多工位加工線上鉆削加工電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)word格式(文件)
【正文】 P N?? .考慮到重力影響， Y 向電機(jī)負(fù)載較大，因此取 287yG G N?? ，所以 ? ?3 6 0 . 0 1 2 4 . 7 0 . 0 3 2 8 7 1 . 3 3 ( )2 1 . 5 0 . 9 6T N c m?? ? ????? 若不考慮啟動時(shí)運(yùn)動部件慣性的影響，則啟動力矩 ~ TT ? 取安全系數(shù)為 ，則 ? ?1 .3 3 4 .4 20 .3qT N cm?? 對于工作方式為三相六拍的三相步進(jìn)電機(jī) m ax TT ??? ?/cmN ⑶、步進(jìn)電機(jī)的最高工作頻率 m a xm a x 1000 1 0 0 0 1 1 6 6 7 ( )6 0 6 0 0 . 0 1pVf H z? ?? ? ?? 查表選用 45BF005Ⅱ型步進(jìn)電機(jī)， 電機(jī)的有關(guān)參數(shù)見表 3. 20 表 3 步進(jìn)電機(jī) 的 參數(shù) 型 號 主要技術(shù)數(shù)據(jù) 外形尺寸()mm 步距角 ?? 最大靜轉(zhuǎn)距 ? ?Ncm 最高空載啟動頻率( /steps ) 相數(shù) 電壓 電流 ()A 外徑 長度 軸徑 45BF005Ⅱ 3000 3 27 45 58 4 蝸桿與滾珠絲杠配合 普通圓柱蝸桿可分為阿基米德蝸桿 (ZA 蝸桿 )、漸開線蝸桿 (ZI 蝸桿 )、法向直廓蝸桿 (ZN 蝸桿 )和 錐面 包絡(luò)圓柱蝸桿 (ZK 蝸桿 )等四種 . 滾珠絲杠與蝸桿聯(lián)接，蝸桿一頭安裝鉆頭。 第一道工序?yàn)殂@光孔，深度 L 為 20mm， 有上式計(jì)算公式 得 1041 ?? LN =50（轉(zhuǎn)） 。 23 六 ．總結(jié) 經(jīng)過這三周的時(shí)間，在老師和同組人和其他同學(xué)的指導(dǎo)和合作幫助下，這個(gè)PLC 課程設(shè)計(jì)終于完成了 .總結(jié)這階段，我收獲很 多 .以前光只靠在書本上和老師課堂上講的是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不行的，理論知識只有在不斷的實(shí)踐和鍛煉中才能上升為自己頭腦中的所學(xué)，所用 .為此向老師問了好久 .特別是我們要用到步進(jìn)電機(jī)，課堂上沒有講過，我們從圖書館借來書本仔細(xì)研究，最終寫出了計(jì)算過程，這說明要求我們在遇到新事物的時(shí)候不要懼怕，知難而上，克服困難，不會的查詢資料，請教老師和同學(xué)，要充分利用圖書館豐富的資源 .這次課程設(shè)計(jì)給我留下了很深的印象同時(shí)也讓我從中學(xué)到了以后我們對待學(xué)習(xí)和工作該有的態(tài)度 . 參考書目 。步進(jìn)電機(jī)控制滾珠絲杠旋轉(zhuǎn)，蝸桿轉(zhuǎn)動 50 圈時(shí)，霍爾傳感器發(fā)出信號給限位開關(guān)， SQ2 發(fā)出信號給 PLC，快退接觸器 KM4 得電，鉆頭由工進(jìn)變?yōu)榭焱耍嘶氐皆恢脮r(shí)限位開關(guān) SQ3 發(fā)出信號給 PLC,步進(jìn)電機(jī)停止移動，鉆頭停止移動。 蝸桿的材料與選擇如下所述： 表 4 常用蝸桿材料表 材料類型與牌號 熱處理 齒面硬度 齒面粗糙度 Ra/μ m 適用場合 滲碳鋼 20Cr,20CrMnTi 12CrNi3A,20CrNi等 滲碳淬火 58～ 63HRC ～ 重要、高速、大 功率傳動 表面淬火鋼 42iMn,40CrNi,40Cr 37SiMn2MoV,35CrMo,45 表面淬火 45～ 55HRC ～ 較重要、高速、 大功率傳動 氮化鋼 38CrMoA1A 滲氮 850HV ～ 重要、高速、大 功率傳動 調(diào)質(zhì)鋼 45 調(diào)質(zhì) 270HBS 不重要、高速、 大功率傳動 鉆削深度計(jì)算 設(shè)定工件鉆削深度為 Lmm,則 滾珠絲杠轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)數(shù) tLN? ，由上述計(jì)算所得t= 4LN? （ 轉(zhuǎn) ） ，鉆頭旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù) N1= 10?N 。單一的慣性負(fù)載和單一的摩擦負(fù)載是不存在的。電機(jī)的步距角應(yīng)等于或小于此角度。這種步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用最為廣泛。 6） 滾珠絲杠的 選擇計(jì)算 滾珠絲杠的選擇計(jì)算 負(fù)荷包括鉆削力及運(yùn)動部件的重量所引起的進(jìn)給抗力 .應(yīng)按鉆削時(shí)的情況計(jì)算 . 1. 最大動負(fù)載 Q的計(jì)算 3 HQ L f f P?? 查表得系數(shù) 1f?? ， 1Hf ? ，壽命值 66010nTL? 設(shè)定使用壽命時(shí) 間 T=15000h，初選絲杠螺距 t=4mm，得絲杠轉(zhuǎn)速 m a x1000 1 0 0 0 1 2 5 0 ( / m in )4Vnrt ?? ? ? 所以 66 0 2 5 0 1 5 0 0 0 22510L ???? X向絲杠牽引力 f G? 當(dāng) ? ?向?qū)к壥艿妮d荷當(dāng)量摩擦系數(shù)，當(dāng) XGf x ???? 1. 41 4 0. 01 24 0 3. 39 ( )N? ? ? ? Y向絲杠牽引力 1 .4 1 41 .4 1 4 0 .0 1 2 8 7 4 .0 6 ( )yyP f G N?? ? ? ?當(dāng) 所以最大動負(fù)荷 X向 3 22 5 1 1 3. 39 20 .6 ( )xQN? ? ? ? ? ? ?向?qū)к壥艿妮d荷YG y ?? 16 Y向 3 2 2 5 1 1 4 .0 6 2 4 .7 ( )yQN? ? ? ? ? 查表，取滾珠絲杠公稱直徑 0 10d mm? ，選用滾珠絲杠螺母副 的型號為 SFK1004，其額定動載荷為 390N，符合要求 . 2． 滾珠絲杠螺母副幾何參數(shù)計(jì)算 表 2 滾珠絲杠螺母副幾何參數(shù) 名 稱 符 號 計(jì)算公式和結(jié)果 螺 紋 滾 道 公稱直徑 0d 10mm 螺距 t 4 mm 接觸角 ? 45 鋼球直徑 qd 2 mm 螺紋滾道法面半徑 R 2 4qRd??mm 偏心距 e ? ?/ 2 sin 0 .0 3qe R d ?? ? ?mm 螺紋升角 ? 0a rc 7 .2 6ttg d? ??? 螺 桿 螺桿外徑 d ? ?0 ~ d d? ? ? 螺桿內(nèi)徑 ld 0 2 2 7 .9 8ld d e R? ? ? ? 螺桿接觸直徑 zd 0 c os 8. 59zqd d d ?? ? ? 螺 母 螺母螺紋外徑 D 0 2 2 12. 02D d e R? ? ? ? 螺母內(nèi)徑（外循環(huán)） 1D ? ?10 0. 2 ~ 0. 25 5 10 .5qD d d? ? ? 3． 傳動效率計(jì)算 7 . 2 6 0 . 9 7 3( ) ( 7 . 2 6 0 . 2 )tg tgtg tg?? ??? ? ??? 式中： ? —— 摩擦角； ? —— 絲杠螺紋升角 . 17 4． 穩(wěn)定性驗(yàn)算 由于絲杠兩端采用止推軸承，故不需要穩(wěn)定性驗(yàn)算 . 步進(jìn)電機(jī)的選用 步進(jìn)電動機(jī)又稱脈沖電動機(jī)或?yàn)殡A躍電動機(jī)，目前，隨著電子技術(shù)，控制技術(shù)以及電動機(jī)本體的發(fā)展和變化，傳統(tǒng)的電機(jī)分類的間界面越來越模糊；步進(jìn)電動機(jī)的傳動定義為：根據(jù)輸入的脈沖信號，每改變一次勵磁狀態(tài)就前進(jìn)一定角落，若不改變勵磁狀態(tài)則保持一定的狀態(tài)而靜止；廣義的定義為，步進(jìn)電動機(jī)是一種受電脈沖信號控制的無刷式直 流電動機(jī)，也可看作是在一定頻率范圍內(nèi)轉(zhuǎn)速與控制脈沖頻率同步的電動機(jī) . 步進(jìn)電動機(jī)的機(jī)理是基于最基本的電磁鐵作用，其原始模型起源于 1830 年至 1860 年間 .在 20 世紀(jì) 60 年代后期，隨著永磁材料的發(fā)展，各種實(shí)用型的步進(jìn)電動機(jī)應(yīng)運(yùn)而生，半導(dǎo)體的發(fā)展使得步進(jìn)電動機(jī)得到了廣泛的應(yīng)用 .我國的步進(jìn)電動機(jī)開始于 21世紀(jì) 50年代后期，其發(fā)展過程大致經(jīng)歷了四個(gè)階段：第一階段從 50年代
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