買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 分 類 號 密 級 寧寧波大紅鷹學院 畢業(yè)設計 (論文 ) 薄板切割裝置總體方案與結構設計 所在學院 專 業(yè) 班 級 姓 名 學 號 指導老師 年 月 日 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 誠 信 承 諾 我謹在此承諾：本人所寫的畢業(yè)設計（論文） 系本人獨立完成，沒有抄襲行為，凡涉及其他作者的觀點和材料，均作了注釋，若有不實，后果由本人承擔。 承諾 人（簽名）： 年 月 日 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 摘 要 隨著科學技術的發(fā)展， 薄板切割裝置 設計 的應用也顯得越來越頻繁，先進 切割 技術的發(fā)展總是不斷地從新科技的成果中獲得新的起點。目前， 薄板切割裝置 設計 技術在電子科技、計算機技術及機器人的制造中都起著重要的作用。無論在什么情況下， 薄板切割裝置 設計 才能提高焊接的水平和質(zhì)量。我們只有將數(shù)控 切割 機技術和焊接跟蹤技術有效的結合才能更好的推動新科技的發(fā)展，因此數(shù)控 切割 機的設計對于解決這一難題至關重要。 關鍵詞 : 切割 技術 ， 機構設計 ， 薄板切割裝置 設計 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 4 of of is of is of in At an in of In of We NC in to of so NC is 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 5 目 錄 摘 要 . 錄 . 1 章 緒論 . 11 板切割裝置設計的研究目的及意義 . 薄板切割裝置設計背景 . 薄板切割裝置設計簡介 . 意義 .究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 .課題研究的內(nèi)容及方法 . 12 要的研究內(nèi)容 . 12 計要求 . 13 鍵的技術問題 . 13 第 2 章 總體方案機構設計 .計概念 . 14 計原理 . 14 案討論 . 14 第 3 章 火焰切割機傳動裝置設計 .旋傳動 . 15 珠絲杠副的工作原理及特點 . 15 珠絲杠副的設計 . 16 軌 . 26 向?qū)к壴O計 . 26 向?qū)к壴O計 . 27 第 4 章 薄板切割機伺服系統(tǒng)設計 .文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 6 控系統(tǒng)控制方式及組成原理 . 28 服電機原理及特點 . 28 服電機的選擇 . 29 向伺服電機的選擇 . 29 向伺服電機的選擇 . 30 直方向伺服電機的選擇 . 31 第 5 章 機架設計和調(diào)壓彈簧壓緊機構設計 .架的基本尺寸的確定 . 32 子材料的選擇確定 . 32 要支承的強度校核 . 32 壓彈簧壓緊機構設計 . 33 總結與展望 .考文獻 . 謝 .文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 7 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 8 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 9 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 10 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 11 第 1 章 緒論 板切割裝置 設計 的研究目的及意義 板切割裝置 設計 背景 在現(xiàn)代工業(yè)中，生產(chǎn)過程中的自動化已成為突出的主題。各行各業(yè)的自動化水平越來越高，現(xiàn)代化加工車間，常配有自動化生產(chǎn)設備， 用來 提高生產(chǎn)效率，完成工人難以完成的或者危險的工作。 當然，也不排除 的焊接加工過程。我們發(fā)現(xiàn)焊接 技術 已經(jīng)滲透到各個領域并且被廣泛使用。 根 據(jù)資料顯示，我國每年鋼鐵的產(chǎn)量一般在 3 億噸左右，其中有一半以上的鋼 有用到 焊接 技術 加工。我國每年的焊接設備需求量 金額 超過 50 億元。 既然 焊 接 機 能夠這么普遍地應用在各個領域， 它 肯定具備了很大的市場競爭力。 板切割裝置 設計 簡介 薄板 /薄板切割裝置 設計 采用驅(qū)動， 即切割頭， 運行穩(wěn)定，配置好，工作效率 很 高，可 以 用于各種異形碳鋼、錳鋼、不銹鋼等金屬材料的大、中、小型鋼板下料。還可根據(jù)用戶 的 要求配置多把割炬。 義 用方管 對焊 的 結構，具有剛性好，精度高，自重輕，慣量小的特點。所有 的 焊接件均 采用 振動時效去應力處理，有效的防止了結構變形； 向驅(qū)動：橫向?qū)к?則 采用 了 臺灣進口的直線 式 導軌，縱向?qū)к壥怯删芗庸さ奶刭|(zhì)鋼軌制成 的 ，保證了切割機的運行平穩(wěn)，精度高，且經(jīng)久耐用，清潔美觀； 究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 激光切割機的切割速度快，精度和切割質(zhì)量好等特點。在國家指定的長期發(fā)展規(guī)劃時，又是將激光切割列入了關鍵支撐技術。因其涉及國家安全、國防建設及高新技術的產(chǎn)業(yè)化和科技前沿的發(fā)展，所以要對激光切割有很高的重視程度，這就將激光切割 機的制造和升級帶來很大的商機。隨著用戶對激光切割技術特點的逐步了解和采用的示范性地深入，這就帶動了國內(nèi)企業(yè)開發(fā)、生產(chǎn)激光切割機。 隨著現(xiàn)代化的機械加工業(yè)的發(fā)展，人們對切割的質(zhì)量、精度要求的不斷提高，并對生產(chǎn)效率的提高、生產(chǎn)成本的降低、高智能化地自動切割的功能要求也在不買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 12 斷的提升。數(shù)控切割機必須要去適應現(xiàn)代化機械加工發(fā)展的要求。 從現(xiàn)在幾種通用的數(shù)控切割及應用情況來看， 薄板切割裝置 的功能及性能已經(jīng)比較完善了，但是對切割材料有局限性（只能切割碳鋼板），其切割速度也慢，生產(chǎn)效率低，適用范圍逐漸 在縮小，市場不可能有大的增加。 等離子切割機具有切割范圍廣（可以切割所有的金屬材料），切割速度快，工作效率高等特點，未來的發(fā)展方向在于等離子的電源技術的提高、數(shù)控系統(tǒng)與離子切割配合的問題，比如電源功率的提升就能切割更厚的板材；完善和提高精細等離子技術也能提高切割速度、切面質(zhì)量和切割精度；通過完善和提高數(shù)控系統(tǒng)來實現(xiàn)對等離子切割效率和切割質(zhì)量的提升。 激光切割機的切割速度快，精度和切割質(zhì)量好等特點。在國家指定的長期發(fā)展規(guī)劃時，又是將激光切割列入了關鍵支撐技術。因其涉及國家安全、國防建設及高新技術的產(chǎn)業(yè)化和科技 前沿的發(fā)展，所以要對激光切割有很高的重視程度，這就將激光切割機的制造和升級帶來很大的商機。隨著用戶對激光切割技術特點的逐步了解和采用的示范性地深入，這就帶動了國內(nèi)企業(yè)開發(fā)、生產(chǎn)激光切割機。 數(shù)控管材切割機適用于各種管材上的切割，如切割圓柱正交、斜交、偏心交等相貫線孔、方孔、橢圓孔，并能在管子的端部切割與之相交的相貫線。這種類型的設備已經(jīng)廣泛運用在金屬結構件的生產(chǎn)，電力設備、鍋爐業(yè)、石油業(yè)、化工等部門。它是行業(yè)內(nèi)比較高端的產(chǎn)品之一，此類的設備切割功能可以滿足焊接工藝眾不同的板材開不同 角度的坡口要求。隨著造船業(yè)地發(fā)展，船廠在國內(nèi)率先引進和使用數(shù)控等離子切割機。隨著技術的發(fā)展，目前國內(nèi)外的船廠紛紛配備了具有回轉(zhuǎn)坡口功能的等離子切割機，為了滿足其高技術、高附加值船的建造要求。 課題研究的內(nèi)容及方法 要的研究內(nèi)容 在查閱了國內(nèi)外大量的有關 薄板切割裝置 設計 設計理論及相關知識的資料和文獻基礎上，綜合考慮焊接 薄板切割裝置 設計 結構特點、具體作業(yè)任務特點以及焊接 薄板切割裝置 設計 的推廣應用，分析確定使用三自由度關節(jié)型焊接 薄板切割裝置 設計 配合生產(chǎn)工序，實現(xiàn)自動化焊接的目的。 為了實現(xiàn)上述 目標，本文擬進行的研究內(nèi)容如下 : 1 根據(jù)現(xiàn)場作業(yè)的環(huán)境要求和數(shù)控錫絲點 薄板切割裝置 設計 本身的結構特點，確定數(shù)控錫絲點 薄板切割裝置 設計 整體設計方案。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 13 2 確定數(shù)控錫絲點 薄板切割裝置 設計 的性能參數(shù)，對初步模型進行靜力學分析，根據(jù)實際情況選擇電機。 3 從所要功能的實現(xiàn)出發(fā)，完成數(shù)控錫絲點 薄板切割裝置 設計 各零部件的結構設計； 4 完成主要零部件強度與剛度校核。 計要求 1 根據(jù)所要實現(xiàn)的功能，提出 薄板切割裝置 設計 的整體設計方案 ； 2 完成 薄板切割裝置 設計 結構的詳細設計 ； 3 通過相關設 計計算，完成電機選型； 4 完成 薄板切割裝置 設計 結構的三維造型； 繪 制 薄板切割裝置 設計 結構總裝配圖、主要零件圖 。 鍵的技術問題 1 方案選擇 2 整體的支撐架設計（龍門結構及懸臂結構的選擇） 3 機構設計 4 強度校核 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 14 第 2 章 總體方案 機構設計 計 概念 整體的支撐架采用龍門結構 在工程中我們常用的整體支撐架結構有龍門結構和懸臂梁。所謂的懸臂梁就是 梁的一端為不產(chǎn)生軸向、垂直位移和轉(zhuǎn)動的固定支座，另一端為自由端（可以產(chǎn)生平行于軸向和垂直于軸向的力）。 而 龍門結構通俗地說 就 是 一根橫梁連接兩個支腿與地面緊固組成的像一個門框一樣的結構。因為他是雙支撐結構區(qū)別于單支撐和懸臂結構，所以結構特別簡單。 計原理 數(shù)控 薄板切割裝置 設計 的設計應滿足一下幾個條件 首先就是必須 保證工件定位可靠 的可靠性， 為了使工件、 焊槍 與 焊接點 保持準確的相對位置，必須根據(jù)要求的 焊接點 ， 去選擇合適的定位機構 。 再者就是要 有足夠的強度和剛度 除了受到工件、工具的重量，還要受到本身的重量，還受到焊接 槍 在運動過程中產(chǎn)生的慣性力和振動的影響，沒有足夠的強度和剛度 可能會 發(fā)生折斷或 者 彎曲變形， 所以 對于受力較大的進行 強度、剛度計算 是非常必要的 。 最后要 盡可能 做到具有一定的通用性 如果可以 ，應考慮到產(chǎn)品零件變換 的問題 。為適應不同形狀和尺寸的 零件 ， 為滿足這些要求， 可將制成組合式結構，迅速更換不同的部件及附件來擴大機構的使用范圍。 X 軸采用絲杠加導軌形式 ： 橫向 電動機 聯(lián)軸器 橫向 滾珠絲杠（導軌） 向電動機 聯(lián)軸器 縱向滾珠絲杠 大托板 案討論 懸臂梁 在工程力學受力分析中，比較典型的簡化模型。在實際工程分析中，大部分實際工程受力部件都可以簡化為懸臂梁。龍門結構制作方便，承受負載大，結構穩(wěn)定 ，工程上廣泛應用。 考慮到上述問題 該課題的整體結構采用龍門結構。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 15 第 3 章 火焰切割機傳動裝置設計 薄板 切割機的傳動裝置是將電動機的旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)楣ぷ髋_的直線運動的整個機械傳動鏈及其附屬機構包括絲杠螺母副、導軌等。 旋傳動 螺旋傳動主要是用來將旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)橹本€運動，或?qū)⒅本€運動轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運動。 在經(jīng)濟型數(shù)控機床的進給系統(tǒng)中，螺旋傳動主要用來實現(xiàn)精密進給運動，并廣泛采用滾珠絲杠副傳動。 珠絲杠副的工作原理及特點 滾珠 絲杠副的 外形如圖 4圖 4珠絲杠外形 滾珠絲杠 副傳動是 在具有螺旋滾道的絲杠和螺母間放入適當數(shù)量的滾珠，這些滾珠作為中間傳動件，使螺桿和螺母之間的摩擦由滑動磨擦變?yōu)闈L動磨擦的一種傳動裝置，其內(nèi)部結構如 4螺桿轉(zhuǎn)動螺母移動時，滾珠則沿螺桿螺旋軌道面滾動，在螺桿上滾動數(shù)圈后滾珠從滾道的一端滾出并沿反向器返回另一端重新進入軌道，從而構成閉合回路。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 16 圖 3珠絲杠內(nèi)部結構 滾珠絲杠具有 如下特點： 1) 傳動效率高。滾珠 絲杠副的傳動效率高達 92% 對機械小型化，減少啟動的震動和滯后時間以及節(jié)約能源等方面，都有重要的意義 。 2) 運動平穩(wěn) 。 滾珠絲杠 副在工作過程中摩擦阻力小，靈敏度高，故運動平穩(wěn) ， 啟動無顫動，低速時無爬行現(xiàn)象 。 3) 傳動具有可逆性 。 4) 可以預緊 。 通過對螺母施加預緊能消除滾珠絲杠副的間隙，提高軸向接觸剛度，但摩擦力矩不增大 。 5) 定位精度和重定位精度高。 6) 同步性好。 7) 使用壽命長，使用可靠，潤滑簡單，維修方便。 珠絲杠副的設計 1橫向滾珠絲杠的傳動計算 絲杠載荷： 向摩擦力： 000470N 電機轉(zhuǎn)速（最大）： 500r/ 絲杠最大轉(zhuǎn)速（快移）： n=150r/ 絲杠導程：工作臺最大工作速度 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 17 s100060mm/0 當量轉(zhuǎn)速 ： nm=n100+n200=100r/ 當量負荷 ： (n1100n2 橫向負荷 ： 470N 6 初選 滾珠絲杠 a 要求壽命 00（日） 8（ h） 機率） 10（ a） =14400h 取15000h 由手冊查得： b 綜合系數(shù)： f=111得： 1， 1 ， 1 （絲杠精度 1靠性 96%）1.3 c 計算動載荷： 橫向動負荷： 470/(21955N 滾珠絲杠副的型號：經(jīng)查手冊選用 內(nèi)循環(huán)浮動返向器螺母墊片預緊滾珠絲杠副，型號為：橫向為 定負荷 23700N21955N。 預緊力橫向為 F=3700N=6425=1470/3=490N，符合要求 。 絲杠螺紋部分長度： 工作臺最大行程 +螺母長度 +兩端余程 橫向： 1000+60+100=1160（ 支撐距離 支撐距離 u, 橫向支撐距離： L=1300 臨界轉(zhuǎn)速 查手冊 得： 9900中 : a 絲杠底徑： 橫向絲杠底徑： 3.9 b 支撐方式系數(shù)查得 端固定） 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 18 c 臨界轉(zhuǎn)速計算長度 螺母長度 /2+工作臺最大行程 +余程 +（支撐長度 ： 190/2+1000+100+（ 1300： 99001500r/ 符合要求 壓桿穩(wěn)定校核 兩端固定支撐，絲杠受壓縮，因而不必校核穩(wěn)定性 。 預拉伸計算 a 溫升引起的伸長量：設溫升為 式 t =則 ： 橫向伸長量： 1110b 絲杠全伸長量： 向伸長量： tz(z)= 1110c. 預緊力：按拉伸公式 tu 橫向預拉力： 10（ /4） 0 025352 2 11011/1 352=1567N 軸承的選擇 a. 軸承的型號選擇 Y 方向軸承型號為 7602020要尺寸參數(shù)：由表 2 8I）查得： 0D=42z=15=14C=19600N，預緊力 300N b. 預緊力的確定 300N y)=y)/2=3782+=4186N 由于 y)/3=4186/3=1395N 符合要求 c. 疲勞壽命計算額定動負荷 由軸承動負荷計算公式校核： C=n 進給方向是可變的，負荷可能是（ m/2）和（ ） 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 19 兩者機會均等，取平均值。 由表 I）查得： 500h，則 定動負荷： 782/837843911N 預緊力縱向為 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 21 8200N=12050=2940/3=980N 符合要求 。 絲杠螺紋部分長度： 工作臺最大行程 +螺母長度 +兩端余程 縱 向： 2000+100+100=2200（ 支撐距離 支撐距離 L 應大于 向支撐距離： 300 臨界轉(zhuǎn)速 查手冊得： 9900 中 a 絲杠底徑： 縱向絲杠底徑： 5=36b 支撐方式系數(shù)查得 端固定） c 臨界轉(zhuǎn)速計算長度 螺母長度 /2+工作臺最大行程 +余程 +（支撐長度 ： 193/2+2000+100+（ 2300： 99001500 r/ 符合要求 壓桿穩(wěn)定校核 兩端固定支撐，絲杠受壓縮，因而不必校核穩(wěn)定性 。 預拉伸計算 a 溫升引起的伸長量：設溫升為 式 t = 則 ： 縱向伸長量： 1110b. 絲 杠 全 伸 長 量 ： 向 伸 長 量 ： 1110c. 預緊力：按拉伸公 式 tu 縱向預拉力： 10（ /4） 0 0362 2 11011/1 352=3160N 軸承的選擇 a. 軸承的型號選擇 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 22 602030要尺寸參數(shù)：由表 I）查得： 0D=62mm b. 預緊力的確定 300N x)=x)/2=4721+1250/2=5346N 由于 x)/3=5346/3=1782N 符合要求 c. 疲勞壽命計算額定動負荷 由軸承動負荷計算公式校核： C=n 進給方向是可變的，負荷可能是（ m/2）和（ ） 兩者機會均等，取平均值。 由表 I）查得： 500h，則 定動負荷： 721/2941 預緊力 590N=合要求。 絲杠螺紋部分長度： 工作臺最大行程 +螺母長度 +兩端余程 200+240+100=380（ 支撐距離 支撐距離 u 500臨界轉(zhuǎn)速 按式 I）： 990099009653r/a. 絲杠底徑： b. 支撐方式系數(shù) 由表 I）查得 端固定） c. 臨界轉(zhuǎn)速計算長度 螺母長度 /2+工作臺最大行程 +余程 +（支撐長度 ： 100/2+200+40+（ 500 符合要求 壓桿穩(wěn)定校核 兩端固定支撐，絲杠受壓縮，因而不必校核穩(wěn)定性。 預拉伸計算 a. 溫升引起的伸長量：設溫升為 式 I） t = 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 25 Z 方向伸長量： 11103m b. 絲杠全伸長量： 方向伸長量： tz(z)= 11109m c. 預緊力：按拉伸公式 tu Z 方向預拉力： 10（ /4） 2 11011/0 5=4436N 軸承的選擇 a. 軸承的型號選擇 Z 方向軸承型號為 7603020要尺寸參數(shù)：由表 2 8I）查得： 0D=42z=15=14 144C=24500N，預緊力 900N，平鍵 9 5520 b. 預緊力的確定 900N Z 方向軸承的最大軸向載 荷為： z)=z)/2=4436+=4473N 由于 z)/3=4436/3=1491N 符合要求 c. 疲勞壽命計算額定動負荷 由軸承動負荷計算公式校核： C=n 進給方向是可變的，負荷可能是（ m/2）和（ ） 兩者機會均等，取平均值。 由表 I）查得： 500h，則 定動負荷： 436/1556NC 滿足壽命要求。 定位精度校核 a. 絲杠在拉壓載荷下的最大彈性位移：由式 2 8I）得： s l106/4 方向 3 50 510/4(/4) 0 016422 11011=0 2m b. 絲杠與螺母間的接觸變形 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 26 c=F/所給資料（ 839N/m 636N/m Z 方向： z/36=c. 軸 承的接觸變形 接觸球軸承的軸向剛度可用式 I）估算： 3.6 Z 方向 ： 152 29001/3=，軸承的接觸變形為： d. 絲杠系統(tǒng)的總位移 =C+B Z 方向位移： Z=C+B=e. 定位精度 生在螺母屬于絲杠中部 處， 以，以上求得的位移均為： /650表 I）與表 I），取絲杠精度等級為一級，任意 300行程公差為： 6 軌 導軌設計的基本要求是：導向精度高、剛度大、耐磨、運動靈活和平穩(wěn)。 向?qū)к壴O計 導軌的作用是導向和承受載荷，為保證導軌副的導向精度、 精度保持性、低速運動平穩(wěn)性和結構工藝性等要求，該機床的導軌在縱向由于承受工件及工作臺的重量，且重量很大故選擇了燕尾槽滑動導軌 。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 27 向?qū)к壴O計 橫梁將影 響其上的導軌等工作部件的相對位置及相對運動的準確性，從而影響加工誤差 。 因而，橫梁必須滿足制造與安裝精度高，剛度、強度高，抗振性、熱變性能力與耐磨性好及其它要求（結構工藝性、經(jīng)濟性及美觀性等） 。 由于橫梁的負載不大，所以 橫向和垂直方向則選擇了經(jīng)參考 合肥 力宇數(shù)控 設備制造有限責任公司 生產(chǎn)的專利導軌產(chǎn)品力遠 列數(shù)控坐標滑臺結合 薄板切割機的實際情況經(jīng)改進設計出專用導軌 。 初步估計其尺寸設計為外寬度 B=100寬度 b=91高度 H=50高度 h=38 ： 材料的抗彎截面系數(shù) w=（ /6=19766( 橫截面面積約為 542（ 橫梁的慣性矩 I 為 I=（ /12=梁的校核 查資料得，材料的極限強度為 441全系數(shù) n=2 5，許用應力 =梁的許用撓度 過計算的橫梁的最大彎矩M=： 最大應力 =M/W=大應力小于許用應力，所設計的橫梁滿足抗彎曲應力。 此道軌的工作原理， 這種導 軌通過上導軌的兩個相對小輪緊扣下導軌的圓柱體起緊固上導軌的作用同時還有保持其運行穩(wěn)定性及運行精度，同時兩個小輪在圓柱體在滾動將平面運動轉(zhuǎn)換成滾動摩擦作用在絲杠副的作用將電機的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)化成導軌的運動 從而實現(xiàn)橫向和垂直的運動 。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 28 第 4 章 薄板 切割機伺服系統(tǒng)設計 控系統(tǒng)控制方式及組成原理 該機床伺服系統(tǒng)采用驅(qū)動裝置為 伺服電機 的開環(huán)伺服系統(tǒng)，下圖所示為數(shù)控機床中較為簡單的開環(huán)控制系統(tǒng)，數(shù)控裝置發(fā)出的信號的流程是單向的，因此，不存在穩(wěn)定性問題。也正是由于信號流程單向，它對機床移動部件的實際位置不檢測 ，其加工精度不高，精度主要取決于伺服系統(tǒng)的性能。 在開環(huán)控制系統(tǒng)中，輸入裝置把輸入信號給數(shù)控裝置，經(jīng)數(shù)控裝置運算后分配出指令脈沖，通過 伺服電機 驅(qū)動工作臺移動。 服電機 原理及特點 伺服電機 是一種能夠?qū)㈦娒}沖信號轉(zhuǎn)換成角位移或線位移的機電元件 ， 它實際上是一種單相或多相同步電動機 。 單相 伺服 電動機有單路電脈沖驅(qū)動 ， 輸出功率一般很小 ， 其用途為微小功率驅(qū)動 。 多相 伺服 電動機有多相方波脈沖驅(qū)動 ， 用途很廣 。 使用多相 伺服 電動機時 ， 單路電脈沖信號可先通過脈沖分配器轉(zhuǎn)換為多相脈沖信號 ， 在經(jīng)功率放大后分別送入 伺服 電動機各項 繞組 。 每輸入一個脈沖到脈沖分配器 ， 電動機各相的通電狀態(tài)就發(fā)生變化 ， 轉(zhuǎn)子會 轉(zhuǎn)過一定的角度 (稱為步距角 )。 正常情況下 ， 伺服電機 轉(zhuǎn)過的總角度和輸入的脈沖數(shù)成正比 ， 連續(xù)輸入一定頻率的脈沖時 ， 電動機的轉(zhuǎn)速與輸入脈沖的頻率保持嚴格的對應關系 ， 不受電壓波動和負載變化的影響 。 由于 伺服 電動機能直接接收數(shù)字量的輸入 ， 所以特別適合于微機控制 。 現(xiàn)以反應式三相 伺服電機 為例說明其工作原理 。 定子鐵心上有六個形狀相同的大齒 ， 相鄰兩個大齒之間的夾角為 60 度 。 每個大齒上都套有一個線圈 ， 徑向相對的兩個線圈串聯(lián)起來成為一項繞組 。 各個大齒的內(nèi) 表面上又有若干個均勻分布的小齒 。 轉(zhuǎn)子是一個圓柱形鐵心 ， 外表面上圓周方向均勻的布滿了小齒 。 轉(zhuǎn)子小齒的齒距是和定子相同的 。 設計時應使轉(zhuǎn)子齒數(shù)能被二整除 。 但某一相繞組通電 ， 而轉(zhuǎn)子可自由旋轉(zhuǎn)時 ， 該相兩個大齒下的各個小齒將吸引相近的轉(zhuǎn)子小齒 ，使電動機轉(zhuǎn)動到轉(zhuǎn)子小齒與該相定子小齒對齊的位置 ， 而其它兩相的各個大齒下的小齒定 和轉(zhuǎn)子的小齒分別錯開正負 1/3的齒距 ， 形成 齒錯位 ， 從而形成電磁引力使 電動機連續(xù)的轉(zhuǎn)動下去 。 伺服電機 有很多類型。按其工作原理，可分為反應式，永磁式永磁感應式、買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 29 機械諧波式、電磁諧波式等。按勵磁相數(shù)，有 3相、 4相， 5相、 6相甚至 8相。按其功率，可分為快速 伺服電機 和功率 伺服電機 。在數(shù)控機床中，目前廣泛采用的是反應式 伺服 電動機。所以在本次設計中，采用反應式 伺服 電動機。 服電機 的選擇 向 伺服電機 的選擇 根據(jù)火焰切割機負載的特點，由于在切割時橫向只有橫梁、鉆頭和電機的重量，不承受切削力，僅需要較小的輸出轉(zhuǎn)矩 。 橫向 伺服 電動機的選擇： 加工精度確定脈沖當量以及步距角 由任務書知：脈沖當量 =0 01取步距角 =1 5 的三相 伺服電機 。 伺服 電動機轉(zhuǎn)軸上的啟動力矩的計算 用公式 6G+/2 因此工作臺運行過程中不進行切削，故運動方向的切削抗力為： ，垂直方向的切削抗力為： ，工作臺重量（包括夾具在內(nèi)）為： G=8280N，摩擦系數(shù) =0 06（滑動導軌），總機械效率 =0 85，則 360 020+0 06（ 8280+0） /20 750 85=89 30（ N 由表 3 866 伺服電機 最大靜轉(zhuǎn)矩為： 866=103 12（ N 電機的選擇與校核 000=10000 025/0 0