【正文】 、計時、計數(shù)和算術運算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產過程。 本系統(tǒng)簡單實 用，成本低，完全滿足系統(tǒng)的控制要求，具有很好的實用性 ,本文還將給出一些必要的系統(tǒng)設計資料，供參考之用 關鍵詞： PLC、步進電機、光柵尺 一、滑臺整體方案圖 5 二、數(shù)控滑臺的總體設計方案 滑臺設計 ——對數(shù)控滑臺而言，主要是縱橫方向兩個坐標的傳動，根據設計任務要求，決定采用點位控制，用伺服電機驅動的開環(huán)控制系統(tǒng)，這樣可以使控制系統(tǒng)簡單，成本低，調試維修容易，為確保數(shù)控系統(tǒng)的傳動精度和工作平穩(wěn)性，此工作臺采用滾珠絲杠螺母副和滾珠滾動導軌，為盡量消除齒側間隙。 —選用的滾珠絲杠精度高，并通過使用高純凈度的合金鋼并采取特殊的表面熱處理方式，使產品具有優(yōu)異的耐久性。反饋裝置 1與電動機軸相聯(lián)，發(fā)出反饋信號。圖 b 的優(yōu)點是齒輪等傳動副 3 處于半閉環(huán)之內，其傳動誤差可由反饋校正。滾珠絲桿副的摩擦角小于 1176。 滾珠絲杠副是由絲杠、螺母、滾珠等零件組成的機械元件，其作用是將旋轉運動轉變?yōu)橹本€運動或將直線運動轉變?yōu)樾D運動，它是傳統(tǒng)滑動絲杠的進一步延伸發(fā)展。 滾珠絲桿的特點主要有： （ 1） 傳動效率高 在滾珠絲桿副中，自由滾動的滾珠將力與運動在絲桿與螺母之間傳遞。所以滾珠絲桿副運動平穩(wěn)，啟動時務顫動，低速時無爬行。實踐證明，使用壽命約為普通滑動絲桿副的 4～ 10 倍，甚至更高。 （ 8）不自鎖 由于滾珠絲桿副的 摩擦角小，所以不能自鎖。為了提高剛度，還可使它在過盈的條件下工作，即可以預加載荷，或稱預緊。左、右螺母裝在一個共同的螺母體內。 滾珠絲桿的預緊是根據下述原則確定的：如在預緊后的滾珠螺母體上受一個外載荷 F，方向為向右，則右螺母 4的接觸變形（指螺母滾道 鋼珠 絲桿滾道沿接觸線的變形）加大，左螺母則減小。因此，滾珠絲桿的預加載荷的 0F，應不低于絲桿最大軸向載荷的 1/3。預加載荷往往與絲桿副的額定動載荷 aC 有一定的比例關系。 本設計采用雙螺母墊片預緊的方式。 （ 2） 結構簡單，調整片做成兩半，修磨時不需擰下螺母。 代入工作臺最快進給速度 60m/min，脈沖當量 B. 根據電機的最高運行頻率及步距角，確定電機最高轉速 計算可得 nmax=2400r/min 9 滾珠絲杠計算、選擇 i. 導程的選擇 絲桿的導程必須滿足下式 Ph0 為導程（ mm） Vmax 為工作臺運行最高速度（ mm/s）； nmax 為電機最高轉速（ r/min） 。 計算可得 Fa=。 3— P2— l2*l1 ix. 絲桿螺紋長度 ???? l1=lu+2le lu 為有效行程，為 350mm le 為余程，根據導程 PB=5mm 和下表可知 le=20mm 計算可得 l1=390mm 故絲桿螺紋的長度不得小于 390mm 加上絲桿螺母總成的一半 （螺母總長為 43mm） 得絲桿螺紋長度≥ ，在此取絲桿螺母長度為 l1=430mm。 3— P2— 500179。聯(lián)軸器主要用于兩軸之間的聯(lián)接，它也可用于軸和其它零件（卷筒、齒輪、帶輪等）之間的聯(lián)接。 幾種常用的聯(lián)軸器： 一、剛性聯(lián)軸器 剛性聯(lián)軸器不具有補償被聯(lián)接兩軸軸線的相對偏移的能力，也不具備緩沖減震性能；但剛性聯(lián)軸器的結構簡單、價格便宜。聯(lián)軸器的計算轉矩 TC（ N178。 m 滿足要求 校核聯(lián)軸器最大轉速 ： 聯(lián)軸器工作時的轉速應滿足 nmax≤ [n] [n]為聯(lián)軸器的額定轉速 nmax=2400[n]=6400 滿足要求。而步進電機的總轉角正比于所輸入的控制脈沖個數(shù)，因此可以根據伺服機構的位移量確定 PLC 輸出的脈 數(shù)： n= DL/d （ 1） 式中： DL 為伺服機構的位移量（ mm）； d為伺服機構的脈沖當量（ mm/脈沖）。因此，可以通過 PLC 輸出的方向控制信號改變硬件環(huán)行分配器的輸出順序，或經編程改變輸出脈沖的順序來改變步進電機繞組的通電順序實現(xiàn)。 根據其軌道長度表， 查上銀直線導軌技術手冊 17 表 2312 選取導軌的具體編號如下： MGN R 12 R510 E H M 技術參數(shù)查表如下圖所示： 提高導軌耐磨性措施 保證完全的液體潤滑，使?jié)櫥瑒┌涯Σ撩嫱耆指糸_。其測量輸出的信號為數(shù)字脈沖，具有檢測范圍大，檢測精度高，響應速度快的特點。由 4個光敏器件獲得的 4路光電信號分別送到 2只差分放大器輸入端，從差分放大器輸出的兩路 信號 其相位差為π /2，為得到判向和計數(shù)脈沖，需對這兩路信號進行整形，首先把它們整形為占空比為1： 1 的方波。 與本導軌配套的光柵傳感器選擇 歐姆龍區(qū)域傳感器 F3WD052A 具體參數(shù)如下： 檢測距離 3m (LONG 模式： 1～ 3m、 SHORT 模式： ～ 1m 開關 切換 )※ 出廠時為 SHORT 模式 光軸間距 25mm 光軸數(shù) 5 光軸 測量寬度 100mm 標準檢測物 φ 35mm 以上的不透明物體 光源 (發(fā)光波長 ) 紅外發(fā)光 二極管 (860nm) 電源電壓 DC12～ 24V177。 在 PLC 對步進電機的控制中 ,需要根據下面計算出 3個參數(shù) : 脈沖當量 = (步進電機步距角179。步進電機細分數(shù) )/脈沖當量 根據這 3個參數(shù) ,才能計算出相應的控制數(shù)據。工作臺循環(huán)工作過程為：工作臺起動 —向右移動工進 — 減速至換向 — 左移快速返回 — 減速至換向 — 進入正向工作狀態(tài)。 （ 4）自動循環(huán)時應按上述順序動作。其中信號回路接地和屏蔽接地又通稱為工作接地 參考文獻 1. 孫波 主編 . 畢業(yè)設計寶典 . 西安電子科技大學 出版社， 2020 2. 蔣秀珍主編 .精密機械結構設計 .清華大學出版社 .2020 3. 馮浩 王建新 趙書尚主編 .機電一體化系統(tǒng)設計 .華中科技大學出版社 .2020 4. 王昆 何小柏 汪信遠主編 .機械設計課程設計 .高等教育出版社 .1996 5. 濮良貴 紀名剛主編 .機械設計 .高等教育出版社 .2020 6. 李雪梅主編 . 數(shù)控機床 . 北京電子工業(yè)出版社， 2020 7. 馮辛安主編 .機械制造裝備設計 .機械工業(yè)出版社 .2020 8. 馮清秀 鄧星鐘編著 .機電傳動控制 .華中科技大學出版社 .2020 22 9. 電機及驅動產品規(guī)格型號一覽表 （森創(chuàng)） 10. 上銀直線導軌技術手冊 成績評定： 指導教師評語： 指導教師簽字： 2020 年 1 月 10 日 項 目 比重 評價 項目 比重 評價 開題報告 10 工作量、 工作態(tài)度 20 實踐能力 20 分析、解決 20 質 量 20 23 問題能力 創(chuàng) 新 10 得分 24 答辯記錄： 八、答辯意見及答辯成績 答辯小組教師（簽字）： 2020 年 1 月 10 日 九、總評成績： （教師評分179。 25% =