护罩的压缩长度。 3---确定滑块类型和数量。

常用的滑块是两种:法兰型,方形。前者高度低一点,但是宽一点,安装孔是贯穿螺纹孔,后者高一点,窄一点,安装孔是螺纹盲孔。两者均有短型、标准型和加长型之分(有的品牌也称为中负荷、重负荷和超重负荷),主要的区别是滑块本体(金属部分)长度不同,当然安装孔的孔间距也可能不同,多数短型滑块只有2个安装孔。滑块的数量应由用户通过计算确定,在此只推荐一条:少到可以承载,多到可以安装。滑块类型和数量与滑轨宽度构成负载大小的三要素。

4---确定精度等级。

任何厂家的产品都会标注精度等级,有些厂家的标注比较科学,一般采用该等级名称的第一个字母,如普通级标N,精密级标P。

5---确定其他参数

除上述4个主要参数外,还有一些参数需要确定,例如组合高度类型、预压等级等。预压等级高的表示滑块和滑轨之间的间隙小或为负间隙,预压等级低的反之。感官区别就是等级高的滑块滑动阻力大,等级低的阻力小。表示方法得看厂家选型样本,等级数有3级的,也有5级的。等级的选择要看用户的实际使用场合,大致的原则是滑轨规格大、负载大、有冲击、精度高的场合可以选预压等级高一点的,反之选低一点。提示:1--预压等级与质量无关,2—预压等级与滑轨使用精度成正比,与使用寿命成反比。

尺寸链的基本术语

1.尺寸链——在机器装配或零件加工过程中,由相互连接的尺寸形成封闭的尺寸组,称为尺

寸链。间隙A0与其它尺寸连接成的封闭尺寸组,形成尺寸链。

2.环——列入尺寸链中的每一个尺寸称为环,A0、A1、A2、A3„都是环。长度环用大写斜体

拉丁字母A,B,C„„表示;角度环用小写斜体希腊字母α,β等表示。

3.封闭环——尺寸链中在装配过程或加工过程后自然形成的一环称为封闭环。封闭环的下角

标“0”表示。

4.组成环——尺寸链中对封闭环有影响的全部环,称为组成环。组成环的下角标用阿拉伯数

字表示。

5.增环——尺寸链中某一类组成环,当其他组成环的大小不变,若封闭环随着某组成环的增

大而增大,则该组成环为增环。

6.减环——尺寸链中某一类组成环,当其他组成环的大小不变,若封闭环随着某组成环的减

小而减小,则该组成环为减环。

7.补偿环——尺寸链中预先选定某一组成环,可以通过改变其大小或位置,使封闭环达到规

定的要求,该组成环为补偿环。

封闭环:基本尺寸:A0=Ap1+Ap2 -Aq3 上偏差:ES0=ESp1+ESp2-EIq3 下偏差:

EI0=EIp1+EIp2-ESq3

A0:封闭环 Ap1、Ap2:增环 Aq3:减环

1.退火:指金属材料加热到适当的温度,保持一定的时间,然后缓慢冷却的热处理工艺(随

炉冷却)。常见的退火工艺有:再结晶退火、去应力退火、球化退火、完全退火

等。退火的目的:主要是降低金属材料的硬度,提高塑性,以利切削加工或压力

加工,减少残余应力,提高组 织和成分的均匀化,或为后道热处理作好组织准备

等。

2.正火:指将钢材或钢件加热到或 (钢的上临界点温度)以上,30~50℃保持适当时间后,

在静止的空气中冷却的热处理的工艺。正火的目的:主要是提高低碳钢的 力学性

能,改善切削加工性,细化晶粒,消除组织缺陷,为后道热处理作好组织准备等。

3.淬火:指将钢件加热到 Ac3 或 Ac1(钢的下临界点温度)以上某一温度,保持一 定的

时间,然后以适当的冷却速度,获得马氏体(或贝氏体)组织的热处理工艺。常

见的淬 火工艺有盐浴淬火,马氏体分级淬火,贝氏体等温淬火,表面淬火和局部封闭环基本尺寸=所有增环基本尺寸-所有减环基本尺寸; 封闭环的上偏差=所有增环的上偏差-所有减环的下偏差; 封闭环的下偏差=所有增环的下偏差-所有减环的上偏差。

淬火等。淬火的目 的:使钢件获得所需的马氏体组织,提高工件的硬度,强度和

耐磨性,为后道热处理作好组 织准备等。

4.回火:指钢件经淬硬后,再加热到 Ac1 以下的某一温度,保温一定时间,然后冷却到室

温的热处理工艺。常见的回火工艺有:低温回火,中温回火,高温回火和多次回

火等。

回火的目的:主要是消除钢件在淬火时所产生的应力,使钢件具有高的硬度和耐

磨性外,并具有所需要的塑性和韧性等。

5.调质:指将钢材或钢件进行淬火及高温回火的复合热处理工艺。使用于调质处理的钢称

调质钢。它一般是指中碳结构钢和中碳合金结构钢。

6.渗碳:渗碳是指使碳原子渗入到钢表面层的过程。 也是使低碳钢的工件具有高碳钢的

表面层,再经过淬火和低温回火,使工件的表面层具有高硬度和耐磨性,而工件的中心部分仍然保持着低碳钢的韧性和塑性。 “四把火”随着加热温度和冷却方式的不同,又演变出不同的热处理工艺。为了获得一定的强度和韧性,把淬火和高温回火结合起来的工艺,称为调质。某些合金淬火形成过饱和固溶体后,将其置于室温或稍高的适当温度下保持较长时间,以提高合金的硬度、强度或电性磁性等。这样的热处理工艺称为时效处理。

7.渗氮:

正火:850 淬火:840 回火:600

THK精密滚珠丝杠如何选型?

浏览:537 | 更新:2013-09-28 18:36

选型:THK滚珠丝杠的选型过程中对滚珠丝杠本身需要注意的主要参数如下-- 1---公称直径

。即丝杠的外径,常见规格有12、14、16、20、25、32、40、50、63、80、100、120,不过请注意,这些规格中,各厂家一般只备16~50的货,也就是说,其他直径大部分都是期货(见单生产,货期大约在30~60天之间,日系产品大约是2~2.5个月,欧美产品大约是3~4个月)。公称直径和负载基本成正比,直径越大的负载越大,具体数值可以查阅厂家产品样本。这里只说明两个概念:动额定负荷与静额定负荷,前者指运动状态下的额定轴向负载,后者是指静止状态下的额定轴向负载。设计时参考前者即可。需要注意的是,额定负荷并非最大负荷,实际负荷与额定负荷的比值越小,丝杠的理论寿命越高。推荐:直径尽量选16~63。

2---导程

。也称螺距,即螺杆每旋转一周螺母直线运动的距离,常见导程有1、2、4、6、8、10、16、20、25、32、40,中小导程现货产品一般只有5、10,大导程一般有1616、2020、2525、3232、4040(4位数前两位指直径,后两位指导程),

其他规格多数厂家见单生产。导程与直线速度有关,在输入转速一定的情况下,导程越大速度越快。推荐:导程尽量选5和10。

3---长度

。长度有两个概念,一个是全长,另一个是螺纹长度。有些厂家只计算全长,但有些厂家需要提供螺纹长度。螺纹长度中也有两个部分,一个是螺纹全长,一个是有效行程。前者是指螺纹部分的总长度,后者是指螺母直线移动的理论最大长度,螺纹长度=有效行程+螺母长度+设计裕量(如果需要安装防护罩,还要考虑防护罩压缩后的长度,一般按防护罩最大长度的1/8计算)。在设计绘图时,丝杠的全长大致可以按照一下参数累加:丝杠全长=有效行程+螺母长度+设计余量+两端支撑长度(轴承宽度+锁紧螺母宽度+裕量)+动力输入连接长度(如果使用联轴器则大致是联轴器长度的一半+裕量)。特别需要注意的是,如果你的长度超长(大于3米)或长径比很大(大于70),最好事先咨询厂家销售人员可否生产,总体的情况是,国内厂家常规品最大长度3米,特殊品16米,国外厂家常规品6米,特殊品22米。当然不是说国内厂家就不能生产更长的,只是定制品的价格比较离谱。推荐:长度尽量选6米以下,超过的用齿轮齿条更划算了。 4---螺母形式

。各厂家的产品样本上都会有很多种螺母形式,一般型号中的前几个字母即表示螺母形式。按法兰形式分大约有圆法兰、单切边法兰、双切边法兰和无法兰几种。按螺母长度分有单螺母和双螺母(注意,单螺母和双螺母没有负载和刚性差异,

这一点不要听从厂家销售人员的演说,单螺母和双螺母的主要差异是后者可以调整预压而前者不能,另外后者的价格和长度大致均是前者的2倍)。在安装尺寸和性能允许的情况下,设计者在选用时应尽量选择常规形式,以避免维护时备件的货期问题。推荐:频繁动作、高精度维持场合选双螺母,其他场合选双且边单螺母。推荐:螺母形式尽量选内循环双切边法兰单螺母。

5---精度

。滚珠丝杠按GB分类有P类和T类,即传动类和定位类,精度等级有1、2、3、

4.....几种,国外产品一般不分传动还是定位,一律以C0~C10或具体数值表示,一般来说,通用机械或普通数控机械选C7(任意300行程内定位误差±0.05)或以下,高精度数控机械选C5(±0.018)以上C3(±0.008)以下,光学或检测机械选C3以上。特别需要注意的是,精度和价格关联性很大,并且,精度的概念是组合和维持,也就是说,螺杆的导程误差不能说明整套丝杠的误差,出厂精度合格不能说明额定使用寿命内都维持这个精度。这是个可靠性的问题,与生产商的生产工艺有关。推荐:精度尽量选C7。以上说的都是主要参数,在选用型号时还得用到以下参数:珠卷数,珠径,制造方式代码,预压等级等。分别说明如下:珠卷数:这个参数一般标注在型号的导程后,如4010-4,这个“-4”就是珠卷数,因为有循环方式的问题说起来比较复杂,用户可以简单的理解为滚动体的循环圈数,“-4”就是4个循环,这个数值越大表示负载越大螺母长度越长。珠径:这个参数是指滚动体的直径,型号中不会体现,但是在各厂家的技术参数表中会标识,一般与公称直径和导程相关,用户不必理会。但是有些用户因使用

不当导致滚珠掉出螺母外需要重装滚珠时这个参数是要注意的,尺寸一般精确到0.001,当然,不推荐用户自行安装,否则厂家不会提供无偿维护,即使产品仍在保修期内。如有滚珠意外掉落的情况,应通知供应商协助安装。制造方式代码:滚珠丝杠的制造方式主要是两种:轧制和磨制,前者也称滚轧制造或转造,一般用F表示。后者也称研磨制造。一般用G表示。因工艺的不同,两者能达到的精度等级不同,目前,轧制方式能达到的最高精度是C5级,我所知的只有REXROTH可以达到这个精度。而磨制可以成产出更高精度的产品。不过请注意,两种制造方式与精度、性能没有逆向必然性,也就是说如果你选用的精度是C7,那么与它是怎么制造出来的无关。事实上我碰到许多厂家的专业销售人员都未必知道两者之间的详细区别,所以多说几句:轧制属于批量制造,磨制属于精确制造,前者的生产效率远远高于后者,但是前者的制造设备成本也远远高于后者。换句话说,磨制丝杠的进入门槛较低,轧制生产的进入门槛较高,能生产轧制丝杠的厂家一般也能生产磨制丝杠,而能生产磨制丝杠的厂家不一定能生产轧制丝杠。所以,同精度产品如果该可以买到轧制品就不要买磨制品,原因很简单:便宜。另外说明一点,轧制和磨制仅指螺杆,螺母全是磨削制造。预压:也称预紧。关于预压,用户不必了解具体预紧力和预紧方式,只需按照厂家样本选择预压等级即可。等越高螺母与螺杆配合越紧,等级越低越松。遵循的原则是:大直径、双螺母、高精度、驱动力矩较大的情况下预压等级可以选高一点,反之选低一点。

滚珠丝杆精度等级

导程精度.滚珠丝杆副的导程精度,一ISO 3408-4为基准,根据使用范围及要求将滚珠丝杆副分为定位滚珠丝杆副(P),传动滚珠丝杆副(T),精度分为1,2,3,4,5,7,10共七个等级,1级为最高,依次逐渐降低.

• 任意300mm行程内和2 π弧度行程内的行程变动量.数据如下表所示.

符号 检验内容 符号 精度等级

1 2 3 4 5 7 10

1 任意300mm行程内行程变动量 V300p 6 8 12 16 23 52 210

2 2π弧度内行程变动量(本项仅适合于P类滚珠丝杆副) V2πp 4 5 6 7 8 • 轴方向间隙.COMTOP精密滚珠丝杆之轴方向间隙预压等级,如下表所示.

等级 P0 P1 P2 P3 P4

间隙 有 无 无 无 无

预压 无 无 轻 中 重

• 选定精度,间隙,预压等级及螺帽之参考值

精度 预压及间隙 螺帽形式 螺杆形式

C10 (P0)有间隙 单螺帽 转造级螺杆

C7 P1或P0(标准) 依COMTOP目录 转造或研磨级

C5 P1或P2(标准) 依COMTOP目录 研磨级附导测表

C3 P1或P2(标准)或P3 依COMTOP目录 研磨级附导测表

• 间隙(P0)

转造级及研磨级滚珠丝杆(P0)最大轴向间隙单位:mm

螺杆外径尺寸 转造级滚珠丝杆最大轴向间隙 研磨级滚珠丝杆最大轴向间隙

直径04-14微小型滚珠丝杆 0.05 0.015

直径15-40中尺寸滚珠丝杆 0.08 0.025

直径50-100大尺寸滚珠丝杆 0.12 0.05

6.常用之预压(P2)参考值

规格 单螺帽弹簧力(KG) 双螺帽弹簧力(KG)

1605 0.1-0.3 0.3-0.6

2005 0.1-0.3 0.3-0.6

2505 0.2-0.5 0.3-0.6

3205 0.2-0.5 0.5-0.8

4005 0.2-0.5 0.5-0.8

2510 0.2-0.5 0.5-0.8

3210 0.3-0.6 0.5-0.8

1040 0.3-0.6 0.5-0.8

5010 0.3-0.6 0.8-1.2

6310 0.6-1.0 0.8-1.2

• 轴精度

丝杆外径型号\等级 C7 C10

1605 1610 2005 2505 0.04mm 0.10mm

2510 3205 3210 0.07mm 0.17

4005 4010 5010 0.10 0.20

滚珠螺杆的安装部位之精度及精度检验测试方法:

A.

(1)相对于螺纹沟面的轴线A,测定螺杆支持部位的半径方向圆周偏摆值。

(2)相对于螺杆支持部位的轴线F,测定零件安装部位的同轴度。

(3)相对于螺杆轴支持部位轴线E,测定支持部位的端面的直角度。

(4)相对于螺杆轴线G,测定螺帽的基准面或法兰的安装面的直角度。

(5)相对于螺杆轴线A,测定螺帽外缘圆周(圆筒型)的同轴度。

(6)相对于螺杆轴线C,测定螺帽外缘(平头型安装面)的平行度。

(7)螺杆轴轴线的半径方向的总偏摆值。

在此所述之精度项目是以JIS B 1191、1192为基准

B:安装部位精度测试方法:

轴径相对于螺杆支持部位的跳动.

测试时置滚珠丝杆于AA处V型垫铁上,同时让两块千分表的测头分别垂直接触轴径的圆柱表面,缓缓转动丝杆,记下两块千分表读数的变化范围,取两块表读数最大插枝,既是所要得到的偏差值,然后通过校验仪器对丝杆进行校验,通过对丝杆的压制,使这个偏差值在允许范围内即可.

附轴径相对于丝杆支撑部位的跳动允差

D.螺杆轴中心线的外径方向全跳动.

测试时置滚珠丝杆于AA处V型垫铁沙锅内,将千分表的测头在距离l5处垂直接触丝杆的圆柱表面,缓缓转动丝杆,记下表盘指针读数摆动的最大差值.要在爱规定的测量间隔重复检验,取最大读数差值.

螺杆轴中心线的外径方向全跳动

注:当l1


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