数如下系列电磁式直流伺服电机主要技术参数型号转矩转速功率电压最大电流总长重量.系列电磁式直流伺服电动机，具有体积小，重量轻，伺服性能好，力学指标高等优点，广泛用于自动控制系统中作执行元件，亦可作驱动元件。系列电动机是数控机床和其它数控装置伺服系统的执行元件。具有体积小，重量轻，承受过载能力强，起动转矩大，反应快等优点。检测元件可采用脉冲编码器或测速发电机。同时，所选用的伺服电机应满足以下条件满足条件，试选电机合适。根据已知条件，电机所受的载荷较小，故的支承连接部分可选用薄膜联轴器。薄膜联轴器详见机械设计手册第卷薄膜联轴器是利用中间接头与两组圆形膜片联接，膜孔与拨盘联结，拨盘与主从动端轴联结的圆形膜片联轴器，结构简单，主要用于传递运动，具有补偿两轴相对偏移的性能，有较高的扭转刚度，适用小功率的控制系统和精密机械传动机构。型薄膜联轴器机构见下图型薄膜联轴器的基本参数及主要尺寸型号基本参数转矩孔径外径厚度.长度向滚珠丝杠的选择因为向滚珠丝杠在向丝杠之下，而且丝杠受到的力主要是滚珠丝杠副所受的摩擦力，故所选的丝杠以向丝杠为计算机基准。上拖板激光聚焦镜直线导轨轴和激光头等的总重量设为。工件台滚动导轨摩擦系数取为.，丝杠两端为固定支承，每个轴承座安装个滚针和推力滚子组合轴承。定位精度为，工作台最大行程为移动最大速度为，丝杠寿命，工作可靠性为。伺服电机的选择可用的参数工作台重量为工作台移动速度摩擦系数联轴器效率进给丝杠常为进给丝杠直径为丝杠导程为。以下计算同上。计算结果接近，所以，向和向选用相同的丝杠轴承轴承座等系列的零部件。.可升降工作台的实际和计算向滚珠丝杠及步进电机的选择可升降工作台由步进电机经精密滚珠丝杠驱动，用精密直线滚珠导轨导向，从而能在高度方向上作快速精密的直线往复运动。由于快速成形系统的可升降工作台和所要制作的工作比较重，因此，在它们的可升降工作台中设有重量平衡装置，以便降低伺服电机的驱动功率，并使工作台运动平稳。估算平台和工件重量平台上的纸材的体积纸材的密度最大成形件的重量约为工作升降平台的材质为硬铝，密度较小体积约为，质量约为，再加上其它附件，工作台的总适用于高速高精度高刚度的丝杠。影响滚珠丝杠副寿命的综合系数电当滚珠丝杠副在较高转速般转速下工作时，应按其使用寿命选择基本尺寸，并校核其承载能力是否超过额定动负荷。由表查得温度系数工作温度小于硬度系数精度系数精度等级级可靠性系数负荷性质系数滚珠丝杠副的轴向负荷以上是在较高速和定工作负荷的情况下，滚珠丝杠副的运用方法。滚珠丝杠副的型号由表，选用型内循环浮动返向器双螺母垫片预紧滚珠丝杠副，型号为额定负荷预紧力为符合要求。.丝杠螺纹部分长度支承距离应大于取.临界转速校核高速运转的丝杠有可能发生共振，需要校核临界转速，不发生共振的最高转速称为临界转速，以表示。丝杠支承方式系数丝杠螺纹底径临界转速计算长度所以，非常符合要求。.压杆稳定性校核两端固定支承，丝杠不受压缩，因而不必校核稳定性。.预拉伸计算设温升为，工作前均衡温度场温升引起的伸长量线膨胀系数丝杠温升，般取螺纹有纹长度丝杠全长伸长量预拉力.轴承选择轴端结构由表，采用型和型轴端电轴承型号由德国公司生产的轻系列滚针和推力滚子组合轴承，其型号为型主要尺寸和参数详细资料参照机电体化系统设计手册杨黎明，年月版.定位精度校核丝杠在拉压载荷下的最大弹性位移丝杠与螺母间的接触变形由表，查得滚珠丝杠副的接触刚度所以，快移时接触变形量由于采用的是组合轴承，故轴承的接触变形可忽略不计。丝杠系列的总位移由于发生在螺母处于丝杠中部处，而与螺母位置无关。所以，以上求得的位移均为。定位精度查表，取丝杠等级为级的丝杠任意行程内行程公差为。加上快移时的总位移为，可以满足点位控制精度的要求。总结根据计算结果可选用丝杠副型号为，两端支承为型的支承方式，轴承选用型号为型组合轴承。伺服电机的选择参数估算工作台重量为工作台移动速度摩擦系数为联轴器效率为进给丝杠长为进给丝杠直径为丝杠导程。．计算丝杠转速．折算到电动机上的转动惯量设电动机额定转速，传动比为，则工作台的进给丝杠的联轴器的总的计算所需的稳定功率计算所需的加速功率其中计算稳定运行力矩试初选用小惯量直流伺服电机其主要参数为型号转矩转速功率电压最大电流总长重量选用另种方法验证负载功率设选用联轴器的传递效率为，则所需电机加工时，用二氧化碳激光器或刀在计算机控制下切割片材，然后通过热压辊热压，使当前层与下面已成形的工件粘接，从而堆积成型。型快速成形机是由计算机原材料热碾压机构激光切割系统可升降工作台机架和数控系统等组成。其中计算机用于接受和存储工件的三维模型，沿模型的高度方向提取系列的横截面轮廓线，发出控制指令。原材料存储及送进机构将存于其中的原材料如底面有热熔胶和添加剂的纸，逐步送至工作台的上方。热粘压机构将层层材料粘合在起。激光切割系统按照计算机提供的横截面轮廓线，逐在工作台上方的材料上切割出轮廓线，并将无轮廓线区切割成小方网格，这是为了在成形之后能剔除废料。网格的大小据被成形件的形状复杂程度选定，网格愈小，愈容易剔除废料，但花费的时间较长，否则反之。可升降工作台支撑正在成形的工件，并在每层成形之后，降低个材料厚度通常为，以便送进粘合和切割新的层材料。数控系统执行计算机发出的指令，使段段的材料逐步送至工作台的上方，然后粘合切割，最终形成三维工件。机架是整个机器的支撑。其系统见下图快速成形机原理图在快速成形机上，截面轮廓被切割和叠合后所成的制品如下图。其中，所需的工件被废料小方格包围，剔除这些小方格之后，便可得到三维工件。工艺中的成型材料涉及三个方面的问题，即纸热熔胶和涂布工艺。纸材料的选取热熔胶的配置即涂布工艺的研究均要从保证最终成形零件的质量出发，同时要考虑成本。.激光切割系统的设计和计算激光切割系统是由激光器外光路切割头工作台直流伺服电机等组成。其中，激光器的输出功率为发射波长为输入功率为冷却方式为空气冷却激光头尺寸电源尺寸。外光路由个反光镜和个聚焦镜组成，它能保证焦距稳定，切割光斑的直径为。配上激光切割速度与切割功率的自动匹配控制后，光束能恰好切透正在成形的层材料，而不会损伤已成形的下层截面轮廓。激光切割头由两台直流伺服电机驱动，能在平面上作高速精密扫描运动。工作台由精密滚珠丝杠传动，用精密直线导轨导向，重复定位精度为。叠层式,物体,制造,快速,成型,机械,系统,设计,优秀,优良,机械设计图纸第章绪论.概述众所周知，制造业是个国家的立国之本。世纪下半叶以来，随着科学技术迅速发展，制造业正在经历场深刻的革命。产品的竞争越来越激烈，产品更新周期越来越短。空前激烈的市场竞争迫使制造业必须以更快的速度设计制造出性能价格比高并能满足人们要求的产品。因此，产品快速开发的技术和手段成为了企业的核心竞争力。在这种形式下，传统的大批量刚性的生产方式及其制造技术已不再适应要求，于是先进制造技术就成为世界范围内的研究热点，涌现出了计算机集成制造敏捷制造并行工程智能制造等先进的生产管理模式和净近成形激光加工快速成形等先进的成形概念和技术。产生于世纪年代的快速成形技术是先进制造技术的重要组成部分。该技术是基于离散堆积成形原理，集成了计算机数控激光新材料等技术发展起来的，与年代的数控技术样对制造业产生了巨大的影响。快速成形经过十多年的发展，目前已有几十种工艺及相应的商品化设备。在这领域，美国直处于领先地位，各种新工艺大都在美国最新出现，研究开发的工艺种类也最多。其次在欧洲日本发展规律也很快。国内在该领域的研究起步较晚，世纪年代初开始涉足，经过几年的努力，在快速成形工艺研究成形设备开发数据处理及控制软件新材料的研发等方面都做了大量卓有成效的工作，赶上了世界发展的步伐，并有新的创新。.快速成形的原理快速成形是年代末期开始商品化的种高新造技术它有不同的英文名称，如快速原型制造快速成型快速成形自由形式制造添加式制造等，常常简称为。快速成形将计算机辅助设计计算机辅助制造计算机数字控制激光精密伺服驱动系统和新材料等先进技术集于体。快速成形技术是由模型直接驱动，快速制造任意复杂形状的三位物理实体的技术。其核心是由模型直接驱动。首先由软件设计出所需要零件的计算机三维曲面或实体模型，即数字模型或电子模型然后根据工艺要求，按照定的规则将模型离散为系列有序的单元，通常在向将其按定厚度进行离散习惯称之为分层或切片，把三维电子模型变成系列的二维层片再根据每个层片的轮廓信息，进行工艺规划，选择合适的加工参数自动生成数控代码最后由成形机接受控制指令制造系列层片并自动将它们联接起来，最终得到个三维物理实体。这种将个复杂物理实体所需的三维加工离散成系列二维层片的加工，是种降维制造的思想，大大降低了加工的难度，并且成形过程的难度与待成形的物理实体的形状和结构的复杂程度无关。快速成形由以下五个部分组成模型设计主要是解决零件的几何造型，因此需有较强的实体造型或曲面造型功能，并与后续的软件具有良好的数据接口。目前，大多数商业软件配有数据接口，如，系列等。向离散化这是个分层过程，它将模型在向上分解成系列具有定厚度的薄层，厚度通常在之间。离散化破坏了零件在向上的连续性，使之在向上产生了“台阶”。但从理论上讲，只要将分层厚度定得合理，就能满足零件的加工精度要求。层面信息处理为控制成形机对层面的加工轨迹，必须把层面的几何形状信息转化成控制成形机运动的数控代码。层面加工与粘接成形机根据控制指令进行二维扫描。同时进行层与层的粘接。层层堆积当层制造完毕后，成形机工作台面下降个层厚的距离，再加工新的层，如此反复进行直至整个原型加工完成。对完成的原型进行后处理，如深度固化去除支撑修磨着色等，使之达到要求。快速成形彻底的摆脱了传统的“去除”加工法部分去除大于工件的毛坯上的材料来得到工件，而采用全新的增长加工方法用层层的小毛坯逐层叠加成大工件，将复杂的三维加工分解成简单的二维加工的组合，因此，它不必采用传统的加工机床和模具，只需传统加工方法的工时和的成本，就能直接制造出产品样品和模型。由于快速成形具有上述突出的优势，所以近些年来发展规律迅速，已成为现代制造技术中的项支柱技术，是实现并行工程，简称的必不可少的手段。.快速成形的特性快速成形在成形概念上以离散堆积成形为知道思想在控制上以计算机和数控为基础，以最大柔性为目标。因此，只有在计算机技术和数控技术高度发展的今天，才有可能产生快速成形技术。技术实现了零件的曲面和实体造型，能够进行精确的离散运算和复杂的数据转换。先进的数控技术为高速精确的二维扫描提供了必要的基础，这是精确高效堆积材料的前提。而材料科学的发展则为快速成形技术奠定了坚实的基础，材料技术的每项技术带来新的发展机遇。目前快速成形技术中材料的转移形式是自由添加去除添加和去除相结合等多种形式，构成三维物理实体的每层片，般为.维层片，即侧壁为直壁的层片，目前也出现了由三维层片构成的实体工艺,相信在不久的将来,这种技术将形成规模应用。快速成形技术的重要特征是高度柔性，成形过程无需专用工具和夹具，可以制造任何复杂形状的三维实体模型直接驱动，体化，无须人员干预或较少干预，是种自动化的成形过程成形过程中信息过程和材料过程的体化，适合成形材料为非均质并具有功能梯度或空隙度要求的原型成形的快速性，适合现代激烈竞争的产品市场技术的高度集成性，快速成形是计算机数控激光新材料等技术的高度集成。.快速成