數(shù)控機(jī)床橫向伺服進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計-展示頁
2025-08-06 20:54本頁面
【正文】 續(xù)的模擬信號；而數(shù)字伺服控制系統(tǒng)中，除了含有連續(xù)模擬信號外，還含有離散信號、數(shù)字信號等多種信號。所不同的是，數(shù)字控制系統(tǒng)中不僅含有數(shù)字元件，而且也含有模擬元件。而這一替換使伺服系統(tǒng)發(fā)生質(zhì) 的飛躍。圖22中所示的是數(shù)字伺服系統(tǒng)的組成原理框圖。圖21 模擬伺服控制系統(tǒng)的組成原理框圖圖22 數(shù)字伺服控制系統(tǒng)的組成原理框圖圖21中所示為由電流環(huán)、速度環(huán)、位置環(huán)所構(gòu)成的三環(huán)位置伺服控制系統(tǒng)。可以這樣說：隨著自動控制、半導(dǎo)體技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)和整個工業(yè)的不斷發(fā)展，伺服控制技術(shù)也取得了極大的進(jìn)步，伺服控制系統(tǒng)已經(jīng)進(jìn)入了全數(shù)字化和交流化的時代。自動控制理論的高速發(fā)展，為數(shù)字伺服控制系統(tǒng)的研制者提供了不少新的控制規(guī)律以及相應(yīng)的分析和綜合方法；計算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，為數(shù)字伺服系統(tǒng)研制者提供了實現(xiàn)這些控制規(guī)律的可能性；尤其是半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，更加快了使伺服驅(qū)動技術(shù)進(jìn)入全數(shù)字化時期腳步，使伺服控制器的小型化指標(biāo)取得了很大的進(jìn)步。如要進(jìn)一步提高伺服系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)精度，就必須采用數(shù)字計算機(jī)控制器，用高精度數(shù)字式元件（如光電編碼器等）作位置反饋元件，實現(xiàn)模擬伺服系統(tǒng)的數(shù)字化。伺服控制系統(tǒng)大體上可以分為模擬式伺服控制系統(tǒng)和數(shù)字式伺服控制系統(tǒng)。在其它領(lǐng)域，伺服控制系統(tǒng)也有較為廣泛的應(yīng)用。它們不僅能完成轉(zhuǎn)動控制、直線運動控制，而且能依靠多套伺服系統(tǒng)的配合，完成復(fù)雜空間曲線的運動控制，如仿型機(jī)床的加工軌跡、機(jī)器人手臂關(guān)節(jié)的運動控制等。高性能的伺服控制系統(tǒng)可以提供靈活、方便、準(zhǔn)確、快速的伺服運動控制。與調(diào)速系統(tǒng)不同，伺服控制系統(tǒng)要解決的主要問題是如何讓系統(tǒng)能精確跟蹤輸入指令的變化，按要求迅速而精確地到達(dá)指定位置。對于數(shù)控機(jī)床進(jìn)給速度控制方面的問題與本書前幾部分所討論過的調(diào)速控制系統(tǒng)相類似，而有關(guān)數(shù)控機(jī)床在進(jìn)給定位上的問題則屬于對運動軌跡的跟蹤控制問題，而解決這個問題的控制系統(tǒng)就是通常 所說的伺服控制系統(tǒng)。數(shù)字伺服系統(tǒng)采用了許多新的控制技術(shù)和改進(jìn)伺服性能的措施，使控制精度和品質(zhì)大大提高[4]。使伺服控制技術(shù)從模擬方式、混合方式走向全數(shù)字方式。 電機(jī)應(yīng)能隨頻繁啟動、制動和反轉(zhuǎn)。為了滿足快速響應(yīng)的要求，電機(jī)應(yīng)有較小的轉(zhuǎn)動慣量和大的堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩，并具有盡可能小的時間常數(shù)和啟動電壓。 電機(jī)應(yīng)具有大的較長時間的過載能力，以滿足低速大轉(zhuǎn)矩的要求。 《數(shù)控機(jī)床橫向伺服進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計》:（1）根據(jù)機(jī)床總體布局,分析應(yīng)采用的機(jī)電一體化設(shè)計方案,確定橫向進(jìn)給系統(tǒng)的伺服控制方案；（2）進(jìn)行機(jī)械伺服機(jī)構(gòu)的設(shè)計計算,繪制機(jī)械傳動圖及相關(guān)裝配圖(1—2張)；（3）進(jìn)行數(shù)控機(jī)床伺服驅(qū)動器的主電路及輔助電路設(shè)備的設(shè)計與選型；（4）繪制控制系統(tǒng)原理框圖；（5）攥寫設(shè)計說明書一分（8000字以上）:（1）床身最大加工直徑；（2）最大加工長度，橫向定位精度；（3）橫向最快移動速度；（4）橫向最快進(jìn)給速度（工進(jìn)速度）2. 數(shù)控機(jī)床進(jìn)給（直流、交流）伺服驅(qū)動器的選型3. 數(shù)控機(jī)床進(jìn)給（直流、交流）伺服驅(qū)動器主電路及輔助電路設(shè)計與選型。8. 設(shè)計繪制進(jìn)給伺服系統(tǒng)的一張或兩張零件圖。6. 步進(jìn)電機(jī)的計算和選用。4. 滾動導(dǎo)軌的選型。2. 確定脈沖當(dāng)量。4. 計算機(jī)的選擇。2. 伺服系統(tǒng)的選擇。緒論附錄參考文獻(xiàn)數(shù)控機(jī)床進(jìn)給（直流、交流）伺服系統(tǒng)組成 進(jìn)給伺服系統(tǒng)傳動計算 滾珠絲杠螺母副的設(shè)計、計算、和選型切削力的計算系統(tǒng)切削力的確定機(jī)床進(jìn)給（直流、交流）伺服系統(tǒng)機(jī)械部分設(shè)計計算總體方案的確定 概述 數(shù)控橫向進(jìn)給系統(tǒng)總體設(shè)計方案的擬定第三章數(shù)控進(jìn)給系統(tǒng)總體設(shè)計方案的擬定 畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容 數(shù)控橫向進(jìn)給系統(tǒng)總體設(shè)計方案的擬定 進(jìn)給伺服系統(tǒng)機(jī)械部分設(shè)計計算 數(shù)控機(jī)床（直流、交流）伺服控制方案分析與計算第二章緒論數(shù)控機(jī)床橫向進(jìn)給伺服系統(tǒng)的設(shè)計目 錄第一章 畢業(yè)設(shè)計的目的畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書 伺服電機(jī)的計算和選型第四章 數(shù)控機(jī)床（直流、交流）伺服控制方案分析與計算 數(shù)控機(jī)床進(jìn)給（直流、交流）伺服驅(qū)動器的選型 數(shù)控機(jī)床進(jìn)給（直流、交流）伺服驅(qū)動器主電路及輔助電路設(shè)計與選型第五章畢業(yè)設(shè)計體會第六章畢業(yè)設(shè)計感言第一章 畢業(yè)設(shè)計的目的設(shè)計的目的是培養(yǎng)綜合運用基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識，解決工程實際問題的能力，提高綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力，受到本專業(yè)工程技術(shù)和科學(xué)研究工作的基本訓(xùn)練，使工程繪圖、數(shù)據(jù)處理、外文文獻(xiàn)閱讀、程序編制、使用手冊等基本技能得到訓(xùn)練和提高，培養(yǎng)正確的設(shè)計思想、嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度，加強(qiáng)團(tuán)隊合作精神。 畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容1. 系統(tǒng)運動方式的確定。3. 執(zhí)行機(jī)構(gòu)傳動方式的確定。 進(jìn)給伺服系統(tǒng)機(jī)械部分設(shè)計計算1. 進(jìn)給伺服系統(tǒng)機(jī)械部分設(shè)計方案的確定。3. 滾珠絲杠螺母副的選型。5. 進(jìn)給伺服系統(tǒng)傳動計算。7. 設(shè)計繪制進(jìn)給伺服系統(tǒng)一個坐標(biāo)軸的機(jī)械裝配圖。 數(shù)控機(jī)床（直流、交流）伺服控制方案分析與計算1. 數(shù)控機(jī)床進(jìn)給（直流、交流）伺服系統(tǒng)組成。第二章 數(shù)控橫向進(jìn)給系統(tǒng)總體設(shè)計方案的擬定 畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書:；（5）可以車削柱面、平面、錐面，最大導(dǎo)程；（6）工作臺重量100公斤 :（1）機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計合理,控制系統(tǒng)功能完備,原理正確,制圖符合國家標(biāo)準(zhǔn),圖面整潔；（2）設(shè)計說明書論述清楚,計算無誤,數(shù)值單位明確,引用公式及資料有出處。 數(shù)控橫向進(jìn)給系統(tǒng)總體設(shè)計方案的擬定從最低速到最高速電機(jī)都能平穩(wěn)運轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)矩波動要小， /min或更低速時，仍有平穩(wěn)的速度而無爬行現(xiàn)象。一般直 伺服電機(jī)要求在數(shù)分鐘內(nèi)過載46倍而不損壞。電機(jī)應(yīng)具有耐受4000rad/s2以上的角加速度的能力。隨著微電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)和伺服控制技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控機(jī)床的伺服系統(tǒng)已開始采用高速、高精度的全數(shù)字伺服系統(tǒng)。由位置、速度和電流構(gòu)成的三環(huán)反饋全部數(shù)字化、軟件處理數(shù)字PID，使用靈活，柔性好。數(shù)控機(jī)床進(jìn)給運動系統(tǒng)，尤其是輪廓控制的進(jìn)給運動系統(tǒng)，必須在進(jìn)給定位及進(jìn)給速度兩個方面同時實現(xiàn)自動控制。伺服控制系統(tǒng)也叫隨動控制系統(tǒng)，它屬于自動控制系統(tǒng)中的一種。在機(jī)電設(shè)備中，伺服系統(tǒng)具有重要的地位，被廣泛地應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)、國防、機(jī)器人等的各個領(lǐng)域。伺服控制技術(shù)在機(jī)械制造行業(yè)中用的最多也最為廣泛，各種機(jī)床運動部分的速度控制、運動軌跡控制、位置控制都是依靠各種伺服系統(tǒng)控制完成的。它們可以完成的運動控制精度高、速度快，遠(yuǎn)非一般工人操作所能達(dá)到。如冶金工業(yè)中的電弧鋼爐、粉末冶金爐的電極位置控制等；運輸行業(yè)中的電氣機(jī)車自動調(diào)速、高層建筑物中電梯的升降控制、船舶的自動操舵等，以及軍事上的雷達(dá)天線的自動瞄準(zhǔn)跟蹤控制、戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈自動跟蹤控制，防空導(dǎo)彈的制導(dǎo)控
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