型表，但在使用性能和应用场合上存在着较大的差异。现就二者的使用性能作比较。控制精度不同两相混合式步进电机步矩角般为，五相混合式步进电机步矩角般为。也有些高性能的步进电机步矩角更小。如四通公司生产的种用于慢走丝机床的步进电机，其步矩角为德国百格拉公司生产的三相混合式步进电机其步矩角可通过拨码开关设置为，兼容了两相和五相混合式步进电机的步矩角。交流伺服电机的控制精度由电机轴后端的旋转编码器保证。以松下全数字式交流伺服电机为例，对于带标准线编码器的电机而言，由于驱动器内部采用了四倍频技术，其脉冲当量为。对于带位编码器的电机而言，驱动器每接收个脉冲电机转圈，即其脉冲当量为秒。是步矩角为的步进电机的脉冲当量的。低频特性不同步进电机在低速时易出现低频振动现象。振动频率与负载情况和驱动器性能有关，般认为振动频率为电机空载起跳频率的半。这种由步进电机的工作原理所决定的低频振动现象对于机器的正常运转非常不利。当步进电机工作在低速时，般应采用阻尼技术来克服低频振动现象，比如在电机上加阻尼器，或驱动器上采用细分技术等。交流伺服电机运转非常平稳，即使在低速时也不会出现振动现象。交流伺服系统具有共振抑制功能，可涵盖机械的刚性不足，并且系统内部具有频率解析机能，可检测出机械的共振点，便于系统调整。矩频特性不同步进电机的输出力矩随转速升高而下降，且在较高转速时会急剧下降，所以其最高工作转速般在。交流伺服电机为恒力矩输出，即在其额定转速般为或以内，都能输出额定转矩，在额定转速以上为恒功率输出。过载能力不同步进电机般不具有过载能力。交流伺服电机具有较强的过载能立。以松下交流伺服系统为例，它具有速度过载和转矩过载能力。其最大转矩为额定转矩的三倍，可用于克服惯性负载在启动瞬间的惯性力矩。步进电机因为没有这种过载能力，在选型时为了克服这种惯性力矩，往往需要选取较大转矩的电机，而机器在正常工作期间又不需要那么大的转矩，便出现了力矩浪费的现象。运行性能不同步进电机的控制为开环控制，启动频率过高或负载过大易出现丢步或堵转的现象，停止时转速过高易出现过冲的现象，所以为保证其控制精度，应处理好升降速问题。交流伺服驱动系统为闭环控制，驱动器可直接对电机编码器反馈信号进行采样，内部构成位置环和速度环，般不会出现步进电机的丢步或过冲的现象，控制性能更好。速度响应性能不同步进电机从静止加速到工作转速般为每分钟几百转需要毫秒。交流伺服系统的加速性能较好，以松下交流伺服电机为例，从静止加速到其额定转速仅需几毫秒，可用于要求快速启停的控制场合。综上所述，交流伺服系统在许多性能方面都优于步进电机。但在些要求不高的场合也经常用步进电机来做执行电动机。所以，在控制系统的设计过程中要综合考虑控制要求成本等多方面的因素，选用适当的控制电机。最大切削负载荷转矩由前面的计算，已知最大进给力加摩擦力为,,滚珠丝杠预紧转矩值可用下式估算最大切削负载转矩可用下式计算，其中丝杠上的最大轴向载荷，包口进给力和摩擦力，单位为丝杠导程，单位为进给转动系统总的机械效率，采用滚珠丝杠副时，般因滚珠丝杠预紧引起的附加摩擦转矩，单位为，粗略计算时，可忽略此项伺服电动机至丝杠的转动比所选伺服电动机的额定转矩应大于此值。惯量匹配及计算负载惯量工作台的最大质量为。根据式式中个转动件的转动惯量，单位为个移动件和伺服电动机的转速，单位为各移动件的质量，单位为个移动件的速度，单位为。折算到电动机轴的负载惯量包括三部分，即联轴器和丝杠的转动，定位要求。结论综上所述，无论是开环，半开环还是闭环伺服进给系统，为了确保定位精度和工作的稳定性，在机械传动的设计上，都要求是无间隙低摩擦，低惯量，高刚度，高谐振以及适宜的阻尼比。为了达到这些要求，机械传动装置的设计应尽量采用低摩擦的传动副，以减少摩擦力采用预紧的办法来提高传动刚度采用消隙的方法来减小反向死区误差等等，其中提高刚度降低惯量的要求尤为重要。参考文献范云涨陈兆年主编金属切削机床设计简明手册北京机械工业出版社李洪主编实用机床设计手册沈阳辽宁科学技术出版社何伯吹主编机床设计手册北京机械工业出版社刘跃南主编机床计算机数控及其应用北京机械工业出版社王爱玲主编现代数控机床结构与设计北京兵器工业出版社李福生主编数控机床技术手册北京北京出版社杨黎明主编机电体化系统设计手册北京国防工业出版社廖效果主编数控技术武汉湖北科学技术出版社白恩远主编现代数控机床伺服及检测技术北京国防工业出版社成大先主编机械设计手册北京化学工业出版社吴宗泽主编机械设计实用手册北京化学工业出版社致谢经过两个月的忙碌之后，毕业设计最终是完成了。这令我心中充满了无限的喜悦，也倍感到浑身的轻松洽意与充实感。回忆两个月以来，每天都在图书馆查阅资料，作笔记的情景来，毕业设计是我们毕业生对三年来所学知识的次综合运用。搞设计虽然是件辛苦的事情但它确实是让我们学到了很多东西的。在设计过程中有很多的知识需要我们去亲自的总结并运用。这样不仅让我们对以前所学增加了记忆，还在原有的基础上还增加了新的认识。尤其是设计完成后内心的那份喜悦的心情真的是难以用语言来形容的。在毕业设计的过程中，除了我们自己的不懈努力外，还有我们指导老师的亲切指导，让自己明白了设计的意图，了解了主要功能。这其中如果没有连老师对我们设计耐心的指导和我们机械设计小组在起激烈的讨论，那我们的设计工作就不会这样轻松的与成功的完成。在此我向所有那些在设计当中帮助过我们的老师与同学们表示感谢，诚恳的期望能够继续得到大家的批评和建议,希望在以后的工作当中能与大家再次携手,动作台的移动。挠性联轴器，加上锁紧螺母等的惯量约为丝杠直径长,惯量可按式式中直径，单位为长度，单位为密度，单位为，钢的由式中求得按式，即，即电动机的转子惯量应在范围之内。根据以上计算机可初选伺服电动机，如选北京数控设备厂的产品，直流伺服电动机可选型。选型直数据类型包括标量类型单元素，如数值型字符型和布尔型还包括了结构类型包括个以上的元素，如数组和簇。数据控件模版将各种类似的数据类型集中在个子模版上以便于使用。数据类型主要有数值量逻辑量。字符串。文件路径等几类，所以个数据类型子模版有相当多的项目，如个数值类型可以显示为个简单的数字个条图个滑块个模拟计量器或者显示在个图表中。的数据类型与传统编程语言中的数据类型基本类似，除了具有般的数据类型之外，还有些独特的数据类型。三维曲面图的介绍三维曲面图如图所示，即用于显示三维空间的个曲面，即是个控件，提供了用于制作图的属性和方法。在前面板放置个三维曲面控件时，框图中将出现两个坐标，如图所示，个是控件的图标，另个是，该负责三维制图。图三维曲面图控件，只负责图形显示，作图则有负责，接入控件输入端。该端口的下面是两个维数组输入端，。的数据类型为二维数组，用以输入坐标。根据输入的坐标在三维空间确定数组的坐标点，然后通过数值得到曲面。在作图时，根据坐标在面板上做个矩形网格，每个网格节点所对应的曲面点的坐标在面板上的投影。数组给出了每个网格节点所对应着三维曲线上的个点，根据这些信息能够完成作图。不能显示三维控件的封闭图形，如要显示封闭图形可以使用三维参数曲面控件。表列出了中常用的几种数据类型及其相对应的前面板对象的默认值端口图标和连线形式。每种类型的端口图标都有种颜色，以示区别。控制端口图标的边框为粗实线，端口右侧有个享有的箭头，表示输出数据，指示端口的图标的边框为细实线，端口左侧有个向左的箭头，表示输入数据。表中常用的几种数据类型数据类型默认值端口图标连线形式双精度浮点枚举布尔字符串空字符数组簇路径空路径动态数据波形数据采用编制虚拟仪器程序的步骤确定程序设计总体方案在编制虚拟仪器程序前，必须首先对程序进行总体设计分析是确定程序要实现的功能要显示的图形图像要输出的报表二是确定程序的层次关系，如主程序和子程序之间的关系虚拟仪器程序与硬件的连接关系等。确定虚拟仪器程序前面板在完成虚拟仪器程序总体设计后，就可在前面板上布置实现所需功能的显示对象，这些对象包括开关旋钮控制数据显示表头波形显示相量图频谱图显示等，前面板布置好这些对象后，工程技术人员通过鼠标键盘就可像操作传统仪器样地操作虚拟仪器。前面板是图形化用户界面，用于设置输入数值和观察输出量。控制模板上的对象包括数字显示表头压力计图片等。当虚拟仪器完成以后,就能在虚拟仪器工作时利用前面板去控制整个系统,如移动滑动片在图像中变向从键盘输入等。构建图形化流程图在开发环境中，后台流程图与前面板控制显示对象对应，开发人员的任务是通过连接不同功能的函数模块使数据流从输入对象经过处理传送到输出对象。与传统的文本式程序设计样，也有结构化数据流编程部分，包括顺序条件循环循环事件等结构，如图所示。图中的主要结构函数这些结构被描述成图形化的边界结构，开发人员不必注意传统程序设计所需的语法细节，只需直接将它们连接起来就可完成数据传递。对虚拟仪器进行程序型表，但在使用性能和应用场合上存在着较大的差异。现就二者的使用性能作比较。控制精度不同两相混合式步进电机步矩角般为，五相混合式步进电机步矩角般为。也有些高性能的步进电机步矩角更小。如四通公司生产的种用于慢走丝机床的步进电机，其步矩角为德国百格拉公司生产的三相混合式步进电机其步矩角可通过拨码开关设置为，兼容了两相和五相混合式步进电机的步矩角。交流伺服电机的控制精度由电机轴后端的旋转编码器保证。以松下全数字式交流伺服电机为例，对于带标准线编码器的电机而言，由于驱动器内部采用了四倍频技术，其脉冲当量为。对于带位编码器的电机而言，驱动器每接收个脉冲电机转圈，即其脉冲当量为秒。是步矩角为的步进电机的脉冲当量的。低频特性不同步进电机在低速时易出现低频振动现象。振动频率与负载情况和驱动器性能有关，般认为振动频率为电机空载起跳频率的半。这种由步进电机的工作原理所决定的低频振动现象对于机器的正常运转非常不利。当步进电机工作在低速时，般应采用阻尼技术来克服低频振动现象，比如在电机上加阻尼器，或驱动器上采用细分技术等。交流伺服电机运转非常平稳，即使在低速时也不会出现振动现象。交流伺服系统具有共振抑制功能，可涵盖机械的刚性不足，并且系统内部具有频率解析机能，可检测出机械的共振点，便于系统调整。矩频特性不同步进电机的输出力矩随转速升高而下降，且在较高转速时会急剧下降，所以其最高工作转速般在。交流伺服电机为恒力矩输出，即在其额定转速般为或以内，都能输出额定转矩，在额定转速以上为恒功率输出。过载能力不同步进电机般不具有过载能力。交流伺服电机具有较强的过载能立。以松下交流伺服系统为例，它具有速度过载和转矩过载能力。其最大转矩为额定转矩的三倍，可用于克服惯性负载在启动瞬间的惯性力矩。步进电机因为没有这种过载能力，在选型时为了克服这种惯性力矩，往往需要选取较大转矩的电机，而机器在正常工作期间又不需要那么大的转矩，便出现了力矩浪费的现象。运行性能不同步进电机的控制为开环控制，启动频率过高或负载过大易出现丢步或堵转的现象，停止时转速过高易出现过冲的现象，所以为保证其控制精度，应处理好升降速问题。交流伺服驱动系统为闭环控制，驱动器可直接对电机编码器反馈信号进行采样，内部构成位置环和速度环，般不会出现步进电机的丢步或过冲的现象，控制性能更好。速度响应性能不同步进电机从静止加速到工作转速般为每分钟几百转需要毫秒。交流伺服系统的加速性能较好，以松下交流伺服电机为例，从静止加速到其额定转速仅需几毫秒，可用于要求快速启停的控制场合。综上所述，交流伺服系统在许多性能方面都优于步进电机。但在些要求不高的场合也经常用步进电机来做执行电动机。所以，在控制系统的设计过程中要综合考虑控制要求成本等多方面的因素，选用适当的控制电机。最大切削负载荷转矩由前面的计算，已知最大进给力加摩擦力为,,滚珠丝杠预紧转矩值可用下式估算最大切削负载转矩可用下式计算，其中丝杠上的最大轴向载荷，包口