x-y數(shù)控工作臺(tái)機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)-資料下載頁
2025-03-03 19:30本頁面
【導(dǎo)讀】X-Y數(shù)控工作臺(tái)是許多機(jī)電一體化設(shè)備的基本部件，如數(shù)控車床的縱-橫向。因此，選擇X-Y數(shù)控工作臺(tái)作為課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容，對(duì)機(jī)械電子專業(yè)的學(xué)生。的選用，伺服電動(dòng)機(jī)的選擇等。其次，對(duì)X-Y數(shù)控工作臺(tái)進(jìn)行機(jī)械部分設(shè)計(jì)，包括直線。導(dǎo)軌副的計(jì)算與選型，滾珠絲杠螺母副的計(jì)算與選型等。和不足之處，敬請(qǐng)老師批評(píng)指正。
【正文】 最快工進(jìn)速度時(shí)電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩校核 任務(wù)書給定工作臺(tái)最快工進(jìn)速度 v=400mm/min，脈沖當(dāng)量 =，由式 (416)求出電動(dòng)機(jī)對(duì)應(yīng)的運(yùn)行頻率f=[400/(60*)]Hz =1333hz。從 90BYG2602 電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行矩頻特性曲線圖 624 可以看出，在此頻率下，電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn) 矩 mNT f . ? ，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于最大工作負(fù)載轉(zhuǎn)矩mNTeq . ? ，滿足要求。 2)最快空載移動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行頻率校核 mNTeq . ? eqT ? 華東交通大學(xué)理工學(xué)院課程設(shè)計(jì) 與最快空載移動(dòng)速度 v=3000mm/min 對(duì)應(yīng)的電動(dòng)機(jī)運(yùn)行頻率為 f=10000Hz。查表 45 可知 90BYG2602 電動(dòng)機(jī)的空載運(yùn)行頻率可達(dá) 20210Hz，可見沒有超出上限。 3)起動(dòng)頻率的計(jì)算 已知電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 cmkgJ eq ? ，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 cmkgJ m ? ， 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸不帶任務(wù)負(fù)載時(shí)的空載起動(dòng)頻率 Hzfq 1800? (查表 45)。則由式 (417)可以求出步進(jìn)電動(dòng)機(jī)克服慣性負(fù)載的起動(dòng)頻率： HzJJffmeqqL 614/1 ??? 上式說明，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 614Hz。實(shí)際上，在采用軟件升降頻時(shí)，起動(dòng)頻率選得更低，通常只有 100Hz(即 100 脈沖 /s)。 綜上所述，本例中工作臺(tái)的進(jìn)給傳動(dòng)選用 90BYG2602 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，滿足設(shè)計(jì)要求。 增量式旋轉(zhuǎn)編碼器的選用 本設(shè)計(jì)所選步進(jìn)電 動(dòng)機(jī)采用半閉環(huán)控制，可在電動(dòng)機(jī)的尾部轉(zhuǎn)軸上安裝增量式旋轉(zhuǎn)編碼器，用以檢驗(yàn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)角與轉(zhuǎn)速。增量式旋轉(zhuǎn)編碼器的分辨力應(yīng)與步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的步距角相匹配由步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的步距角 @=0。 75176。，可知電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一轉(zhuǎn)時(shí)，需要控制系統(tǒng)發(fā)出 360/@=480 個(gè)步進(jìn)脈沖?？紤]到增量式旋轉(zhuǎn)編碼器輸出的 A、 B 相信號(hào)，可以送到四倍頻電路進(jìn)行電子，因此，編碼器的分辨力可選 120 線。這樣控制系統(tǒng)每發(fā)一個(gè)步進(jìn)脈沖，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)過一個(gè)步距角，編碼器對(duì)應(yīng)輸出一個(gè)脈沖信號(hào)。 選擇編碼器型號(hào)為 ZLK— A— 120— 05VO— 10— H：盤狀空心型。孔徑 10mm，與電動(dòng)機(jī)尾部出軸相匹配，電源電壓 +5V。每轉(zhuǎn)輸出 120 個(gè) A/B 脈沖，信號(hào)為電壓輸出。 mNT f . ? HzfL 614? 華東交通大學(xué)理工學(xué)院課程設(shè)計(jì) 五、工作臺(tái)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) XY 數(shù)控工作臺(tái)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，在硬件電路上需要考慮步進(jìn)電機(jī)（編碼器）反饋信號(hào)的處理，在軟件上實(shí)現(xiàn)半閉環(huán)的控制算法 六、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電源的使用 本設(shè)計(jì)中的 X、 Y 向步進(jìn)電動(dòng)機(jī)均為 90BYGC2602 型，生產(chǎn)廠家為常州寶馬集團(tuán)有限公司，查表 414，選擇與之配套的驅(qū)動(dòng)電源為 BD28Nb 型，輸入電壓 100VAC,相 電流為 4A，分配方式 為 二 相 八 拍 。 該 驅(qū) 動(dòng) 電 源 與 控 制 華東交通大學(xué)理工學(xué)院課程設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)總結(jié) 通過此次課程設(shè)計(jì)，我不僅把知識(shí)融會(huì)貫通，而且豐富了大腦，同時(shí)在查找資料的過程中也了解了許多課外知識(shí)，開拓了視野，認(rèn)識(shí)了將來機(jī)械電子的發(fā)展方向，使自己在專業(yè)知識(shí)方面和動(dòng)手能力方面有了質(zhì)的飛躍。 不管學(xué)會(huì)的還是學(xué)不會(huì)的的確覺得困難比較多，真是萬事開頭難，不知道如何入手。最后終于做完了有種如釋重負(fù)的感覺。此外，還得出一個(gè)結(jié)論：知識(shí)必須通過應(yīng)用才能實(shí)現(xiàn)其價(jià)值！有些東西以為學(xué)會(huì)了，但真正到用的時(shí)候才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所 以我認(rèn)為只有到真正會(huì)用的時(shí)候才是真的學(xué)會(huì)了。 本論文是在我的指導(dǎo)老師萬智輝老師的親切關(guān)懷與細(xì)心指導(dǎo)下完成的。從課題的選擇到論文的最終完成，萬老師始終都給予了細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持，并且在耐心指導(dǎo)論文之余，萬老師仍不忘拓展我們的技能掌握。值得一提的是，萬老師對(duì)學(xué)生認(rèn)真負(fù)責(zé)，在他的身上，我們可以感受到一個(gè)學(xué)者的嚴(yán)謹(jǐn)和務(wù)實(shí)，這些都讓我們獲益菲淺，并且將終生受用無窮。希望借此機(jī)會(huì)向萬老師表示最衷心的感謝！在此要感謝我們的指導(dǎo)老師萬老師對(duì)我悉心的指導(dǎo)，感謝老師們給我的幫助。 在設(shè)計(jì)過程中，我通過查閱大量有關(guān)資料，與同 學(xué)交流經(jīng)驗(yàn)和自學(xué)，并向老師請(qǐng)教等方式，使自己學(xué)到了不少知識(shí)，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個(gè)設(shè)計(jì)中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨(dú)立工作的能力，樹立了對(duì)自己工作能力的信心，相信會(huì)對(duì)今后的學(xué)習(xí)工作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)造過程中探索的艱難和成功時(shí)的喜悅。雖然這個(gè)設(shè)計(jì)做的也不太好，但是在設(shè)計(jì)過程中所學(xué)到的東西是這次課程設(shè)計(jì)的最大收獲和財(cái)富，使我終身受益。 華東交通大學(xué)理工學(xué)院課程設(shè)計(jì) 參考文獻(xiàn) [1]尹志強(qiáng) . 系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 .北京 :機(jī)械工業(yè)出版社， 2021. [2]王只行，鄧宗全 .機(jī)械原理 .北京 :高等教育出版社， 2021. [3]趙則祥 .公差配合與質(zhì)量控制 .開封：河南大學(xué)出版社， 1999. [4]牛永生，李力 .機(jī)械制造技術(shù) .西安：陜西科技大學(xué)， 2021 [5]黃大宇，梅英 .機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) .長(zhǎng)春 :吉林大學(xué)出版社 ,2021 [6]濮良貴，紀(jì)名 剛 .機(jī)械設(shè)計(jì) .北京：高等教育出版社， 2021 [7]大連理工大學(xué)工程圖學(xué)教研室 .機(jī)械制圖 .北京：高等教育出版社， 2021 [8]巫付專，王曉雷 .控制電機(jī)及其應(yīng)用 .北京：電子工業(yè)出版社， 2021 [9]倪小軍，單片機(jī)原理與接口技術(shù)教程 .北京：清華大學(xué)出版社， 2021 [10]陳興云 、 姜慶華 .數(shù)控機(jī)床編程與加工 . 北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 2021 [11] 王兵 .數(shù)控車床加工工藝與編程操作 . 北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,2021 [12] 田林紅 .數(shù)控技術(shù) .鄭州大學(xué)出版社， 2021 [13] 劉淑華 . 數(shù)控機(jī)床與編程 . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 2021 [14] 張春良 .數(shù)控加工技術(shù) .北京：科學(xué)出版社， 2021 [15]Joseph ， Charles Engineering .原書第 6版 . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021 [16] Robert Elements in Mechanical Design. 英文版 .原書第 3 版 . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021 [17] , of Machine Elements. 英文版 .原書第 3 版 . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021
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