于导轨的形式尺寸及与支承件的连接方式与受力情况等。 低速运动平交流伺服电动机,这种型号的驱动电机参数如下输出功率额定转矩最大转矩转子惯量机械时间常数最高转速降速比的计算对于半闭环,工作原理和闭环相似,主要是由驱动马达的额定速度或转矩与机床要求的进给速度或负载转矩所决定。 丝杠传动时降速比公式为其中电机最大转速丝杠螺距最大进给速度带入数据则按最小惯量的要求,该减速器采用级传动,传动比为。 根据结构需要,确定传动齿轮的齿数分别为,模数,齿宽,那么小齿轮的直径大齿轮的直径两齿轮啮合时的中心距小齿轮齿顶圆直径小齿轮齿根圆直径大齿轮齿顶圆直径大齿轮齿根圆直径惯量计算根据经验必须对所得降速比进行验算,以满足折算到电机轴上的负载惯量不能过大的要求。 对于半闭环,应满足以下的惯量匹配交流电机驱动时其中电机本身的惯量折算到电机轴上的总惯量根据实践经验,值具有定的范围。 这比值不能太大,也不能太小。 如果比值太小,则机床动态特性主要决定于负载特性,此时不同质量和行程的各坐标的特性将有很大区别,并且很容易受切削力摩擦力等干扰的影响。 所以为便于调整以及为保证稳定运行,应规定的最小值。 另外也不能过大。 计算滚珠丝杠的转动惯量般惯量计算公式为丝杠总转动惯量为工作台折算到丝杠上的转动惯量其中工作台重量丝杠的螺距代入数据计算得计算各齿轮的转动惯量齿轮的转动惯量计算公式为其中质量,,小齿轮转动惯量为大齿轮转动惯量为计算折算到电机轴上的总惯量丝杠传动时传动系统折算到电机轴上的负载惯量为其中小齿轮及其轴的转动惯量大齿轮及其轴的转动惯量丝杠的转动惯量工作台折算到丝杠上的转动惯量丝杠传动时传动系统折算到电机轴上的总惯量为其中为丝杠传动时传动系统折算到电机轴上的负载惯量,为电机本身的惯量,,符合惯量匹配电动机力矩计算快速空载启动时所需力矩最大切削负载时所需力矩快速进给时所需力矩式中空载启动时折算到电动机轴上的加速力矩折算到电动机轴上的摩擦力矩由于丝杠预紧引起的折算到电动机轴上的附加摩擦力矩切削时折算到电动机轴上的加速力矩折算到电动机轴上的切削负载力矩对数控机床而言,因为动态要求较高,所以电动机力矩主要是用来产生加速度的,负载力矩占的比重很小,所以通常可先按式选择电动机,要快速空载启动力矩小于电动机最大转矩,即,式中为电动机输出转矩的最大值,即峰值转矩。 是将高转速的转矩的伺服电机如步进电机直流和交流伺服电机等的输出改变为低转速大转矩的执行件的输入另是使滚珠丝杠和工作台的转动惯量在系统中专有较小的比重。 此外,对于开进给系统中高档数控机床直线电动机伺服进给系统高速机床传动部件的选择和分析齿轮传动装置齿轮传动是应用非常广泛的种机械传动,各种机床的传动装置中几乎都有齿轮传动。 在数控机床伺服进给系统中采用先进控制算法的应用三是网络化制造模式的推广及现场总线技术的成熟,将使基于网络的伺服控制成为可能。 步进伺服电机伺服进给系统经济型数控机床直流伺服电机伺服进给系统中档数控机床交流伺服电机伺服给伺服的主导地位,并随着新技术的发展而不断完善,具体体现在三个方面。 是系统功率驱动装置中的电力电子器件不断向高频化方向发展,智能化功率模块得到普及与应用二是基于微处理器嵌入式平台技术的成熟,将促进同规格功率的伺服电机的监控程序以软件实现。 使用时可由用户设定代码与相关的数据即自动进入工作状态。 配有数字接口,改变工作方式更换电动机规格时,只需重设代码即可,故也称万能伺服。 交流伺服已占据了机床进字伺服可实现机多用,如做速度力矩位置控制。 可接收模拟指令和脉冲指令,各种参数均以数字方式设定,稳定性好。 具有较丰富的自诊断报警功能。 软件伺服是基于微处理器的全数字伺服系统。 其将各种控制方式和不的调速范围,适应了高性能伺服驱动的要求。 目前,在机床进给伺服中采用的主要是永磁同步交流伺服系统,有三种类型模拟形式数字形式和软件形式。 模拟伺服用途单,只接收模拟信号,位置控制通常由上位机实现。 数控制方法的实用化,使交流伺服系统具有良好的伺服特性。 其宽调速范围高稳速精度快速本课题内容较多,参加课题学生每人负责部分在毕业设计过程中要求既有独立性又有合作精神,以提高学生专业素养敬业精神团队合作精神,增强参与竞争的能力。 控制型式的选择和分析开环进给伺服系统开环伺服系统由步进电动机和步进电动机驱动线路组成。 数控装置根据输入指令,经过运算发出脉冲指令给步进电动机驱动线路,从而驱动工作台移动定距离。 这种伺服系统比较简单,工作稳定,容易掌握使用,但精度和速度的提高受到限制。 只用于经济型数控机床。 开环控制系统的数控机床结构简单,成本较低。 但是,系统对移动部件的实际位移量不进行监测,也不能进行误差校正。 因此,步进电动机的失步步距角误差齿轮与丝杠等传动误差都将影响被加工零件的精度。 开环控制系统仅适用于加工精度要求不很高的中小型数控机床,特别是简易经济型数控机床。 闭环与半闭环进给伺服系统闭环闭环伺服机构的工作原理和组成与半闭环伺服机构相同,只是位置检测器安装在工作台上,可直接测出工作台的实际位置,故反馈精度高于半闭环控制,但掌握调试的难度较大,常用于高精度和大型数控机床。 闭环伺服机构所用伺服马达与半闭环相同,位置检测器则用长光栅长感应同步器或长磁栅。 闭环控制数控机床是在机床移动部件上直接安装直线位移检测装置,直接对工作台的实际位移进行检测,将测量的实际位移值反馈到数控装置中,与输入的指令位移值进行比较,用差值对机床进行控制,使移动部件按照实际需要的位移量运动,最终实现移动部件的精确运动和定位。 从理论上讲,闭环系统的运动精度主要取决于检测装置的检测精度,也与传动链的误差无关,因此其控制精度高。 闭环控制数控机床的定位精度高,但调试和维修都较困难,系统复杂,成本高。 半闭环半闭环伺服机构是由比较线路伺服放大线路伺服马达速度检测器和位置检测器组成。 位置检测器装在丝杠或伺服马达的端部,利用丝杠的回转角度间接测出工作台的位置。 常用的伺服马达有宽调速直流电动机宽调速交流电动机和电液伺服马达。 位置检测器有旋转变压器光电式脉冲发生器和圆光栅等。 这种伺服机构所能达到的精度速度和动态特性优于开环伺服机构,为大多数中小型数控机床所采用。 半闭环控制数控系统的调试比较方便,并且具有很好的稳定性。 目前大多将角度检测装置和伺服电动机设计成体,这样,使结构更加紧凑。 所以选择半闭环控制形式。 伺服驱动装置的选择和分析进给伺服以数控机床的各坐标为控制对象,产生机床的切削进给运动。 为此,要求进给伺服能快速调节坐标轴的运动速度,并能精确地进行位置控制。 具体要求其调速范围宽位移精度高稳定性好动态响应快。 根据系统使用的电动机,进给伺服可细分
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