折算到电动机轴上各种所需力矩线性加速时的空载启动力矩阶跃加速时的空载启动力矩空载时的快进力矩切削时的工进力矩驱动电机的选型选择型号电机，其参数是静转矩为，转动惯量为，质量为。交流伺服电机的加速力矩通常是额定力矩的倍，如果以倍来计算，电动机的加速力矩是，要高于本工作台线性加速时的空载启动转矩，阶跃加速时的空载启动转矩，故无论采取何种加速方式，本电机均满足要求。电机的额定力矩为大于快进力矩和工进力矩，因此，不管是快进还是工进的工作方式，其都可以满足驱动力矩的要求。对其进行惯性匹配验算如下为了使机械传动系统的惯量达到较合理的匹配，系统的负载惯量和伺服电机的转动惯量的比值通常应该满足下式在此，，，,，故满足要求。机械传动系统的动态分析计算滚珠丝杠工作台纵向振动系统的最低固有频率已知滚珠丝杠螺母副的综合拉压刚度，滚珠丝杠螺母副和执行部件的等效质量计算公式为，就可以计算计算扭转振动系统的最低固有频率折算至滚珠丝杠轴的系统总的当量转动惯量是扭转刚度，故通常按照要求来给出机械传动系统刚度，纵向振动系统最低的固有频率以及扭转振动系统最低的固有频率均高于，故达到要求。机械传动系统的误差计算与分析计算机械传动系统的反向死区根据上面计算的数据，进给传动系统的综合拉压刚度最小值，导轨的静摩擦力，则有即，故满足要求。计算机械传动系统由综合拉压刚度变化引起的定位误差造成系统定位误差的原因非常多，因为进给系统综合拉压刚度的变化造成的定位误差是最主要原因，当执行部件在行程各个不同地方时，进给系统的拉压刚度会产生定的变化，这刚度变化造成的最大定位误差用以下公式计算，故满足要求。计算滚珠丝杠因扭转变形产生的误差负载转矩。根据图知扭矩作用点间的间距为，丝杠底径，则因为扭转变形量造成的轴向窜动的滞后量会影响工作台的定位精度。确定滚珠丝杠螺母副的精度等级和规格型号机床工作台采用半闭环控制系统，应该满足定位精度定位精度滚珠丝杠螺母副拟采用的精度等级为级，查表可知查表可知，当螺纹的长度为时，，故满足设计要求。选择型号的滚珠丝杠螺母副，其参数如下，公称直径，导程，螺纹长度，滚珠丝杠螺母副总长度为，类级精度。进给伺服系统的分析概述数控机床的进给伺服系统，通常是响应数控系统产生的位置和速度的命令，从而能够驱动执行部件，让其在特定的切削条件下进行加工。以控制系统的角度来看，输入是位置指令，而和切削使用条件相关的载荷可当作系统的干扰输入。执行机构的位置是系统的输出。进给系统的特性通常指的是系统的静态特性，和在指令和载荷作用下的动态特性。机械传动机构的动力学模型本课题采用的是伺服电机与丝杠通过联轴器直联的形式，通常将伺服电动机的角位移作为输入，而将执行部件的运动位移作为输出。图机械传动机构属于动力学系统，它承受的外力包括有电动机的输出力矩，切削抗力，固体摩擦力导轨及传动件，各传动部件和导轨上的阻尼力等。执行部件做直线运动，传动件做旋转运动且具有各自的惯性质量。图图为传动系统的动力学简化模型，是等效轴的扭转刚度，为执行部件和各个传动件的等效转动惯量，为所有摩擦力和切削力的等效负载转矩，为系统等效粘性阻尼，为输出角位移，机械传动机构的输入转矩角位移分别为。机械传动机构传递函数对于图所示的动力学模型可知转矩平衡方程为弹性变形方程为对上述两式做拉普拉斯变换可得经过整理可得为扰动量，当时，以为系统输入，系统输出，则输入与输出之间的传递函数为将上式整理成标准形式可得其中，由此可见机械传动系统是个二阶系统，其固有频率为，阻尼比为。进给系统数学模型数控的进给伺服系统，通常使用比例调节器或者是比例积分调节器，本文将使用比例调节器，另外，功率放大器可以看作为个延时环节，但其滞后的时间很短，可以将其视为个比例环节，将速度调节器和功率放大器合并为个环节，用速度放大器表示。可建立方框图如下图图为位置调节增量为速度放大增量为速度反馈系数为位量反馈系数。经过定的简化后能得出数控机床进给伺服系统的传递函数如下式其中进给系统动静态性能分析接下来对进给系统的动静态特性进行分析，斜坡输入信号被看作是典型的位置控制输入信号，在分析时，通常是以斜坡型输入信号为主。动态特性由以上分析可得，进给伺服系统为典型的二阶系统，阻尼比被用来描述系统动态特性。接下来分别对欠阻尼，临界阻尼和过阻尼三种情况作分析。当时，系统为欠阻尼的，这时侯系统的传递函数存在两个共轭复极点，在这个情况下，在斜坡信号下，系统的跟随响应要经过振荡。如图所示。图时的斜坡相应当时，系统为过阻尼的，这时侯系统的传递函数存在两个不样的实数极点，在这个情况下，系统对输入信号的响应不存在振荡。如图所示。图时的斜坡响应当时，即系统在临界阻尼状态下，这时侯系统的传递函数存在两个相同的实数极点，在这个状态，系统的响应也不存在振荡，斜坡输入信号的响应和过阻尼时的情形是类似的。因为数控机床伺服进给系统的控制不能够出现振荡现象，那么就需要避免欠阻尼的情况，临界阻尼为中间状态，假如系统的参数产生了改变，就有可能造成在欠阻尼的状态下工作，所以临界阻尼的情况也需要避免。结论数控机床的进给伺服系统必须工作在过阻尼的状态下。静态特性进给伺服系统的静态特性的好坏通常表现在跟随误差的大小上。在进给伺服系统中，输入指令的曲线和位置跟踪的曲线两者存在定的误差，伴随时间的延长，两个曲线的误差将会趋向于个常值，这定值误差就被叫做为系统的跟随误差。通常在般的数控伺服系统中，常将伺服滞后用来表示跟随误差，但在实质上，伺服滞后和跟随误差其实是相同的。如图所示。图伺服滞后和跟随误差将斜坡输入信号设为如下形式其中为指令速度。对上式进行拉普拉斯变换有由拉普拉斯终值定理可得伺服系统的伺服滞后和位置控制增益成反比，所以需要减少或消除跟随误差就要增大，然而在增大的时候会对伺服系统的动态特性产生定的影响，在选择大小的时侯，通常有定的限制，不能超过个最大值，需要兼顾两个方面的要求，假如仅仅使用比例型位置控制，那么系统的跟随误差是没有办法完全将其消除的。进给系统特性分析系统增益考虑到系统各个组成环节的固有频率比整个系统的固有频率高很多，可将该系统简化成如下形式图其传递函数为其中为系统时间常数，若系统接受速度为的恒定位置指令，则有，对上面两式做拉普拉斯反变换，可以得速度和加速度为令令，也即系统在刚手绘床身的时候，就感觉床身有难度，所以在绘制床身的时候便加强了自己的体会，绘制的过程也比较缓慢，在绘制完成后自己感觉对床身零件的结构的认识有了明显提高，变得更加清晰了。感觉在多次反复后对零件的认识有了个质的提升。在月的中下旬开始绘制装配图，在绘制装配图的过程中，结合各个零件进行了琢磨，感觉更加清晰了。在月底我开始了三维图的绘制，和样，基本指令差不多都忘记了，在绘制的过程中，边画图边问同学，然后自己慢慢的记忆，画完工作台的三维造型后便能比较熟练的运用了。五过完后，三维造型差不多结束了，在画完三维造型后，自己对各个零件的结构自己感觉比以前有了本质的变化，在绘制的过程中，又结合想了遍，然后三维造型，造型完后发现有些地方画错了，又反过去修改图，就是在次又次的修改中自己的能力也得到了定程度的提高，也正如老师说的图是改出来的这句话。最后项就是些论文了，这是我第次写论文，刚开始写论文也不知道该如何下手，也不知道该写些什么，也不知道论文章节怎么安排，总之没有个特别清晰的写论文的思路，我后来和同学讨论，自己又在参考了许多论文后，学习别人写论文的思路，章节安排，最后拟定了份写作的提纲，初次接触论文的写作，自己感觉有些新鲜，又有些难度。在写论文的过程中感觉是对自己课题的次梳理和总结。毕业设计体会毕业设计已经接近尾声了，总体上觉得毕业设计是个瞻前顾后的系统性的工作，毕业设计中的每个环节都对下阶段有着重要的作用，只有每阶段都踏踏实实的做好，下项的任务才能顺利的展开。在毕业设计的过程中老师的指导是非常重要的，在老师的指导下进行工作，工作才能顺利开展。同学的相互帮助也是很重要的，我们之间的探讨能够启发思路，问题有时候就迎刃而解了。从开始对毕业设计没有切实的体会，到现在对毕业设计有了深刻的体会，这段时间想必是大学时光中最难忘的段时光。从大新生的懵懂少年到现在掌握了项技能的准毕业生，自己的这段最美好的时光扎根在这里。毕业设计中用到很多以前学过的专业课，当涉及到专业课的问题时，好多都已不再记得，学完之后便放下了，更多时候把学习当成了种必须要完成的任务，这次毕业设计是次综合的训练，也是对自己大学学习过程的次总结和提炼的过程，我和珍惜这次在大学中的最后次训练，虽然不知道最后会是什么样的成果。这次的毕业设计过程中有许多的体会，这次毕业设计感觉到知识面不太够，比如课题中的导轨，以前就没太关注这个，小小的导轨能有那么多值得研究的地方，这也是在查阅文献的时候才得知的，在做毕业设计的时候就有种知识到用时方恨少的感觉。以前学过的东西，到现在用时大多都不太记得了，又重头翻阅自己曾经学过的课本，在翻阅的时候，有的却是点也记不起来了，这时就会感叹复习是多么重要的项工作，总是提醒自己在以后的学习中要养成经常复习的习惯。在做毕业设计的前段时间内，自己始终不能静下心来做，整个人都比较浮躁，觉得整个人的心思就没放在这件事情上，在的鞭策下，催促下，自己做毕业设计的速度也有了提高，把我们组的同学都安排在个制图教室里，也许是这种做毕业设计的氛围潜移默化的影响到我，我逐渐改变了自己的心态，调整了自己的状态，专心投入到毕业设计的工作中去。在手工绘图的阶段，感觉最深的就是每每画完张图，全身都很痛，在画最后两张装配图的时候，左手由于长时间按着三角尺手肘部位总是弯着，最后都感觉有根筋扯着疼。但是还是要坚持的把他画完。其实在做毕业设计这段时间也是锻炼