機電一體化系統(tǒng)綜合課程設(shè)計_x-y數(shù)控工作臺設(shè)計說明書1-在線瀏覽
2025-05-07 17:37本頁面
【正文】 m 140mm；工作臺加工范圍 X=50mm， Y=50mm；工作臺最大快移速度為 1m/min。定位方式采用增量坐標控制。 （ 2） XY 工作臺的傳動方式 為保證一定的傳動精度和平穩(wěn)性，又要求結(jié)構(gòu)緊湊，所以選用絲杠螺母傳動副。 由于工作臺的運動載荷不大，因此采用有預(yù)加載荷的雙 V 形滾珠導(dǎo)軌。 考慮電機步距角和絲桿導(dǎo)程只能按標準選取，為達到分辨率的要求，需 采用齒輪降速傳動。 上導(dǎo)軌座（連電機）重量：大約 100N 夾具及工件重量：約 100N 。 、滾動導(dǎo)軌的參數(shù)確定 ⑴、導(dǎo)軌型式： 圓形截面滾珠導(dǎo)軌 ⑵、導(dǎo)軌長度 ① 上導(dǎo)軌（ X 向） 取動導(dǎo)軌長度 100Bl ? 315 動導(dǎo)軌行程 L=50 支承導(dǎo)軌長度 100+50=150 ② 下導(dǎo)軌（ Y 向） 50l? 100Bl ? 150L? 選擇導(dǎo)軌的型號： GTA16 ⑶、直線滾動軸承的選型 ① 上導(dǎo)軌 Gx=87+100=187 ② 下導(dǎo)軌 Gy=274 由于本系統(tǒng)負載相對較小，查表后得出 LM10UUOP型直線滾動軸承的額定動載荷為 370N，大于實際動負載；但考慮到經(jīng)濟性等因素最后選擇 LM16UUOP型直線滾動軸承。 ⑷ 、 滾動導(dǎo)軌 剛度及預(yù)緊方法 當工作臺往復(fù)移動時，工作臺壓在兩端滾動體上的壓力會發(fā)生變化，受力大的滾動體變形大，受力小的滾動體變形小。此外，滾動體支承工作臺，若工作臺剛度差，則在自重和載荷作用下產(chǎn)生彈性變形，會使工作臺下凹（有時還可能出現(xiàn)波浪形），影響導(dǎo)軌的精度。應(yīng)按銑削時的情況計算。 ⑵、滾珠絲杠螺母副幾何參數(shù)計算 表 21 滾珠絲杠螺母副幾何參數(shù) 名 稱 符 號 計算公式和結(jié)果 螺紋滾道 公稱直徑 0d 10 螺距 t 4 接觸角 ? 45 鋼球直徑 qd 2 螺紋滾道法面半徑 R 0. 52 1. 04qRd?? 偏心距 e ? ?/ 2 sin 0 .0 3qe R d ?? ? ? 螺紋升角 ? 0a rc 7 .2 6ttg d? ??? 螺桿 螺桿外徑 d ? ?0 ~ d d? ? ? 螺桿內(nèi)徑 ld 0 2 2 7 .9 8ld d e R? ? ? ? 螺桿接觸直徑 zd 0 c os 8. 59zqd d d ?? ? ? 螺母 螺母螺紋外徑 D 0 2 2 12. 02D d e R? ? ? ? 螺母內(nèi)徑（外循環(huán)） 1D ? ?10 0. 2 ~ 0. 25 5 10 .5qD d d? ? ? 見表 21。 ⑷、剛度驗算 515 滾珠絲杠受工作負載 P引起的導(dǎo)程 0L 的變化量 01 PLL EF?? Y向所受牽引力大，故應(yīng)用 Y向參數(shù)計算 P=（ N） 0 ( )L cm? 622 0 .6 1 0 ( / )E N cm?? ? ?材 料 為 鋼 ? ?2220 .7 9 83 .1 4 0 .52F R c m? ??? ? ????? 所以 61 62 4 .7 0 .5 1 .2 1 0 ( )2 0 .6 1 0 0 .5L c m??? ? ? ? ??? 絲杠因受扭矩而引起的導(dǎo)程變化量 2L 很小，可以忽略。 ⑸、穩(wěn)定性驗算 由于絲杠兩端采用止推軸承，故不需要穩(wěn)定性驗算。 ⑵、步進電機啟動力矩的計算 設(shè)步進電機等效負載力矩為 T，負載力為 P，根據(jù)能量守恒原理，電機所做的功與負載力做功有如下關(guān)系 T Ps??＝ 式中： ? —— 電機轉(zhuǎn)角； s —— 移動部件的相應(yīng)位移； ? —— 機械傳動效率?？紤]到重力影響， Y向電機負載較大，因此 取 G=Gy=274 所以 ? ?3 6 0 . 0 1 2 4 . 7 0 . 0 3 2 8 7 1 . 3 3 ( )2 1 . 5 0 . 9 6T N c m?? ? ????? 若不考慮啟動時運動部件慣性的影響，則啟動力矩 ~ TT ? 取安全系數(shù)為 ，則 ? ?1 .3 3 4 .4 20 .3qT N cm?? 對于工作方式為三相六拍的三相步進電機 m ax 66qj TT ?? ? ?Ncm ⑶、步進電機的最高工作頻率 m a xm a x 1000 1 0 0 0 1 1 6 6 7 ( )6 0 6 0 0 . 0 1pVf H z? ?? ? ?? 查表選用兩個 45BF005Ⅱ型步進電機。 表 22 步進電機參數(shù) 型 號 主要技術(shù)數(shù)據(jù)
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