基于plc控制步進(jìn)電機(jī)的數(shù)控滑臺課程設(shè)計-文庫吧資料
2024-09-05 18:43本頁面
【正文】 角 根據(jù)快速進(jìn)給速度，確定電機(jī)的最高運(yùn)行頻率 vmax 為工作臺運(yùn)行最高速度（ m/min）； fmax 為步進(jìn)電機(jī)最高運(yùn)行頻率（ Hz）。調(diào)整后不易松動，剛度高。本設(shè)計采用拉伸預(yù)緊的方式。雙螺母預(yù)緊的特點(diǎn)有： （ 1） 修磨墊片來改變兩個螺母間的軸向距離。其主要特性有： （ 1） 滾珠返回通道短，不受負(fù)荷的滾珠最少，滾珠間摩擦損失小，提高了傳動的靈敏度； 8 （ 2） 螺母徑向和軸向尺寸較小； （ 3） 返回器剛性高，滾珠循環(huán)裝置有較高的可靠性； （ 4） 返回器在螺母返回孔內(nèi)自由浮動，返回器回路與螺母螺紋滾道的對接可以自動調(diào)整，滾珠在返回循環(huán)過程中摩擦阻力小，傳動平穩(wěn)，定位精確； （ 5） 返回器如用工程塑料制作，則吸振性能好，耐磨，噪聲小，一次成型，工藝簡單，成本低。 滾珠絲桿副的結(jié)構(gòu) 滾珠絲桿副的結(jié)構(gòu)主要有內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)兩種方式。通常，滾珠絲桿在出廠時，就已由制造廠調(diào)好預(yù)加載荷。預(yù)緊后的剛度，可提高到為無預(yù)緊時的 2倍?？梢宰C明，使不受力側(cè) 的螺母接觸變形降至零的外載荷 F，約等于預(yù)加載荷 0F 的 3倍，（準(zhǔn)確值為 倍）， F=30F。 F大到某種程度，可使左螺母的接觸變形減小到零。本設(shè)計采用的是雙螺母墊片預(yù)緊的方式。這就可使螺母作為一個整體，與絲桿間處于無間隙或過盈狀態(tài)以提高接觸剛度。把左、右螺母往兩頭撐開，左、右螺母接觸方向相反。消除間隙和預(yù)加載荷有很多方法。 滾珠絲桿副的消除間隙和預(yù)加載荷 滾珠絲桿可以消除反向間隙。當(dāng)用于豎直傳動或需急停時，必須在傳動系統(tǒng)中附加自鎖機(jī)構(gòu)或制動裝置。維修保養(yǎng)也極為簡單，通常只需進(jìn)行一般的潤滑和防塵。 （ 6） 同步性好 由于滾珠絲桿副運(yùn)轉(zhuǎn)順滑、消除軸向間隙以及制造的一致性，采用多套相同的滾珠絲桿副同時傳動幾個相同的部件或裝置時，由于反應(yīng)靈敏，無阻滯，無滑移，可以獲得較好的同步運(yùn)動。滾動摩擦磨損極微，因此具有較高的使用壽命和精度保持性。 （ 3） 可以預(yù)緊 通過對螺母施加預(yù)緊力能消除絲桿副的間隙，提高軸向接觸剛度，而摩擦力矩的增量卻不大。 （ 2） 運(yùn)動平穩(wěn) 滾珠絲桿副在工作中摩擦阻力小，靈敏度高，而且摩擦系數(shù)幾乎與運(yùn)動速度無關(guān)，啟動摩擦力矩與運(yùn)動時的摩擦力矩的差別很小。這一傳動方式取代了傳統(tǒng)螺紋絲桿副的絲桿與螺母間直接作用方式，因而以極小滾動摩擦代替了傳統(tǒng)絲桿的滑動摩擦。尤其是近年來，滾珠絲杠副作為數(shù)控機(jī)床直線驅(qū)動執(zhí)行單元，在機(jī)床行業(yè)得到廣泛運(yùn)用，極大的推動了機(jī)床行業(yè)的數(shù)控化發(fā)展。這一發(fā)展的深刻意義如同滾動軸承對滑動軸承所帶來得改變一樣。滾珠絲桿可以消除反向間隙并施加預(yù)載，有助于提高定位精度和剛度。 ,因此本能自鎖。滾珠絲桿副的傳動效率高達(dá) 85%～ 98%,是普通滑動絲桿副的 2～ 4倍。 滾珠絲桿副的尺寸計算與參數(shù)選用 滾珠絲桿副簡介 數(shù)控機(jī)床為了提高進(jìn)給系統(tǒng)的靈敏度 ,定位精度和防止爬行 ,必須降低摩擦并減少靜、動摩擦系數(shù)之差。圖 a 和圖 c 的優(yōu)點(diǎn)是可以把反饋裝置（如旋轉(zhuǎn)變壓器、測速發(fā)電機(jī)、脈沖編碼器）等裝在伺服電動機(jī)內(nèi)，成為一個部件。圖 b 與圖 a 基本相同，但反饋裝置在絲桿的端部。 運(yùn)動設(shè)計 數(shù)控機(jī)床半閉環(huán)進(jìn)給系統(tǒng)如下 6 在圖 a 中，伺服電動機(jī) 2經(jīng)齒輪副 3（或同步齒形帶副），滾珠絲桿 4拖動工作臺 5。 —采用徑向安裝尺寸小，安裝簡便的絲杠螺母座。 軸器 —采用機(jī)械式結(jié)構(gòu)的聯(lián)軸器，這種聯(lián)軸器的特點(diǎn)是大扭矩承載、高扭矩剛性和卓越靈敏度；免維護(hù)、超強(qiáng)抗油和耐腐蝕性；零回轉(zhuǎn)間隙；體積小巧的聯(lián)軸器，總長度短 ，結(jié)構(gòu)簡單。 服電機(jī) 交流電動機(jī)與直流伺服電機(jī)相比，交流電動機(jī)輸出功率可比直流電動機(jī)提高 10﹪～ 70﹪，此外，交流電動機(jī)的容量可比直流電動機(jī)造得大，達(dá)到更高的電壓和轉(zhuǎn)速。光柵尺傳感器系統(tǒng)主要應(yīng)用于直線移動導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)或精密位移量的測量，可實(shí)現(xiàn)移動量的高精確顯示和自動控制，已廣泛應(yīng)用 于機(jī)床加工和儀器的精密測量。 步進(jìn)電機(jī)是一種能將電脈沖信號轉(zhuǎn)換成角位移或線位移的機(jī)電元件 , 在工業(yè)上有著廣泛的應(yīng)用。 1 課程設(shè)計（學(xué)年論文） 說 明書 課題名稱： 基于 PLC 的單軸數(shù)控伺服滑臺設(shè)計 專業(yè)班級 ： 10 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 01 班 2 目錄 摘 要 ............................................................................................................................. 4 一、滑臺整體方案圖 ....................................................................................................... 4 二、數(shù)控滑臺的總體設(shè)計方案 ........................................................................................ 5 滑臺設(shè)計 ................................................................................................................ 5 運(yùn)動設(shè)計 ............................................................................................................ 5 滾珠絲桿副的尺寸計算與參數(shù)選用 .................................................................... 6 滾珠絲桿副簡介 .............................................................................................. 6 滾珠絲桿副的消除間隙和預(yù)加載荷 ................................................................. 7 滾珠絲桿副的結(jié)構(gòu) ........................................................................................... 7 滾珠絲桿副的尺寸計算 ................................................................................... 8 A. 根據(jù)定位精度要求確定脈 沖當(dāng)量選擇步距角 .................................................... 8 B. 根據(jù)電機(jī)的最高運(yùn)行頻率及步距角，確定電機(jī)最高轉(zhuǎn)速 .................................. 8 滾珠絲杠計算、選擇 ....................................................................................... 9 i. 導(dǎo)程的選擇 ....................................................................................................... 9 ii. 平均轉(zhuǎn)速 ........................................................................................................
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