數(shù)控xy工作臺(tái)設(shè)計(jì)(存儲(chǔ)版)
【正文】 動(dòng)機(jī)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不受切削負(fù)載和電網(wǎng)的影響而失步，決定采用半閉環(huán)控制，擬在電動(dòng)機(jī)的尾部轉(zhuǎn)軸上安裝增量式旋轉(zhuǎn)編碼器，用以檢測(cè)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)角與轉(zhuǎn)速。包括工件、夾具、工作臺(tái)、上層電動(dòng)機(jī)、減速箱、滾珠絲杠副、導(dǎo)軌座等,估計(jì)重量約為800N 銑削力的計(jì)算設(shè)零件的加工方式為立式銑削，采用硬質(zhì)合金立銑刀，工件的材料為碳鋼。查表根據(jù)工作載荷=，初選直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副的型號(hào)為KL系列的JSALG15型，其額定動(dòng)載荷，額定靜載荷。 傳動(dòng)效率η的計(jì)算 將公稱直徑d0=20mm,導(dǎo)程Ph=5mm,代入λ=arctan[Ph/(d0)]，得絲杠螺旋升角λ=4176。絲杠預(yù)緊時(shí)，取軸向預(yù)緊力/3=519N。 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)減速箱的選用為了滿足脈沖當(dāng)量的的設(shè)計(jì)要求，增大步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩，同時(shí)也為了使?jié)L珠絲杠和工作臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量折算到電動(dòng)機(jī)軸上盡可能的小，今在步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的輸出軸上安裝一套齒輪機(jī)減速，采用一級(jí)減速，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的輸出軸與齒輪相連，滾珠絲杠的軸頭與大齒輪相連。如表41所示，算得各個(gè)零部件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量如下： 滾珠絲杠的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Js=從表查得該型號(hào)的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Jm=4 kg設(shè)步進(jìn)電機(jī)由靜止加速至所需時(shí)間，傳動(dòng)鏈總效率。從90BYG2602電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行矩頻特性曲線圖可以看出在此頻率下，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于最大工作負(fù)載轉(zhuǎn)矩=，滿足要求。綜上所述，本次設(shè)計(jì)中工作臺(tái)的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)選用90BYG2602步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，完全滿足設(shè)計(jì)要求。XY數(shù)控工作臺(tái)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，控制系統(tǒng)根據(jù)需要，可以選取用標(biāo)準(zhǔn)的工作控制計(jì)算機(jī)，也可以設(shè)計(jì)專用的微機(jī)控制系統(tǒng)。在步進(jìn)電動(dòng)的控制中，方向和轉(zhuǎn)角控制簡(jiǎn)單，而轉(zhuǎn)速控制則比較復(fù)雜。因此，當(dāng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行頻率 下工作時(shí)，就需要采用升降頻控制，以使步進(jìn)電動(dòng)機(jī)從起動(dòng)頻率開始，逐漸加速升到運(yùn)行頻率 ，然后進(jìn)入勻速運(yùn)行，停止前的降頻可以看作是升頻的逆過(guò)程。BD28Nb型驅(qū)動(dòng)電源接線圖在此感謝幫助我的同學(xué)和老師，這次課程設(shè)計(jì)的完成，離不開老師和同學(xué)的指導(dǎo)、幫助和鼓勵(lì)。選擇與之匹配的驅(qū)動(dòng)電源為BD28Nb型，輸入電壓為1000VAC，相電流為4A，分配方式為二相八拍。當(dāng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行頻率低于它本身的起動(dòng)頻率時(shí)，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)可以用運(yùn)行頻率直接起動(dòng)，并以該頻率連續(xù)運(yùn)行；需要停止的時(shí)候，可以從運(yùn)行頻率直接降到零，無(wú)需升降頻控制。控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)需要三個(gè)要素：方向﹑轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)速。6. 繪制進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)示意圖進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)示意圖如圖所示。由式（417）可知步進(jìn)電動(dòng)機(jī)克服慣性負(fù)載的起動(dòng)頻率為：說(shuō)明：要想保證步進(jìn)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)不失步，任何時(shí)候的起動(dòng)頻率都必須小于。可見，滿足要求。因?yàn)闈L珠絲杠副傳動(dòng)效率很高，根據(jù)式（412）可知，相對(duì)于和很小，可以忽略不計(jì)。cm2。 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的計(jì)算與選型 計(jì)算加在步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Jeq 已知：滾珠絲杠的公稱直徑d0=20mm，總長(zhǎng)l=500mm，導(dǎo)程Ph=5mm，材料密度=。代入式（328），得臨界載荷FK=1557N，故絲杠不會(huì)失穩(wěn)。忽略式（325）中的第二項(xiàng)，算得絲杠在工作載荷Fm作用下產(chǎn)生的拉/壓變形量mm=.。取滾珠絲杠的使用壽命T=15000h,代入L0=60Nt/106,得絲杠壽命系數(shù)L0=72（單位為：106r）。本例中的XY工作臺(tái)為水平布置，采用雙導(dǎo)軌、四滑塊的支承形式。4）選擇合適的驅(qū)動(dòng)電源，與步進(jìn)電動(dòng)機(jī)配套使用。以降低成本，提高性價(jià)比。15. X、Z方向的定位精度均為mm。其中伺服電動(dòng)機(jī)做執(zhí)行元件用來(lái)驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠，滾珠絲杠螺母帶動(dòng)滑塊和工作平臺(tái)在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)，完成工作臺(tái)在X、Y方向的直線移動(dòng)。7. X、Z方向的定位精度均為mm。圖紙要求：機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖紙2張（A2），控制原理圖一張（A1）設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書1份（手寫或電子版）第八組主要參數(shù)：1. 立銑刀最大直徑的d=12mm；2. 立銑刀齒數(shù)Z=2。: 。題目：數(shù)控XY工作臺(tái)機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)：設(shè)計(jì)一種供應(yīng)式數(shù)控銑床使用的XY數(shù)控工作臺(tái)，主要參數(shù)如下：9. 立銑刀最大直徑的d=12mm；10. 立銑刀齒數(shù)Z=2。: 。增量式旋轉(zhuǎn)編碼器的分辨力應(yīng)與步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的步距角相匹配。則由表37查得立銑時(shí)的銑削力計(jì)算公式為： (611)今選擇銑刀的直徑為d=12mm，齒數(shù)Z=2
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