機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計課程設(shè)計X

機(jī)械工程系數(shù)控機(jī)床》課程設(shè)（附裝配圖）計說明書設(shè)計題目： X-Y數(shù)控工作臺機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計班級： 姓名： 指導(dǎo)教師： 目錄需裝配圖加q：596094294并留言TOC\o"1-5"\h\z一、 《數(shù)控機(jī)床》課程設(shè)計目的 3二、 設(shè)計任務(wù)………………………3\o"CurrentDocument"三、設(shè)計主要步驟 3\o"CurrentDocument"1、 確定設(shè)計總體方案 4\o"CurrentDocument"、機(jī)械傳動部件的選擇 4、控制系統(tǒng)的設(shè)計 4\o"CurrentDocument"2、 機(jī)械傳動部件的計算與選型 5、導(dǎo)軌上移動部件的重量估算 5、計算切削力 5、滾珠絲杠傳動的設(shè)計計算及校驗(yàn) 6、步進(jìn)電機(jī)的傳動計算及電動機(jī)的選用 9)滾動導(dǎo)軌的設(shè)計計算 15\o"CurrentDocument"3、其余附件的選擇 16\o"CurrentDocument"四、控制系統(tǒng)的設(shè)計 17\o"CurrentDocument"五、機(jī)械部分裝配圖的繪制 19\o"CurrentDocument"八、參考文獻(xiàn) 20\o"CurrentDocument"七、總結(jié)體會 20一、設(shè)計的目的《數(shù)控機(jī)床》課程設(shè)計是一個重要的時間性教學(xué)環(huán)節(jié)，要求學(xué)生綜合的運(yùn)用所學(xué)的理論知識，獨(dú)立進(jìn)行的設(shè)計訓(xùn)練，主要目的：1、通過設(shè)計，使學(xué)生全面地、系統(tǒng)地了解和掌握數(shù)控機(jī)床的基本組成及其想怪1、2、 通過對機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計，掌握幾種典型傳動元件與導(dǎo)向元件的工作原理、設(shè)計計算及選用的方式3、 通過對機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計，掌握常用伺服電機(jī)的工作原理、計算控制方法與控制驅(qū)動方式4、 培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析問題和解決問題的能力，學(xué)習(xí)并樹立“系統(tǒng)設(shè)計”的思想5、 鍛煉提高學(xué)生應(yīng)用手冊和標(biāo)準(zhǔn)、查閱文獻(xiàn)資料及撰寫科技論文的能力二、設(shè)計任務(wù)設(shè)計一套供立式數(shù)控銑床使用的X-Y數(shù)控工作臺，主要參數(shù)如下：1、 立銃刀最大直徑的d=15mm,立銃刀齒數(shù)Z=3,最大銃削寬度a=15mmc最大背吃刀量a=8mm,加工材料為碳素鋼或有色金屬。p2、 X、Z方向的定位精度均為±0.02mm。3、 工作臺面尺寸為230mmx230mm，加工范圍為250mmx250mm;4、 工作臺空載進(jìn)給最快移動速度：V=V=3000mm/min，工作臺進(jìn)給最快移動速xmax ymax度:V二V 二400mm/min，加減速0.4s。xmaxf ymaxf三、設(shè)計主要步驟1、確定設(shè)計總方案⑴、機(jī)械傳動部件的選擇、絲杠螺母副的選擇步進(jìn)電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動需要通過絲杠螺母副轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動，需要滿足初選0.01mm脈沖當(dāng)量，因?yàn)槎ㄎ痪韧?.02mm，對于機(jī)械傳動要有一定的精度損失，大約是1/3-1/2的定位精度，現(xiàn)取為1/2,即是土0.01mm和土0.02mm的定位精度，滑動絲杠副無法做到，只有選用滾珠絲桿副才能達(dá)到要求，滾珠絲桿副的傳動精度高、動態(tài)響應(yīng)快、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、壽命長、效率高、預(yù)緊后可消除反向間隙。同時選用內(nèi)循環(huán)的形式，因?yàn)檫@樣摩擦損失小，傳動效率高，且徑向尺寸結(jié)構(gòu)緊湊，軸向剛度高。由于定位精度不高，故選擇的調(diào)隙方式是墊片調(diào)隙式，這種調(diào)隙方式結(jié)構(gòu)簡單，剛性好，裝卸方便。由于工作臺最快的移動速度V二V=3000mmmin,所需的轉(zhuǎn)速不高，故可以采用一般的安裝方xmaxymax法，即一端固定，一端游動的軸承配置形式。、導(dǎo)軌副的選用要設(shè)計數(shù)控銑床工作臺，需要承受的載荷不大，而且脈沖當(dāng)量小，定位精度高，因此選用直線滾動導(dǎo)軌副，它具有摩擦系數(shù)小，不易爬行，傳動效率高，結(jié)構(gòu)緊，安裝預(yù)緊方便等優(yōu)點(diǎn)。、伺服電機(jī)的選用選用步進(jìn)電動機(jī)作為伺服電動機(jī)后，可選開環(huán)控制，也可選閉環(huán)控制。任務(wù)書所給的精度對于步進(jìn)電動機(jī)來說還是偏低，為了確保電動機(jī)在運(yùn)動過程中不受切削負(fù)載和電網(wǎng)的影響而失步，決定采用開環(huán)控制，任務(wù)書初選的脈沖當(dāng)量尚未達(dá)到0.001mm，定位精度也未達(dá)到微米級，空載最快移動速度也只有3000mm/min,故本設(shè)計不必采用高檔次的伺服電機(jī)，因此可以選用混合式步進(jìn)電機(jī)，以降低成本，提高性價比。、減速裝置的選用選擇了步進(jìn)電動機(jī)和滾珠絲桿副以后，為了圓整脈沖當(dāng)量，放大電動機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩，降低運(yùn)動部件折算到電動機(jī)轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)動慣量，可能需要減速裝置，且應(yīng)有消間隙機(jī)構(gòu)，如果要選用減速裝置，則應(yīng)選用無間隙齒輪傳動減速箱。⑵、控制系統(tǒng)的設(shè)計、設(shè)計的X-Y工作臺準(zhǔn)備用在數(shù)控銃床上，其控制系統(tǒng)應(yīng)該具有輪廓控制，兩坐標(biāo)直線插補(bǔ)與圓弧插補(bǔ)的基本功能，所以控制系統(tǒng)設(shè)計成連續(xù)控制型。、對于步進(jìn)電動機(jī)的開環(huán)控制系統(tǒng)，選用MCS-51系列的8位單片機(jī)AT89S52作為控制系統(tǒng)的CPU，能夠滿足任務(wù)書給定的相關(guān)指標(biāo)。、要設(shè)計一臺完整的控制系統(tǒng)，在選擇CPU之后，還要擴(kuò)展程序存儲器，I/O接口電路,D/A轉(zhuǎn)換電路，串行接口電路等。、選擇合適的驅(qū)動電源，與步進(jìn)電動機(jī)配套使用。2、機(jī)械傳動部件的計算和選擇1）、導(dǎo)軌上移動部件的重量估算按照下導(dǎo)軌上面移動部件的重量來進(jìn)行估算。包括工件、夾具、工作平臺、上層電動機(jī)、減速箱、滾珠絲杠副、直線滾動導(dǎo)軌副、導(dǎo)軌座等，估計重量約為800N。（2）、計算切削力根據(jù)設(shè)計任務(wù)，加工材料為碳素鋼或有色金屬及如下參數(shù)：立銑刀 最大直徑的d=15mm，立銑刀齒數(shù)Z=3，最大切削寬度a=15mme最大背吃刀量a=8mm，p設(shè)零件的加工方式為立式加工，采用硬質(zhì)合金銑刀，工件材料為碳素鋼。由【5】中P13頁的表中，可知d=15mm的硬質(zhì)合金立銑刀最大的切削參數(shù)如下：每齒進(jìn)給量fz=0.1mm銑刀轉(zhuǎn)速n=300r/min由【2】中P200，查得立銃時切削力計算公式為：F=118ao$5fo.75d-o.73ai.ono.ioZcezp代如上式得： F=118x15o.85x0.10.75x15-0-73x81-0x3000.10x3N沁1229Nc采用立銑刀進(jìn)行圓柱銑削時，各銑削力之間的比值可由【2】中查得，各銑削力之間的比值范圍如下：F/F=(1.0~1.2)fc取1.1F/F=(0.2~0.3)取0.25fncF/F=(0.35~0.4)取0.38ec考慮逆銑時的情況，因?yàn)槟驺姷那闆r的受力最大的情況，為了安全考慮這種最危險的工況。由此可估算三個方向的銑削力分別為：F=1.1F沁1356NfcF=0-38F沁468NecF=0-25F沁308Nfn c考慮立銃，則工作臺受到垂直方向的銃削力F,受到水平方向的銃削力分別為F和Fz ffn今將水平方向較大的銃削力分配給工作臺的縱向，則縱向銃削力F，徑向銃削力為FxyF二F二1352NxfF二F二307NyfnF二F二467Nze、滾珠絲杠傳動設(shè)計計算及校驗(yàn)、最大工作載荷的計算已知移動部件總重量G=800N,按滾動導(dǎo)軌計算，由【3】中P389,取顛覆力影響系數(shù)K=l.l,滾動導(dǎo)軌上的摩擦系數(shù)查【1】中P194可知u=0.0025—0.005,現(xiàn)取u=0.005，求得滾珠絲杠副的最大工作載荷：F二kF+u(F+F+G)eqxyZ=1.1X1352+0.005X(307+467+800)=1500N、最大計算動載荷的確定設(shè)工作臺在承受最大銃削力時的最快進(jìn)給速度v=400mm/min，初選絲杠導(dǎo)程P=5mm,則此時絲杠轉(zhuǎn)速n二v/P=80r/min。eq預(yù)計滾珠絲杠的工作五年，每天工作八小時，由此得使用壽命為T=5X36060nTX8=14400h，根據(jù)⑴中P110,公式5—4得：T'r=10-6n其中T——使用壽命14400hN――循環(huán)次數(shù)n——滾珠絲杠的當(dāng)量轉(zhuǎn)速80r/mineq求得：T'=60X80X14400~72 (106r106查【1】中P110，表5-1、5-2得，受中等沖擊載荷取值范圍f二1.2~1.5，現(xiàn)取f二1.3，滾ddC fFc dheq道硬度為60HRC時，硬度影響系數(shù)取值f二1.0，由【1】中P109C fFc dheqh代入數(shù)據(jù)得：C=3J69X1.3X1.0X1495~8112Nc②、規(guī)格型號的初選根據(jù)計算出的最大動載荷和初選的絲杠導(dǎo)程，查網(wǎng)上生產(chǎn)該型號的生產(chǎn)廠家的資料，選擇濟(jì)寧博特精密絲杠制造有限公司生產(chǎn)的GDM系列2005-3型滾珠絲杠副，為內(nèi)循環(huán)固定反向器雙螺母墊片預(yù)緊式滾珠絲杠副，其公稱直徑為20mm，導(dǎo)程為5mm，循環(huán)滾珠為3圈X2系列，精度等級取5級，額定動載荷為9309N,大于最大計算動載荷C=7971，滿足要求。c參考網(wǎng)址：/3ji.asp?id=37滾珠絲杠螺母副幾何參數(shù) （單位mm）名 稱符號計算公式和結(jié)果絲杠滾道公稱直徑d20螺距0P5接觸角45°鋼球直徑d3.175螺紋滾道法面半徑wRR=0.52d二1.651偏心距ewe=0.0449螺紋升角YPY=arctg—i=433'兀dw絲桿絲杠外徑d19.3絲杠底徑1d16.2螺桿接觸直徑2dd=d-dcosB=17.75絲杠螺母螺母螺紋外徑zDz w bD=d-2e+2R=23.212螺母內(nèi)徑（內(nèi)循環(huán)）D -4―020.14表④、傳動效率的計算將公稱直徑d=20mm，導(dǎo)程P=5mm，代入入二arctan[P/（口d）]，得絲杠螺旋升角00入=4°33，。將摩擦角i^=10z，代入n=tan入/tan（入+?），得傳動效率n=96.4%。、剛度的驗(yàn)算X-Y工作臺上下兩層滾珠絲杠副的支承均采用“一端固定，一端游動”的軸承配置形式。由【1】中P109,可知這種安裝適用于較高精度、中等載荷的絲杠，一端采用深溝球軸承，一端采用一對背對背角接觸球軸承，這樣能承受集中力偶。絲杠螺母的剛度的驗(yàn)算可以用接觸量來校核。a、滾珠絲杠滾道間的接觸變6，查【3】中相關(guān)公式，根據(jù)公式Z二兀d/d，求得單圈0W滾珠數(shù)Z=20；該型號絲杠為雙螺母，滾珠的圈數(shù)x列數(shù)為3x2,代入公式Z二Zx圈數(shù)x列數(shù),s得滾珠總數(shù)量Z=120。絲杠預(yù)緊時，取軸向預(yù)緊力Fy二F/3=498N。查【3】中相關(guān)公式，s eq得， 滾珠與螺紋滾道間接觸變形8=0.0013Pa/3：dFz31 wy，式中Pa=8二0.0013Pa/3-dFz3=0.0013x1495/^.-'3.175x498x1203=0.0014。因?yàn)榻z杠有預(yù)緊力,1 wyy且為軸向負(fù)載的1/3，所以實(shí)際變形量可以減少一半，取8=0.0007mm。1b、絲杠在工作載荷F作用下的抗拉壓變形8max2絲杠采用的是一端采用深溝球軸承，一端采用一對背對背角接觸球軸承的配置形式，軸承的中心距a=560mm,鋼的彈性模量E=2.1x105MPa,由表一中可知，滾珠直徑d=3.175mm,絲杠底徑wd=16.2mm，2則絲杠的截面積S=nd2/4=206.12mm2,由【7】中，式33528=Fa/ES2eq其中，最大工作載何F=1495Neq中心距a=560mm彈性模量E-2.1x105MPa截面積S=nd2/4=206.12mm22代入以上數(shù)據(jù)，得8=0.019mm2d、則8=8+8二0.0007+0.019二0.0197mm二19.7um本例中，絲杠的有效行程為總12500mm,由【3】中知，5級精度滾珠絲杠有效行程在400~500mm時，行程偏差允許達(dá)到30卩m可見絲杠剛度足夠。、穩(wěn)定性的驗(yàn)算根據(jù)【3】中式5.7-17P=d。a L2K取支承系數(shù)f=2；k由絲杠底徑d=16.2mm求得截面慣性矩I二兀d4/64沁3380.88mm422壓桿穩(wěn)定安全系數(shù)K取3（絲杠臥式水平安裝）；滾動螺母至軸向固定處的距離L二a取最大值560mm。代入公式，得P=14896kg.f=14896N大于C=7533N,故不會失穩(wěn)，滿足使用要求。ac

、臨界轉(zhuǎn)速的驗(yàn)算對于絲杠有可能發(fā)生共振，需驗(yàn)算其臨界轉(zhuǎn)速，不會發(fā)生共振的最高轉(zhuǎn)速為臨界轉(zhuǎn)速n,c由【1】中P111式5-10得：n=9910—^c Lc2其中d二d-1.2D二20-1.2X3.175=1mm20wL為臨界轉(zhuǎn)速計算長度L=d=16.2cc2f為絲杠支承方式系數(shù)f=3.927（一端固定，一端游動）22代入數(shù)據(jù)得：n=6100r/minc臨界轉(zhuǎn)速遠(yuǎn)大于絲杠所需轉(zhuǎn)速，故不會發(fā)生共振。、滾珠絲杠的選型及安裝連接尺寸的確定由以上驗(yàn)算可知，選用GDM2005型的絲杠，完全符合滿足所需要求，故確定選用該型號,由表一可知絲杠所需的安裝連接尺寸4）、步進(jìn)電機(jī)的傳動計算及電動機(jī)的選用傳動計算因?yàn)樵撱|床的加工精度為±0.02mm,考慮到機(jī)械傳動部分造成的精度損失，故選用銃床的脈沖當(dāng)量為0.01mm/Hz，初選步進(jìn)電動機(jī)的步距角a=0.72°。由【1】中P121式5-18得：傳動比i=360ati=360at3600.72x5x0.01=1由于傳動比為1，則不需要選用減速箱，采用電動機(jī)軸與絲杠通過聯(lián)軸器聯(lián)接的方式。步進(jìn)電動機(jī)的計算和選型a、步進(jìn)電動機(jī)轉(zhuǎn)軸上的總轉(zhuǎn)動慣量的計算?？傓D(zhuǎn)動慣量J主要包括電動機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量、滾珠絲杠上一級移動部件等折算到電動機(jī)軸上的轉(zhuǎn)動慣量。i、滾珠絲杠的轉(zhuǎn)動慣量J由【1】中P134式5-28得：J=0.77D4Lx10-12式中 D為絲杠公稱直徑D=20mmL為絲杠長度L=560mm代入數(shù)據(jù)，得：J=0.77X204X560X10-12=6.9X10-5kg.

ii、滾珠絲杠上一級移動部件等折算到電動機(jī)軸上的轉(zhuǎn)動慣量由【1】中式5—29得：J=（—）2MxlO-62 2n其中M為工作臺的（包括工件）的質(zhì)量M=-=800=81.6kgg9.8S為絲杠螺距S=5mm代入數(shù)據(jù)，得：J=（仝）2x81.6x10-6=5.2x10-5kg.m22 2niii、初選常州寶馬前楊電機(jī)電器有限公司的90YG5502型混合式步進(jìn)電動機(jī)，可知其轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量J二4xlOTkg.m?3所以J=J+J+J=6.9X10-5+5.2X10-5+4X10-4=5.16X10-4N?md123驗(yàn)算慣量匹配，電動機(jī)軸向慣量比值應(yīng)控制在一定的范圍內(nèi)，既不應(yīng)太大也不應(yīng)太小，即伺服系統(tǒng)的動態(tài)特性取決于負(fù)載特性。為使該系統(tǒng)慣量達(dá)到較合理的配合，一般比值控制在1/4——1之間，J二4x10-4二0.78J5.16x10-4d1J由此可見：-<-3<1,符合慣量匹配要求。4Jd②、步進(jìn)電機(jī)軸上的等效負(fù)載轉(zhuǎn)矩M的計算a、承受的負(fù)載轉(zhuǎn)矩在不同工況下是不同的，考慮最大切削負(fù)載時電動機(jī)所需力矩,由【1】中P132式5-25得：M=M+M+M+MJn r 9.6T其中Jn r 9.6T其中M其中：J為折算到電動機(jī)軸上的總慣量J=J=5.16X10-4r r dT系統(tǒng)時間常數(shù)，由任務(wù)書知為T-0.4Satn切削時的轉(zhuǎn)速為300r/mint得：Mat=4.03x10-25.16x10-得：Mat=4.03x10-29.6x0.4FS0——FS0——2n耳ix10-3其中： F為導(dǎo)軌摩擦力0F二(F+G)u二(469+800)x0.005二6.3N0ZS為絲杠螺距S=5mmi為齒輪降速比，已計算出為1n為傳動鏈總效率，n=0.7—0.8，取0.8代入數(shù)據(jù)得：M=6.27x10-3N?mfFSamax-2nqi（1一耳2）X10-30其中：FSamax-2nqi（1一耳2）X10-30其中：FF 為最大軸向載荷，F(xiàn) =—q=503Namax amax 3q為滾珠絲杠未預(yù)緊時的效率，q=0.9520.900其余數(shù)據(jù)同上代入數(shù)據(jù)得：M=0.048N?m0FSt-2nqiX10-3其中:F進(jìn)給方向的最大切削力F=F=1356Nt tx其余參數(shù)同上。代入數(shù)據(jù)得：M=1.34N?mt由此都得到等效負(fù)載轉(zhuǎn)矩M=M+M+M+M=1.46N?m1atf0tb、快速空載時電動機(jī)所需力矩M由【1】中P132式5-24得:M=M+M+Mamax f0加速力矩MamaxJn=—r一max其中：n9.6T maxV=―maxP

h=3000=600r/min5其余參數(shù)同上入數(shù)據(jù)得：M=0.06N?mamax力矩摩擦M=鋭x10-3其中：力矩摩擦M=u=0.005其余參數(shù)同上。代入數(shù)據(jù)得：M=0.0004N?m

fFS附加摩擦力矩：M=—amax(1-耳2)X10-30 2n帀0其余參數(shù)同上代入數(shù)據(jù)得：M二0.048N?m0所以可知快速空載時點(diǎn)擊所需力矩：M二M+M+M2amaxf0=0.06+0.0004+0.048=0.1084N?m比較M和M，取其較大者，就是最大等效負(fù)載，即：M=M=1.46N.M121、步進(jìn)電機(jī)的初選考慮到步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動電源受電網(wǎng)的影響較大，當(dāng)輸入電壓降低時，其輸入轉(zhuǎn)矩也會下降，可能會造成丟步，甚至堵轉(zhuǎn)，因此按最大等效負(fù)載M考慮一定的安全系數(shù)入，取入=3,則步進(jìn)電機(jī)的最大靜轉(zhuǎn)矩應(yīng)滿足：T >3M二3x1.46二4.38N?mjmax由所選的電機(jī)型號參數(shù)可知，最大轉(zhuǎn)矩T 二5N?m,可知滿足要求。jmax、步進(jìn)電機(jī)性能校核a、最快工進(jìn)速度時電動機(jī)時輸出轉(zhuǎn)矩校核任務(wù)書給定工作臺最快工進(jìn)速度V =400mm/min，脈沖當(dāng)量5二0.01mm/脈沖，求出maxf電動機(jī)對應(yīng)的運(yùn)行頻率f =[400/(60x0.01)]-667Hz。從90BYG5502電動機(jī)的運(yùn)行矩頻特maxf性曲線圖可以看出在此頻率下，電動機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩T ?4N?m，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于最大工作負(fù)載轉(zhuǎn)矩maxfT=1.46N?m，滿足要求。eq2b、 最快空載移動時電動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩校核任務(wù)書給定工作臺最快空載移動速度v=3000mm/min，求出其對應(yīng)運(yùn)行頻maxf二[3000/(60x0.01)]二5000Hz。由圖查得，在此頻率下，電動機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩T=3.5N?m，max max大于快速空載起動時的負(fù)載轉(zhuǎn)矩T=0.1084N?m,滿足要求。eq1c、 最快空載移動時電動機(jī)運(yùn)行頻率校核與快速空載移動速度v=3000mm/min對應(yīng)的電動機(jī)運(yùn)行頻率為f二12500Hz。查圖3中相max max應(yīng)表格，可知90BYG5502電動機(jī)的空載運(yùn)行頻率可達(dá)20000Hz,可見沒有超出上限。④、起動頻率的計算已知電動機(jī)轉(zhuǎn)軸上的總轉(zhuǎn)動慣量J=3.57kg-cm2，電動機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量eqJ=2.4kg-cm2，電動機(jī)轉(zhuǎn)軸不帶任何負(fù)載時的空載起動頻率f=1800H。由式可知步進(jìn)電m q z動機(jī)克服慣性負(fù)載的起動頻率為：ff=q =1141.28Hzl ；1+J/Jeqm說明：要想保證步進(jìn)電動機(jī)起動時不失步，任何時候的起動頻率都必須小于1141.28Hz實(shí)際上，在采用軟件升降頻時，起動頻率選得更低，通常只有100Hz綜上所述，本次設(shè)計中工作臺的進(jìn)給傳動系統(tǒng)選用90BYG5502步進(jìn)電動機(jī)，完全滿足設(shè)計要求。、確定選型的步進(jìn)電機(jī)的參數(shù)所選電動機(jī)參數(shù)如下圖所示：永13倉應(yīng)子武步St -RTG/HJ?譽(yù)?砸□EG.)旺(VJ（X）Of."共啟動擴(kuò)率（DE）轉(zhuǎn)訓(xùn)愷呈￡>{.s?；）電賂mH0日、/IEC5043.505=15g4X5I2/40.0"1004g.a>20461遠(yuǎn)惟軸Lg0. /I5-5043.50>1S￡43.S12/4G.7En/l.5"10046.0>ac4S1SOBVffiSOl5036'/口佗■5033.0243：29：iD￥0350ES0.3B"/072r初3s.a>2S442圖2外形尺寸安裝接線圖和和矩頻特性如圖3所示

屮卜并玄赴日寸型導(dǎo)4>rikli￡2衛(wèi)ZJ1>]_4-D2備注：gnB70-Q.CUT3呂—QE>g14f.S33se1OO土底裨qXt-JFEOT&呂S0EIYIK5029007033Pg■g型N2西se1344^[EiSS-4X-*-]&EOT&.8SDBniS&Ol9070 '-O--SIT39-CKiq—PMJZ25LCM半叵誡円xpgJiOT0.6SD&ZIJ2&02DO70-O<1175P>314-?-&■ra^iege?屮區(qū)鍵v工刼EizDTG.G■9DBfs>550l90DTO—e.eiiT33T-g14—ft.OZ32S92LOO半夙祥4k4>ib￡0T8.6SDB'iGBSDZDTD—9.^473Sf-!?：.1425■rfZ豐13健hh野詢EOT6.BMHV4S550-1-ENafxrn戶山?n心心W]PLi!MHV4S550-1-ENafxrn戶山?n心心W]PLi!參考網(wǎng)址http://www.cz—/product.asp?Action二Detail&ID=28、aWt>B26c□BWdq-i、aWt>B26c□BWdq-i(5)、滾動導(dǎo)軌的設(shè)計計算、工作載荷的計算工作載荷是影響導(dǎo)軌副壽命的重要因素，對于水平布置的十字工作臺多采用雙導(dǎo)軌、四滑塊的支承形式?？紤]最不利的情況，即垂直于臺面的工作載荷全部由一個滑塊承擔(dān)，則單滑塊所承受的最大垂直方向載荷為：F=—+Fmax4其中，移動部件重量G=800N,外加載荷卩=F=503NZ代入上式，得：F二669Nmax、小時額定工作壽命的計算預(yù)期工作臺的工作壽命為5年，一年365天，取工作時間為360天，每天工作8小時，因此得到小時額定工作壽命L二14400hh、距離額定壽命計算, Lx10-3 2LnSx60由公式L= ，從而得到L=1h2nSx60 103式中，L為小時額定工作壽命。hn為移動件每分鐘往復(fù)次數(shù)(4—6)取5S為移動件行程長度，由加工范圍為250mmX250mm取520mm代入數(shù)據(jù)得：L二4493kmh、額定動載荷計算由公式L二6.25(C/F)3a從而得到：C=F3、：L/6.25a式中：C為額定動載荷aL為距離工作壽命，由上式可知為4493kmF為滑塊的工作載荷，由上式可知為669N代入數(shù)據(jù)得：C=5593Na⑤、產(chǎn)品選型根據(jù)額定動載荷，選擇滾動導(dǎo)軌，查滾動導(dǎo)軌生產(chǎn)廠家，選用南京工藝裝備制造有限公司的GGB20BA型，相關(guān)尺寸如下圖4所示,

參考網(wǎng)址：http:///html/gund/g2/c/ggb/ba.htmGGB 四力向等較荷哩滾動言線尋初制-J-常塊尺才導(dǎo)諾寸sbffi8?-J-常塊尺才導(dǎo)諾寸sbffi8?是型號*KT|“1如込kT1dxjhf艮大ju翩]rXXj■>ijlmJ昵Or.p)%IXmJi施1旳A28334426E346FH爻5D531052.S軟I1615L5X75X5.360500&OT&.a55.555.58SBGGE203A3012斗斗3224eMSX570so36IE幅520L0CX9.5XB560140011.6ii5Q2i號.4I5HMB20EAL詁so13.e2D3!2j.eL21.3203GGSESBK40az.5483533!6F^.X0丹35U10223227X11X060]7T22&H9.S1-19824BGGE5BKL705020.73<.'372M.8伽啟<02GGE30瑟t5IBSO'1040F0X1Q■35.2704.011102026QX14X12eo3GC027.6344311.33LI.354EJU U證用說啣：室駅標(biāo)移定U下表稻中蘋颯詡分■箭吳二商-中*，復(fù)時按住左規(guī)「即可上下烏動表捋■宜若序?yàn)閮?nèi)容. 卑位m建：|j咅中備吩螢ESfcaftJtiN#快的厥理力畑也2J.表中—□辱軌蟲禍棗丈卜、宅*如攝牡另行琦閒（按在耳饑連說配廠」LS姿—：!胡比月上決中潔W內(nèi)灣字?1R口時i胡4別注明.圖4可知其額定動載荷C=11.6KN，大于5.593KN,故可知滿足要求。、安裝連接尺寸。對于導(dǎo)軌的安裝按照如圖4所示相關(guān)尺寸安裝。3、其余附件的選擇1、聯(lián)軸器的選擇剛性聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)比較簡單，制造容易，免維護(hù)，超強(qiáng)抗油以及耐腐蝕，即使承受負(fù)載時也無任何回轉(zhuǎn)間隙，即便是有偏差產(chǎn)生負(fù)荷時，剛性聯(lián)軸器還是剛性傳遞扭矩。適用于安裝底座剛性好、對中精度較高、沖擊載荷不大、對減振要求不高的中小功率軸系傳動。根據(jù)選出的電機(jī)和絲杠的參數(shù)，選用沈陽光宇科技有限公司的LK13-C32-1012型剛性聯(lián)軸器。參考網(wǎng)址/asp/cpzx-show.asp?productid=1753

夷緊雛固定徵型剛性鞠器惻：?亙童幕超低劇和靈敏度?磁麒釀_Q|d4-=^夷緊雛固定徵型剛性鞠器惻：?亙童幕超低劇和靈敏度?磁麒釀_Q|d4-=^型號LLIL2葉緊力距(N'lO撮丈伽）縫(rpn)力矩（K嗣Is熾LK1K10- 5616163.757.5112.510.3D.69300S.2SLK13-C1S- 7.9X]D':21LK13-C20-_ 6820204.759.5112.5■15740014.5SLK1K2Q- 2.3X1D-40LK13-C25- 810的鮎6121.51260002.6X1Q-E28SLK13-C25- 仁2乂1戸79LK1H32- 1013L2143232?.7515.52.52446007.0X10^50SLK1K32-. 2?4工1曠15BBody.AlOTiirximAlloy際仁Sun扁加el四、控制系統(tǒng)的設(shè)計根據(jù)任務(wù)書的要求，設(shè)計控制系統(tǒng)的時主要考慮以下功能：（1） 接受操作面板的開關(guān)與按鈕信息；（2） 接受限位開關(guān)信號；（3） 控制X，Y向步進(jìn)電動機(jī)的驅(qū)動器；（4） 與PC機(jī)的串行通信。CPU選用MCS-51系列的8位單片機(jī)AT89S52，采用8279，和W27C512，6264芯片做為I/O和存儲器擴(kuò)展芯片。W27C512用做程序存儲器，存放監(jiān)控程序；6264用來擴(kuò)展AT89S52的RAM存儲器存放調(diào)試和運(yùn)行的加工程序；8279用做鍵盤和LED顯示器借口，鍵盤主要是輸入工作臺方向，LED顯示器顯示當(dāng)前工作臺坐標(biāo)值；系統(tǒng)具有超程報警功能，并有越位開關(guān)和報警燈；其他輔助電路有復(fù)位電路，時鐘電路，越位報警指示電路。

1、進(jìn)給控制系統(tǒng)原理框圖CPUAT89S52單片機(jī)2、 驅(qū)動電路流程設(shè)計步進(jìn)電機(jī)的速度控制比較容易實(shí)現(xiàn)，而且不需要反饋電路。設(shè)計時的脈沖當(dāng)量為0.01m