【25页】【毕业论文】数控龙门镗铣床溜板进给系统毕业设计说明书.doc文档优秀范文

是系统功率驱动装置中的电力电子器件不断向高频化方向发展，智能化功率模块得到普及与应用二是基于微处理器嵌入式平台技术的成熟，将促进先进控制算法的应用三是网络化制造模式的推广及现场总线技术的成熟，将使基于网络的伺服控制成为可能。

步进伺服电机伺服进给系统经济型数控机床直流伺服电机伺服进给系统中档数控机床交流伺服电机伺外的处理，即把电驱绕组装在定子转子为永磁部分，由转子轴上的编码器测出磁极位置，就构成了永磁无刷电服以数控机床的各坐标为控制对象，产生机床的切削进给运动。

为此，要求进给伺服能快速调节坐标轴的运动速度，并能精确地进行位置控制。

具体要求其调速范围宽位移精度高稳定性好动态响应快。

根据系统使用的电动机，进给伺服可细分为步进伺服直流伺服交流伺服和直线伺服。

所选驱动元件为交流伺服电动机交流伺服系统特点针对直流电动机的缺陷，如果将其做里翻外的处理，即把电驱所选驱动元件为交流伺服电动机交流伺服系统特点针对直流电动机的缺陷，如果将其做里翻动态响应快。

能快速调节坐标轴的运动速度，并能精确地进行位置控制。

具体要求其调速范围宽位移精度高稳定性好部分内容简介结构更加紧凑。

所以选择半闭环控制形式。

伺服驱动装置的选择和分析进给伺服以数控机床的各坐标为控制对象，产生机床的切削进给运动。

为此，要求进给伺服能快速调节坐标轴的运动速度，并能精确地进行位置控制。

具体要求其调速范围宽位移精度高稳定性好动态响应快。

根据系统使用的电动机，进给伺服可细分为步进伺服直流伺服交流伺服和直线伺服。

所选驱动元件为交流伺服电动机交流伺服系统特点针对直流电动机的缺陷，如果将其做里翻外的处理，即把电驱绕组装在定子转子为永磁部分，由转子轴上的编码器测出磁极位置，就构成了永磁无刷电动机，同时随着矢量控制方法的实用化，使交流伺服系统具有良好的伺服特性。

其宽调速范围高稳速精度快速动态响应及四象限运行等良好的技术性能，使其动静态特性已完全可与直流伺服系统相媲美。

同时可实现弱磁高速控制，拓宽了系统的调速范围，适应了高性能伺服驱动的要求。

目前，在机床进给伺服中采用的主要是永磁同步交流伺服系统，有三种类型模拟形式数字形式和软件形式。

模拟伺服用途单，只接收模拟信号，位置控制通常由上位机实现。

数字伺服可实现机多用，如做速度力矩位置控制。

可接收模拟指令和脉冲指令，各种参数均以数字方式设定，稳定性好。

具有较丰富的自诊断报警功能。

软件伺服是基于微处理器的全数字伺服系统。

其将各种控制方式和不同规格功率的伺服电机的监控程序以软件实现。

使用时可由用户设定代码与相关的数据即自动进入工作状态。

配有数字接口，改变工作方式更换电动机规格时，只需重设代码即可，故也称万能伺服。

交流伺服已占据了机床进给伺服的主导地位，并随着新技术的发展而不断完善，具体体现在三个方面。

是系统功率驱动装置中的电力电子器件不断向高频化方向发展，智能化功率模块得到普及与应用二是基于微处理器嵌入式平台技术的成熟，将促进先进控制算法的应用三是网络化制造模式的推广及现场总线技术的成熟，将使基于网络的伺服控制成为可能。

步进伺服电机伺服进给系统经济型数控机床直流伺服电机伺服进给系统中档数控机床交流伺服电机伺服进给系统中高档数控机床直线电动机伺服进给系统高速机床传动部件的选择和分析齿轮传动装置齿轮传动是应用非常广泛的种机械传动，各种机床的传动装置中几乎都有齿轮传动。

在数控机床伺服进给系统中采用齿轮传动装置的目的有两个。

是将高转速的转矩的伺服电机如步进电机直流和交流伺服电机等的输出改变为低转速大转矩的执行件的输入另是使滚珠丝杠和工作台的转动惯量在系统中专有较小的比重。

此外，对于开环系统还可以保证所要求的运动精度。

为了尽量减小齿侧间隙对数控机床加工精度的影响，经常在结构上采取措施，以减小或消除齿轮副的空程误差。

如采用双片齿轮错齿法利用偏心套调整齿轮副中心距或采用轴向垫片调整法消除齿轮侧隙。

与采用同步齿形带相比，在数控机床进给传动链中采用齿轮减速装置，更易产生低频振荡，因此减速机构中常配置阻尼器来改善动态性能。

带传动带传动时种应用很广泛的机械传动。

带传动又主动轮，从动轮和适度张紧在两轮上的封闭环传动带组成，它时利用传动带作为中间的扰性件，依靠传动带与带轮之间的摩擦力来传递运动的。

链传动链传动是由闭合的挠性环形两条和主，从动轮说组成，链轮时特殊齿形的齿，依靠链轮轮齿的链节的啮合来传递运动和动力，链传动时属于带有中间挠性的啮合传动。

蜗杆传动蜗杆传动是用来传递空间年交错轴之间的运动与动力，般两轴交角为。

所选传动方式为齿轮传动根据总体方案选定。

滚珠丝杠螺母副为了提高进给系统的灵敏度定位精度和防止爬行，必须降低数控机床进给系统的摩擦并减少静动摩擦系数之差。

因此，形成不太长的直线运动机构常用滚珠丝杠副。

滚珠丝杠副的传动效率高达，是普通滑动丝杠副的倍。

滚珠丝杠副的摩擦角小于，因此不自锁。

如果滚珠丝杠副驱动升降运动如主轴箱或升降台的升降，则必须有制动装置。

滚珠丝杠的静动摩擦系数实际上几乎没有什么差别。

它可以消除反向间隙并施加预载，有助于提高定位精度和刚度。

滚珠丝杠由专门工厂制造。

数控加工时，需将旋转运动转变成直线运动，故采用丝杠螺母传动机构。

数控机床上般采用滚珠丝杠，它可将滑动摩擦变为滚动摩擦，满足进给系统减少摩擦的基本要求。

该传动副传动效率高，摩擦力小，并可消除间隙，无反向空行程但制造成本高，不能自锁，尺寸亦不能太大，般用于中小型数控机床的直线进给。

滑动丝杠螺母副用于旧机床的数控改造经济型数控机床等滚珠丝杠螺母副用于中高档数控机床静压丝杠螺母副用于高精度数控机床重型机床。

滚珠丝杠螺母副滚珠循环方式常用有两种外循环与内循环。

所以选择滚珠丝杠传动部件。

导轨的选择与设计导轨的主要功能是导向和承载。

导轨使运动部件沿定的轨迹运动，从而保证各部件之间的相对位置精度。

导轨主要由机床上两个相对运动部件的配合而组成对导轨副，其中，不动的配合面称为支承导轨，运动的配合面称为运动导轨。

导轨的基本类型导轨按运动轨迹可以分为直线运动导轨和圆周运动导轨按摩擦性质可以分为滑动导轨和滚动导轨。

其中滚动导轨又有普通滑动导轨液体动压导轨液体静压导轨之分。

滚动导轨按滚动体的形状又可以分为滚珠导轨和滚柱导轨。

滚动导轨在进给运动导轨中使用较多。

导轨的基本要求导向精度。

导向精度主要是指运动部件沿导轨运动轨迹的直线度对直线运动导轨或圆度对圆周运动导轨导轨的几何精度直接影响导向精度，因此在导轨检验标准中对纵向直线度及两导轨面最小惯量的要求，该减速器采用级传动，传动比为。

根据结构需要，确定传动齿轮的齿数分别为，模数，齿宽，那么小齿轮的直径大齿轮的直径两齿轮啮合时的中心距小齿轮齿顶圆直径小齿轮齿根圆直径大齿轮齿顶圆直径大齿轮齿根圆直径惯量计算根据经验必须对所得降速比进行验算，以满足折算到电机轴上的负载惯量不能过大的要求。

对于半闭环，应满足以下的惯量匹配交流电机驱动时其中电机本身的惯量折算到电机轴上的总惯量根据实践经验，值具有定的范围。

这比值不能太大，也不能太小。

如果比值太小，则机床动态特性主要决定于负载特性，此时不同质量和行程的各坐标的特性将有很大区别，并且很容易受切削力摩擦力等干扰的影响。

所以为便于调整以及为保证稳定运行，应规定的最小值。

另外也不能过大。

计算滚珠丝杠的转动惯量般惯量计算公式为丝杠总转动惯量为工作台折算到丝杠上的转动惯量其中工作台重量丝杠的螺距代入数据计算得计算各齿轮的转动惯量齿轮的转动惯量计算公式为其中质量，，小齿轮转动惯量为大齿轮转动惯量为计算折算到电机轴上的总惯量丝杠传动时传动系统折算到电机轴上的负载惯量为其中小齿轮及其轴的转动惯量大齿轮及其轴的转动惯量丝杠的转动惯量工作台折算到丝杠上的转动惯量丝杠传动时传动系统折算到电机轴上的总惯量为其中为丝杠传动时传动系统折算到电机轴上的负载惯量，为电机本身的惯量，，符合惯量匹配电动机力矩计算快速空载启动时所需力矩最大切削负载时所需力矩快速进给时所需力矩式中空载启动时折算到电动机轴上的加速力矩折算到电动机轴上的摩擦力矩由于丝杠预紧引起的折算到电动机轴上的附加摩擦力矩切削时折算到电动机轴上的加速力矩折算到电动机轴上的切削负载力矩对数控机床而言，因为动态要求较高，所以电动机力矩主要是用来产生加速度的，负载力矩占的比重很小，所以通常可先按式选择电动机，要快速空载启动力矩小于电动机最大转矩，即，式中为电动机输出转矩的最大值，即峰值转矩。

计算空载启动时折算到电动机轴上的加速力矩空载启动时，折算到电动机轴上的加速力矩公式为式中折算到电动机轴上的总惯量系统时间常数电动机转速当时，计算当时，计算。

当时，由于选择的是型号的交流伺服电机，其最大转速，，那么计算折算到电动机轴上的摩擦力矩折算到电动机轴上的摩擦力矩公式为式中空载时的导轨摩擦力，丝杠的螺距传动链效率，那么计算由丝杠预紧力产生的并折算到电动机轴上的附加摩擦力矩由丝杠预紧力产生的并折算到电动机轴上的附加摩擦力矩公式为式中滚珠丝杠预加载荷，丝杠螺距传动链总效率，滚珠丝杠未预紧时的效率，，取