【正文】 L—為精度系數(shù)，； Fm—為絲杠工作時的軸向壓力，F(xiàn)m=μm總g=40N。 機械部分設(shè)計內(nèi)容包括：確定系統(tǒng)脈沖當(dāng)量，選擇步進電機，運動部件慣性的計算，傳動及導(dǎo)向元件的設(shè)計、計算與選擇等。 選擇聯(lián)軸器時，應(yīng)根據(jù)工作要求選定合適的類型，根據(jù)軸的直徑計算轉(zhuǎn)速和扭矩，再從有關(guān)手冊中查出使用的型號，最后對某些關(guān)鍵零件做必要的驗算。考慮到電動刀架工作時轉(zhuǎn)速很高，并且是不間斷工作，穩(wěn)定也高。（1）軸承的類型本次設(shè)計中要采用的是滾動軸承。30354032Fr1Fr2 軸的受力圖（2）蝸桿軸的計算 蝸桿上的承受力： 軸向力Fa1=Ft2=2T2/d2=25360103/420=（） 徑向力Fr1=Ft2tanαt= （） 圓周力Ft1=Ft2tanγ載荷的大小、方向、性質(zhì)及其分布狀態(tài)，軸上零件的數(shù)量及安裝位置、定位方法等都是軸結(jié)構(gòu)形狀的影響因素（1）蝸桿軸的設(shè)計 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計要確定軸的外形和結(jié)構(gòu)尺寸。 表1步進電機參數(shù)型號 主要技術(shù)參數(shù)外形尺寸/mm重量/(KN)步矩角/(176。 T—電機軸負載力矩，N．cm. 取μ=，η=，PZ=500N。b,則S=δb，且P=Pz+μ(G+W2),所以T=[Pz+μ(G+W)] （）式中 G—轉(zhuǎn)動部件負載，N。設(shè)步進電機等效負載力矩為T,負載力為P，根據(jù)能量守恒原理，電機做的功與負載力做的功關(guān)系如下：TΦ要計算機械系統(tǒng)的負載轉(zhuǎn)矩可以確保電機的矩頻特性能滿足機械負載并有可以有余量。=20/360=1/18r/s （） 根據(jù)系統(tǒng)總傳動比為360，可得n電機=n渦輪*360=(1/18)*360=20r/s （）（3）分度精度工作臺的分度精度是通過步進電機的轉(zhuǎn)速和系統(tǒng)地總傳動比來確定，系統(tǒng)的總傳動比為360，即可得步進電機的最小分度精度為90度，即步進電機的每次旋轉(zhuǎn)的度數(shù)為90度的倍數(shù)。箱體還可以通過潤滑劑來實現(xiàn)各種零件的潤滑、安全保護和密封作用，既可以很好的讓操作員的人生安全得到保障，又能夠使箱體內(nèi)的零件盡可能的少受外界環(huán)境的影響，并有一定隔振、隔熱作用。數(shù)控工作臺的應(yīng)用非常多，而數(shù)控工作臺像自動分度旋轉(zhuǎn)工作臺的研究必然有著其實際的意義。 發(fā)展前景近幾十年以來，各個跨國公司推動的產(chǎn)品全球化發(fā)展使得國際分工和國際貿(mào)易格局發(fā)生額改變，加工貿(mào)易成為全球化產(chǎn)業(yè)發(fā)展的要求。闡述了整個系統(tǒng)的控制原理。學(xué)號 14113500469畢業(yè)設(shè)計（論文）題目：小型數(shù)控鉆床旋轉(zhuǎn)平移工作臺控制系統(tǒng)設(shè)計作者： 何強 屆別： 2015屆院別： 機械工程學(xué)院 專業(yè)： 機械電子工程指導(dǎo)教師： 余曉峰 職稱： 副教授完成時間： 2015/4/25摘要在機械加工行業(yè)中，旋轉(zhuǎn)平移鉆床工作臺使用量很大，為了提高加工效率，保證加工精度，必須對鉆床工作臺進行數(shù)控化改進。對控制系統(tǒng)部分，本文闡述了用單片機控制交流伺服電機以實現(xiàn)鉆床工作臺旋轉(zhuǎn)、平移過程。 從中國數(shù)控分度回轉(zhuǎn)工作臺產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告可以大致了解世界數(shù)控分度回轉(zhuǎn)工作臺產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷程，該報告有力的說明了中國的數(shù)控分度回轉(zhuǎn)工作臺產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀也指出了和西方發(fā)達工業(yè)國家在此方面的差距，并且提出了“新型數(shù)控分度回轉(zhuǎn)工作臺產(chǎn)業(yè)”概念，這是之前沒有出現(xiàn)過得，此份研究報告從“以人為本”、 環(huán)境友好、科技創(chuàng)新和面向未來四個方面闡述了“新型數(shù)控分度回轉(zhuǎn)工作臺產(chǎn)業(yè)”內(nèi)涵，對中國的行政和四大都市圈的數(shù)控分度回轉(zhuǎn)工作臺產(chǎn)業(yè)發(fā)展進行了全賣弄的研究。分度旋轉(zhuǎn)工作臺作為數(shù)控機床中的幾個非常大的部分，研究其設(shè)計、制造過程是非常有實際要的工程應(yīng)用價值。I/O接口電路單片機驅(qū)動器電動機電動機電動機X向平移Y向平移旋轉(zhuǎn)運動鍵盤顯示器 工作臺流程圖3 旋轉(zhuǎn)工作臺傳動系統(tǒng)設(shè)計自動分度旋轉(zhuǎn)工作臺箱體起著支撐并包容各種傳動零件，如齒輪、軸、蝸桿、渦輪、軸承等零件，使它們能夠正常運動情況下可以達到相關(guān)的運動精度。 為了保證工作臺分度精度，傳動比需要很大，同時為了保證結(jié)構(gòu)尺寸，蝸桿傳動比設(shè)定在120，齒輪傳動比可以設(shè)定為3，那么傳動系統(tǒng)的總傳動比為120*30=360.（2）最大旋轉(zhuǎn)速度 工作臺的最大旋轉(zhuǎn)速度為20度/秒；即ω渦輪ω工作臺=20rad/s （）n渦輪=ω渦輪/360。選擇步進電動機時候，要想讓工作臺所需的脈沖當(dāng)量得到保障，步進電動機的輸出功率大于負載所需要的功率這一點是前提條件，這一點必須得到保證。b=3度。 若取Φ=θ μ—摩擦系數(shù)； θb—步進電機步矩角，rad。步進電機最高轉(zhuǎn)速nmax電機≥1200r/min，步進電機最高頻率fmax電機≥2400step/s，步進電機最大轉(zhuǎn)矩Tmax=,選擇的步進電機型號參數(shù)如下表31所示。軸的強度和剛度決定其工作能力，在快速運轉(zhuǎn)時取決于其振動穩(wěn)定性。從經(jīng)濟實用方面考慮，碳素鋼使用廣泛，并且對應(yīng)力集中的敏感性較小， 45碳素鋼是廣泛被應(yīng)用并且比較經(jīng)濟的類型；故軸設(shè)計選用的材料為經(jīng)過正火處理的45鋼。在此選型后要考慮驗算軸承的承載能力以及與軸承的安裝、調(diào)整、潤滑、密封等有關(guān)的“軸承裝置設(shè)計”問題。本次設(shè)計中齒輪傳動采用的是直齒圓柱齒輪傳動，無軸向力存在，所以軸承選用主要考慮的是蝸桿傳動。在高速重載的動力傳動中要求聯(lián)軸器有緩沖、減震和提高軸系動態(tài)性能的作用。根據(jù)電機轉(zhuǎn)速n電機=1200r/min,電機的最大轉(zhuǎn)矩Tmax=，而小齒輪所在的軸d=22mm,電機軸徑d電機=22mm,根據(jù)凸緣聯(lián)軸器參數(shù)表選得對中環(huán)凸緣聯(lián)軸器型號為GYH2 5238/2222。旋轉(zhuǎn)工作臺的質(zhì)量： m1=103=316kg （）X向拖板與Y向拖板所謂材料為HT150，尺寸為： 長寬高=500mm500mm80mm, （）上、下拖板總質(zhì)量為： m2=2103=288kg （）初步取導(dǎo)軌座尺寸為： 長寬高=800mm500mm120mm （）則其質(zhì)量為： m3=103=345kg （）旋轉(zhuǎn)工作臺右端蓋質(zhì)量： m4=103= （）工作臺總質(zhì)量為： m=m1+m2+m3+m4=963kg （）考慮到夾具、電動機等其他因素，取m總=1000kg。假設(shè)滾動絲杠能工作6年，每年365天，每天工作8小時，則 Lh=63658=17520h （） 代入數(shù)據(jù)得： Ca′=1123N查滾珠絲杠型號表可知：選SFU20054，其公稱直徑為25mm,導(dǎo)程為5mm，動載荷分別問1130N和2380N。 d=16103mm l= （）可得： J1==104（kgm2） （）②工作臺、工件、夾具、支撐坐等折算到電機軸上的轉(zhuǎn)動慣量： J2=()2m總106=104（kgm2） （）其中，m總為總質(zhì)量（kg），p為絲杠導(dǎo)程（mm）③電機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量小得場合，可忽略不計。考慮到防塵問題，所以選用兩面帶防塵蓋型的軸承。