XY数控机床工作台设计

XY数控机床工作台设计XY数控机床工作台设计c.附加摩擦力矩：同上其余参数同上代入数据得：所以可知快速空载时电机所需力矩：比较和，取其较大者，就是最大等效负载，即：③、步进电动机的初选考虑到步进电机的驱动电源受电网的影响较大，当输入电压降低时，其输入转矩也会下降，可能会造成丢步，甚至堵转，因此按最大等效负载M考虑一定的安全系数λ，取λ=2.5，则步进电机的最大静转矩应满足：由所选的电机型号参数可知，最大转矩，可知所选电动机型号刚好适合。参数如下：④、步进电动机的性能校核、最快工进速度时电动机时输出转矩校核任务书给定工作台最快工进速度，⑵选脉冲当量δ=0.01mm，由式求出电动机对应的运行频率。从86BYG350CL-SAKSHL-0601型混合式步进电动机出卖商家信息可知在此频率下，在此频率下，电动机的输出转矩，大于最大工作负载转矩，满足要求。、最快空载移动时电动机输出转矩校核任务书给定工作台最快空载移动速度，求出电动机对应的运行频率为。在此频率下，电动机的输出转矩大约为，大于快速空载起动时的负载转矩，满足要求、最快空载移动时电动机运行频率校核及快速空载移动速度=3000mm/min对应的电动机运行频率为。由86BYG350CL-SAKSHL-0601型混合式步进电动机出卖商家信息可知在此频率下的空载运行频率可达15000，可见没有超出上限。4）、启动频率的校核已知电动机转轴上的总转动惯量。电动机转子的转动惯量，，电动机转轴不带任何负载时的空载起动频率。可以求出步进电动机克服惯性负载的起动频率,要想保证步进电动机起动时不失步，任何时候的起动频率都必须小于800Hz。实际上，在采用软件升降频好时，起动频率选的更低，通常只有100Hz(即100脉冲/s)。5滑动导轨的设计计算⑴工作载荷的计算工作载荷是影响导轨副寿命的重要因素，对于水平布置的十字工作台多采用双导轨、四滑块的支承形式。考虑最不利的情况，即垂直于台面的工作载荷全部由一个滑块承担，则单滑块所承受的最大垂直方向载荷为：其中，移动部件重量G=800N,则⑵小时额定工作寿命的计算预期工作台的工作寿命为4年，取工作时间为300天，每天工作8小时，因此得到小时额定工作寿命⑶距离额定寿命计算，由公式，从而得到式中：为小时额定工作寿命。n为移动件每分钟往复次数（4—6)取5,S为移动件行程长度，由加工范围为取300mm代入数据得：.⑷额定动载荷计算由公式,从而得到：Ca，式中：Ca为额定动载荷L为距离工作寿命，由上式可知为1728kmF为滑块的工作载荷，由上式可知为1016N代入数据得：Ca=6604N⑸产品选型根据额定动载荷，选择滚动导轨，查滚动导轨生产厂家,烟台同升科技发展有限公司的EGW15CA型，相关数据如下可知额定动载荷为7.83KN，大于6604N，所以满足要求。三、其余部件的选择联轴器的选择挠性联轴器结构比较简单，制造容易，具有较强的抗油性及耐腐蚀，即使承受负载时也无回转间隙，具有较强的适应性，适用于安装底座刚性好，精度要求高，冲击载荷不大，的小功率轴系传动，根据电机及丝杠的参数，选用沧州天硕联轴器有限公司的TS2-30-1412型挠性联轴器。轴承的选择由于丝杠直径为25mm，其及轴承连接处直径为20mm，根据国标GB，选用单列角接触球轴承70204AC型，根据国标GB选用6204型深沟球轴承四、控制系统的设计根据任务书的要求，设计控制系统的时主要考虑以下功能：接受操作面板的开关及按钮信息；接受限位开关信号；控制X，Y向步进电动机的驱动器；及PC机的串行通信。CPU选用MCS-51系列的8位单片机AT89S52，采用8279，和W27C512，6264芯片做为I/O和存储器扩展芯片。W27C512用做程序存储器，存放监控程序；6264用来扩展AT89S52的RAM存储器存放调试和运行的加工程序；8279用做键盘和LED显示器借口，键盘主要是输入工作台方向，LED显示器显示当前工作台坐标值；系统具有超程报警功能，并有越位开关和报警灯；其他辅助电路有复位电路，时钟电路，越位报警指示电路。 1、进给控制系统原理框图图6图2 2、驱动电路流程设计步进电机的速度控制比较容易实现，而且不需要反馈电路。设计时的脉冲当量为0.01mm，步进电机每走一步，工作台直线行进给0.01mm。步进电机驱动电路中采用了光电偶合器，它具有较强的抗干扰性，而且具有保护CPU的作用，当功放电路出现故障时，不会将大的电压加在CPU上使其烧坏。图7步进电机驱动电路图该电路中的功放电路是一个单电压功率放大电路，当A相得电时，电动机转动一步。电路中及绕组并联的二极管D起到续流作用，即在功放管截止是，使储存在绕组中的能量通过二极管形成续流回路泄放，从而保护功放管。及绕组W串联的电阻为限流电阻，限制通过绕组的电流不至超过额定值，以免电动机发热厉害被烧坏。由于步进电机采用的是五相十拍的工作方式（五个线圈A、B、C、D、E），其正转时通电顺序为：A-AB-B-BC-C-CD-D-DE-E-EA-A……….其反转的通电顺序为：A-AE-E-ED-D-DC-C-CB-B-BA-A………。3、驱动电源的选用，及驱动电源及控制器的接线方式 设计中X、Y向步进电动机均为90BYG5502型，生产厂家为常州宝马前杨电机电器有限公司。查步进电动机的资料，选择及之匹配的驱动电源为BD28Nb型，输入电压为50VAC，相电流为3A，分配方式为五相十拍。该驱动电源及控制器的接线方式如图8所示：图8致谢这次的课程设计是对过去所学专业知识的一个全面的综合的运用。在设计的过程中我全面地温习了以前所学过的知识，包括机械设计基础和机械制图方面的基础知识，进一步掌握了整个设计的步骤，经过复习整理所学得专业知识使得设计思路清晰系统。通过设计使我更加接近生产实际，锻炼了将理论运用于实际的分析和解决实际问题的能力，巩固、加深了有关机械设计方面的知识。还有很重要的一点是让我体会到了一个设计者的精神。在设计过程中既要自己不断思考、创造，又要注意借用现有的资料，掌握了查阅和使用标准、规范、手册、图册、及相关技术资料的基本技能以及计算、绘图、数据处理等方面的能力。通过对通用机械零件、常用机械传动或简单机械的设计，掌握了一般机械设计的程序和方法，借助于CAD软件绘图，不但更加熟练地掌握CAD软件的应用，而且有助于树立正确的工程设计思想，培养独立、全面、科学的机械设计能力。在整个设计过程中，发现了自己的很多不足，比如基础的遗忘、没有掌握更快捷方法等