的范围，它与计算机有效结合，可进行模拟量控制，具有远程通信功能等，有人将其称为现代工业控制的三大支柱即，机器人，之。目前已广泛应用于冶金矿业机械轻工等领域，为工业自动化提供了有力的工具。由于步进电机具有精度高惯性小工作可靠，能实现高精度快速开环控制的特点，被广泛应用在各种不同的运动控制系统中。步进电机作为种常用的电气执行元件，广泛应用于自动化控制领域。对于步进电机的控制通常有两种方法种是采用专用控制器，这种控制器主要由脉冲信号发生器环形脉冲分配器和功率放大器组成另种是用主控单元加位控单元实现步进电机控制，该方法提高了通用化程度，单位控单元价格昂贵，甚至远高于主控单元。控制步进电机电源的脉冲与方向信号源常用数控系统，但对于些在运行过程中移动距离和速度均需确定的具体设备，采用是种理想的技术方案。在操作面板上设定移动距离速度和方向，通过的运算产生脉冲方向信号，控制步进电机的驱动电源，达到对距离速度方向控制的目的。操作面板上的位置旋钮控制移动的距离，速度旋钮控制移动的速度，方向按钮控制移动的方向，启停按钮控制电机的启动与停止。在实际系统中，位置与速度往往需要分成几挡，故位置速度旋钮可选用波段开关，通过对波段开关的不同跳线进行编码，可减少操作面板与的连线数量，同时也减少了的输入点数，节省了成本。步进电机介绍步进电机是将脉冲信号转换成直线位移或角位移。在自动控制装置中作为执行元件。每输入个脉冲信号，步进电动机前进步，故又称脉冲电动机。其速度与单位时间内输入的脉冲数即脉冲频率成正比，其转向与脉冲分配到步进电机的各相绕组的相序有关。所以只要控制指令脉冲的数量频率及电机绕组通电的相序，便可控制步进电机的输出位移量速度和方向。步进电机具有以下几个优点是过载性好。其转速不受负载大小的影响，不像普通电机，当负载加大时就会出现速度下降的情况，步进电机使用时对速度和位置都有严格要求。二是控制方便。步进电机是以步为单位旋转的，数字特征比较明显。三是整机结构简单。传统的机械速度和位置控制结构比较复杂，调整困难，使用步进电动机后，使得整机的结构变得简单和紧凑。的导轨，其参数为，。滚动导轨副的额定寿命额定寿命计算其计算公式如下平面内的若干套导轨副的总载荷在这里我的设计任务中指出了，。则式中分别取，，，将上面的数据代入相应的公式中可得到的额定寿命滚动导轨的额定动载荷的计算由于要计算额定动载荷首先需要计算出作用在滚动导轨副上的载荷，由资料文献可知作用在滚动导轨副上的载荷计算公式如下图工作台及导轨块的放置式中的为作用于同数动静摩擦系数很接近，几乎不受运动速度的变化的影响，运动轻便灵活，所需驱动功率小，摩擦发热小，磨损小，精度保持性好低度运动时不易出现爬行现象，因而定位精度高，所以选用滚动导轨。滚动导轨副螺杆内径杆螺杆接触直径螺母螺纹直径螺母内径滚动导轨的计算与选择目前，滚动导轨在数控机床上应用非常广泛，因为其摩擦系何参数名称符号公式螺纹滚道公称直径导程接触角钢球直径滚道法面半径偏心距螺纹升角螺螺杆外径，我所选用滚珠丝杠的支承方式是双推双推，则查指导书中的表可知则代入数据算得满足设计要求。滚珠丝杠副的几何参数表滚珠丝杠的几丝杠的支承方式系数，由表，取压杆稳定安全系数，般取为，取。根据前面的相关数据可知上式中的截面惯性矩丝杠两支承端距离丝杠的支承方式系数，由表，取压杆稳定安全系数，般取为，取。根据前面的相关数据可知上式中的截面惯性矩丝杠两支承端距离，我所选用滚珠丝杠的支承方式是双推双推，则查指导书中的表可知则代入数据算得满足设计要求。滚珠丝杠副的几何参数表滚珠丝杠的几何参数名称符号公式螺纹滚道公称直径导程接触角钢球直径滚道法面半径偏心距螺纹升角螺螺杆外径螺杆内径杆螺杆接触直径螺母螺纹直径螺母内径滚动导轨的计算与选择目前，滚动导轨在数控机床上应用非常广泛，因为其摩擦系数动静摩擦系数很接近，几乎不受运动速度的变化的影响，运动轻便灵活，所需驱动功率小，摩擦发热小，磨损小，精度保持性好低度运动时不易出现爬行现象，因而定位精度高，所以选用滚动导轨。滚动导轨副的额定寿命滚动导轨的额定动载荷的计算由于要计算额定动载荷首先需要计算出作用在滚动导轨副上的载荷，由资料文献可知作用在滚动导轨副上的载荷计算公式如下图工作台及导轨块的放置式中的为作用于同平面内的若干套导轨副的总载荷在这里我的设计任务中指出了，。则范围广，低成本，适用面广等优点。因此我们采用三菱。第二章机床进给伺服系统机械部分设计计算设计参数工作台尺寸长宽工作台升降行程工作台总重最高运行速度步进电机运行方式空载切削交流伺服电动机运行方式空载切削系统分辨率开环模式半闭环模式系统定位精度开环模式半闭环模式切削负载向向向。滚珠丝杠螺母副的计算与选型计算进给牵引力作用在滚珠丝杠上的进给牵引力主要包括切削时的走刀抗力以及移动件的重量和切削分力在导轨上的摩擦力。因而其数值的大小与导轨的型式有关，由于在设计中采用的是加有导轨块的滚动导轨，所以选择的计算公式为矩形导轨的计算公式。计算公式为式中向切削分力向切削分力向切削分力移动工作台总重导轨上的摩擦系数，随导轨型式而不同颠覆力矩影响系数。矩形导轨的，，式中，，，。代入计算得计算最大动载荷选用滚珠丝杠副的直径时，必须保证在定轴向载荷作用下，丝杠在回转万转转后，在它的滚道上不产生点蚀现象。这个轴向负载的最大值即称为该滚珠丝杠能承受的最大动负载，用下式计算选择式中额定寿命丝杠转速，温度系数，查表，工作温度小于，取硬度系数，查表精度系数，查表，取负载性质系数，查表可靠性系数，查表，取，可靠度为℅。初选导程，由任务书可知最大切削力下的速度，则代入公式可计算得滚珠丝杠螺母副的选型根据以上算得的最大动负载在设计指导书中选用型号为的滚珠丝杠，其名义直径为，滚珠的排列为圈列，额定动载荷为，满足前面进给方向的要求。精度等级按机电装备设计课程设计指导书表选为级。传动效率计算滚珠丝杠螺母副的传动效率式中丝杠螺旋升角摩擦角，滚珠丝杠的滚动摩擦系数，其摩擦角约等于。由选用的的滚珠丝杠的相关数据可知丝杠螺旋升角为代入公式计算得刚度的验算先画出此进给滚珠丝杠支承方式草图，如图所示最大牵引力为，滚珠丝杠的有效行程，滚珠丝杠的余程，丝杠螺纹长度取，支撑跨度，丝杠的全长。图向进给系统计算简图滚珠丝杠副的轴向变行会影响进给系统的定位精度及运动的平稳性，因此应考虑以下引起轴向变形的因素丝杠的拉伸或压缩变形量在总的变形量中占的比重较大，可以用计算方法或查图表的方法决定，查图，根据下式计算式中丝杠的最大工作载荷，单位为滚珠丝杠两支承间的距离丝杠材料的弹性模量，钢的丝杠按底经确定的截面积，单位为。