（优秀毕业全套设计）热盘加工专用机床进给系统电控系统设计（整套下载）

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《（优秀毕业全套设计）热盘加工专用机床进给系统电控系统设计（整套下载）》修改意见稿

1、“.....易于控制，因而被广泛应用于开环控制的伺服系统中。步进电机按照产生转矩的方式可分为永磁式可变磁阻式和混合式三种。永磁式步进电机的转子是用圆柱形永磁铁制作的，定子上有通电绕组。定子绕组通电励磁后，与转子永磁铁产生的磁场，根据同性相斥异性相吸的原理驱动转子转动。永磁式步进电机的转矩小，步距角为.，广泛用于计算机外围设备和仪器仪表行业。可变磁阻式步进电机也叫反应式步进电机，其转子和定子由铁芯制作，定子上绕组有通电线圈。定子通电励磁与转子铁芯之间的吸引力驱动转子转动。转子在定子磁场中始终专项磁阻最小的位置。反应式步进电机没有永磁铁，因此在断电后没有保持力。混合式步进电机则综合了永磁式步进电机和反应式步进电机的优点，永磁铁转子和定子有轴向齿槽，转矩产生原理同永磁式步进电机。混合式步进电机产生的转矩大，断电时具有保持力，步距角为.。步进电机有如下特点。输出角与输入脉冲严格成比例，且在时间上同步。步进电机的步距角不受各种干扰因素，如电压的大小电流的强弱波形等的影响，转子的速度主要取决于脉冲信号的频率，总的位移量则取决于总脉冲的个数。转子惯量小，启停时间短......”。

2、“.....无累积误差。步进电机实际步距角与理论步距角总有定的误差，且误差可以累加，但是当步进电机转过周后，总的误差又回到零。易于计算机控制，维修方便，寿命长。步进电机本身就是个数模转换器，能够直接接受计算机输出的数字量。容易实现正反转和启停控制。能量效率低，存在失步现象。.直流伺服电机直流伺服电机具有响应迅速精度和效率高高速范围宽负载能力大控制特性优良等优点，被广泛应用在闭环或半闭环控制的伺服系统中。其缺点就是转子上安装了具有机械运动性质的电刷和换向器，需要定期维修和更换电刷，使用寿命短噪声大，电机功率不能太大等。直流伺服电机按定子磁场产生方式可分为永磁式和他励式两类，它们的性能相近。由于永磁式直流伺服电机不需要外加励磁电源，因而在机电体化伺服系统中应用较多。直流伺服电机按电枢的结构与形状可分为平滑电枢型空心电枢型和有槽电枢型等。平滑电枢型的电枢无槽，其绕组用环氧树脂粘固在电枢铁芯上，因而转子形状细长，转动惯量小。空心电枢型的电枢无铁芯，且常做成杯形，其转子转动惯量小。有槽电枢型的电枢与普通直流电动机的电枢相同，因而，转子转动惯量较大。......”。

3、“.....其定绕组则与单相电容式异步电机的结构相类似。定子用硅钢片叠成，在定子铁芯的内圆表面上嵌入相差电角度的绕组，个叫励磁绕组，另个叫控制绕组。两相交流伺服电机转子般分为笼式转子和杯形转子两种结构形式。区分步进电机与伺服电机的依据条件主要视具体应用情况而定，简单地说要确定负载的性质如水平还是垂直负载等，转矩惯量转速精度加减速等要求，上位控制要求如对端口界面和通讯方面的要求，主要控制方式是位置转矩还是速度方式。供电电源是直流还是交流电源，亦或电池供电，电压范围。据此以确定电机和配用驱动器或控制器的型号。还可以按照下表区别选择步进系统还是伺服系统步进电机的负荷及扭矩计算表步进电机与伺服电机的比较步进电机系统伺服电机系统力矩范围中小力矩般在以下小中大，全范围速度范围低般在以下，大力矩电机小于高可达,直流伺服电机更可达万转分控制方式主要是位置控制多样化智能化的控制方式，位置转速转矩方式平滑性低速时有振动但用细分型驱动器则可明显改善好，运行平滑精度般较低，细分型驱动时较高高矩频特性高速时，力矩下降快力矩特性好......”。

4、“.....也可接编码器，防止失步闭环方式，编码器反馈编码器类型光电型旋转编码器增量型绝对值型旋转变压器型旋转变压器型般快温升运行温度高般维护性基本可以免维护较好价格低较高所以考虑到这次设计的要求，为了在不影响工作精度条件下，我选择了步进电机。.步进电机的工作原理步进电机能将脉冲信号直接转换成角位移或直线位移，这在计算机控制系统中特别方便，使用它可能省去数模转换接口。步进电机的角位移是个步距个步距对应个脉冲移动的，所以称为步进电机。当步进电机的结构已确定，控制方式也选定后，步距角的大小是固定的，所以可以对它进行开环控制。步进电机的定子上有若干对极，极上有绕组，相对极上的绕组连在起，作为相。转子有几个凸出的齿，下图是步进电机的简化模型，图中定子上有三对极，三相绕组有端均连在起，另端引入控制信号，形成星形接法。转子上有四个齿。这种为三相步进电机。图.为步进电机的简化模型图.步进电机简化模型设启动时转子的齿在相绕组极的附近，当第个脉冲通往相，则磁通企图沿着磁阻最小的路径闭合，在此磁场力的作用下，转子的齿要和极对齐......”。

5、“.....则磁通要按磁阻最小的路径闭合，即齿要和极对齐，也即转子逆时针方向走了个步。在下个脉冲通入相，根据磁通沿磁阻最小的路径闭合原理，齿要和极对齐，也即转子又逆时针走了步。依次不断地给相以脉冲，则步进电机就步步地按逆时针方向旋转。若通电脉冲的次序为不难推出，转子将以顺时针方向步步旋转。这样，用不同的分配脉冲次序的方式就可以方便地实现控制步进电机的目的。.步进电机的控制与驱动步进电机的特性与配套使用的驱动电源驱动器有密切关系。驱动电源由脉冲分配器功率放大器等组成，如下图所示。驱动电源是将变频信号源微机或数控装置等送来的脉冲信号及方向信号按要求的配电方式自动循环供给电机各相绕组，以驱动电机转子正反向旋转。变频信号源是可提供从几赫兹到几万赫兹的频率信号连续可调的脉冲信号发生器。因此，只要控制输入电脉冲的数量及频率就可精确控制步进电机的转角及转速。图.为步进电机的驱动电源组成图.步进电机的驱动电源组成.步进电机的选型选择步进电机时，通常需要考虑的问题有步进电机的种类步距角运行频率转矩等。目前市场上提供了很多步进电机品种......”。

6、“.....在电机体积相同的条件下，混合式步进电机的转矩比反应式步进电机大，同时混合式步进电机步距角可以做的较小。在外形尺寸上受到限制又需要小步距角和大转矩的情况下，选择混合式步进电机。在需要快速移动大距离的条件下，应选择转动惯量惯量小运行频率高价格较低的反应式步进电机。另外，混合式步进电机在断电时有自定位转矩，而反应式步进电机在停止供电后，转子处在自由位置。通过比较，我们选用混合式步进电机。轴承的选择轴承是机械行业中应用比较广泛的基础传动部件，其加工质量直接影响传动性能。它具有摩擦力小升速迅速等特点，其制造水平影响主机性能。源于其特有的传动性能，从而广泛应用于国民经济的各个领域。轴承的种类主要分为以下几种.角接触球轴承角接触球轴承可同时承受径向负荷和轴向负荷。能在较高的转速下工作。接触角越大，轴向承载能力越高。高精度和高速轴承通常取度接触角。在轴向力作用下，接触角会增大。主要用于机床主轴高频马达燃汽轮机离心分离机小型汽车前轮差速器小齿轮轴油泵空气压缩机各类变速器燃料喷射泵印刷机械。......”。

7、“.....基本型的深沟球轴承由个外圈，个内圈组钢球和组保持架构成。深沟球轴承类型有单列和双列两种，单列深沟球轴承类型代号为，双列深沟球轴承代号为。其结构简单，使用方便，是生产最普遍，应用最广泛的类轴承。主要用于汽车的后轮变速器电气装置仪表以及各种产业机械。.四点接触球轴承四点接触球轴承是种分离型轴承，也可以说是套轴承可承受双向轴向载荷的角接触球轴承。其内外圈滚道是桃型的截面，当无载荷或是纯径向载荷作用时，钢球和套圈呈现为四点接触，这也是这个名称的由来。四点接触球轴承可以承受径向负荷双向轴向负荷。.调心球轴承由于外圈滚道面呈球面，具有调心性能，因此可自动调整因轴或外壳的挠曲或不同心引起的轴心不正，圆锥孔轴承通过使用紧固件可方便地安装在轴上。主要用于木工机械纺织机械传动轴立式带座调心轴承。.圆柱滚子轴承圆柱滚子与滚道呈线接触，径向负荷能力大，即适用于承受重负荷与冲击负荷，也适用于高速旋转的机构，大多用于机床主轴。主要用于中型及大型电动机发电机内燃机燃汽轮机机床主轴减速装置装卸搬运机械各类产业机械。.实体型滚针轴承采用滚针，体积可以缩小......”。

8、“.....主要用于汽车发动机变速器泵挖土机履带轮提升机桥式起重机压缩能限制两个方向的轴向位移，但比现规格的双列角接触球球轴承占用的轴向空间少。.圆锥滚子轴承该类轴承装有圆台形滚子，滚子由内圈大挡边引导，外圈与内组件内圈与滚子和保持架组件可分离，便于装拆。主要用于汽车的前轮后轮变速器机床主轴建筑机械大型农业机械铁路车辆齿轮减速装置轧钢机辊颈及减速装置。.调心滚子轴承该类轴承在球面滚道外圈与双滚道内圈之间装有球面滚子，具有调心性能，因此可自动调整因轴或外壳的挠曲或不同心引起的轴心不正，可承受径向负荷与双向轴向负荷。特别是径向负荷能力大，适用于承受重负荷与冲击负荷，圆锥孔轴承通过使用紧固件或退卸套可便于轴上的装拆。主要用于造纸机械减速装置铁路车辆车轴轧钢机齿轮箱座轧钢机辊道子破碎机振动筛印刷机械木工机械各类产业用减速机立式带座调心轴承。.推力球轴承由带滚道的垫圈形滚道圈与球和保持架组件构成，与轴配合的滚道圈称做轴圈，与外壳配合的滚道圈称做座圈。双向轴承则将中圈秘轴配合，单向轴承可承受单向轴向负荷......”。

9、“.....主要用于汽车转向销机床主轴。.推力圆柱滚子轴承由垫圈形滚道圈轴圈座圈与圆柱滚子和保持架组件构成。圆柱滚子采用凸面加工，因此滚子与滚道面之间的压力分布均匀，可承受单向轴向负荷，轴向负荷能力大，轴向刚性也强。主要用于石油钻机制铁制钢机械。.推力滚针轴承分离型轴承由滚道圈与滚针和保持架组件构成，非分离型轴承是由经精密冲压加工的滚道圈与滚针和保持架组件构成的整体型轴承，可承受单向轴向负荷，该类轴承占用空间小，有利于机械的紧凑设计。主要用于汽车耕耘机机床等的变速装置。.推力调心滚子轴承该类轴承中球面滚子倾斜排列，由于座圈滚道面呈球面，具有调心性能，因此可允许轴有若干倾斜，轴向负荷能力非常大，在承受轴向负荷的同时还可承受若干径向负荷，使用时般采用油润滑。主要用于水力发电机立式电动机船舶用螺旋桨轴轧钢机轧制螺杆用减速机塔吊碾煤机挤压机成形机。在我们的设计中，轴承主要用于机床的主轴，所以我们选择角接触球轴承。工作台进给系统的结构如图.所示，步进电机和滚珠丝杠通过联轴器相结合，工作台与滚珠丝杠通过托板相结合......”。