文档介绍：课程设计(学年论文)
说明书
课题名称: 基于PLC的单轴数控伺服滑台设计
专业班级: 10机械设计制造及其自动化 01 班
目录
摘    要 3
一、滑台整体方案图 3
二、数控滑台的总体设计方案 3
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A. 根据定位精度要求确定脉冲当量选择步距角 3
B. 根据电机的最高运行频率及步距角,确定电机最高转速 3
、选择 3
i. 导程的选择 3
ii. 平均转速 3
iii. 平均载荷Fm 3
iv. 时间寿命与回转寿命 3
v. 额定动载荷𝐂𝐚 3
vi. 预紧载荷𝐅𝐚𝐨 3
vii. 丝杆公称直径𝐝𝟎 3
viii. 丝杆初选 3
ix. 丝杆螺纹长度𝐥𝟏 3
1) 丝杆刚度𝐑𝐬 3
2) 螺母刚度𝐑𝐧𝐮 3
3) 支承刚度𝐑𝐚𝐋 3
4) 轴向总刚度𝐑𝐭𝐨𝐭 3
3
3
三、电机的选定 3
(一) 驱动转矩 3
(二) 由预加载荷产生的转矩 3
(三) 惯性加速转矩 3
(四) 总转矩的计算 3
(五) 驱动器的选择 3
(六) 行程控制 3
(七) 进给速度控制 3
(八) 进给方向控制 3
四、直线导轨的选定 3
a) 导轨的选择 3
b) 光栅传感器的设计 3
五、PLC控制系统的设计 3
(I) 控制系统的设计方案 3
² 设计任务和要求如下设计任务和要求如下: 3
I/O接口规格 3
² 接线图 3
² PLC控制的安装接线图 3
² 梯形图 3
² 指令程序 3
(II) PLC控制系统的接地方法 3
参考文献 3
基于PLC的单轴数控伺服滑台设计
摘    要
随着微电子技术、计算机技术和软件技术的迅速发展,数控机床的控制系统日益趋向于小型化和多功能化,具备完善的自诊断功能;可靠性也大大提高;数控系统本身将普遍实现自动编程 
PLC(可编程控制器)是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令,并能通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。
步进电机是一种能将电脉冲信号转换成角位移或线位移的机电元件, 在工业上有着广泛的应用。论文介绍了步进电机的工作原理和控制原则, 以及步进电机的驱动器工作方式。光栅尺传感器系统主要应用于直线移动导轨机构或精密位移量的测量,可实现移动量的高精确显示和自动控制,已广泛应用于机床加工和仪器的精密测量。
本系统简单实用,成本低,完全满足系统的控制要求,具有很好的实用性,本文还将给出一些必要的系统设计资料,供参考之用 
 关键词:PLC、步进电机、光栅尺
一、滑台整体方案图
二、数控滑台的总体设计方案 

——对数控滑台而言,主要是纵横方向两个坐标的传动,根据设计任务要求,决定采用点位控制,用伺服电机驱动的开环控制系统,这样可以使控制系统简单,成本低,调试维修容易,为确保数控系统的传动精度和工作平稳性,此工作台采用滚珠丝杠螺母副和滚珠滚动导轨,为尽量消除齿侧间隙。 --交流电动机与直流伺服电机相比,交流电动机输出功率可比直流电动机提高10﹪~70﹪,此外,交流电动机的容量可比直流电动机造得大,达到更高的电压和转速。现代数控机床都倾向采用交流伺服驱动,交流伺服驱动已有取代直流伺服驱动之势。 
—采用机械式结构的联轴器,这种联轴器的特点是大扭矩承载、高扭矩刚性和卓越灵敏度;免维护、超强抗油和耐腐蚀性;零回转间隙;体积小巧的联轴器,总长度短 ,结构简单。
 —选用的滚珠丝杠精度高,并通过使用高纯净度的合金钢并采取特殊的表面热处理方式,使产品具有优异的耐久性。 
—采用径向安装尺寸小,安装简便的丝杠螺母座。 
—采用田字格结构,彻底减轻滑鞍的重量。  
 
数控机床半闭环进给系统如下
在图a 中,伺服电动机2经齿轮副3(或同步齿形带副),滚珠丝杆4拖动工作台5。反馈装置1与电动机轴相联,发出反馈信号。图b 与图a 基本相同,但反馈装置在丝杆的端部。在图c 中,伺服电动机直接与丝杆联接。图a 和图c 的优点是可以把反馈装置(如旋转变压器、测速发电机、脉冲编码器)等装在伺服电动机内,成为一个部件。图b 