二维数控滑台控制系统设计(附件)【字数：5714】
摘 要数控机床即数字控制机床，是一种自带程序控制系统的高效自动化机床。其控制系统可以对具有程序控制编码或其他符号规定的程序进行逻辑地处理，并对其进行机器译码，用数字编码表示，然后通过信息载体传输到数控装置中。由数控装置经过各种运算处理发出控制信号来对机床的动作进行控制，然后根据设计图中要求的尺寸和形状自动对零件进行加工。数控机床与普通机床相比有着明显的优势，如零件加工精度更高，产品质量更稳定，且自动化程度非常之高，可减少劳动力的投入，从而大大提高生产的效率。另外，普通机床难以处理或根本无法进行加工的复杂曲面的零件基本上数控机床都能完成，所以在机械制造业中数控机床有着越来越重要的地位。 本设计主要对数控滑台及其控制系统进行了初步的研究，并对我国的数控机床原理进行了简要分析。
目 录
第一章 绪论 1
第二章 二维数控滑台的机械成分以及项目规划 2
2.1 二维数控滑台的机械成分 2
2.2二维数控滑台的项目设计 2
第三章 滚珠丝杠副的选择及校验 3
3.1滚珠丝杠副的选用 3
3.2丝杠导程的方程式及其算法 3
3.3 承载力的预算与检验 3
3.3.1 关于切削力的求解方程 3
3.3.2 关于摩擦阻力的求解方程 4
3.3.3 承载力的预算与检验 4
3.3.4 螺纹底径可使用的最小数值 5
3.3.5 对滚珠丝杠副是用的类型进行归类 6
3.3.6 丝杠螺纹全长的计算 6
3.3.7 系统内使用的各种刚度系数 7
3.3.8 刚度的校验及其它 8
第四章 系统运行展示与分析 11
4.1导轨的机械成分 11
4.1.1机床导轨的功用 11
4.1.2导轨的三种检验标准 11
4.1.3 导轨的选择 11
4.2 滑鞍的设计 12
4.3滚珠丝杠螺母副的使用方法 12
4.4联轴器的设计与选择 12
4.4.1 联轴器的作用 12
4.4.2 联轴器的结构原理及型号选择 13 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
4.4.3 联轴器型号的选择及其计算 14
第五章 控制系统设计 15
5.1 负载等效转动惯量的计算 15
5.2 步进电机的选择 15
5.3 程序的编制 16
结束语 17
致 谢 18
附录 19
第一章 绪论
在20世纪数控技术出现之后，纵观整个机械制造业都因其产生了巨大的变革。数控加工比起原始的手动加工拥有更好的加工柔性，更高的加工精度，更高的生产率，更高的经济效益，并有着可以更加现代化的管理等特点。数控机床普遍适用于加工各个品种的小批量零件、有较高精度要求的结构较复杂的零件、需进行频繁改型的零件、价格较高不可报废的重要零件、要精密拷贝的零件、要减短生产周期的急用零件以及要求百分百检验的完美零件，是一种拥有高度机电一体化的技术产品。数控机床的适用范围及其在机械制造业的特点使其成为我国国民经济及国防建设发展的关键设备之一。
进入21世纪之后，我国经济与国际完成了全方位的接轨，进入了一个全新的蓬勃发展的时期。机床制造业面临着机械制造业的需求水平提高引起的制造装备发展的机遇以及加入世贸组织后国际市场内激烈的竞争压力，加快研发数控机床技术是保持机床制造业持续发展的重中之重。如今机械制造业对于数控机床需求量的不断增大，以及飞速提升的计算机和现代设计技术，都使得数控机床的适用范围还在不停地向外延伸，并迫使其继续发展以更适应现生产加工的需求。
在日新月异的今天，高速化、智能化、高精度化、开放化、复合化、绿色化、网络化以及极端化已成为数控机床发展的必然趋势。本课题主要是解决滚珠丝杠的设计，导轨和滑鞍的设计，联轴器的设计，伺服电机其型号的选用及系统设计等问题。
第二章 二维数控滑台的机械成分以及项目规划
2.1 二维数控滑台的机械成分
联轴器、导轨、滚珠丝杠、滑鞍以及交流伺服电机是数控滑台机械成分的主导部分。它们对本次设计有着很好的契合性，通过进给伺服电机来提供运行动力，从而使滚珠丝杠能够直接运行，为传动结构提供了更高的便利性，减免了齿轮减速机构，并提高位移的精密性，极大的降低了传动误差；我采用的是深沟球轴承，这种轴承不仅能承受径向载荷，同时也的却可以承受双轴向载荷，以及处于高速运转状态的情况下，它就能承受的住纯轴向载荷。
2.2二维数控滑台的项目设计
在本设计中我是用点位控制的方式对坐标进行简单的传动，为了防止齿侧间留有一定的空间，我采用了滚珠丝杠螺母副来解决这个问题，同时还使用了滚珠滚动导轨，这样整个系统的稳定性能得到更好的保证。
比起直流伺服电机，交流电动机在输出功率方面有着明显的优势，据统计，最高能比直流伺服电机多70%左右的功率。而交流电动机还有着非常庞大的容量空间，所以其的电压和转速比直流有也有着更多的优势。如今，使用交流伺服驱动才是机械制造业发展的大势所趋，因此其更适合本设计使用。
而联轴器方面我是选择了机械结构的类型，这种联轴器的刚性非常优质，它灵敏度高，拥有非常高的耐腐蚀以及抗油性；零回转间隙；联轴器结构简单，长度短体积小比较方便。而关于丝杠螺母座的设置，为了使其能更容易进行拆装，本设计是通过径向的方式来完成的。
第三章 滚珠丝杠副的选择及校验
3.1支承的使用类型
本次设计的支承形式综合了各种因素使用的两端固定式，而轴承类型为了更好的完成本次设计则是使用的背对背60°角接触推力球的构造方式。
3.2丝杠导程的方程式及其算法
丝杠导程的方程式是由Vmax（高速进给时最快数值）、Nmax（工作时的伺服电机最快转速的数值）以及传动比率i(存在于电机和丝杠运行时的数值）三要素来组成的，方程式写作
目 录
第一章 绪论 1
第二章 二维数控滑台的机械成分以及项目规划 2
2.1 二维数控滑台的机械成分 2
2.2二维数控滑台的项目设计 2
第三章 滚珠丝杠副的选择及校验 3
3.1滚珠丝杠副的选用 3
3.2丝杠导程的方程式及其算法 3
3.3 承载力的预算与检验 3
3.3.1 关于切削力的求解方程 3
3.3.2 关于摩擦阻力的求解方程 4
3.3.3 承载力的预算与检验 4
3.3.4 螺纹底径可使用的最小数值 5
3.3.5 对滚珠丝杠副是用的类型进行归类 6
3.3.6 丝杠螺纹全长的计算 6
3.3.7 系统内使用的各种刚度系数 7
3.3.8 刚度的校验及其它 8
第四章 系统运行展示与分析 11
4.1导轨的机械成分 11
4.1.1机床导轨的功用 11
4.1.2导轨的三种检验标准 11
4.1.3 导轨的选择 11
4.2 滑鞍的设计 12
4.3滚珠丝杠螺母副的使用方法 12
4.4联轴器的设计与选择 12
4.4.1 联轴器的作用 12
4.4.2 联轴器的结构原理及型号选择 13 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
4.4.3 联轴器型号的选择及其计算 14
第五章 控制系统设计 15
5.1 负载等效转动惯量的计算 15
5.2 步进电机的选择 15
5.3 程序的编制 16
结束语 17
致 谢 18
附录 19
第一章 绪论
在20世纪数控技术出现之后，纵观整个机械制造业都因其产生了巨大的变革。数控加工比起原始的手动加工拥有更好的加工柔性，更高的加工精度，更高的生产率，更高的经济效益，并有着可以更加现代化的管理等特点。数控机床普遍适用于加工各个品种的小批量零件、有较高精度要求的结构较复杂的零件、需进行频繁改型的零件、价格较高不可报废的重要零件、要精密拷贝的零件、要减短生产周期的急用零件以及要求百分百检验的完美零件，是一种拥有高度机电一体化的技术产品。数控机床的适用范围及其在机械制造业的特点使其成为我国国民经济及国防建设发展的关键设备之一。
进入21世纪之后，我国经济与国际完成了全方位的接轨，进入了一个全新的蓬勃发展的时期。机床制造业面临着机械制造业的需求水平提高引起的制造装备发展的机遇以及加入世贸组织后国际市场内激烈的竞争压力，加快研发数控机床技术是保持机床制造业持续发展的重中之重。如今机械制造业对于数控机床需求量的不断增大，以及飞速提升的计算机和现代设计技术，都使得数控机床的适用范围还在不停地向外延伸，并迫使其继续发展以更适应现生产加工的需求。
在日新月异的今天，高速化、智能化、高精度化、开放化、复合化、绿色化、网络化以及极端化已成为数控机床发展的必然趋势。本课题主要是解决滚珠丝杠的设计，导轨和滑鞍的设计，联轴器的设计，伺服电机其型号的选用及系统设计等问题。
第二章 二维数控滑台的机械成分以及项目规划
2.1 二维数控滑台的机械成分
联轴器、导轨、滚珠丝杠、滑鞍以及交流伺服电机是数控滑台机械成分的主导部分。它们对本次设计有着很好的契合性，通过进给伺服电机来提供运行动力，从而使滚珠丝杠能够直接运行，为传动结构提供了更高的便利性，减免了齿轮减速机构，并提高位移的精密性，极大的降低了传动误差；我采用的是深沟球轴承，这种轴承不仅能承受径向载荷，同时也的却可以承受双轴向载荷，以及处于高速运转状态的情况下，它就能承受的住纯轴向载荷。
2.2二维数控滑台的项目设计
在本设计中我是用点位控制的方式对坐标进行简单的传动，为了防止齿侧间留有一定的空间，我采用了滚珠丝杠螺母副来解决这个问题，同时还使用了滚珠滚动导轨，这样整个系统的稳定性能得到更好的保证。
比起直流伺服电机，交流电动机在输出功率方面有着明显的优势，据统计，最高能比直流伺服电机多70%左右的功率。而交流电动机还有着非常庞大的容量空间，所以其的电压和转速比直流有也有着更多的优势。如今，使用交流伺服驱动才是机械制造业发展的大势所趋，因此其更适合本设计使用。
而联轴器方面我是选择了机械结构的类型，这种联轴器的刚性非常优质，它灵敏度高，拥有非常高的耐腐蚀以及抗油性；零回转间隙；联轴器结构简单，长度短体积小比较方便。而关于丝杠螺母座的设置，为了使其能更容易进行拆装，本设计是通过径向的方式来完成的。
第三章 滚珠丝杠副的选择及校验
3.1支承的使用类型
本次设计的支承形式综合了各种因素使用的两端固定式，而轴承类型为了更好的完成本次设计则是使用的背对背60°角接触推力球的构造方式。
3.2丝杠导程的方程式及其算法
丝杠导程的方程式是由Vmax（高速进给时最快数值）、Nmax（工作时的伺服电机最快转速的数值）以及传动比率i(存在于电机和丝杠运行时的数值）三要素来组成的，方程式写作
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/dzxx/dzkxyjs/149.html
