【導讀】機床機電一體化改造總體方案的設計··············································5. 開環(huán)伺服進給系統(tǒng)機械部分設計·····

　　

【正文】 計 算 及 說 明 結果 機電一體化課程設計 —— 開環(huán)控制縱向進給系統(tǒng)設計計算說明書 16 80 .5 9 15 .3 Nm? ? ? ? 上述三項合計： 0fM M M M? ? ?a max起 1 4 2 9 . 9 8 1 1 7 . 7 1 5 . 3 1 5 6 2 . 9 8 N c m? ? ? ? ? （ 2）快速移動時所需力矩 M快 0 11 15 .3 13 3fM M M N c m? ? ? ? ? ?快 （ 3）最大切削負載時所需力矩 M切 000 2 xf t f FLM M M M M M i??? ? ? ? ? ?切 1 3 4 0 0 .61 1 7 .7 1 5 .3 2 0 .8 1? ?? ? ? ?? 1 1 7 . 7 1 5 . 3 1 6 0 . 0 3 2 9 3 . 0 3 N c m? ? ? ? ? 從上面計算可以看出， M起 、 M快 和 M切 三種工況下，以快速空載起動所需力矩最大，此項作為初選步進電動機的依據(jù)。 從課程設計指導書 P36表 413查出，當步進電動機為三相六拍時，m a x ? ??。 最大靜力矩 m a x 1 5 6 2 .9 8 0 .8 6 6 1 8 0 4 .8jM N c m? ? ?。 按此最大靜轉矩從下表 33（由網(wǎng)址 和 110BYG3503 型最大靜轉矩為 20Nm? 。大于所需最大靜轉矩，可作為初選型號，但還必須進一步校核步進電動機起動矩頻特性和運行矩頻特性。 如下表 33 所示。 機電一體化課程設計 —— 開環(huán)控制縱向進給系統(tǒng)設計計算說明書 17 計 算 及 說 明 結果 計算步進電動機空載起動頻率和切削時的工作頻 率 m a x1000 1 0 0 0 4 .0 6 6 6 6 .7 1 6 0 06 0 6 0 0 .0 1kpvf H z H z? ?? ? ? ?? 1000 1 0 0 0 0 .4 6 6 6 .76 0 6 0 0 .0 1sepvf H z? ?? ? ?? 從上表 33 查出 110BYG3503 型步進電動機空載起動頻率為1600Hz ，圖 32（ 率為 15000Hz ，且根據(jù)下圖 32）藍色 背景區(qū)所示可知其運行距頻特性。 表 33 110BYG350 系列電機的技術參數(shù) 型 號 步距角 相數(shù) 電壓 線電流 靜轉矩 空載起動頻率 空載運行頻率 轉動慣量 機身長 單 位 度 V A KHZ KHZ （ ) （ mm) 110BYG3501 3 110220 5 12 1600 =30 11 144 110BYG3502 3 110220 5 16 1600 =30 15 182 110BYG3503 3 110220 5 20 1600 =30 18 261 圖 32 110BYG3503 型步進電動機矩頻特性 計 算 及 說 明 結果 機電一體化課程設計 —— 開環(huán)控制縱向進給系統(tǒng)設計計算說明書 18 從圖 32 看出，當步進電動機起動時，若 1600f Hz?起，則18M N m??，能滿足此機床所要求的空載起動力矩 ? ? N cm? 可直接起動。 當快速運動和切削進給時，根據(jù)圖 32，步進電動機運行矩頻特性知， Hz? 時， N m??左右，大于 m a x N cm??，完全可以滿足要求。 第 4 章 機械傳動機構的調整和結構的簡要說明 絲杠進給速度的調節(jié) 由于系統(tǒng)為開環(huán)系統(tǒng)，故采用脈沖信號的變化來控制步進電機的轉速，進而通過齒輪箱到絲杠軸，對大托板的縱向進給速度進行控制。 軸向的預緊力的調整及定位 由裝配圖可知，在絲杠軸的兩端各裝有一對鎖緊螺母（預緊螺母），可有這對螺母對絲杠軸的軸向預緊進行調整，并起到定位作用。每組支承部件的另一端，即與鎖緊螺母對應的那端 采用端蓋定位。在絲杠副的一端也采用端蓋定位，另一端為鎖緊螺母，既預緊又定位。 結論部分 經(jīng)過計算、校核、設計，表明改造任務的初步設計合理，數(shù)據(jù)準確，現(xiàn)改造方案已設計成圖紙 —— 見裝配圖（圖 01）和零件圖（圖 02）。 該改造設計相對普通車床來說，提高了自動化程度，加入了計算機控制，操作、結構簡單化，既能降低能耗，又能提高了工作效率。但是設計者由于能力有限，經(jīng)驗寒酸，時間緊迫，設計及圖紙中難免有不妥甚至是重大錯誤，望老師和同學指正。 機電一體化課程設計 —— 開環(huán)控制縱向進給系統(tǒng)設計計算說明書 19 設計體會 課程設計是培養(yǎng)學生綜合運用所學知識 ， 發(fā)現(xiàn) 、 提出 、 分析和解決實 際問題 ， 鍛煉實踐能力的重要環(huán)節(jié) ， 是對學生實際工作能力的具體訓練和考察過程 。 回顧起此次課程設計，我感慨頗多 。 在整整 三 星期的日子里，可以說得是苦多于甜，但是 總體來講，效果還是很好的 ，不僅鞏固了以前所學的知識， 還 學到了很多在書本上 無法 學到的知識。 整個 設計過程不能說是 困難重重，難免會遇到過各種各樣的問題， 和第一次課程設計相比，力不從心的感覺不再那么強烈 ， 但 在設計的過程中 還是 發(fā)現(xiàn)了自己 許多 不足之處， 使自己認識到 對以前所學知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，比如說 螺釘?shù)漠嫹ǜ緵]有掌握，全篇的螺釘沒有一個畫對，箱體壁 厚取值太小，電機無法固定，并出現(xiàn)設計太隨意，尺寸隨意取，以至于設計方案難以加工。 通過這次課程設計使我懂得了理論與實際相結合 的重要性 ，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結合起來，從理論中得出結論，才能真正為社會服務 ， 從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。通過這次課程設計之后，一定把以前所學過的知識重新溫故。 這次課程設計終于順利完成了， 雖然很累，但看到趙老師每天都來給我們指導，并且還帶大四的畢業(yè)設計，又要忙評估的事情，就又感覺到累其實是充實。是她讓我學到了很多書本上無法學到的知識， 在此，對她孜孜不倦的指導和和藹可親的態(tài)度表示崇高的敬意的真摯的感謝！ 同時，對給過我?guī)椭乃型瑢W和 其他 指導老師表示忠心的感謝！ 機電一體化課程設計 —— 開環(huán)控制縱向進給系統(tǒng)設計計算說明書 20 參考文獻 查閱的圖書如下： 《機電一體化系統(tǒng)設計課程設計指導書》……趙洪兵主編，西安石油大學出版。 《機電一體化系統(tǒng)設計》……朱林主編，石油工業(yè)出版社出版。 《機械零件手冊》（第五版）……周開勤主編，高等教育出版社出版。 《機床設計手冊》……機械工業(yè)出版社出版。 《機床設計圖冊》……機械工業(yè)出版社出版。 《機械設計手冊》……機械工業(yè)出版社出版。 《機械制圖》（第五版）…… 高等教育出版社出版。 《機械設計》……濮良貴、紀名剛主編，高等教育出版社出版 《幾何量公差與檢測》……甘永立主編，上?？茖W技術出版社出版。 查閱的網(wǎng)站如下：