间性计算轴心受压构件的稳定性验算公式式中构件的毛截面面积，计算轴向压力，根据结构件的最大长细比或最大的换算长细比选取的轴心受压构件稳定系数当钢材的屈服点高于时，可近似用构件的假想长细比，按钢选取。的计算公式是五结构件长细比的计算结构件的长细比公式式中结构件的计算长度结构毛截面对轴的回转半径结构件的许用长细比喷标伺服系统伺服电机根据动力速度环境要求定位精度经济性等要求选择交流伺服电机惯量匹配由于伺服电机的运行性能依赖于负载和电机惯量的匹配，为了满足系统灵敏性和稳定性的要求，负载惯量应限制在电机惯量的倍之内。等效转动惯量算法如下式中各种转动的转动惯量各转动件角速度各移动件的速度伺服电机的角速度电机的转动惯量因此负载转动惯量比本系统中伺服电机通过齿轮模数为，齿数为，齿条带动喷标小车作直线移动，移动质量为，代入式计算出折换到电机轴上的转动惯量为从而算出伺服电机的转动惯量为电机选择在本系统中喷印速度需达到时电机转速达到。根据工作实际要求，我们选择三菱中惯量的的伺服电机，其转动惯量为。伺服放大器选用系列。速度频率响应达到以上。非常适合用于高速定位的场合采用高分辨率编码器提高反馈精度及低速稳定性。伺服电机在接线方面跟以往电机具有互换性，采用以对编码器方式为标准。伺服电机的控制伺服电机的运行性能不仅依赖于所带的负载，而且跟控制方式，控制脉冲密切相关。伺服放大器提供了位置控制模式，速度模式，转矩模式，位置速度，位置转矩，速度转矩等运行模式。喷标机的主要任务是定位喷标位置，达到规定的精度要求。因此我们设定位置控制模式来控制伺服电机。位置控制原理位置控制模式就是控制电机在横梁上实现横向定位。系列带有绝对位置旋转编码器，可作为系统的位置反馈信号，以控制器发出的脉冲数作为基准值，而旋转编码器反馈回来的是实际值，这两者之间存在的差值即为位置误差。用位置误差和位置环补偿的乘积作为速度命令输出。这种控制能够保证定位误差接近于。位置控制般由位置环，速度环和电流环三个环组成。电流环控制电流环通过输入电流控制电枢电流，电机产生的转矩为式中为转矩常量。由可知，通过对电枢电流的控制，就可以间接控制转矩，从而控制电机速度。速度环控制速度环的控制框图如图所示图速度环控制图框其中速度环的等效时间常数。为了消除系统的静态误差，采用了调节控制规律。控制器的传递函数为实际中为了计算简化和提高精度，控制算法采用了增量式算法。算法如下式中速度积分补偿，为采样周期，和根据系统调速精度确定后调试得到。速度环增益，它决定速度环的响应速度。调大可以提高响应速度，然而设定值过大容易导致机械系统振动，产生噪音。根据调速要求和不产生机械振动，噪声，经调试确定采样周期为。积分时间常数，其设定值太大会降低响应速度，在负载转动惯量比较大或机械系统中有振动因素的场合，如果这个值设定能过的过小，机械系统也会发生振动。根据现场调试和经验积累，参数的计算如式所示。计算出结果大于。位置环控制由于速度调节器采用调节器，且位置环截至频率远小于速度环各时间常数的倒角，因此速度环的闭环传递函数可近似等效为阶惯性环节。简化后，数字式位置控制等效传递函数为式中，为位置环增益，他决定了位置环的响应速度，增大它可以改善对位置指令的跟随性能，但是过大容易产生超调。理论上设定值可以根据式设定。的值负载转动惯量比位置控制模式中的加减速控制当伺服电机带动负载从点运动到另点时，为了保证运动的平稳和准确定位，在起动和停止时要进行加减速控制。本系统的位置控制模式中，为了保证每次喷印距离的准确性，采用了伺服电机的位置斜坡功能，对位置指令加减速时间常数进行了设定，控制伺服电机的起调时间。通过此功能使同步编码器发出指令后，即使是在伺服电机处于运行时启动，同步运行也可以平稳的开始。还由于采用闭环控制，编码器随时可以检测脉冲的差值，返回到输入端，参与系统的控制，使定位准确，精度高。位置指令采用阶跃输入时的运行图如图所示。图位置指令改变时运行图因为速度环采用控制可以使电机在位置指令发生很大变化，位置误差变化大导致速度指令发生很大变化时，也能够在起动，停止时平稳的加减速，使系统运动平稳。伺服电机速度曲线图如图所示。图速度曲线图为了保证每次喷印距离不变，不产生累积误差，系统采用了原点定位的功能，在每次开机工作时需要进行次原点定位，保证了每批钢管的喷标位置样。根据所设的位置控制原理，电机在碰到原点定位的传感器后，减速运行，等待检测到编码器返回的零点脉冲，在转动转第二次检测到这个脉冲后，在原点停止，定位成功。然后开始喷印循环操作。程序设计软件及编程软件包括系统程序和用户程序，系统程序用户不能修改，用户程序则由用户根据控制对象的要求进行编制。程序设计语言的标准由国际电工委员会提出，指定了程序设计的语法和语义。该标准定义了如下几种程序设计语言。指令列表化软件具有良好的可移植性和可扩展性，积木式的程序结构通过模块结合可编制大型通用程序，并适合多个程序员开发。脉冲编码器脉冲编码器是种旋转式脉冲发生器，把机械转角变成电脉冲，是种常用的角位移传感器。同时也可作速度检测装置。脉冲编码器的分类与结构脉冲编码器分为光电式接触式和电磁感应式三种。光电式的精度与可靠性都优于其他两种，因此数控机床上只使用光电式脉冲编码器。光电式脉冲编码器的结构如图所示。在个圆盘的圆周上刻有等间距线纹，分为透明和不透明的部分，称为圆光栅。圆光栅与工作轴起旋转。与圆光栅相对，平行放置个固定的扇形薄片，称为指示光栅，上面制有相差节距的两个狭缝辨向狭缝。此外，还有个零位狭缝每转发出个脉冲。脉冲发生器通过十字连接头或键与伺服电动机相连。节距光敏元件电路板圆光栅轴连接法兰指示光栅光源图光电式脉冲编码器的结构图脉冲编码器输出波形二脉冲编码器的工作原理当圆光栅与工作轴起转动时，光线透过两个光栅的线纹部分，形成明暗相间的条纹。光电元件接受这些明暗相的光做成体，也可以用螺钉将它与夹具体相连接。采用这种钻模板钻孔，位置精确度较高。铰链式钻模板铰链式钻模板与夹具体通过铰链连接。翻转。装卸工件时，将钻模板往上翻加工时将钻模板往下翻，并用菱形夹紧螺钉。固紧。采用铰链式钻模板，工件可以在夹具上方装入，装卸工件方便但翻转钻模板费工费时，效率较低，且钻模板位置精度受铰链间隙影响，钻孔位置精度不高它主要用于生产规模不大钻孔精度要求不高的场合。悬挂式钻模板悬挂式钻模板是与机床主轴箱连接的，悬挂式钻模板通常用在多轴传动头加工平行孔系时采用，生产效率高，适于在大批量生产中应用。钻模板上安装钻套的底孔与定位元件间的位置精度直接影响工件孔的位置精度，因此至关重要。在上述各钻模板结构中，以固定式钻模板钻套底孔的位置精度最高，而以悬挂式钻模板钻套底孔的位置精度为最低。杠杆臂的夹具属于专用夹具，进行小批量生产，考虑到夹具的加工成本，所以选择固定式钻模板。为了减少成本又可以进行装卸，我将通过螺钉将它与夹具体固定如图所示。固定钻模板与夹具体，我选择国标零件圆锥销和螺钉。在保证钻模板有足够刚度的前提下，要尽量减轻其重量。在生产中，钻模板的厚度往往按钻套的高度来确定，般在之间。如果钻套较长，可将钻模板局部加厚。此外，钻模板般不宜承受夹紧力。因为钻模板的钻套在顶部，所以将钻模板的厚度设计为。因为钻模板的钻套位于靠右端，所以讲钻模板厚度定位。钻模板材料的选择钻模板在满足刚性要求的情况下减轻其重量，所以对材料的选择进行了对比。号钢为优质碳素结构地帮助我解决设计和编制过程中各种难题。在这里，谨向我的指导导师致以衷心的感谢,我还要感谢南昌理工学院工程机械系曾经教育过我的各位老师，感谢他们的不倦教诲，让我在四年的本科课程的学习中不仅学习了知识，也学习到了他们身上所具有的勤奋刻苦努力钻研的精神。钢，硬度不高易切削加工,模具中常用来做号钢管模板,梢子,导柱等。号钢广泛的应用于机械制造行业，二它的机械性能要求完全满足钻模板的要求，所以选择号钢作为钻模板的材料。图钻模板夹具体圆锥销螺钉钻模板螺钉圆锥销夹具体图钻模板与夹具体的固定钻套的设计钻套结构形式的选择钻套的作用是确定钻头，铰刀等刀具的轴线位置，防止刀具在加工过程中发生偏斜。根据使用二点，钻套可分为固定式，可换式，快换式等多种结构形式固定钻套固定钻套直接被压在钻模板上，其位置精度要求较高，但磨损后不易更换，钻模板较薄时，为使钻套具有足够的引导长度，应采用有肩钻套。可换钻套在成批生产大量生产中，为便于更换钻套，采用可换钻套快换钻套在工件的次装夹中，若顺序进行钻孔扩孔铰孔或攻丝等多个工步加工，需要不同孔径的钻套来引导刀具，此时应使用快换钻套。更换钻套时，只需逆时针转动钻套使削边平面转至螺钉位置，即可向上快速取出钻套。专用钻套在些特殊场合，可以根据它与夹具体相连接。采用这种钻模板钻孔，位置精确度较高。铰链式钻模板铰链式钻模板与夹具体通过铰链连接。翻转。装卸工件时，将钻模板往上翻加工时将钻模板往下翻，并用菱形夹紧间性计算轴心受压构件的稳定性验算公式式中构件的毛截面面积，计算轴向压力，根据结构件的最大长细比或最大的换算长细比选取的轴心受压构件稳定系数当钢材的屈服点高于时，可近似用构件的假想长细比，按钢选取。的计算公式是五结构件长细比的计算结构件的长细比公式式中结构件的计算长度结构毛截面对轴的回转半径结构件的许用长细比喷标伺服系统伺服电机根据动力速度环境要求定位精度经济性等要求选择交流伺服电机惯量匹配由于伺服电机的运行性能依赖于负载和电机惯量的匹配，为了满足系统灵敏性和稳定性的要求，负载惯量应限制在电机惯量的倍之内。等效转动惯量算法如下式中各种转动的转动惯量各转动件角速度各移动件的速度伺服电机的角速度电机的转动惯量因此负载转动惯量比本系统中伺服电机通过齿轮模数为，齿数为，齿条带动喷标小车作直线移动，移动质量为，代入式计算出折换到电机轴上的转动惯量为从而算出伺服电机的转动惯量为电机选择在本系统中喷印速度需达到时电机转速达到。根据工作实际要求，我们选择三菱中惯量的的伺服电机，其转动惯量为。伺服放大器选用系列。速度频率响应达到以上。非常适合用于高速定位的场合采用高分辨率编码器提高反馈精度及低速稳定性。伺服电机在接线方面跟以往电机具有互换性，采用以对编码器方式为标准。伺服电机的控制伺服电机的运行性能不仅依赖于所带的负载，而且跟控制方式，控制脉冲密切相关。伺服放大器提供了位置控制模式，速度模式，转矩模式，位置速度，位置转矩，速度转矩等运行模式。喷标机的主要任务是定位喷标位置，达到规定的精度要求。因此我们设定位置控制模式来控制伺服电机。位置控制原理位置控制模式就是控制电机在横梁上实现横向定位。系列带有绝对位置旋转编码器，可作为系统的位置反馈信号，以控制器发出的脉冲数作为基准值，而旋转编码器反馈回来的是实际值，这两者之间存在的差值即为位置误差。用位置误差和位置环补偿的乘积作为速度命令输出。这种控制能够保证定位误差接近于。位置控制般由位置环，速度环和电流环三个环组成。电流环控制电流环通过输入电流控制电枢电流，电机产生的转矩为式中为转矩常量。由可知，通过对电枢电流的控制，就可以间接控制转矩，从而控制电机速度。速度环控制速度环的控制框图如图所示图速度环控制图框其中速度环的等效时间常数。为了消除系统的静态误差，采用了调节控制规律。控制器的传递函数为实际中为了计算简化和提高精度，控制算法采用了增量式算法。算法如下式中速度积分补偿，为采样周期，和根据系统调速精度确定后调试得到。速度环增益，它决定速度环的响应速度。调大可以提高响应速度，然而设定值过大容易导致机械系统振动，产生噪音。根据调速要求和不产生机械振动，噪声，经调试确定采样周期为。积分时间常数，其设定值太大会降低响应速度，在负载转动惯量比较大或机械系统中有振动因素的场合，如果这个值设定能过的过小，机械系统也会