機電專業(yè)課程設(shè)計方案基于PLC的單軸控制系統(tǒng)

1、 基于PLC的單軸控制系統(tǒng)摘要以步進電機為動力裝置，使用PLC對其進行控制，滾珠絲桿作為傳動裝置， 作為一單軸數(shù)控系統(tǒng)控制裝置， 對普通銑床進行簡單的數(shù)控改造。關(guān)鍵詞 單軸數(shù)控 可程控制器滾珠絲桿 步進電機 導(dǎo)軌行程開關(guān)目錄 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark0 o Current Document 一、課程設(shè)計目的 3 HYPERLINK l bookmark2 o Current Document 二、單軸數(shù)控控制系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域及特點4單軸數(shù)控運動系統(tǒng)的基本概念 4單軸數(shù)控系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域4單軸數(shù)控運動系統(tǒng)的特點6三、總體設(shè)計方案 9設(shè)計任務(wù)9總體方案確定9

2、 HYPERLINK l bookmark6 o Current Document 四、機械部分選型及計算 11工作臺外形尺寸及重量估算 11滾動導(dǎo)軌的參數(shù)確定11滾珠絲桿的設(shè)計計算 13步進電機的選型18步進驅(qū)動器的選型 22行程開關(guān)的選型 23 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 五、控制系統(tǒng)硬件設(shè)計 24PLC的選型24PLC的接口設(shè)計及連線圖 26 HYPERLINK l bookmark18 o Current Document 六、心得體會 31七、參考文獻 33附錄,、課程設(shè)計目的通過專業(yè)課學(xué)習(xí)后進行綜合性實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)， 總的目的

3、是在老師的指導(dǎo)下使學(xué)生通過課程設(shè)計， 對所學(xué)課程的理論知識進行一次系統(tǒng)的回顧、檢查、復(fù)習(xí)和提高，并運用所學(xué)理論通過調(diào)研，設(shè)計一個機電控制方面的課題， 受到從理論到實踐應(yīng)用的綜合訓(xùn)練， 培養(yǎng)學(xué)生獨立運用所學(xué)理論解決具體問題的能力，具體有以下幾點：通過檢索查閱運用有關(guān)手冊、 標(biāo)準(zhǔn)及參考資料， 培養(yǎng)起學(xué)生檢索查閱資料的方法和能力。通過回顧查閱課程理論知識、 運用所學(xué)的基礎(chǔ)課、 專業(yè)技術(shù)課和專業(yè)課知識， 培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)實際問題正確設(shè)計總體方案、 分析具體問題、進行工程設(shè)計的能力。課程設(shè)計將機電課程的相關(guān)內(nèi)容有機結(jié)合起來， 學(xué)生受到完整的設(shè)計訓(xùn)練過程， 使學(xué)生掌握機電工程設(shè)計的基本方法， 提高其分析和解決

4、實際工程問題的能力， 培養(yǎng)學(xué)生的整體觀念， 并將整個課程內(nèi)容有機而系統(tǒng)的結(jié)合起來， 通過擬定的設(shè)計方案、 結(jié)構(gòu)方案到結(jié)合生產(chǎn)和使用條件， 獨立完成精密機構(gòu)部件的設(shè)計， 全面考慮設(shè)計內(nèi)容及過程，熟悉和運用設(shè)計資料，如國家級行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計規(guī)范等，加深對機電一體化系統(tǒng)設(shè)計的認識。二、單軸數(shù)控控制系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域及特點單軸數(shù)控運動系統(tǒng)的基本概念單軸數(shù)控運動系統(tǒng)就是在一個時段內(nèi)只能控制一個軸運動的運動系統(tǒng)， 如點位數(shù)控運動系統(tǒng)和直線數(shù)控運動系統(tǒng)。 在點位數(shù)控系統(tǒng)中， 數(shù)控系統(tǒng)僅控制機床運動部件從一點尊卻得移動到另一點， 在移動過程中不進行加工。 在直線數(shù)控系統(tǒng)中， 除了控制運動部件從一個點到另一點的準(zhǔn)確定

5、位外，還要控制兩點之間的運動速度和運動軌跡。在移動過程中，刀具只能以制定的進給速度切屑，且運動軌跡平行于機床坐標(biāo)。單軸數(shù)控系統(tǒng)的運用領(lǐng)域單軸數(shù)控的應(yīng)用范圍很廣，如鉆床、拉床等，其特點是: 機床移動部件能實現(xiàn)由一個位置到另一個位置的精確移動 , 即準(zhǔn)確控制移動部件的終點位置, 在移動過程中刀具不切削工件。 實現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)點位控制的方法。最常見的例如鉆床類的搖臂鉆床，它操作方便靈活、適用范圍廣、 具有典型性， 適用于單件中或批量生產(chǎn)中帶有許多孔的大型零件的孔加工， 我國搖臂鉆床的電氣控制系統(tǒng)普遍采用的是傳統(tǒng)的繼電器接觸器控制方式。因其所要控制的電機較多所以電路較復(fù)雜，在日常的生產(chǎn)作業(yè)當(dāng)中，經(jīng)常發(fā)生電

6、氣故障，從而影響生產(chǎn)。另外，一些復(fù)雜的控制如 ; 時間、計數(shù)控制用繼電器接觸器控制方式較難實現(xiàn)，所以，有必要對傳統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)進行改進設(shè)計。PLC電 氣控制系統(tǒng)可以有效的彌補上述系統(tǒng)的這一缺陷?？删幊踢壿嬁刂破骱喎Q PLG是從早期的繼電器邏輯電氣控制系 統(tǒng)發(fā)展而來，它不斷吸收微型計算機控制技術(shù)，使之功能不斷增強，逐漸適合復(fù)雜的電氣控制系統(tǒng)，PLC之所以有較強的生命力，在于它更加適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場和市場要求。 可靠性高， 抗干擾能力強， 編程方便，價格低，壽命長。與單片機相比，可靠性高、功能比較豐富、能在各種不同的控制場合使用，它的輸入/ 輸出端更接近現(xiàn)場設(shè)備，不需添加太多的中間部件，這樣可以大大節(jié)省

7、用戶的開發(fā)時間與生產(chǎn)成本?，F(xiàn)在應(yīng)用于各種工業(yè)控制領(lǐng)域的PLC#類繁多，規(guī)模大小和功能強弱千差萬別，但她們具有以下一些共同的特點 .可靠性高?？煽啃允怯脩舻氖走x要求，目前各廠家生產(chǎn)的PLC，平均無故障時間都大大超過IEC規(guī)定的10萬小時，例如：西門子、 ABB松下三菱等微小型 PLC而且都有完善的自診斷功能，判斷故 障的迅速。靈活組態(tài)。PLC是系列化產(chǎn)品。通常采用模塊化結(jié)構(gòu)來完成不同 的任務(wù)組合。輸入輸出端口選擇靈活，有多種機型，組合方便。功能強大。除基本的邏輯控制、定時、計數(shù)、算術(shù)運算功能外，配合特殊功能模塊還可實現(xiàn)點位控制、PT耍算、過程運算、數(shù)字控制等功能， 為方便工廠管理又可以與上位機通

8、信， 通過遠程模塊可以控制遠程設(shè)備。因此PLC幾乎是全能的工業(yè)控制計算機。編程方便、 易于使用。PLC的編程可采用與繼電器極為相似的梯形圖語言，直觀 易懂， 深受現(xiàn)場電氣人員的歡迎。 近年來又發(fā)展了面向?qū)ο蟮捻樋刂屏鞒虉D語言，使編程更加簡單方便。運行速度快。傳統(tǒng)的機電接觸電氣控制系統(tǒng)通過大量觸點的機械動作進行控制，速度很慢，而且系統(tǒng)愈大速度愈慢。PLC的控制速度則由PLC與PC機之間的差別越來越小。同時，PLC還具備了網(wǎng)絡(luò)功能。能進行多臺PLC或PLC與PC機之 間的聯(lián)網(wǎng)通訊，使用PLC可以很方便的構(gòu)成“集中管理、分散控制” 的分布式電氣控制系統(tǒng)，通過現(xiàn)場總線的PLC通訊網(wǎng)絡(luò)、可使工廠的 各種

9、資源共享， 就更適合于工廠自動化的需要， 為工廠自動化提供了 技術(shù)保證。正是由于PLC電氣控制系統(tǒng)的種種優(yōu)點，可以大大提高單軸數(shù)控設(shè)備的工作穩(wěn)定性，為工業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)代化帶來生機，同時，提高了PLC編程水平和時間能力，為今后在實際工作中熟練使用PLC進行工業(yè)系統(tǒng)的設(shè)計打好基礎(chǔ)。單軸數(shù)控運動系統(tǒng)的特點高速、高精密化高速、精密是機床發(fā)展永恒的目標(biāo)。隨著科學(xué)技術(shù)突飛猛進的發(fā)展， 機電產(chǎn)品更新?lián)Q代速度加快， 對零件加工的精度和表面質(zhì)量的要求也愈來愈高。 為滿足這個復(fù)雜多變市場的需求， 當(dāng)前機床正向高速切削、干切削和準(zhǔn)干切削方向發(fā)展，加工精度也在不斷地提高。另一方面，電主軸和直線電機的成功應(yīng)用，陶瓷滾珠軸承

10、、高精度大導(dǎo)程空心內(nèi)冷和滾珠螺母強冷的低溫高速滾珠絲杠副及帶滾珠保持器的直線導(dǎo)軌副等機床功能部件的面市， 也為機床向高速、 精密發(fā)展創(chuàng)造了條件。數(shù)控車床采用電主軸，取消了皮帶、帶輪和齒輪等環(huán)節(jié)，大大減少了主傳動的轉(zhuǎn)動慣量，提高了主軸動態(tài)響應(yīng)速度和工作精度，徹底解決了主軸高速運轉(zhuǎn)時皮帶和帶輪等傳動的振動和噪聲問題。 采用電主軸結(jié)構(gòu)可使主軸轉(zhuǎn)速達到 10000r/min 以上。直線電機驅(qū)動速度高，加減速特性好，有優(yōu)越的響應(yīng)特性和跟隨精度。用直線電機作伺服驅(qū)動，省去了滾珠絲杠這一中間傳動環(huán)節(jié)，消除了傳動間隙（包括反向間隙） ，運動慣量小，系統(tǒng)剛性好，在高速下能精密定位，從而極大地提高了伺服精度。直線

11、滾動導(dǎo)軌副，由于其具有各向間隙為零和非常小的滾動摩擦， 磨損小， 發(fā)熱可忽略不計，有非常好的熱穩(wěn)定性，提高了全程的定位精度和重復(fù)定位精度。通過直線電機和直線滾動導(dǎo)軌副的應(yīng)用，可使機床的快速移動速度由目前的1020m/mim提高到60 80m/min,甚至高達120m/min。高可靠性數(shù)控機床的可靠性是數(shù)控機床產(chǎn)品質(zhì)量的一項關(guān)鍵性指標(biāo)。數(shù)控機床能否發(fā)揮其高性能、高精度和高效率，并獲得良好的效益，關(guān)鍵取決于其可靠性的高低。智能化、網(wǎng)絡(luò)化、柔性化和集成化21 世紀的數(shù)控裝備將是具有一定智能化的系統(tǒng)。智能化的內(nèi)容包括在數(shù)控系統(tǒng)中的各個方面： 為追求加工效率和加工質(zhì)量方面的智能化，如加工過程的自適應(yīng)控制

12、，工藝參數(shù)自動生成；為提高驅(qū)動性能及使用連接方面的智能化，如前饋控制、電機參數(shù)的自適應(yīng)運算、自動識別負載自動選定模型、自整定等；簡化編程、簡化操作方面的智能化，如智能化的自動編程、智能化的人機界面等；還有智能診斷、智能監(jiān)控等方面的內(nèi)容， 以方便系統(tǒng)的診斷及維修等。 網(wǎng)絡(luò)化數(shù)控裝備是近年來機床發(fā)展的一個熱點。 數(shù)控裝備的網(wǎng)絡(luò)化將極大地滿足生產(chǎn)線、制造系統(tǒng)、 制造企業(yè)對信息集成的需求，也是實現(xiàn)新的制造模式，如敏捷制造、虛擬企業(yè)、全球制造的基礎(chǔ)單元。數(shù)控機床向柔性自動化系統(tǒng)發(fā)展的趨勢是：從點（數(shù)控單機、加工中心和數(shù)控復(fù)合加工機床）、線（FMC FMS FTL、FML向面（工段車間獨立制造島、 FA）

13、、體（CIMS分布式網(wǎng)絡(luò)集成制造系統(tǒng)）的方向發(fā)展，另一方面 向注重應(yīng)用性和經(jīng)濟性方向發(fā)展。 柔性自動化技術(shù)是制造業(yè)適應(yīng)動態(tài)市場需求及產(chǎn)品迅速更新的主要手段，是各國制造業(yè)發(fā)展的主流趨勢，是先進制造領(lǐng)域的基礎(chǔ)技術(shù)。其重點是以提高系統(tǒng)的可靠性、實用化為前提， 以易于聯(lián)網(wǎng)和集成為目標(biāo)， 注重加強單元技術(shù)的開拓和完善。CNO機向高精度、高速度和高柔性方向發(fā)展。數(shù)控機床及其構(gòu)成柔性制造系統(tǒng)能方便地與CAD CAM CAP汲MT濤聯(lián)結(jié)，向信息集成方向發(fā)展。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)向開放、集成和智能化方向發(fā)展。三、總體方案設(shè)計總體設(shè)計任務(wù)設(shè)計一個數(shù)控X-Y 工作臺及其控制系統(tǒng)。該工作臺可用于銑床上坐標(biāo)孔的加工和臘摸、塑料、鋁

14、合金零件的二維曲線加工，重復(fù)定位精度為土 0.01mnr)定位精度為0.025mm設(shè)計參數(shù)如下：負載重量 G=150N臺面尺寸 CX BX H= 145mme 160mm( 12mm 底座外形尺寸 C1X BIX H1=210mrm220m忻 140mm 最 大長度L=388mm工作臺加工范圍X=55mm Y=50mm工作臺最大快移 速度為 3m/min?？傮w方案確定( 1)銑床 X 軸的運動方式與控制系統(tǒng)在整個工作過程中由于工件在移動的過程中沒有進行切削， 故本方案采用點位控制系統(tǒng)。定位方式采用增量坐標(biāo)控制。為了簡化結(jié)構(gòu)，降低成本，采用步進電機開環(huán)伺服系統(tǒng)驅(qū)動 X-Y 工作臺。X-Y工作臺硬

15、件部分采用以PLC為核心的控制系統(tǒng)為了使其功能豐富，在設(shè)計改造過程中我們可能會選用一些相關(guān)公司的主機及控制模塊為核心控制，然后PLC主機通過接口與計算機 相連通訊。 設(shè)計目標(biāo)為該系統(tǒng)控制下的工作臺工作穩(wěn)定可靠， 根據(jù)要 求實現(xiàn)重復(fù)定位精度為0.01mm，工作臺最大快速移動速度為 3m/min 以及自動功能?？刂葡到y(tǒng)由主控制機、控制按鈕、接口、步進電機、步進驅(qū)動器、PLC主機等組成。系統(tǒng)的加工程序和控制命令通過鍵盤與按鈕輸入。X-Y工作臺的傳動方式在整個工作過程中為保證一定的傳動精度和平穩(wěn)性， 又要求結(jié)構(gòu) 緊湊，所以選用絲杠螺母傳動副。絲杠螺母副的選用，伺服電動機的 旋轉(zhuǎn)運動需要通過絲杠螺母副轉(zhuǎn)

16、換成直線運動，需要滿足傳動精度 高，響應(yīng)快，達到 0.01mm勺定位精度，滑動絲杠副無法滿足要求， 只有選用滾珠絲桿副才能達到要求， 滾珠絲桿副的傳動精度高、動態(tài) 響應(yīng)快、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、壽命長、效率高、預(yù)緊后可消除反向間隙。由于工作臺的運動載荷不大，因此采用有預(yù)加載荷的雙V形滾珠導(dǎo)軌。采用滾珠導(dǎo)軌可減少兩個相對運動面的動、靜摩擦系數(shù)之差，從而提高運動平穩(wěn)性，減小振動。PLC環(huán)形脈沖分析功率放大器電機繞組定比傳動裝置運動能換機構(gòu)四、機械部分選型及計算工作臺外形尺寸及重量估算X向拖板（上拖板）尺寸：長寬高 145 X 160X 55重量：按重量=體積x材料比重估算145*160*50*0.001*7.

17、8*0.01 = 100Y向拖板（下拖板）尺寸： 145*160*55重量：約100K上導(dǎo)軌座（連電機）重量：（220 140 38 2 15582） 7.8 10 2 10 3 1.1 10 107 （N）夾具及工件重量：約150N 。X-Y工作臺運動部分的總重量：約 307NL滾動導(dǎo)軌的參數(shù)確定、導(dǎo)軌型式：圓形截面滾珠導(dǎo)軌、導(dǎo)軌長度上導(dǎo)軌（X向）1b 100l 55L 1b l 155取動導(dǎo)軌長度動導(dǎo)軌行程支承導(dǎo)軌長度下導(dǎo)軌（Y向）l 50IB 100L 150選擇導(dǎo)軌的型號：GTA16、直線滾動軸承的選型上導(dǎo)軌Gx=250 (N)下導(dǎo)軌Gy=307 (N)選用滾動導(dǎo)軌，其靈敏度高，且其動

18、摩擦因數(shù)與靜摩擦因數(shù)相差 甚微，因而運動平穩(wěn)，低速移動時，不易出現(xiàn)爬行現(xiàn)象；定位精度高, 重復(fù)定位精度可達0.2um;摩擦阻力小，移動輕便，磨損小，精度保 持好，壽命長。但滾動導(dǎo)軌的抗振性能較差，對防護要求較高。由于本系統(tǒng)負載相對較小，查表后得出LM10UUOP直線滾動軸承 的額定動載荷為370N,大于實際動負載；但考慮到經(jīng)濟性等因素最 后選擇LM16UUOP直線滾動軸承。并采用雙排兩列 4個直線滾動軸 承來實現(xiàn)滑動平臺的支撐。、滾動導(dǎo)軌剛度及預(yù)緊方法當(dāng)工作臺往復(fù)移動時，工作臺壓在兩端滾動體上的壓力會發(fā)生變 化，受力大的滾動體變形大，受力小的滾動體變形小。當(dāng)導(dǎo)軌在中心 位置時，兩端滾動體受力相

19、等，工作臺保持水平；當(dāng)導(dǎo)軌移動到邊緣 位置，兩端滾動體受力不相等，變形不一致，使工作臺傾斜一定的角， 由此會造成誤差，故對導(dǎo)軌預(yù)加負載以提高導(dǎo)軌精度。止匕外，滾動體 支承工作臺，若工作臺剛度差，則在自重和載荷作用下產(chǎn)生彈性變形，會使工作臺下凹（有時還可能出現(xiàn)波浪形），影響導(dǎo)軌的精度滾珠絲杠的設(shè)計計算滾珠絲杠的負荷包括銃削力及運動部件的重量所引起的進給抗力。應(yīng)按銃削時的情況計算。、最大動負載Q的計算Q 3Lf 3P查表得系數(shù)f 1,1,壽命值L 60nT106查表得使用壽命時間T=15000h,初選絲杠螺距t=4mm|得絲杠轉(zhuǎn) 速lOOOVmax 1000 x 3=7S0(r/min) n= 6

20、0 X 750 x 15000675所以 L= I。X向絲杠牽引力Px 1.414 f當(dāng)Gx（J 當(dāng)量摩擦系數(shù)）1.414 0.01 240 3.39( N)所以最大動負荷X向Qx =第 x 1 x 1 x 339 = 29+73(N)查表，取滾珠絲杠公稱直徑d。10mm ,選用滾珠絲杠螺母副的型號為SFK1004,其額定動載荷為395N,足夠用。型式TYPE) : SFK單位CUnrt) ： mmI：翱早 修E 8：垛Balt DI.n：珠修(S Nuinbe-r qK：劇在 別館字卷舊典卜啊Ca：鞋筠定百司 Sasic Dynamic Rating Load (KgO Coa.沖定其冏 B

21、asic State Rating Lgd(Kgf)浪憤爆厚、蟲之基堂暇播Dimensionst DaDAB1wHXYQn CaCoaK*SHWXMOI4101020312151429一240512.8*SfKOOWIfitOjBt&435113臨14一一373-UiG龍*SFKOK0110314274ieS1iaJ.4一4阻17310 7.SFKOOXJ2821.214274Y2118a.4IM-一31352258.2SFKXM2.52.512IE2$4加23205.4317727Ba .2*SFK1OO210ZLZIS35526zr224.5一一31B53Q5101*SFK p (3-28

22、)式中Fk臨界載荷，單位為N;fk絲杠支承系數(shù)；K 壓桿穩(wěn)定安全系數(shù)，一般取為 2.54,垂直安裝時取小值；a滾珠絲杠兩端支承間的距離，單位為 mmQG 3+14 X 7t9849.7 x 3 14 x 2 1 x 10 x-04Fk =4 XIOO?=9.54N：29.73所以穩(wěn)定性絕對符合要求.4.4步進電機的選型（一）步進電動機的特點抗干擾能力強，在電機特性工作范圍內(nèi)，不產(chǎn)生丟步或無法工作等現(xiàn)象。電機每轉(zhuǎn)動一步進角，盡管存在一定的轉(zhuǎn)角誤差，但電機轉(zhuǎn)動360度時，轉(zhuǎn)角累計誤差將歸零。控制性能好，頻繁啟動、停止、變換時，不易產(chǎn)生“丟步 ”現(xiàn)象。（二）步進電機的選用1、確定脈沖當(dāng)量，初選電動機

23、步距角，計算傳動比考慮到傳動系統(tǒng)存在誤差，脈沖當(dāng)量通常要小于定位精度值。 可根據(jù)被加工零件的最高精度的尺寸公差來選定，一般取其公差的二分之O步距角要滿足系統(tǒng)最小位移量的要求。選定步距角 ,系統(tǒng)脈沖當(dāng)量和絲杠基本導(dǎo)程后，其傳動比 i= %Ph/（360 o S ）脈沖當(dāng)量是一個進給指量時工作臺的位移量，應(yīng)小于等于工作臺 的位置精度，由于定位精度為士 0.01，因此選擇脈沖當(dāng)量選為0.01。 根據(jù)脈沖當(dāng)量和系統(tǒng)總體設(shè)計方案，傳動比為1直接用聯(lián)軸器將電機和絲桿直接連接，有利于簡化結(jié)構(gòu)，提高精度，初選絲桿導(dǎo)程Ph=4mm,電動機步距角b=1.8o2、等效負載轉(zhuǎn)矩計算(1)空載時的摩擦轉(zhuǎn)矩TlfTlf=

24、 %=。03 100 o.004=0.00196N- m2 si 20.973 1（2）設(shè)步進電機等效負載力矩為T,負載力為P,根據(jù)能量守恒原理，電機所做的功與負載力做功有如下關(guān)系丁二旦2 si式中：L 滾珠絲本f的導(dǎo)程；i 傳動比；一一機械傳動效 率。且P=Px+uG Px-滾珠絲桿的牽引力，G-上托板的重量，所以=0.024N mT=Px uGL =29.73 0.03 2500.004 2 i20.973 1Tst（3-5）TTst=4*0.024=0.096N m式中：Ps 移動部件負載（N）; G移動部件重量（N）; Px- 一與重量方向一致的作用在移動部件上的負載力（N ;導(dǎo)軌摩擦

25、系數(shù)；一一一滾珠絲桿的傳動效率；t電機軸負載力矩（Nm） Tst步進電機的啟動轉(zhuǎn)矩本題中，取 0.03 （淬火鋼滾珠導(dǎo)軌的摩擦系數(shù)），0.96, PS為絲杠牽引力，Ps=Px=29.73M考慮到重力影響，取X向電機負載，因 止匕取G=Gx=250N3、等效轉(zhuǎn)動慣量計算(1)滾珠絲桿的轉(zhuǎn)動慣量 TOC o 1-5 h z ,dol(0.01)4 1 7.85 103 ”62Js= = =7.7 106 Kg m23232(2)托板運動慣量轉(zhuǎn)換成電動機軸上的轉(zhuǎn)動慣量 22W L 1 _90 0.004 “772Jw= 一 二=一 =3.7 10 Kg m2g 2 i 98 2換算到電動機上的總轉(zhuǎn)動

26、慣量Jl=Js+Jw=8.0610 6 Kg m2、最快空載移動時電動機輸出轉(zhuǎn)矩校核步進電機的最高工作頻率 f max000vmax = 1000 3 =5000Hz由圖查 60 p 60 0.01得，在此頻率下，電動機的輸出轉(zhuǎn)矩Tmax=3.5N m大于快速空載起動時的負載轉(zhuǎn)矩Teq1=0.00196N ml滿足要求.故可按此頻率計算最大快進速度丫 =1 fl=1 1.5 5000 - =5000mrmT s3m/s符合要求條件 6 i 61最快空載移動時電動機運行頻率校核與快速空載移動速度vmax =3000mm/min對應(yīng)的電動機運行頻率為 fmax=3000hz。查圖相應(yīng)表格，可知90

27、BYG2601t動機的空載運行頻率 可達15000Hz,可見沒有超出上限綜上所述，本次設(shè)計中工作臺的進給傳動系統(tǒng)選用90BYG250區(qū)進電動機，完全滿足設(shè)計要求。確定選型的步進電機的參數(shù)所選電動機參數(shù)如下圖所示：外形安裝尺寸:型號 DD1hl h2 dE Db LD2 d2備注100半圓鍵4X161076.6永磁野應(yīng)予忒告進電機 RYC/RR OT0RK90RTC里號口BEUIEG )姬(V)電流辭傳施A強)N.后動司率Ooa)轉(zhuǎn)動片量電圖 麗 1按蟆田DOBTQ%CI2/4。S /I &43 so 152 43 5BQBtGeSOZ4/40. a* y1004S.iQZD4島1Z/4口 75- f 35D43 50 152 43 5190BIG26022/40 75 /L 5.LOO45 01246LPJH ：-. r.5 i0 3Br /D 72*SO33 0 43崩 .50.36, mi503 ；5.Qaow421IIIIdPI!|HI Illi inbi iliu