压变形量，其计算公式为.式中为在工作载荷作用下丝杠总长度上拉伸或压缩变形量为丝杠的工作载荷为滚珠丝杠在支承间的受力长度为材料弹性模量，对钢.为滚珠丝杠按内径确定的截面积号用于拉伸，号用于压缩。根据滚珠直径，其中，为丝杠公称直径。为丝杠底径。取丝杠长度。所以，．丝杠与螺母间的接触变形量该变形量与滚珠列圈数有关，即与滚珠总数量有关，与滚珠丝杠长度无关。其计算公式.式中为滚珠丝杠的工作载荷为丝杠副的接触刚度,查表取所以，丝杠的总的变形量应小于允许的变形量。般不应大于机床进给系统规定的定位精度值的半。因为取丝杠精度等级为级，其有效工作行程内的误差为，加上丝杠副的总变形量.，可以满足机床的定位精度的.要求。压杆稳定性验算滚珠丝杠通常属于受轴向力的细长杆，若轴向工作载荷过大，将使丝杠失去稳定而产生纵向弯曲，即失稳。失稳时的临界载荷为.式中为丝杠轴最小截面惯性矩，对丝杠圆截面，为丝杠底径，为丝杠最大工作长度为材料的拉压弹性模量，对钢.为丝杠支承方式系数。本设计中，丝杠为长丝杠，故支承方式选用端轴向固定端游动，即。为安全系数，取。所以临界载荷远大于丝杠工作载荷，因此滚珠丝杠不会失稳。.步进电机的选择传动系统等效转动惯量计算传动系统是转动惯量是种惯性负载,在电机选用时必须加以考虑。由于传动系统的各传动部件并不都与电机轴同轴线，还存在各传动部件转动惯量向电机轴折算问题。最后，要计算整个传动系统折算到电机轴上的总转动惯量，即传动系统等效转动惯量。本设计需要对丝杠,工作台进行转动惯量的计算。滚珠丝杠转动惯量的折算滚珠丝杠转动惯量其中为丝杠公称直径,为丝杠有效行程工作台质量的折算工作台是移动部件，其移动质量折算到滚珠丝杠轴上的转动惯可按下式进行计算.式中，为丝杠导程为工作台质量。所以，传动系统等效转动惯量计算所需转动力矩计算步进电机空载启动是指电机在没有外加工作负载下的启动。步进电机所需空载启动力矩可按下式计算.式中为空载启动力矩•为空载启动时运动部件由静止升速到最大快进速度，折算到电机轴上的加速力矩•为空载时折算到电机轴上的摩擦力矩•为由于丝杠预紧，折算到电机轴上的附加摩擦力矩•。有关的各项力矩值计算如下加速力矩式中为传动系统等效转动惯量为电机最大角加速度为与运动部件最大快进速度对应的电机最大转速为运动部件从静止启动加速到最大快进速度所需的时间，为运动部件最大快进速度为初选步进电机的步距角为脉冲当量。空载摩擦力矩.式中为运动部件的总重量为导轨摩擦系数传动降速比为传动系数总效率，取.为滚珠丝杠的基本导程。附加摩擦力矩.式中为滚珠丝杠预紧力，为滚珠丝杠预紧时的传动效率，现取.。所以，步进电机所需空载启动所需转矩步进电机所需空载启动所需转矩，步进电机启动力矩关系如下所以，.为满足最小步距角要求，查表知步进电机最大静转矩与步进电机启动力矩的关系为.查经济型数控机床系统设计表得.。所以，综合考虑查表选择型步进电机如图所示图.步进电机图.步进电机尺寸图表.步进电机参数电机型号相数步距角最大静转距电压电流分配方式.双相四拍.本章小结本章是主要针对轴升降系统的设计，首先要明确设计任务，然后确定脉冲当量和传动比，丝杠及导轨的选型及相应的计算，最后通过计算确定轴升降系统的驱动电机。第章刮刀系统设计.刮板的选择由于树脂的粘性及固化树脂的表面张力作用，如仅仅依赖树脂的流动而达到液面平整的话，就会需要很长的时间，特别是在固化面积较大的零件时。刮平运动可以使液面尽快流平，提高涂层效率。刮平过程包括两个步骤第步托板下降较大的深度并稍作停顿，这过程是为了克服液态树脂与固化层面的表面张力，使树脂充分覆盖已固化的层，然后上升至比上层低个层厚的位置。第二步刮板按设定次数作刮平运动，其作用是把涂敷在零件表面的多余树脂刮掉。刮平后，树脂液面并不是完全平整，仍存在着些波动，尚需等待定的时间才能平整。等待时间的长短要根据树脂的流动性零件尺寸的大小而定。如果使用粘性大的树脂，这种装置是必不可少的。由于树脂对刮板的粘附作用，刮板刮过之后，液面的实际位置要比刮板底面所在的位置低。同时，刮板刮走多余的树脂，刮板前面的树脂由于堆积而造成刮板前后液面存在高度差，导致刮板前面的树脂向后流动的回流现象，影响层厚精度和液面的平整。为此必须采取相应措施，来提高液面的位置精度和层厚精度。不同的刮板形状会形成不同的涂层质量，刮板的形状可以设计成多样，但哪种最合适还取决于树脂的粘性。般讲，图所示的刃口式刮板比较适合粘性稍大的树脂，图所示的燕尾式刮板适合中等粘度的树脂。对于刃口形状的刮板，要求刃口侧面的光洁度越高越好。图.刮刀形状比较刃口式刮板的优点是由于刮平时刮板底面与液面的实际接触面积很小，近似为线接触。因此，刮板移动时对树脂的带动作用较小较高的光洁度使树脂不致过多地粘在刃口表面上，以尽量避免往复运动时破坏己修平的液面。燕尾式刮板与液面是面接触，对于流动性较好的树脂，可以较好地阻止刮板前后由于高度差引起的回流。同时燕尾槽结构可以暂时储存多余的树脂，对液面有微量地补偿修平作用。故本设计中采用燕尾槽截面形状的刮板。.刮板的材料和移动速度对涂层质量的影响刮板在液面上移动时，树脂被带动的实质是固液两相之间的吸附作用，减小二者的吸附作用，就能减少刮板移动时带走的树脂量。根据固液两相之间的浸润机理可知，刮板应该选用表面张力值较小的材料，如金属铝有机物聚四氟乙烯等。刮板速度高，可以使刮板前的树脂来不及回流，但是太高会带动己成形部分，影响位置精度，同时液面的修平效果不好。为方便零件的采购与安装，刮刀机构的驱动所采用的方式以及零件的规格均与扫描系统相同，均采用步进电机经综合考虑，选择型步进电机。如图所示图.步进电机图.步进电机尺寸图表.步进电机参数电机型号相数步距角最大静转距电压电流分配方式.双相四拍.本章小结本章是主要针对刮刀系统的设计，首先要明确刮平过程包括两个步骤以及他要完成的动作，通过比较不同的刮刀形状会对不同的涂层质量影响的大小来确定刮刀的形状，然后根据刮刀的材料和移动速度对涂层质量的影响来确定此结构的驱动电机。第章控制系统.步进电机的简介步进电机是种将电脉冲转化为角位移的执行机构。通俗点讲当步进驱动器接收到个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动个固定的角度及步进角。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的也可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。在非超载的情况下，电机的转速停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，即给电机加个脉冲信号，电机则转过个步距角。这线性关系的存在，加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点。使得在速度位置等控制领域用步进电机来控制变的非常的简单.步进电机的工作原理及特性步进电动机是种用电脉冲信号进行控制，并将电脉冲信号转换成相应的角位移或线位移的执行机构。由于受脉冲的控制，其转子的角位移量和速度严格地与输入脉冲的数量和脉冲频率成正比，通过控制脉冲数量来控制角位移量，从而达到准确定位的目的通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的通过改变通电顺序，从而达到改变电机旋转方向的目的。步进电机的种类很多，按结构可以分为反应式永磁式及混合式步进电机三类，按相数分则可以分为单相两相和多相三种。.简单介绍系列是系列家族中最先进的系列。由于系列具备如下特点最大范围的包容了标准特点程式执行更快全面补充了通信功能适合世界各国不同的电源以及满足单个需要的大量特殊功能模块，它可以为你的工厂自动化应用提供最大的灵活性和控制能力。为大量实际应用而开发的特殊功能开发了各个范围的特殊功能模块以满足不同的需要模拟，高速计数器。定位控制达到轴，脉冲串输出或为和型热电偶或传感器开发了温度模块。对每个主单元可配置总计达个特殊功能模块。网络和数据通信连接到世界上最流行的开放式网络，和或者采用传感器层次的网络解决您的通信需要。其它功能内置式直流电源直流电源可用于外围设备，如传感器或其它元件。快速断开端子块因为采用了优良的可维护性快速断开端子块，即使接着电缆也可以更换单元。时钟功能和小时表功能在所有的中都有实时时钟标准。时间设置和比较指令易于操作。小时表功能对过程跟踪和机器维护提供了有价值的信息。持续扫描功能为应用所需求的持续扫描时间定义操作周期。输入滤波器调节功能可以用输入滤波器平整输入信号在基本单元中到。注解记录功能元件注解可以记录在程序寄存器中。在线程序编辑在线改变程序不会损失工作时间或停止生产运转。开关面板上运行停止开关易于操作。远程维护远处的编程软件可以通过调制解调器通信来监测上载或卸载程序和数据密码保护使用个八位数字密码保护您的程序。交流电源直流输入类型.控制原则步进电机能响应而不失步的最高步进频率称为“启动频率”与此类似，“停止频率”是指系统控制信号突然关断，步进电机不冲过目标位置的最高步进频率。而电机的启动频率停止频率和输出转矩都要和负载的转动惯量相适应。有了这些数据，就能有效地对步进电机进行变速控制。采用控制步进电机，应根据下式计算系统的脉冲当量脉冲频率上限和最大脉冲数量，进而选择及其相应的功能模块。根据脉冲频率可以确定高速脉冲输出时需要的频率，根据脉冲数量可以确定的位宽。脉冲当量步进电机步距角螺距传动速比脉冲频率上限移动速度步进电机细分数脉冲当量最大脉冲数量移动距离步进电机细分数脉冲当量。.控制方法行程控制由步进电机的工作原理和特性可知步进电机的总转角正比于所输入的控制脉冲个数因此可以根据伺服机构的位移量确定输出的脉冲个数.式中伺服机构的位移量伺服机构的脉冲当量脉冲进给速度控制伺服机构的进给速度取决于步进电机的转速，而步进电机的转速取决于输入的脉冲频率因此可以根据该工序要求的进给速度,确定其输出的脉冲频率.式中伺服机构的进给速度进给方向控制进给方向控制即步进电机的转向控制。步进电机的转向可以通过改变步进电机各绕组的通电顺序来改变其转向如三相步进电机通电顺序为时步进电机正转当绕组按顺序通电时步进电机反转。因此可以通过输出的方向控制信号改变硬件环行分配器的输出顺序来实现，或经编程改变输出脉冲的顺序来改变步进电机绕组的通电顺序实现。.本章小结通过来实现步进电机的单双轴运动控制的设计，从而达到了在步进电动控制中应用更加广泛。读入设定值后，通过运算产生脉冲方向信号，控制步进电动机驱动，达到对距离速度方向控制的目的。并通过实测证明系统运行结果具有可靠性可行性有效性。结论通过对立快速成型机机械结构设计，使得其能够较好的完成工件的加工。对部分结构进行了改进，并且对重要零部件进行了设计和校核，使得其能够满足设计要求，工作稳定。向扫描机构采用了精密滚珠丝杠传动。通过电机转动，再经过连轴器传到滚珠丝杠，通过向和向两个电机的各种转动来实现