文档介绍：**大学
机电一体化系统设计
课程设计
题目: 卧式数控车床CK6140工作台二维伺服
进给系统设计
学生姓名
专业
学号
班级
指导教师
成绩
**学院
20 年月
目录
1 前言 1
2 设计任务 1
3 总体方案确定 2
机械传动部件的选择 2
导轨副的选用 2
丝杠螺母副的选用 2
减速装置的选用 2
伺服电动机的选用 2
控制系统的设计 2
控制类型的确定 2
控制方式的确定 3
CPU的选用 3
扩展系统的设计 3
驱动电源的选择 3
绘制总体方案图 3
4 机械系统的设计 3
脉冲当量的确定 3
导轨上移动部件的重量估算 3
切削力的计算 4
(纵向) 4
滑块承受工作载荷的计算及导轨型号的选取 4
距离额定寿命L的计算 4
滚珠丝杠螺母副计算和选型 5
步进电机减速箱的设计 7
步进电机的计算与选型 7
11
5 控制系统的设计 11
11
控制系统原理框图 12
步进电机驱动电源的选择 12
6 结束语 12
参考文献 13
卧式数控车床CK6140工作台二维伺服进给系统设计
****
**大学**学院,重庆 400716
1 前言
机电一体化系统设计课程设计,是我们大学几年里很重要的一次课程设计,这不仅让我们大学几年里所学的知识得以巩固与综合应用,同时也锻炼了我们将所学的理论知识应用于实际问题的能力。通过这次课程设计,让我们对专业课程《机电一体化》进行了一次补充学习、巩固和运用,也对我们所学的机械、电子、传感器、微机原理等理论知识的巩固与补充。
机电一体化系统设计课程设计是我们独立进行的卧式数控车床CK6140工作台二维运动伺服进给系统的设计,通过这次课程设计,让我们了解卧式数控车床CK6140工作台二维运动伺服进给系统的工作过程、工作原理,学会其机械系统、控制系统等的设计方法,进而举一反三,为今后的学习、工作打下一定的基础。
2 设计任务
设计卧式数控车床CK6140工作台二维运动伺服进给系统。主要技术指标如下:
(1) 床身最大加工直径410mm;
(2) 最大加工长度750mm;
(3) X方向(横向)的脉冲当量,Z方向(纵向)的脉冲当量;
(4) X方向最快移动速度,Z方向最快移动速度;
(5) X方向最快工作速度,Z方向最快工作速度;
(6) X方向定位精度,Z方向定位精度;
(7) 纵、横向安装限位开关;
(8) 数控系统可与PC机串行通信;
(9) 显示界面采用LED数码管,变成采用ISO数控代码。
3 总体方案确定
机械传动部件的选择
导轨副的选用
要设计的X-Z工作台是用来配经济型数控车床CK6140的,需要承受的载荷较大,并有较高的导向精度,在满足性能的前提下还应尽可能降低成本,因此,决定选用组合滑动导轨副,它具有制造、调试方便,导向好,刚度高等优点。
丝杠螺母副的选用
伺服电动机的旋转运动需要通过丝杠螺母副转换成直线运动,±±,滑动丝杠副无能为力,只有选用滚珠丝杠副才能达到。滚珠丝杠副的传动精度高、动态响应快、运转平稳、寿命长、效率高,预紧后可消除反向间隙。
减速装置的选用
选择了步进电机和滚珠丝杠副后,为了圆整脉冲当量,放大电动机的输出转矩,降低运动部件折算到电动机转子上的转动惯量,可能需要减速装置,且应有消间隙机构。为此,本设计采用无间隙齿轮齿轮传动减速箱。
伺服电动机的选用
,定位精度也未达到微米级,空载最快移动速度也只有6000mm/min。因此,本设计不必采用高档次的伺服电动机,可选用性能性能好一些的步进电机,如混合式步进电机,以降低成本,提高性价比。
控制系统的设计
控制类型的确定
设计的X-Z工作台用于数控车床上,其控制系统应具有但坐标定位、两坐标直线插补与圆弧插补及螺纹插补的功能。所以,控制系统应设计成连续控制型。
控制方式的确定
步