数控工作台机械伺服结构设计及控制电路设计【课程设计】

发布日期:[10-06-15 14:15:16] 浏览人次:[]

设 计 题 目 :双坐标数控工作台机械伺服结构设计及控制电路设计

专        题: 有效行程400×250,实际工作时工件及夹具重最大120公斤,最大空运行速度Vmax≤4m/min,最大加工速度Vmax≤2m/min,定位精度±0.02mm/300mm,重复定位精度±0.01mm,脉冲当量δ=0.01mm,寿命40000 小时。

设 计 来 源 : 教师自拟                                        

要求完成的内容:1)双坐标数控工作台机械伺服结构数字化三维建模;

2)双坐标数控工作台机械伺服结构装配图(A1图)1张;

3)工作台托板零件图(A3)1张;                 

4)选做内容:运动控制电路原理图设计(A3)1张; 

5)设计计算说明书一份(1万字左右,20~25页)。

目   录

第一章 滚珠丝杠副的选择…………………………………………  3                          

1.1  滚珠丝杠副的支撑形式…………………………………………  3

1.2  滚珠丝杠副的特点………………………………………………  3

1.3  滚珠丝杠副的设计计算…………………………………………  4

1.4  选择滚珠丝杠副………………………………………………… 5

1.5  稳定性验算…………………………………………………… 7

1.6  刚度验算……………………………………………………… 8

1.7  效率验算……………………………………………………… 9

第二章 导向机构的设计……………………………………………10

2.1导轨的功用………………………………………………………10

2.2、 滚动直线导轨的选择程序………………………………………10

2.2、 直线运动滚动支承系统负荷的计算…………………………… 10

第三章 步进电动机的选择………………………………………… 12

3.1  步进电动机的工作原理…………………………………………12

3.2  选择电动机…………………………………………………… 13

第四章 滚动轴承的计算…………………………………………… 14

4.1  支撑方案的确定……………………………………………… 14

4.2  轴承的校核…………………………………………………… 15

总 结………………………………………………………………… 16

参考文献………………………………………………………………17

第一章 滚珠丝杠副的选择

1.1  滚珠丝杠副的支承形式

支承应限制丝杠的轴向窜动.较短的丝杠或垂直安装的丝杠,可以一端固定,一端无支承.水平安装丝杠较长时, 可以一端固定,一端游动;对于精密和高精度机床的滚珠丝杠副,为了提高丝杠的拉压刚度,可以两端固定.为了补偿热膨胀和减少丝杠下垂,两端固定丝杠时还可以进行预拉伸。

一般情况下,应以固定端作为轴向定位基准,从固定端起计算丝杆杠副的长度误差.此外,应尽可能固定端作为驱动端。

考虑到本设计的结构与要求,我们决定采用一端固定一端游动(F-S)的支承形式, 如图1.1所示。

一端固定一端游动(F~S)。固定端采用深沟球轴承2和双向推力球轴承4,可分别承受径向和轴向负载,螺母1、挡圈3、轴肩、支撑座5台

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