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定梁數控龍門鏜銑床溜板進給系統畢業設計

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更新時間：2014-08-21
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定梁數控龍門鏜銑床溜板進給系統畢業設計
目錄
第1章總體方案比較、論證
1.1 課題技術要求……………………………………………… …………….4
1.2 控制型式的選擇和分析
1.2.1 開環進給伺服系統……………………..…………… …………..4
1.2.2 閉環與半閉環進給伺服系統……………………….. …………..4
1.3 伺服驅動裝置的選擇和分析……………………………… .………….5
1.4 傳動部件的選擇和分析
1.4.1齒輪傳動…………………………………………………....…...…..6
1.4.1帶傳動……………………………………………………....…...…..6
1.4.3鏈傳動……………………………………………………....…...…..6
1.4.4蝸桿傳動…………………………………………………....…...…..6
1.4.5滾珠絲杠螺母副……………………...……...………….………….6
1.5 導軌
1.5.1導軌的基本類型……………………...……...…………….……..………….7
1.5.2導軌的基本要求……………………...……...…….…….………………….7
1.5.3常用的導軌及其特點……………………...……...………….….…………7
1.5.4導軌間隙的調整、潤滑、防護……………………...……...…….…………13
1.5.5選擇導軌的種類確定阻尼比……………………...……...…….…………14
1.6 總體方案的試選………………………………………………………….14
第2章設計計算
2.1 伺服系統傳動系統的設計……………………………………………….15
2.1.1 降速比的計算…………………………………..……………..……15
2.1.2 慣量計算………………………………………….…………..….…16
2.1.3 電動機力矩計算………………………………….……...…………18
2.1.4 機械傳動系統的動態分析……………………......………………..21
2.1.5系統增益的確定…………………….……..….…………………22
2.1.6 驗算移動部件能達到的最大加速度………………………………22
致謝……………………………..…………………………………………22
主要參考文獻…………………………….……………………………….23
設計說明書
數控龍門鏜銑床是能源、航空、航天、船舶、艦船推進器、機車車輛、軍工、汽車、機械工程、重型機床行業不可缺少的重要工藝加工設備。本文內容關于定梁數控龍門鏜銑床溜板箱進給系統的設計，包括機床的整體方案、傳動系統結構、導軌、液壓系統等方面的研究。通過對定梁數控龍門鏜銑床溜板箱進給系統的設計，使我們初步熟悉數控機床主運動系統的設計方法、步驟，提高對數控機床結構的分析能力及設計計算能力，培養我們熟悉查閱資料、手冊和運用資料、手冊的能力以提高我們專業素養、敬業精神、團隊合作精神，增強參與競爭的能力。

第1章總體方案比較、論證
1.1 課題技術要求
1.通過畢業設計培養學生綜合運用過去所學知識來獨立分析問題、解決問題的能力。
2.初步熟悉數控機床主運動系統的設計方法、步驟；提高對數控機床結構的分析能
力及設計計算能力。
3.培養學生熟悉查閱資料、手冊和運用資料、手冊的能力。
4.本課題內容較多，參加課題學生每人負責一部分；在畢業設計過程中要求既有獨立性又有合作精神，以提高學生專業素養、敬業精神、團隊合作精神，增強參與競爭的能力。

1.2 控制型式的選擇和分析

1.2.1 開環進給伺服系統：
開環伺服系統由步進電動機和步進電動機驅動線路組成。數控裝置根據輸入指令，經過運算發出脈沖指令給步進電動機驅動線路，從而驅動工作臺移動一定距離。這種伺服系統比較簡單，工作穩定，容易掌握使用，但精度和速度的提高受到限制。只用于經濟型數控機床。
開環控制系統的數控機床結構簡單，成本較低。但是，系統對移動部件的實際位移量不進行監測，也不能進行誤差校正。因此，步進電動機的失步、步距角誤差、齒輪與絲杠等傳動誤差都將影響被加工零件的精度。開環控制系統僅適用于加工精度要求不很高的中小型數控機床，特別是簡易經濟型數控機床。

1.2.2 閉環與半閉環進給伺服系統：
閉環：
閉環伺服機構的工作原理和組成與半閉環伺服機構相同，只是位置檢測器安裝在工作臺上，可直接測出工作臺的實際位置，故反饋精度高于半閉環控制，但掌握調試的難度較大，常用于高精度和大型數控機床。閉環伺服機構所用伺服馬達與半閉環相同，位置檢測器則用長光柵、長感應同步器或長磁柵。
閉環控制數控機床是在機床移動部件上直接安裝直線位移檢測裝置，直接對工作臺的實際位移進行檢測，將測量的實際位移值反饋到數控裝置中，與輸入的指令位移值進行比較，用差值對機床進行控制，使移動部件按照實際需要的位移量運動，最終實現移動部件的精確運動和定位。從理論上講，閉環系統的運動精度主要取決于檢測裝置的檢測精度，也與傳動鏈的誤差無關，因此其控制精度高。
閉環控制數控機床的定位精度高，但調試和維修都較困難，系統復雜，成本高。

半閉環：
半閉環伺服機構是由比較線路、伺服放大線路、伺服馬達、速度檢測器和位置檢測器組成。位置檢測器裝在絲杠或伺服馬達的端部，利用絲杠的回轉角度間接測出工作臺的位置。常用的伺服馬達有寬調速直流電動機、寬調速交流電動機和電液伺服馬達。位置檢測器有旋轉變壓器、光電式脈沖發生器和圓光柵等。這種伺服機構所能達到的精度、速度和動態特性優于開環伺服機構，為大多數中小型數控機床所采用。
半閉環控制數控系統的調試比較方便，并且具有很好的穩定性。目前大多將角度檢測裝置和伺服電動機設計成一體，這樣，使結構更加緊湊。
所以選擇半閉環控制形式。
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