【正文】 式中 P— 驅(qū)動功率， kW； n— 工作轉(zhuǎn)速， r/min； K— 工作情況系數(shù) ，下表對于剛性聯(lián)軸器取大值，在此取 K=2。電機(jī)型號及參數(shù) [6] 表 Y 向電機(jī)主要參數(shù) 滾珠絲杠選型結(jié)果一樣，所以， X 向和 Y 向選用相同的絲杠、軸承、軸承座等一系列的零部件。加上快移時的總位移為 m? ，可以滿足點(diǎn)位控制精度 300/? 的要求。 （設(shè)溫升為 ℃ ，工作前均衡溫度場） （ 1）溫升引起的伸長量 t? t? ＝ ut lt..?? 線膨脹系數(shù) Clt ?/1011 6???? 絲杠溫升 t? ，一般取 C?5~3 螺紋有紋長度 mmlu 560? mmmmmt ?? 6 ?????? ? （ 2）絲杠全長伸長量 tZ? mmmtZ ?? 240 2 3 8 2 6 ?????? ? （ 3）預(yù)拉力 tF NFNtdF at 222 ???????? 核 （ 1）絲杠在拉壓載荷下的最大彈性位移 mFAEFls ??? 1 5 44)(4 61126m a x ?????????? （ 2）絲杠與螺母間的接觸變形 cc KF?? 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 共 39 頁 第 21 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 由表，查得大導(dǎo)程 CT1012滾珠絲杠副的接觸剛度 mNKc ?/305? 所以，快移時接觸變形量 mKF cc ?? ??? 由于采用的是組合軸承，故軸承的接觸變形可忽略不計(jì)。39。?? （導(dǎo)軌上的摩擦系數(shù)）； NmgG ???? （移動部件的重量） 0, 的切削分力為ZX FF 所以， NF a 1 2 6 8) 4 8 90( ???? ② 導(dǎo)軌摩擦力 NmgF ????? ?? 導(dǎo)軌摩擦力＋絲杠移動部件軸向載荷＝總載荷 NF a 5 7 7 54 4 2 6 8 ??? 以上為絲杠副的軸向載荷計(jì)算。 同時，所選用的伺服電機(jī)應(yīng)滿足以下條件： 2MLGD? ≤ 23 MGD 電動機(jī)額定輸出功率)2~1(0 ?? PP a WPP a ???? 滿足條件，試選電機(jī)合適。%90 ?? 所需電機(jī)功率為 WPM ? 又 ∵ MLM WTP ? 電機(jī)轉(zhuǎn)速 sr adrnM /262m i n/60 ????? ?? 電機(jī)轉(zhuǎn)矩 MNmNPTMML ??????? ? ? 又 mNTT LM ???? ? 所列參數(shù)如下 mNT M ??? ? min/2500 rnM ? 綜上，選擇小慣量直流伺服電機(jī)其主要參數(shù)如下： SZ系列電磁式直流伺服電機(jī)主要技術(shù)參數(shù) 型號 轉(zhuǎn)矩mN??310 轉(zhuǎn)速 min)/(r 功率 )(W 電壓 )(V 最大電流 )(A 總長 )(mm 外徑 )(mm 55SZ01 3000 20 24 ? SZ系列電磁式直流伺服電動機(jī)，具有體積小，重量輕，伺服性能好，力學(xué)指標(biāo)高等優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于自動控制 系統(tǒng)中作執(zhí)行元件，亦可作驅(qū)動元件。 總結(jié)： 根據(jù)計(jì)算結(jié)果可選用絲杠副型號為 500700/151 0 1 2 ???CT ，兩端支承為 FE、型的支承方式，軸承選用型號為 TVP760202 型組合軸承。 （ 3）絲杠系列的總 位移 cs ??? ?? max (215) mcs ???? a x ????? 由于 maxs? 發(fā)生在螺母處于絲杠中部處，而 c? 與螺母位置無關(guān)。 ： 兩端固定支承，絲杠不受壓縮，因而不必校核穩(wěn)定性。 ?m? 定位精度 (27) 定 位精度 =20um )51~41(39。 （ 3）確定允許的最小螺紋底徑 md2 （計(jì)算步驟參見 [12]第五版第三卷 12章） 估算絲杠允許的最大軸向變形量 m? 由表 12140中式（ 8） )41~31(39。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 共 39 頁 第 12 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 工作臺最大速度： .m i n/30m i n/3 0 0 0 060500/500m a x mmmsmmV ????? 轉(zhuǎn)速最大 2500r/min hP 滾珠絲杠導(dǎo)程： 工作臺最大速度 m in/3 0 0 0 0m a x mmV ? mmPh 12250030000 ?? 絲杠 （ 1）計(jì)算動負(fù)荷 an haj FfK KC ?? （ 22） 其中： 壽命系數(shù) : 31)500( hh LK ? （ 23） hLh 20210? )5002021 0( 31 ??hK 轉(zhuǎn)速系數(shù) : 31)( nKn ? （ 24） 23 )25 ( 31 ??nK 查表，選用兩端固定（ FF） , 可提高 X、 Y向傳動系統(tǒng)的剛度，每個軸承座內(nèi)安裝一個滾針和一對推力組合軸承。 由于本機(jī)床要求的定位精度為 mmum 300/20 ，且工作臺的最大行程為 mm500 ，移動最大速度為 ）（ m in/30/500 msm ? ；同時，設(shè)絲杠壽命 hLh /20210 ，工作可靠性%96 ；滾珠絲杠副的傳動效率可達(dá) %98~%85 [7]，傳動可逆性好，效率與正傳動幾乎相同。 Y向絲杠的選用過程同 X向。激光切割頭由兩臺直流伺服電機(jī)驅(qū)動，能在 X－ Y平面上作高速、精密掃描運(yùn)動。其中，激光器的輸出功率為 W5025? ；發(fā)射波長為 m?10600 ；輸入功率為 ? ；冷卻方式為空氣冷卻；激光頭尺寸： 。其中，所需的工件被廢料小方格包圍，剔除這些小方格之后，便可得到三維工件?？缮倒ぷ髋_支撐正在成形的工件，并在每層成形之后，降低一個材料厚度（通常為 － ），以便送進(jìn)、粘合和切割新的一層材料。原材料存儲及送進(jìn)機(jī)構(gòu)將存于其中的原材料（如底面有熱熔膠和添加劑的紙），逐步送至工作臺的上方。片材表面事先涂覆上一層熱熔膠?，F(xiàn)在，已有多種商品化的快速成形技術(shù)和快速成形機(jī)，其中最典型的有如下幾種：（ 1） 液態(tài)光敏聚合物選擇性固化（ StereoLithography Apparat , 簡稱為SLA 或 SL，直譯名為“立體平板印刷設(shè)備”）；（ 2） 薄形材料選擇性切割（ Laminated Object Manufacturing，簡稱為 LOM，直譯名為“分層物體制造”）；（ 3） 絲狀材料選擇性熔覆（ Fused Deposition Modeling，簡稱為 FDM，直譯名為“熔積成形”）；（ 4）粉末材料選擇性燒結(jié)（ Selected Laser sintering，簡稱 SLS，直譯名為“選擇性激光燒結(jié)”）；（ 5） 粉末性材料選擇性粘結(jié)；（ 6）噴墨式三維打印等。 綜上所述，伺服 電機(jī) 在許多性能方面都優(yōu)于步進(jìn)電機(jī)。 五、運(yùn)行性能不同 步進(jìn)電機(jī)的控制為開環(huán)控制，啟動頻率過高或負(fù)載過大易出現(xiàn)丟步或堵轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，停止時轉(zhuǎn)速過高易出現(xiàn)過沖的現(xiàn)象，所以為保證其控制精度，應(yīng)處理好升、降速問題。伺服電機(jī)具有較強(qiáng)的過載能力。伺服系統(tǒng)具有共振抑制功能，可涵蓋機(jī)械的剛性不足，并且系統(tǒng)內(nèi)部具有頻率解析機(jī)能（ FFT），可檢 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 共 39 頁 第 7 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 測出機(jī)械的共振點(diǎn)，便于系統(tǒng)調(diào)整 。振動頻率與負(fù)載情況和驅(qū)動器性能有關(guān)，一般認(rèn)為振動頻率為電機(jī)空載起跳頻率的一半。/131072= 秒。 伺服電機(jī)的控制精度由電機(jī)軸后端的旋轉(zhuǎn)編碼器保證。、 176。、 176。、 176?，F(xiàn)就二者的使用性能作一比較。在目前國內(nèi)的數(shù)字控制系統(tǒng)中，步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用十分廣泛。 綜合比較幾種傳動方案最后選擇絲杠螺母副傳動適合并能滿足伺服電機(jī)和工作臺的連接需要，因此傳動裝置選擇絲杠螺母副傳動。在兩根平行軸間只能用于 同向回轉(zhuǎn)的傳動；運(yùn)動是不能保持恒定的瞬時傳動比；磨損后易發(fā)生跳齒；工作時有噪聲；不宜在載荷變化很大和急速反向的傳動中應(yīng)用。齒輪齒條傳動常用于行程較大的大型機(jī)床上，可以得到較大的傳動比，易得到高速直線運(yùn)動，剛度及機(jī)械效率也高，但傳動不夠平穩(wěn)，傳動精度不高。機(jī)器的工作性能和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用也在很大的程度上決定于傳動裝置的優(yōu)劣。 RPM 設(shè)備的需求量日益增大 [1,4]。清華大學(xué)、華中理工大學(xué)、西安交通大學(xué)、南京航空航天大學(xué)等幾所高等院校及北京隆源自動化有限公司均開展了快速成形技術(shù)的研究和開發(fā)，并開始有產(chǎn)品問世。到 1980 年為止，全世界已擁有快速成形機(jī) 4259 臺快速成形制造公司約 27 個，用快速成形機(jī)對外服務(wù)的機(jī)構(gòu) 331 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 共 39 頁 第 4 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 個。 80 年代末之后，快速成形技術(shù)有了根本的發(fā)展，出現(xiàn)的專利更多，僅在 19861998 年期間，注冊的美國專利就有 274 個。其中， Zang(1964)、 Richard Meyer(1970)和Gaskin(1973) 等又提出了用一系列輪廓片形成三維地形圖模型的新方法。這種方法的原理是，將地形圖的輪廓線壓印在一系列的蠟片上 ,然后按輪廓線切割蠟片并將其粘接在一起，熨平表面，從而得到三維的地形圖。而材料科學(xué)的發(fā)展則為快速成形技術(shù)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，材料技術(shù)的每一項(xiàng)技術(shù)帶來新的發(fā)展機(jī)遇。 快速成形的特性 快速成形在成形概念上以離散／堆積成形為知道思想；在控制上以計(jì)算機(jī)和數(shù)控為基礎(chǔ)，以最大柔性為目標(biāo)。 5) 層層堆積 當(dāng)一層制造完畢后，成形機(jī)工作臺面下降一個層厚的距離，再加工新的一層，如此反復(fù)進(jìn)行直至整個原型加工完成。但從理論上講，只要將分層厚度定得合理，就能滿足零件的加工精度要求。 快速成形由以下五個部分組成： 1) CAD 模型設(shè)計(jì) 主要是解決零件的幾何造型， 因此需有較強(qiáng)的實(shí)體造型或曲面造型功能，并與后續(xù)的軟件具有良好的數(shù)據(jù)接口。 快速成形技術(shù)是由 CAD 模型直接驅(qū)動，快速制造任意復(fù)雜形狀的三位物理實(shí)體的技術(shù)。其次在歐洲、日本發(fā)展規(guī)律也很快。 產(chǎn)生于 20世紀(jì) 80 年代的快速成形技術(shù)是先進(jìn)制造技術(shù)的重要組成部分。產(chǎn)品的競爭越來越激烈， 產(chǎn)品更新周期越來越短。 20 世紀(jì)下半葉以來，隨著科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展，制造業(yè)正在經(jīng)歷一場深刻的革命。在這種形式下，傳統(tǒng)的大批量、剛性的生產(chǎn)方式及其制造技術(shù)已不 再 適應(yīng)要求，于是先進(jìn)制造技術(shù)就成為世界范圍內(nèi)的研究熱點(diǎn)，涌現(xiàn) 出 了計(jì)算機(jī)集成制造、敏捷制造、并行工程、智能制造等先進(jìn)的生產(chǎn)管理模式和凈近成形、激光加工、快速成形等先進(jìn)的成形概念和技術(shù)。在這一領(lǐng)域，美國一直處于領(lǐng)先地位，各種新工藝大都在美國最新出現(xiàn)，研究、開發(fā)的工藝種類也最多?？焖俪尚螌⒂?jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（ CAD）、計(jì)算機(jī)輔助制造（ CAM）、計(jì)算機(jī)數(shù)字控制（ CNC）、激光、精密伺服驅(qū)動系統(tǒng)和新材料等先進(jìn)技術(shù)集于一體。這種將一個復(fù)雜物理實(shí)體所需的三維加工離散成一系列二維層片的加工，是一種降維制造的思想，