摘要：標準三軸木工龍門銑床機械設計完成，需要對三軸的驅(qū)動系統(tǒng)和傳動機構進行選型，本文分步驟對三軸進行計算，本文以實際解決問題問目的，去除掉詳細的校核和計算過程，通過一些趨于安全的簡化，使選型計算變的清晰簡便。初步設計，Z軸采用伺服電機加滾珠絲杠驅(qū)動，X軸為橫梁，采用齒輪齒條驅(qū)動，Y軸為龍門底座，采用齒輪齒條驅(qū)動。
關鍵詞：木工機械、龍門銑床、齒輪齒條、伺服電機、行星減速機、直線導軌、滾珠絲杠。
Z軸條件：
1、 重量50kg
2、 行程：100mm
3、 加速度：0.3g
4、 精度：0.05mm.
計算：
1、 絲杠軸向負載，F(xiàn)=50*9.8*（1+0.3）+50*9.8*0.1 (重力+加速度需要的力+摩擦力)
F=686N=68.6KG，再根據(jù)軸向負載，查詢滾珠絲桿的基本動額定負荷。
推薦絲杠：R25-5T4-FSI-X-Y-0.05(X-Y為絲杠的螺紋長度和總長度)
2、 假設負載重量的偏心和滑塊上下方向的跨距接近，則滑塊的受力為：
F1=F*L1/L2/4 (L1為偏心，L2為滑塊上下跨距，4為滑塊數(shù)量)，則每個滑塊受力；
F1=686/4=171.5kg (L1約等于L2)
根據(jù)F1選擇滑塊型號：HGW20CA2R400ZAH (采用雙軌4滑塊結構都導軌長度400可根據(jù)機械設計調(diào)整。)
3、 伺服電機選型：
T*3.14*0.8*2000=686*5
T=0.68nm,考慮安全系數(shù)2，
推薦電機電機：ECMA-C10807SS(電機帶剎車)
推薦支撐座：FK20,FF20
推薦聯(lián)軸器：LC-A-040R-19B-15B
X軸條件：
負載重量：150kg；
行程：2000mm;
精度：0.2mm
移動速度：80m/min；
計算：
1、估算電機用到中慣量，130法蘭的伺服電機，估計減速機用到AF90的減速機，
減速機的輸出軸直徑：22mm。根據(jù)直徑選擇齒輪。
2、齒輪：CHMH 020 25 5 齒數(shù)：25，開孔22，節(jié)圓直徑：53.05mm
3、計算齒輪轉速：80*1000/53.05/3.14=480rpm
4、計算減速比：i=2000/480=4.17，推薦減速比：4。說明：電機的額定轉速：2000rpm.
5、計算負載慣量：J=D^2*M/4=5.305^2*150/4=1055kg.cm^2
等效慣量：J1=1055/4^2=66kg.cm^2 (負載慣量除以減速比的平方)
6、推薦電機：ECMA-E11310RS，校核慣量比：
66/8.41=7.85倍 在10倍以內(nèi)，可以選用。
清單：
齒輪：CHMH 020 25 5 1只
齒條：CHTMH 020 10 2只
電機：ECMA-E11310RS(驅(qū)動器ASD-A2-1021-F) 1套
減速機：AF90-4-K3-22(ECMA-E11310RS) 1臺
導軌：HGW25CA2R2100ZAC E1=E2=30 2根
Y軸計算：
負載重量：250kg;
速度：80m/min
精度：0.2mm
行程：5000mm
由于 采用雙電機驅(qū)動，所以單側的承重為125kg，全部采用和X軸一樣的配置。
清單：
齒輪：CHMH 020 25 5 2只
齒條：CHTMH 020 10 10只
電機：ECMA-E11310RS(驅(qū)動器ASD-A2-1021-F) 2套
減速機：AF90-4-K3-22(ECMA-E11310RS) 2臺
導軌：HGW30CA2R5440ZAC E1=E2=40 2根
成都海科技術部
川公網(wǎng)安備51012202001782