【正文】 1,SQ1 動(dòng)作輸出信號(hào)給 PLC. 有關(guān)限位開(kāi)關(guān) SQ3 的說(shuō)明 限位開(kāi)關(guān) SQ3 用于鉆頭快速退回到原始位置時(shí)，發(fā)出信號(hào)給 PLC控制鉆頭停止移動(dòng)，其型號(hào)選擇及工作原理如上文限位開(kāi)關(guān) SQ1. 有關(guān)限位開(kāi)關(guān) SQ2 的說(shuō)明 ： 限位開(kāi)關(guān) SQ2 用于鉆頭鉆削到預(yù)定深度時(shí)，其動(dòng)作輸出信號(hào)給 PLC 控制鉆頭快速退回 .通過(guò)步進(jìn)電機(jī) 驅(qū) 動(dòng) 滾珠 絲杠 轉(zhuǎn)動(dòng)從而帶動(dòng)鉆頭旋 轉(zhuǎn)，設(shè)定工件需要鉆削的深度值，通過(guò)計(jì)算 滾珠 絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)數(shù)計(jì)算出鉆頭鉆削工件是否到達(dá)預(yù)定深度 . 滾珠絲杠的 介紹、選擇及 計(jì)算 說(shuō)明 1） 滾珠絲杠是將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)，或?qū)⒅本€運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的理想的產(chǎn)品。 要是開(kāi)啟的時(shí)間短或開(kāi)和關(guān)的時(shí)間不多時(shí)，則選常閉型。 三、根據(jù)壓力參數(shù)選擇電磁閥的：原理和結(jié)構(gòu)品種 公稱壓力：這個(gè)參數(shù)與其它通用閥門(mén)的含義是一樣的，是根據(jù)管道公稱壓力來(lái)定。 9 二、根據(jù)流體參數(shù)選擇電磁閥的：材質(zhì)、溫度組 腐蝕性流體：宜選用耐腐蝕電磁閥和全不銹鋼；食用超凈流體：宜選用食品級(jí)不銹鋼材質(zhì)電磁閥。 （ 3） 先導(dǎo)式電磁閥 ： 原理：通電時(shí)，電磁力把先導(dǎo)孔打開(kāi)，上腔室壓力迅速下降，在關(guān)閉件周圍形成上低下高的壓差，流體壓力推動(dòng)關(guān)閉件向上移動(dòng)，閥門(mén)打開(kāi)；斷電時(shí)，彈簧力把先導(dǎo)孔關(guān)閉，入口壓力通過(guò)旁通孔迅速腔室在關(guān)閥件周圍形成下低上高的壓差，流 體壓力推動(dòng)關(guān)閉件向下移動(dòng)，關(guān)閉閥門(mén)。 特點(diǎn)：在真空、負(fù)壓、零壓時(shí)能正常工作，但通徑一般不超過(guò) 25mm。 8)多軸鉆床 ：立體鉆床，有多個(gè)可用鉆軸，可靈活調(diào)節(jié)。 4)銑鉆床：工作臺(tái)可縱橫向移動(dòng)，鉆軸垂直布置，能進(jìn)行銑削的鉆床。鉆床可分為下列類型： 1)臺(tái)式鉆床：可安放在作業(yè)臺(tái)上，主軸垂直布置的小型鉆床。 五 、 調(diào)試過(guò)程及結(jié)果 ............................................................................ 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 參數(shù)分析 ................................................................................ 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 二 、總體 設(shè)計(jì)方案 ................................................................................ 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 設(shè)計(jì) 要求 ................................................................................ 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 課題 要求 ................................................................................ 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 選擇機(jī)型 ................................................................................ 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 程序設(shè)計(jì)內(nèi)容 ......................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 六、總結(jié) ………………………………………………………………………………………… ..19 參考文獻(xiàn) ........................................................................................................................ 20 3 緒 論 一．課程設(shè)計(jì)的目的 《機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)是大學(xué)生在完成《機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)》等專業(yè)課學(xué)習(xí)后 ,進(jìn)行綜合性實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，總的目的是在老師的指導(dǎo)下 ,使學(xué)生通過(guò)課程設(shè)計(jì) ,對(duì)所學(xué)課程理論知識(shí)進(jìn)行一次系統(tǒng)的回顧檢查復(fù)習(xí)和提高 ,并運(yùn)用所學(xué)理 論 ,通過(guò)調(diào)研 ,設(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)電控制方面的課題 ,受到從理論到實(shí)踐應(yīng)用的綜合訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立運(yùn)用所學(xué)理論解決具體問(wèn)題的能力 . 二． 課 題的來(lái)源及現(xiàn)實(shí)意義 鉆床系指主要用鉆頭在工件上加工孔的機(jī)床。 2)立式鉆床：主軸箱和工作臺(tái)安置在立柱上，主軸垂直布置的鉆床。 5)深孔鉆床：使用特制深孔鉆頭，工件旋轉(zhuǎn)，鉆削深孔的鉆床。 鉆床的 加 工特點(diǎn)：加工過(guò)程中工件不動(dòng)，讓 刀具 移動(dòng)，將刀具中心對(duì)正孔中心，并使刀具轉(zhuǎn)動(dòng) (主運(yùn)動(dòng) )。 （ 2）分步直動(dòng)式電磁閥： 原理： 它是一種直動(dòng)和先導(dǎo)式相結(jié)合的原理，當(dāng)入口與出口沒(méi)有壓差時(shí)，通電后，電磁力直接把先導(dǎo)小閥和主閥關(guān)閉件依次向上提起，閥門(mén)打開(kāi)。 特點(diǎn)： 流體壓力范圍上限較高，可任意安裝 （需定制）， 但必須滿足流體壓差條件。 高溫流體：要選擇采用耐高溫的電工材料和密封材料制造的電磁閥，而且要選擇活塞式結(jié)構(gòu)類型的。 工作壓力：如果工作壓力低則必須選用直動(dòng)或分步直動(dòng)式原理；最低工作壓差在 以上時(shí)直動(dòng) 式、分步直動(dòng)式、先導(dǎo)式均可選用。 但是有些用于安全保護(hù)的工況，如爐、窯火焰監(jiān)測(cè)，則不能選常開(kāi)的，應(yīng)選可長(zhǎng)期通電型。 2） 滾珠絲杠由螺桿、螺母和滾珠組成。 4） 滾珠絲杠 的特點(diǎn)： 1． 與滑動(dòng)絲杠副相比驅(qū)動(dòng)力矩為 1/3 由于滾珠絲杠副的絲杠軸與絲杠螺母之間有很多滾珠在做滾動(dòng)運(yùn)動(dòng) ,所以能得到較高的運(yùn)動(dòng)效率。 3． 微進(jìn)給可能 滾珠絲杠副由于是利用滾珠運(yùn)動(dòng) ,所以啟動(dòng)力矩極小 ,不會(huì)出現(xiàn)滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)那樣的爬行現(xiàn)象 ,能保證實(shí)現(xiàn)精確的微進(jìn)給。滾珠絲杠副的承載能力用額定動(dòng)載荷或額定靜載荷來(lái)表示 , 在加工中心的設(shè)計(jì)中一般按額定動(dòng)載荷來(lái)確定滾珠絲杠副的尺寸規(guī)格 , 對(duì)細(xì)長(zhǎng)而又承受壓縮載荷的滾珠絲杠作壓桿穩(wěn)定性核算 。 對(duì)全閉環(huán)系統(tǒng) , 需核算其諧振頻率。 按額定動(dòng)載荷初步確定滾珠絲杠規(guī)格 滾珠絲杠副設(shè)計(jì)時(shí)一般按額定動(dòng)載荷來(lái)確定滾珠 絲杠副的尺寸規(guī)格。在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家 80年代已被淘汰；混合式步進(jìn)是指混合了永磁式和反應(yīng)式的優(yōu)點(diǎn)。一旦三大要素確定，步進(jìn)電機(jī)的型號(hào)便確定下來(lái)了。 2. 靜力矩的選擇 步進(jìn)電機(jī)的動(dòng)態(tài)力矩一下子很難確定，我們往 往先 確定電機(jī)的靜力矩。一般情況下，靜力矩應(yīng)為摩擦負(fù)載的 23倍內(nèi)好，靜力矩一旦選定，電機(jī)的機(jī)座及長(zhǎng)度便能確定下來(lái)（幾何尺寸） 3. 電流的選擇 靜力矩一樣的電機(jī)，由于電流參數(shù)不同，其運(yùn)行特性差別很大，可依據(jù)矩頻特性曲線圖，判斷電機(jī)的電流（參考驅(qū)動(dòng)電源、及驅(qū)動(dòng)電壓） 步進(jìn)電機(jī)的參數(shù)： ⑴． 步進(jìn)電機(jī)的步距角 b? 取系統(tǒng)脈沖當(dāng)量 1 /p mm ste p? ? ，初選步進(jìn)電機(jī)步距角 ? ? . ⑵． 步進(jìn)電機(jī)啟動(dòng)力矩的計(jì)算 設(shè)步進(jìn)電機(jī)等效負(fù)載力矩為 T，負(fù)載力為 P，根據(jù)能量守恒原理，電機(jī)所做的功與負(fù)載力做功有如下關(guān)系 19 T Ps??＝ 式中： ? —— 電機(jī)轉(zhuǎn)角； s —— 移動(dòng)部件的相應(yīng)位移； ? —— 機(jī)械傳動(dòng)效率 . 若取 b??? ，則ps ??，且 SP P G??? ，所以 ? ?36 ()2pSbPGT N cm???? ??? 式中： SP —— 移動(dòng)部件負(fù)載（ N）； G—— 移動(dòng)部件重量（ N）； zP —— 與重量方向一致的作用在移動(dòng)部件上的負(fù)載力（ N）； ? —— 導(dǎo)軌摩擦系數(shù)； b? —— 步進(jìn)電機(jī)步距角，（ rad）； T—— 電機(jī)軸負(fù)載力矩（ N/cm） 取 ?? （淬火鋼滾珠導(dǎo)軌的摩擦系數(shù)）， ?? ， SP 為絲杠牽引力，