課程設(shè)計(jì)----xy數(shù)控工作臺(tái)1設(shè)計(jì)-閱讀頁
2025-02-01 02:17本頁面
【正文】 。 本設(shè)計(jì)中，絲杠的有效行程為190cm,由表327知，5級(jí)精度滾珠絲杠有效行程在時(shí)，行程偏差允許達(dá)到23，可見絲杠剛度足夠。查表334，取支撐系數(shù)。 步進(jìn)電機(jī)的計(jì)算與選型⑴ 計(jì)算加在步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 已知：滾珠絲杠的公稱直徑，總長，導(dǎo)程，材料密度；移動(dòng)部件總重量G=1000N，傳動(dòng)比。因?yàn)闈L珠絲杠副傳動(dòng)效率很高，所以相對(duì)于和很小，可以忽略。 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)步距角，預(yù)選電動(dòng)機(jī)為 將以上各值代入上式，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)由靜止加速到轉(zhuǎn)速所需的時(shí)間，傳動(dòng)總效率，則求得 移動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)時(shí)，折算到電動(dòng)機(jī)軸上的摩擦轉(zhuǎn)矩為: 式中 導(dǎo)軌的摩擦因數(shù)， 垂直方向的銑銷力，空載時(shí)取0 傳動(dòng)鏈總效率，將數(shù)據(jù)代入上式，得 最后求得快速空載啟動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸所承受的負(fù)載轉(zhuǎn)矩： 2）最大工作狀態(tài)下電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸所承受的負(fù)載轉(zhuǎn)矩包括三部分：一部分是折算到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的最大工作負(fù)載轉(zhuǎn)矩，另一部分是折算到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的摩擦轉(zhuǎn)矩；還有一部分是滾珠絲杠預(yù)緊后折算到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的附加摩擦轉(zhuǎn)矩，相對(duì)于和很小，可以忽略不計(jì)。已知沿著絲杠軸線方向的最大進(jìn)給載荷，則有計(jì)算垂直方向承受最大工作負(fù)載情況下 ，移動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)折算到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上摩擦轉(zhuǎn)矩： 最后求得最大工作負(fù)載狀態(tài)下電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸所承受的負(fù)載轉(zhuǎn)矩為： 經(jīng)上述計(jì)算后，得到加在步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的最大等效負(fù)載轉(zhuǎn)矩應(yīng)為： ⑷ 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的性能校核 1）最快工進(jìn)速度時(shí)電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩校核 任務(wù)書給定的工作臺(tái)的最大工進(jìn)速度，脈沖當(dāng)量，可求出電動(dòng)機(jī)對(duì)應(yīng)的運(yùn)行頻率。查圖32得，在此頻率下，電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩，大于快速空載移動(dòng)時(shí)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩，滿足要求。查表35可知110BYG007電動(dòng)機(jī)的空載運(yùn)行頻率可達(dá)30000HZ，可見沒有超出上限。則可求出步進(jìn)電動(dòng)機(jī)克服慣性負(fù)載的啟動(dòng)頻率： 上式說明，要想保證步進(jìn)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)不失步，任何時(shí)候的啟動(dòng)頻率都必須小于1232HZ。電機(jī)選用110BYG007,查手冊(cè)知電壓130V, 相電流5A，頻率18000HZ。在此設(shè)計(jì)中，數(shù)控系統(tǒng)的控制也較簡單，從成本及滿足功能要求上考慮選用8031單片機(jī)。 脈沖分配器可用門電路及其邏輯電路構(gòu)成，功能是為步進(jìn)電動(dòng)機(jī)提供符合控制指令要求的脈沖序列。在此設(shè)計(jì)中我們選用TTL集成脈沖分配器，又因?yàn)樗x用的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是五相的，所以選用型號(hào)為YB015的TTL集成脈沖分配器。其性能為:（V）（V）（V）（mA）（V）（V）(倍)（A）（W）（C）≥150≥15≥4≤55≤2≤30310550150(2) 確定 從T性能數(shù)據(jù)知,而負(fù)載電流T基極電流為 式中：電流放大倍數(shù)因此等效輸入電阻為光電耦合器光敏三極管的輸入等效電路見上圖，從等效電路可得 選光電耦合器輸入電流(最大電流為50mA),電流傳輸比,所以有 解上述方程組得 (3) 確定 前面已選定光電耦合器輸入電流，所以。該種工作臺(tái)能有效的適應(yīng)多品種，小批量的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的需要，使之更有效的發(fā)揮經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。2）控制系統(tǒng)是以單片機(jī)MCS51系列的8031單片機(jī)為核心，單電壓驅(qū)動(dòng)電路為驅(qū)動(dòng)的開環(huán)控制系統(tǒng)。3) 工作臺(tái)位置控制采用110BYG007混合式五相步進(jìn)電機(jī)，驅(qū)動(dòng)穩(wěn)定，步距角比較小，步距精度比較高。在允許的負(fù)載內(nèi)能夠保證其傳動(dòng)精度要求。在以后設(shè)計(jì)中我們一定要統(tǒng)籌大局，把理論設(shè)計(jì)放在實(shí)際的實(shí)踐生產(chǎn)中去，理論切實(shí)緊密聯(lián)系實(shí)際，這樣才能使設(shè)計(jì)的產(chǎn)品不僅在原理上結(jié)構(gòu)上符合設(shè)計(jì)的要求，而且在經(jīng)濟(jì)上也符合實(shí)際生產(chǎn)的需求。 機(jī)械傳動(dòng))[M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，[2] 數(shù)控技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書[Z]. 貴陽：貴州工業(yè)大學(xué)機(jī)電教研室，[3] 張毅剛. 單片機(jī)原理及應(yīng)用[M]. 北京：高等教育出版社，[4] 機(jī)電一體化技術(shù)手冊(cè)編委會(huì). 機(jī)電一體化技術(shù)手冊(cè)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，[5] 陸昆，奚大順，李之權(quán)等. 電子設(shè)計(jì)技術(shù)[M]. 北京：電子科技大學(xué)出版社，[6] 張大建、[編].華中科技大學(xué)出版社, 2000.[7] , 1991[8] 朱輝、, 1990[9] 王先逵[編].機(jī)械制造工藝學(xué)[M]. 機(jī)械工業(yè)出版社出版, 2006[10] 張建鋼、胡大澤等[編]. 數(shù)控技術(shù)[M].華中科技大學(xué)出版社出版, 20
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