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课程设计(机电一体化).doc

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长沙理工大学继续教育学院 机械电子学 2014级 专业: 一体化 姓名: 学号: 2014HBH27009 指导老师: 建华 时间: 2015年 10月 30 日 一 课程设计任务书………………………………………………………………1 1.课程设计目的意义 1 2.课程设计任务 1 3.数控铣床的性能指标设计要求 1 二 课程设计内容 ………………………………………………………………1 摘要…………………………………………………………………………1 关键词………………………………………………………………………2 第一节 总体方案设计 ………………………………………………………2 1.主轴驱动系统设计方案 2 2. X/Y/Z轴控制系统方案设计 2 3.电气系统设计方案 2 第二节 传动系统设计 ………………………………………………………3 1.主轴传动系统的设计 3 1.1主轴电机选择 3 1.2变频器的选择 3 1.3主轴传动系统设计 3 2.伺服驱动系统设计 3 2.1伺服传动机构设计 3 2.2伺服电机选择 4 2.3 滚珠丝杠的选择 4 2.4滚珠丝杠支承的选择 5 3.设计验算校核 5 3.1惯量匹配验算 5 3.2伺服电机负载能力校验 6 3.3系统的刚度计算 7 3.4固有频率计算 8 3.5死区误差计算 8 3.6系统刚度变化引起的定位误差计算 8 三 存在问题及改进意见 ....................................................................................................9 四 参考文献 .......................................................................................................................9 五 致谢 ......................................................................................................................................9 一 课程设计任务书 机电一体化是一门实践性强的综合性技术学科,所涉及的知识领域非常广泛,现代各种先进技术构成了机电一体化的技术基础。机电一体化系统设计基础课程设计属于专业的课程设计,培养学生综合应用所学的知识,进行机电一体化系统设计的能力。 课程设计任务 本课程设计主要要求学生设计一数控铣床的传动系统跟控制系统,即在已有数控系统的基础上,根据实际加工要求,进行二次开发。由于生产数控系统,伺服电动机的驱动器,伺服电机的厂家很多,即使同一厂家,其生产的产品系统和型号也很多。为了避免在设计过程中选型过于宽广,并考虑到本设计的目的主要是为了训练从事设计的基本能力,数控系统规定选用Fanuc OI MATE MC。根据该数控系统控制性能,可控制3个伺服电动机轴和一个开环主轴(变频器),满足4轴联动数控铣床的控制要求。考虑到CNC控制器,驱动器和电机之间电器接口的相互匹配,在该设计中,要求3轴伺服驱动器,伺服电动机都采用Fanuc公司生产的产品。 3. 数控铣床的性能指标设计要求 (1)主轴的转速范围:1000—24000 (rpm) (2)主轴电机功率:30/37 kw (3)X/Y/Z轴快速进给速度15/15/15m/min,X/Y/Z轴切削进给速度,1-10000 mm/min (4)系统分辨率:0.0005mm,重复精度0.02mm。 二 课程设计内容 机电一体化系统是综合多个学科的系统,包括机械技术,传感器技术,测试技术,电子技术和控制技术,机械电子学等。它极大推动了机械工业,兵器行业及其他行业的发展。其技术结构,产品结构,技术功能与构成,生产方式和管理体系均发生了巨大的变化。使工业生产由机械电气化迈进到机电一体化为特征的数字化,自动化,高精度,微型化,多功能化,智能化的时代。 结合精密机械控制是现代机械的一个重要方向,它能使机械加工的精度又提高一个层次,主要技术是用微机、单片机等现代高科技仪器来控制步进电机,再通过步进电机来实现精密的工作台控制。让我们由这样简单的机电一体化系统重新复习学过的知识, 接触机电一体化系统,为下学期的毕业设计打下一定的基础,另外也是为工作作好准备。 关键词: 机械系统系统系统
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