數(shù)控機(jī)床橫向伺服進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)(存儲(chǔ)版)
【正文】 削 速 度 v= 50 100 200 300 400 500 vPZk = 主 偏 φ = 30176。 10176。 n1， n2—— 軸向載荷 maxF ， minF 作用下的轉(zhuǎn)速 (r/min)。所以設(shè)計(jì)中采用兩端固定的支承方式 [9]。 4) 絲杠本身的拉壓剛度： 對(duì)絲杠支承組合方式為兩端固定的方式： 61 0 /s A E lK N ma l a ??????????? () 式中 A—— 絲杠最小橫截面， 222 ()4A d mm??； E—— 材料的彈性模量， E=? 1011(N/m2)； l—— 兩支承間距 (m)； a—— 螺母至軸向固定處的距離 (m)。 m2)。再作上述驗(yàn)算，直至滿足要求為止。 3） .微處理器控制器幾邏輯門(mén)陣列。 一、選型原則： ：選型 的目是是為滿足整機(jī)的設(shè)計(jì)需要，從而滿足生產(chǎn)的需要。 加工精度要求很高的高檔機(jī)床才選用全閉環(huán)和混合閉環(huán)。 該電機(jī)采用自冷式，防護(hù)等級(jí)為 IP64IP67。 GK605≤60dB(A)。通過(guò)這次 畢業(yè)論文 設(shè)計(jì)使我明白了自己原來(lái)知識(shí)還比較欠缺。由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不 周全的地方，如果沒(méi)有老師的督促指導(dǎo)，以及一起工作的同學(xué)們的支持，想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)是難以想象的。 在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)成了我獨(dú)立工作的能力，樹(shù)立了對(duì)自己工作能力的信心，相信會(huì)對(duì)今后的工作、學(xué)習(xí)、生活 有非常重要的影響，而且大大提高了動(dòng)手的能力，使我充分體會(huì)到了在創(chuàng)造過(guò)程中探索的艱難和成功的喜悅，雖然這個(gè)設(shè)計(jì)做的額不太好，但是在設(shè)計(jì)過(guò)程中所學(xué)到的東西是這次 畢業(yè)論文 設(shè)計(jì)的最大收獲和財(cái)富，使我終身受益。 GK618≤ 76dB(A)。時(shí) R≤ 250Ω 備選 :熱敏開(kāi)關(guān) 安裝型式 護(hù)保等級(jí) 冷 卻 表面漆 ● IMB5 備選： IMV IMV IMB35 ● IP64 備選： IP 6 IP67 ●自然冷卻 ●灰色無(wú)光漆 備選：根據(jù)用戶需要 軸 承 徑向軸密封 ●雙面密封 深溝球軸承 ●驅(qū)動(dòng)端裝軸密封圈 軸 伸 ●標(biāo)準(zhǔn)型： a型 光軸、無(wú)鍵 備選： b型 有鍵槽、帶鍵、或根據(jù)要求定制詳見(jiàn)軸伸標(biāo)準(zhǔn)圖 振動(dòng)等級(jí) 旋轉(zhuǎn)精度 ● N級(jí) 備選： R級(jí)， S級(jí) ● N級(jí) 備選： R級(jí)， S級(jí) 噪 音 GK603≤ 55dB(A)。 要根據(jù)負(fù)載的情況選擇，計(jì)算公式為 Nm 其中： F— 進(jìn)給方向的切削力 (N)； ML— 工件和工作臺(tái)總質(zhì)量 (Kg)； μ — 導(dǎo)軌的磨擦系數(shù)； η — 傳動(dòng)總效率； Z1— 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)輸出軸齒數(shù)； Z2— 滾珠絲杠軸端齒輪數(shù)； ｈ — 滾珠絲杠導(dǎo)程。 加工精度要求不高的簡(jiǎn)易機(jī)床一般用開(kāi)環(huán)控 制系統(tǒng)。 數(shù)控機(jī)床進(jìn)給交流 伺服驅(qū)動(dòng)器的選型 進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置的選型 進(jìn)給系統(tǒng)的選型是以數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)要求為基礎(chǔ)，與數(shù)控裝置的選型有密切的關(guān)系，機(jī)床的各軸的進(jìn)給速度、整機(jī)的加式精度、加工范圍、傳動(dòng)方式等都直接對(duì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的性能提出了要求。 可分為永磁交流同步伺服電動(dòng)機(jī)，永磁無(wú)刷直流伺服電機(jī)、感應(yīng) 伺服電機(jī)及磁阻式伺服電機(jī)； 2） .PWM功率逆變器。 （ 3）根據(jù)具體共走要求，對(duì)于結(jié) 構(gòu)尺寸，循環(huán)方式，調(diào)隙方法及傳動(dòng)效率等方面進(jìn)行初選，并從初選的幾個(gè)型號(hào)中選出比較合適的名義直徑 D0，螺距 Ph，滾珠工作圈數(shù) j，滾珠列數(shù) k等，再確定某一型號(hào)。 m2)； JZ—— 絲杠上傳動(dòng)件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 (kg 2) 軸承的接觸剛度可查軸承型 號(hào)樣本。（查表得：數(shù)控機(jī)床： Th=15000。 m a x 1 m in 212 8 8 8 .9 4 / m inmn t n tnrtt???? 3) 估計(jì)工作臺(tái)質(zhì)量及工作臺(tái)承重 刀架質(zhì)量： 1 150 1470GN? ? ? 滑板： 392 4 0 0 2 0 0 8 0 7 .8 5 1 0 9 .8 1 1 0 5 2 0?? ? ? ? ? ? ? ? 總質(zhì)量： 12 1 4 7 0 5 2 0 2 0 0 0G G G N? ? ? ? ? 4) 確定絲杠的等效負(fù)載 工作負(fù)載是指機(jī) 床工作時(shí)，實(shí)際作用在滾珠絲杠上的軸向壓力，它的數(shù)值可用進(jìn)給牽引力的試驗(yàn)公式計(jì)算。 +10176。這些系數(shù)在下列條件下制定：刀片材料為硬質(zhì)合金，工件材料為碳素結(jié)構(gòu)鋼， 275 /b? ? 公 斤 力 毫 米， 50 /v? 米 分 ， 45?? ， 10??? ，0?? ，后刀面磨損限度 ? 毫 米，切削時(shí)不用冷卻液，車(chē)削外圓。 PZC 大表示工件材料的加工性差； PZC 小表示工件材料的加工性好。以降低成本，提高性價(jià)比。 ③ .半閉環(huán)伺服系統(tǒng)的工作原理和閉環(huán)伺服系統(tǒng)相似，只是位置檢測(cè)器不是 安裝在工作臺(tái)上，而是安裝在伺服電動(dòng)機(jī)的軸上。 ① .開(kāi)環(huán)控制 (Open loop control system )指調(diào)節(jié)系統(tǒng)不接受反饋的控制，只控制輸出 ,不計(jì)后果的控制。綜上所述，比較模擬伺服系統(tǒng)與數(shù)字伺服系統(tǒng)，可以總結(jié)出以下特點(diǎn)： ① 在模擬控制伺服系統(tǒng)中，各處的信號(hào)都是連續(xù)的模擬信號(hào)；而數(shù)字伺服控制系統(tǒng)中，除了含有連續(xù)模擬信號(hào)外，還含有離散信號(hào)、數(shù)字信號(hào)等多種信號(hào)。 圖 21 模擬伺服控制系統(tǒng)的組成原理框圖 圖 22 數(shù)字伺服控制系統(tǒng)的組成原理框圖 圖 21中所示為由電流環(huán)、速度環(huán)、位置環(huán)所構(gòu)成的三環(huán)位置伺服控制系統(tǒng)。模擬式伺服控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度受到位置檢測(cè)元件和運(yùn)算放大器的精度限制，通常只能達(dá)到角分（ 39。在機(jī)電設(shè)備中，伺服系統(tǒng)具有重要的地位，被廣泛地應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)、國(guó)防、機(jī)器人 等的各個(gè)領(lǐng)域。 隨著微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和伺服控制技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控機(jī)床的伺服系統(tǒng)已開(kāi)始采用高速、高精度的全數(shù)字伺服系統(tǒng)。 2. 數(shù)控機(jī)床進(jìn)給（直流、交流） 伺服驅(qū)動(dòng)器的選型 3. 數(shù)控機(jī)床進(jìn)給（直流、交流） 伺服 驅(qū)動(dòng)器主電路及輔助電路 設(shè)計(jì) 與選型 。 2. 確定脈沖當(dāng)量 。 畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容 1. 系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方式的確定。 5. 進(jìn)給伺服系統(tǒng)傳動(dòng)計(jì)算 。 電機(jī)應(yīng)具有大的較長(zhǎng)時(shí)間的過(guò)載能力，以滿足低速大轉(zhuǎn)矩的要求。數(shù)字伺服系統(tǒng)采用了許多新的控制技術(shù)和改進(jìn)伺服性能的措施，使控制精度和品質(zhì)大大提高[4]。它們不僅能完成轉(zhuǎn)動(dòng)控制、直線運(yùn)動(dòng)控制，而且能依靠多套伺服系統(tǒng)的配合，完成復(fù)雜空間曲線的運(yùn)動(dòng)控制，如仿型機(jī)床的加工軌跡、機(jī)器人手臂關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)控制等。 從另一方面來(lái)看，自動(dòng)控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展也為伺服控制系統(tǒng)的數(shù)字化提供了必須的基礎(chǔ)。從圖中可以看出，在模擬伺服系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，將模擬控制的控制功能用數(shù)字計(jì)算機(jī)來(lái)代替，作為數(shù)字控制器，這就構(gòu)成了計(jì)算機(jī)控制的數(shù)字伺服控制系統(tǒng)。 ③ 在模擬伺服控制系統(tǒng)中，一般一個(gè)控制器占用一套控制設(shè)備，控制一個(gè)回路；而在數(shù)字伺服控制系統(tǒng)中，由于數(shù)字控制器具有高速運(yùn)算能力，一個(gè)控制器可 以包含多個(gè)數(shù)字控制程序，可以采用分時(shí)控制的方式，同時(shí)控制多個(gè)回路。所以一般僅用于可以不考慮外界影響，或 慣性小，或精度要求不高的一些經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床。在負(fù)載較大的大型伺服系統(tǒng)中常采用液壓伺服馬達(dá)，而在中小型伺服系統(tǒng)中，則多數(shù)采用直流或交流伺服電動(dòng)機(jī)。為了保證一定的傳動(dòng)精度和平穩(wěn)性，盡量減小摩擦力，選用滾珠絲杠螺母副。 vPZ PZ PZ hPZPZk k k k k??料 —— 分別為工件材料、切削速度、主偏角、前角、刀具磨損限度對(duì) P的修正系數(shù)。 45176。 20176。 133 3m a x 1
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