【正文】 步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)軸上的總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算公式如下： =++在公式中 步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的慣量（㎏㎝）。、齒輪、的傳動(dòng)慣量（㎏㎝）。滾珠絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（㎏㎝）。查相關(guān)手機(jī)械冊(cè)，應(yīng)初選反應(yīng)式步進(jìn)機(jī)電型號(hào)150BF，起滾子轉(zhuǎn)動(dòng)的慣量為10㎏㎝。 ==2=㎏㎝==82=㎏㎝=4150=㎏㎝=1100 N代入上式： =++=+=㎏㎝因?yàn)榭紤]步進(jìn)電機(jī)和傳動(dòng)系統(tǒng)慣量匹配問(wèn)題 /=10/=基本滿足要求。2）電機(jī)力矩的計(jì)算因?yàn)闄C(jī)器是在不同的工作條件，所以他需要距離，下面是根據(jù)每個(gè)階段的計(jì)算： （1）在空載快速起步階段，負(fù)載轉(zhuǎn)矩電機(jī)軸軸承 。在快速空載起動(dòng)時(shí)，加速轉(zhuǎn)矩的比例比較大，類型的計(jì)算公式： =++ ==10= =在數(shù)據(jù)輸入公式的前面，每個(gè)符號(hào)同上。 ===500 。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)從穩(wěn)定到加快再至轉(zhuǎn)速所需要的期間 為30 ==10=698 N㎝所以折算到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的摩擦力矩如下： == ==99N㎝附加摩擦力矩： == === N㎝上述三項(xiàng)合計(jì)：=++ =698+99+= N㎝ （2）快速移動(dòng)時(shí)所需力矩 =+=99+= N㎝ （3）最大切削負(fù)載時(shí)所需要的力矩 =++=++ =99++=99++ =243 N㎝通過(guò)以上的計(jì)算，并且，在三的工作條件，由于需要快速負(fù)載的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩最大，所以時(shí)間基于第一步進(jìn)電機(jī)。從有關(guān)機(jī)械手冊(cè)中查出，當(dāng)步進(jìn)機(jī)電為五相十拍時(shí)，==。最大靜轉(zhuǎn)矩=㎝ 。從表查出， N㎝ 大于所需要的最大靜轉(zhuǎn)距，能行為初選型號(hào)。3）步進(jìn)電機(jī)空載起動(dòng)頻率與切削時(shí)的工作頻率的計(jì)算 ======由機(jī)械手冊(cè)查出， 型步進(jìn)電動(dòng)機(jī)能夠的無(wú)上空載起動(dòng)頻率f起為2800 HZ，運(yùn)轉(zhuǎn)頻率為8000，從130BF001型步進(jìn)機(jī)電的起動(dòng)矩頻特征能看出，在步進(jìn)電機(jī)的啟動(dòng)，啟動(dòng)頻率2500HZ，M = 100，無(wú)法滿足電機(jī)空載起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的要求（）如果步現(xiàn)象直接使用，因此，必須把速度控制，1000Hz的頻率起動(dòng)，高和低電壓電路的驅(qū)動(dòng)電路，但也步進(jìn)電機(jī)的輸出力矩?cái)U(kuò)大一倍。在當(dāng)機(jī)床迅速活動(dòng)和切削進(jìn)給時(shí)，這個(gè)130BF001型步進(jìn)機(jī)電運(yùn)轉(zhuǎn)矩頻特征完全能滿足要求。型步進(jìn)電機(jī)作為步進(jìn)電機(jī)的計(jì)算步驟說(shuō)，經(jīng)過(guò)計(jì)算，滿足要求。 此次的計(jì)劃中X向步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、Z向步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的型號(hào)都是130BF001，這個(gè)型號(hào)的電動(dòng)機(jī)是反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。這電動(dòng)機(jī)為三相六拍反應(yīng)式，三線輸出，電動(dòng)機(jī)供電電壓110220V，型號(hào)為BD36Nc。經(jīng)前面的計(jì)算與設(shè)計(jì)，完成進(jìn)給系統(tǒng)改造的各基礎(chǔ)部件的選擇。因考慮到機(jī)床改造的整體性價(jià)比，整體的進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，選擇開環(huán)系統(tǒng)，從數(shù)控裝置發(fā)出指令信號(hào)，到工作臺(tái)與刀具的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，單信號(hào)通道傳遞，沒有任何反饋環(huán)節(jié)，如圖4－1所示。 圖41 系統(tǒng)原理圖由于本次設(shè)計(jì)要求節(jié)約成本,所以我選擇經(jīng)濟(jì)型的數(shù)控系統(tǒng)西門子802S作為整個(gè)車床的控制裝置，其主要的輸入輸出接口如圖42所示。圖42 西門子802S的數(shù)控裝置接口圖西門子802S數(shù)控裝置中，用來(lái)控制進(jìn)給軸的是X7接口，這部分和驅(qū)動(dòng)器相連。驅(qū)動(dòng)器的接口分為三部分，第一部分是用來(lái)接受CNC裝置的信號(hào)的，包括正反轉(zhuǎn)脈沖信號(hào)，正反方向信號(hào)，整步半步信號(hào)，控制回路是否正常等。第二部分是驅(qū)動(dòng)器將數(shù)控裝置插補(bǔ)結(jié)果的信號(hào)處理后輸出了步進(jìn)電機(jī)的接口。第三部分是這個(gè)驅(qū)動(dòng)器本身要正常工作須由電源的支撐，是輸入電壓給驅(qū)動(dòng)器的接口，但要通過(guò)變壓器把工業(yè)用電380V轉(zhuǎn)換成80V給驅(qū)動(dòng)器上電，通過(guò)數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出了高電平信號(hào)，給了步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)生電脈沖信號(hào)。步進(jìn)驅(qū)動(dòng)發(fā)出電脈沖信號(hào)給步進(jìn)電機(jī)，控制電機(jī)運(yùn)行的速度和角度,如圖43所示。 圖4－3 數(shù)控裝置和驅(qū)動(dòng)器以及電機(jī)的接口連接圖自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架的電氣控制電路設(shè)計(jì)主要說(shuō)明的是有PLC的兩個(gè)端口控制著刀架電路中的正反轉(zhuǎn)線圈，當(dāng)兩個(gè)端口信號(hào)輸出1時(shí)，刀架電機(jī)相應(yīng)實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn),如圖4圖45所示。 圖44 刀架電路圖 圖45 刀架控制電路圖23結(jié)束語(yǔ)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)共費(fèi)時(shí)四個(gè)多月，在這一次的設(shè)計(jì)中，我對(duì)這一個(gè)過(guò)程是深有體會(huì)。一開始拿到設(shè)計(jì)題目的時(shí)候，我還不知道怎么入手，但是經(jīng)過(guò)老師、同學(xué)的幫助和自己仔細(xì)琢磨以后，我開始一步步地按照設(shè)計(jì)的步驟進(jìn)行，工作也就開始變遷得有條不紊，進(jìn)展十分順利。 畢業(yè)設(shè)計(jì)凝聚了我不少的汗水，是我辛勞工作的成果。本次設(shè)計(jì)是大學(xué)兩年里的最后一次設(shè)計(jì)，也是我們從大學(xué)畢業(yè)生走向未來(lái)工程師重要的一步。在這期間，我不斷地查找相關(guān)資料，包括了許多，如圖書資料，電子資料與網(wǎng)絡(luò)資源，而且在查資料的過(guò)程中，讓我也受益匪淺。有問(wèn)題就去詢問(wèn)老師，還與有相關(guān)經(jīng)驗(yàn)的同學(xué)交流，我認(rèn)真仔細(xì)地計(jì)算和反復(fù)修改圖紙，我覺得這每一個(gè)過(guò)程都是對(duì)我能力的檢驗(yàn)，并且每一個(gè)過(guò)程都讓我感覺很充實(shí)。在這次實(shí)踐中，我綜合運(yùn)用了所學(xué)的知識(shí)，包括電學(xué)，力學(xué)，機(jī)械設(shè)計(jì)方法學(xué)，機(jī)械工藝學(xué)，機(jī)床結(jié)構(gòu)，材料學(xué)，CAD制圖，CAXA制圖等等，這樣的綜合實(shí)踐過(guò)程加深了我對(duì)理論知識(shí)的理解，使我更好地消化了書本上的知識(shí)，更個(gè)重要的是，讓我懂得了如何通過(guò)查找資料，查什么樣的資料以獲得所需的數(shù)據(jù)，這一點(diǎn)對(duì)于一個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō)，是極其重要的。對(duì)于一個(gè)設(shè)計(jì)人員，態(tài)度決定了他的成就，這一點(diǎn)也是我在本次實(shí)踐中領(lǐng)悟到的。在設(shè)計(jì)的每一個(gè)環(huán)節(jié)，每一個(gè)步驟上都必須謹(jǐn)小慎微。 在這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)中也揭示出了我的?？频鬃右灿胁簧俨蛔阒?。至于具體的問(wèn)題沒有足夠的掌握，通常被認(rèn)為是考慮不完整的現(xiàn)象；由于機(jī)械的使用手冊(cè)，機(jī)械切削手冊(cè)，機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)件、常用工具不夠熟練，所以我覺得我們就是要在人生路上不斷學(xué)習(xí)和不斷進(jìn)步。 其實(shí)畢業(yè)設(shè)計(jì)就是一次將理論知識(shí)結(jié)合到實(shí)際當(dāng)中的訓(xùn)練，在這次的訓(xùn)練中，我受益良多，不但讓我學(xué)到的知識(shí)得到鞏固，而且更重要的是發(fā)現(xiàn)了我自己的不足之處以及找到了彌補(bǔ)這些不足的方法。中國(guó)的機(jī)械制造業(yè)發(fā)展很快，生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，但在技術(shù)含量上與其它發(fā)達(dá)國(guó)家還有較大差距！在以后的工作中，我會(huì)不斷學(xué)習(xí)，提升自己，并充分運(yùn)用自己的知識(shí)技能為中國(guó)制造業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)力量。致 謝本次畢業(yè)設(shè)計(jì)得以順利完成，除了我自己的的努力以外，與指導(dǎo)老師——季鵬老師和同學(xué)的幫助是分不開的。季鵬老師給我的設(shè)計(jì)指明了方向，解決了設(shè)計(jì)中遇到的各種問(wèn)題，讓我能快速的著手工資料的收集和應(yīng)用；同學(xué)則在細(xì)節(jié)上給了我很大的幫助，包括該查找哪些資料，該采用什么公式進(jìn)行計(jì)算等等。在這邊，吾想衷心感謝我的指導(dǎo)老師和我的同窗，謝謝他們的指點(diǎn)和幫忙。 參考文獻(xiàn)[1]嚴(yán)建紅《數(shù)控機(jī)床及其應(yīng)用》.[2]朱仁盛《機(jī)械制造技術(shù)—基礎(chǔ)知識(shí)》.[3]張耀滿、王仁德、于軍、劉忠然《數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)》.[4]文懷興，夏田編.《數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)設(shè)計(jì)》.[5]蔣麗.《數(shù)控原理與系統(tǒng)》.國(guó)防工業(yè)出版社，2011 [6]馮清秀，鄧星中主編.《機(jī)電傳動(dòng)控制》.華中科技大學(xué)出版社 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