【文章內(nèi)容簡介】 精度高；跟蹤指 令信號的響應(yīng)快；系統(tǒng)的穩(wěn)定性好。 (1) 穩(wěn)定性 伺服系統(tǒng)的穩(wěn)定性是指當(dāng)作用在系統(tǒng)上的擾動信號消失后，系統(tǒng)能夠恢復(fù)到原來的穩(wěn)定狀態(tài)下運行 ,或者在輸入的指令信號作用下，系統(tǒng)能夠達到新的穩(wěn)定運行狀態(tài)的能力。伺服系統(tǒng)的穩(wěn)定性是系統(tǒng)本身的一種特性，取決于系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及組成元件的參數(shù)（如慣性、剛度、阻尼、增益等），與外界的作用信號（包括指令信號或擾動信號）的性質(zhì)或形式無關(guān)。 畢業(yè)設(shè)計說明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 (2) 精度 伺服系統(tǒng)的精度是指系統(tǒng)的輸出量復(fù)現(xiàn)輸入量的精確程度。伺服系統(tǒng)工作過程中通常存在三種誤差：動態(tài)誤差、穩(wěn)定性誤差和靜態(tài)誤差。實際中只 要保證系統(tǒng)的誤差滿足精度指標就行。 (3) 快速響應(yīng)性 快速響應(yīng)特性是指系統(tǒng)對指令輸入信號的響應(yīng)速度及瞬態(tài)過程結(jié)束的迅速程度。它包含系統(tǒng)的響應(yīng)時間，傳動裝置的加速能力。它直接影響機床的加工精度和生產(chǎn)率。 進給伺服系統(tǒng)的設(shè)計要求 ： （ 1） 能夠克服摩擦力和負載； （ 2） 很小的進給位移量； （ 3） 高的靜態(tài)扭轉(zhuǎn)剛度； （ 4） 足夠的調(diào)速范圍； （ 5） 進給速度均勻，在速度很低時無爬行現(xiàn)象； ： (1) 具有足夠的加速和制動轉(zhuǎn)矩； (2) 具有良好的動 態(tài)傳遞性能，以保證在加工中獲得高的軌跡精度和滿意的表面質(zhì)量； (3) 負載引起的軌跡誤差盡可能小； (1) 被加速的運動部件具有較小的慣量； (2) 具有較高的剛度； (3) 良好的阻尼； (4) 傳動部件在拉壓剛度、 扭轉(zhuǎn)剛度、 摩擦阻尼特性和間隙等方面盡可能 小的非線性。 畢業(yè)設(shè)計說明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 進給伺服系統(tǒng)的動態(tài)特性，按其描述方法的不同，分為時間響應(yīng)特性和頻率響應(yīng)特性。 時間響應(yīng)特性是用來描述系統(tǒng)對迅 速變化的指令能否迅速跟蹤的特性，它由瞬態(tài)響應(yīng)和穩(wěn)態(tài)響應(yīng)兩部分組成。由于系統(tǒng)包含一些儲能元件，所以當(dāng)輸入量作用于系統(tǒng)時，系統(tǒng)輸出不能立刻跟隨輸入量變化，而是在系統(tǒng)達到穩(wěn)定之前表現(xiàn)為瞬態(tài)響應(yīng)過程（或叫過渡過程）。穩(wěn)定響應(yīng)是指當(dāng)時間 t 趨向無窮大時系統(tǒng)的輸出狀態(tài)。若在穩(wěn)定時，輸出和輸入不能完全吻合，就認為系統(tǒng)有穩(wěn)態(tài)誤差。 2. 頻率響應(yīng)特性 時間響應(yīng)特性是從微分方程出發(fā)，研究系統(tǒng)響應(yīng)隨時間的變化的規(guī)律，即在已知傳遞函數(shù)的前況下，從系統(tǒng)在階越輸入及斜坡輸入時間應(yīng)速度及振蕩過程的狀態(tài)中來獲得動態(tài)特性參數(shù)。然而在很多情況 下，傳遞函數(shù)不清楚，所以只能由試驗的方法來求取動態(tài)特性。因此出現(xiàn)頻率響應(yīng)特性法。所謂頻率響應(yīng)特性 ,就是系統(tǒng)對正弦輸入信號的響應(yīng)，即它通過研究系統(tǒng)對正弦輸入信號的響應(yīng)規(guī)律來獲得啟動態(tài)特性。 3. 快速性分析 所謂快速性分析是指分析系統(tǒng)的快速響應(yīng)性能，快速性反映了系統(tǒng)的瞬態(tài)質(zhì)量。 對于線性進給伺服系統(tǒng)，由于它包含各種電路、機電轉(zhuǎn)換裝置和機械傳動機構(gòu)，系統(tǒng)各環(huán)節(jié)都有時間常數(shù)，對高頻信號來不及反應(yīng)，只是一個地通漏波器。這種系統(tǒng)的通頻寬帶，對高頻信號響應(yīng)速度快，所以從開環(huán)頻率特性圖看，提高系統(tǒng)的截止頻率，則可以提高閉 環(huán)回路的響應(yīng)速度。 畢業(yè)設(shè)計說明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 X62W 數(shù)控銑床改造設(shè)計方案及步驟 對 X62W 立式銑床進行機械部分改造，數(shù)控機床的剛度系數(shù)應(yīng)該比同類普通機床高 50%；應(yīng)盡量提高機床的抗振性，通常機床的振動包括強迫振動和受迫振動。要提高機床在低速進給時的平穩(wěn)性和運動精度。為實現(xiàn)復(fù)雜零件的自動銑削加工， 改造的可行性分析通過以后，就可以針對工藝和機床現(xiàn)況確定改造方案，一般包括 一下幾部分 ： 機械修理與電氣改造相結(jié)合 ， 一般來說，需進行電氣改造的機床，都需進行機械修理。機械性能的完好是電氣改造成功的基 礎(chǔ)。 先局部后整體 ， 確定改造步驟時，應(yīng)把整個電氣部分改造先分成若干個子系統(tǒng)進行，如數(shù)控系統(tǒng)、測量系統(tǒng)、主軸、進給系統(tǒng)、面板控制與強電部分等，待各系統(tǒng)基本成型后再互聯(lián)完成全系統(tǒng)工作。 根據(jù)使用條件選擇系統(tǒng) ， 針對使用環(huán)境、溫度、濕度、灰塵、電源、光線，甚至有否鼠害等外界使用條件，這對選擇電氣系統(tǒng)的防護性能、抗干擾性能、自冷卻性能、空氣過濾性能等可提供正確的依據(jù)，使改造后的電氣系統(tǒng)有了可靠的使用保證。 改造范圍確定 ， 有時數(shù)控機床電氣系統(tǒng)改造，并不一定包含該機床全部電氣系統(tǒng)，應(yīng)根據(jù)科學(xué)的測定和分析決定其改造范圍。 改造前的技術(shù)準備充分與否，很大程度上決定著改造能否取得成功。技術(shù)準備包括： 機械部分準備 ， 為配合電氣改造而需進行的機械大修改造的測量、計算、設(shè)計、繪圖、零件制作等應(yīng)先期完成。 舊系統(tǒng)電氣資料消化 ， 只有對舊系統(tǒng)電氣資料進行充分的消化，才能了解以前的設(shè)計思想，才能更好完成新舊系統(tǒng)的銜接與轉(zhuǎn)換。 畢業(yè)設(shè)計說明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 新系統(tǒng)電氣資料消化 ， 新系統(tǒng)有許多新功能、新技術(shù)，因此改造前應(yīng)熟悉技術(shù)資料，包括系統(tǒng)原理說明、線路圖、 plc 梯形圖及文本、安裝調(diào)試說明、使用手冊、編程手冊等。 改造的實施 準備工 作就緒后，即可進入改造的實施階段。實施階段內(nèi)容按時間順序分為： ① 原機床的全面保養(yǎng) 機床經(jīng)長期使用后，會不同程度地在機械、液壓、潤滑、清潔等方面存在問題，所以首先要進行全面保養(yǎng)。其次，應(yīng)對機床作一次改前的幾何精度、尺寸精度測量，記錄在案。這樣既可對改造工作起指導(dǎo)參考作用，又可在改造結(jié)束時作對比分析用。 ② 保留的電氣部分最佳化調(diào)整 對電氣系統(tǒng)作局部改造，則應(yīng)對保留電氣部分進行保養(yǎng)和最佳化調(diào)整。如強電部分的零件更換，電機的保養(yǎng)，變壓器的烘干絕緣，污染的清潔，通風(fēng)冷卻裝置的清洗，伺服驅(qū)動裝置的最佳化調(diào)整 ，老化電線電纜的更新，連接件的緊固等等。 ③ 原系統(tǒng)拆除 原系統(tǒng)的拆除必須對照原圖紙，仔細進行，及時在圖紙上作出標記，防止遺漏或過拆 (局部改造情況下 )。在拆的過程中也會發(fā)現(xiàn)一些新系統(tǒng)設(shè)計中的欠缺之處，應(yīng)及時補充與修正。 ④ 合理安排新系統(tǒng)位置及布線 根據(jù)新系統(tǒng)設(shè)計圖紙，合理進行新系統(tǒng)配置，包括箱體固定、面板安放、線路走向和固定、調(diào)整元器件位置、密封及必要裝飾等。應(yīng)確保連線工藝規(guī)范、線徑合適、正確無誤、可靠美觀。 ⑤ 調(diào)試 調(diào)試必須按事先確定的步驟和要求進行。調(diào)試人員隨時記錄，以便發(fā)現(xiàn)和解決問題。調(diào)試 中首先試安全保護系統(tǒng)靈敏度，防止人身、設(shè)備事故發(fā)生；各運動坐標拖板處于全行程中心位置；能空載試驗的，先空載后加載；能模擬試驗的，先模擬后實動；能手動的，先手動后自動。 畢業(yè)設(shè)計說明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 X62W 銑床數(shù)控化改造設(shè)計計算 主軸系統(tǒng)計算 V 帶傳動的設(shè)計計算 三角帶的選用應(yīng)保證有效地傳遞最大功率（不打滑）并有足夠的使用壽命（一定的疲勞強度）。帶傳動設(shè)計計算的主要內(nèi)容包括確定帶的型號、基準長度和根數(shù)；確定帶輪的材料、結(jié)構(gòu)尺寸；確定傳動中心距及作用在軸上的力等。 (1) 確定計算功率 dp 1 .2 1 2 1 4 .4dA P kw? ? ? ? ? ? 式中： A? — 工況系數(shù) (工作情況系數(shù) )； P— 電機額定功率 Kw (2) 選擇三角帶型號 根據(jù) dp 、 1n 由圖選 SPA 型窄 V帶 (3) 確定帶輪直徑 1D 、 2D 小帶輪直徑 1D 應(yīng)滿足： 1 minDD? ，以免帶的彎曲應(yīng)力過大而導(dǎo)致其壽命降低。 查表取 min 90D mm? ,故選擇 1 100D mm? (4) 計算膠帶速度 smsmnDv /25/ 0 0 0 01 2 5 01 0 01 0 0 060 11 ??????? ?? 故 1D 選擇合格 21 2 1 0 0 2 0 0D iD m m? ? ? ? (5) 確定中心距 a 和帶長 dL 1 2 0 1 20 .7 ( ) 2 ( )D D a D D? ? ? ? 得 02 1 0 6 0 0m m a m m?? 初選 0 300a mm? 帶長 239。 210 1 2 0()2 ( ) 1 0 7 824d DDL a D D ma? ?? ? ? ? ? 查表，取 1000dL mm? 畢業(yè)設(shè)計說明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 中心距 39。0 2612ddLLa a m m?? ? ? a 的調(diào)整范圍： m in 0 .0 1 5 2 4 6da a L m m? ? ? m a x 0 .0 3 2 9 1da a L m m? ? ? (6) 驗算小帶輪包角 1? 小帶輪包角可按公式求得： 211 18 0 57 .3DDa? ???? ? ? 得 1 162 120? ????， 即滿足條件。 (7) 確定 V帶根數(shù) z V 帶根數(shù) Z可按下式計算：00()dLPz P P K K?? ?? 由表，查得 0 ?? 01 1(1 )b iKn K?? ? ? 由表，查得 862 10bK ??? 由表，查得 ? 3 12. 78 62 10 12 50 ( 1 ) 03 iP k w?? ? ? ? ? ? 由表，查得 ? ? 由表，查得 ? 代入求根公式，得 1 4 . 4 6 . 0 2( 2 . 2 7 0 . 3 8 ) 0 . 8 9 0 . 9 6z ??? ? ? 取 z=6,符合表 74推薦的輪槽數(shù) (8) 確定初拉力 0F 單根 V帶合適的初拉力可按下式計算： 20 )1(5 0 0 qvKzvPF d ???? 由表得 /q kg m? 畢業(yè)設(shè)計說明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 20 14 .4 2. 550 0 ( 1 ) 0. 12 6. 5 28 26 6. 5 1FN? ? ? ? ?? (9) 計算作用在軸上的壓力 Q 1 1622 sin 2 6 28 2 sin 33 8322Q z N?? ? ? ? ? ? Z 軸滾珠絲杠副 精度要求：進給精度 ；快速進給精度 min/3m 疲勞強度：絲杠的最大載荷為主軸重量加摩擦力，最小載荷為主軸重量減最大進給力的垂直分力。主軸重量為 300kg,則： fF m in 30 0 0. 00 35 9. 8 10fF F N? ? ? ? ? NF 2 9 5 0 010m a x ???? NF 2 38 71031 62 00m i n ????? 32 minmax FFFm ?? 3 238722950 ??? N2762? 根據(jù)《機電一體化設(shè)計基礎(chǔ)》 計算載荷 cF c F H A MF K K K F? 查表取 ? 查表取 ? 查表取 ? 查表取 D級精度 則： 1 . 2 1 . 0 1 . 0 2 7 6 2 3 3 1 4cFN? ? ? ? ? 39。aC 取絲杠的工作壽命為 39。 20200hLh? , 100 / minmnr? 3 39。 439。?? hmLnca FC 3 20202000 43314 ??? 畢業(yè)設(shè)計說明書論文 1961660126 課件之家的資料精心整理好資料 N16335? 型絲杠，由表 29得絲杠副數(shù)據(jù)：公稱直徑 0 50D mm?導(dǎo)程 10p mm? ； 滾珠直徑 0 mm? ； 按表種尺寸公式計算： 滾道半徑 00 . 5 2 0 . 5 2 5 . 9 5 3 3 . 0 9 6R d m m? ? ? ? 偏心距 20 5 .9 5 30 .7 0 7 ( ) 0 .7 0 7 ( 3 .0 9 6 ) 8 .4 1