數(shù)控機(jī)床的設(shè)計

目錄-、設(shè)計目的:、設(shè)計要求\設(shè)計的內(nèi)容和步驟（一）總體設(shè)計方案（二）機(jī)械部分改裝設(shè)計設(shè)計機(jī)構(gòu)的性能要求②待改裝鉆床型號的確定③控制方式的確定④伺服系統(tǒng)的確定⑤工作臺參數(shù)的初步選定⑥導(dǎo)軌的選型思路⑦滾珠絲杠選型思路⑧絲杠和電機(jī)連接零件的選取思路⑨支承座材料的選取⑩軸承類型的選取思路（三）計算部分①確定工作臺的尺寸及其重量②支承座參數(shù)設(shè)計③滾珠絲杠參數(shù)設(shè)計滾動導(dǎo)軌參數(shù)設(shè)計電機(jī)參數(shù)設(shè)計⑥聯(lián)軸器的選著（四）設(shè)計總結(jié)（五）參考文獻(xiàn)一、設(shè)計的目的通過本次設(shè)計，使我們?nèi)娴?、系統(tǒng)地了解和掌握數(shù)控機(jī)床的基本內(nèi)容和基本知識，初步掌握數(shù)控機(jī)床的設(shè)計方法，并學(xué)會運(yùn)用手冊標(biāo)準(zhǔn)等技術(shù)資料。同時培養(yǎng)我們學(xué)生的創(chuàng)新意識、工程意識和動手能力。八設(shè)計要求1、改造后的鉆床能夠加工最大面積為200X210傾2,最大工件重量為150kg。2、數(shù)控XY工作臺要求孔的定位精度在土0.02mm內(nèi)，工作臺快進(jìn)速度為2.4m/min，加速時間為：0.2秒。三、設(shè)計的內(nèi)容和步驟題目：鉆床數(shù)控改裝一一數(shù)控XY工作臺的設(shè)計設(shè)計一套簡易數(shù)控XY工作臺，固定在某一鉆床的工作臺上。XY工作臺的位置控制采用步進(jìn)電機(jī)數(shù)控系統(tǒng)，通過上述方案將該普通鉆床改裝成簡易的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控鉆床。(一)、總體設(shè)計方案1、機(jī)電一體化機(jī)械系統(tǒng)應(yīng)具備良好的伺服性能(即高精度、快速響應(yīng)性和穩(wěn)定性好)從而要求本次設(shè)計傳動機(jī)構(gòu)滿足以下幾方面：轉(zhuǎn)動慣量小在不影響機(jī)械系統(tǒng)剛度的前提下，傳動機(jī)構(gòu)的質(zhì)量和轉(zhuǎn)動慣量應(yīng)盡量減小。否則，轉(zhuǎn)動慣量大會對系統(tǒng)造成不良影響，機(jī)械負(fù)載增大；系統(tǒng)響應(yīng)速度降低，靈敏度下降；系統(tǒng)固有頻率減小，容易產(chǎn)生諧振。所以在設(shè)計傳動機(jī)構(gòu)時應(yīng)盡量減小轉(zhuǎn)動慣量。剛度大剛度是使彈性體產(chǎn)生單位變形量所需的作用力。大剛度對機(jī)械系統(tǒng)而言是有利的：①伺服系統(tǒng)動力損失隨之減小。②機(jī)構(gòu)固有頻率高，超出機(jī)構(gòu)的頻帶寬度，使之不易產(chǎn)生共振。③增加閉環(huán)伺服系統(tǒng)的穩(wěn)定性。所以在設(shè)計時應(yīng)選用大的剛度的機(jī)構(gòu)。（3）阻尼合適機(jī)械系統(tǒng)產(chǎn)生共振時，系統(tǒng)的阻尼增大，其最大振幅就越小且衰減也快，但大阻尼也會使系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差增大，精度降低，所以設(shè)計時，傳動機(jī)構(gòu)的阻尼要選著適當(dāng)。此外還要求摩擦小（提高機(jī)構(gòu)的靈敏度）、共振性好（提高機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定性）、間隙小（保證機(jī)構(gòu)的傳動精度），特別是其動態(tài)特性應(yīng)與伺服電動機(jī)等其它環(huán)節(jié)的動態(tài)特性相匹配。2、將普通鉆床改裝成數(shù)控鉆床，是一項技術(shù)性很強(qiáng)的工作。必須根據(jù)加工對象的要求和加工數(shù)量的大小實(shí)際情況，確定切實(shí)可行的技術(shù)改造方案，搞好機(jī)床的改造設(shè)計。進(jìn)行改造的可行性分析，針對某臺鉆床或鉆床的某一部分的現(xiàn)況確定改造方案。根據(jù)本次課程設(shè)計改造范圍，是設(shè)計一套簡易的數(shù)控XYH作臺，固定在某臺鉆床的工作臺上，所以要對機(jī)床的改動盡可能少，控制部分要有較高的動態(tài)特性，動態(tài)剛度，阻尼精度，耐磨性及抗熱變形性能。改造前要對原鉆床的性能，有關(guān)參數(shù)，以便對機(jī)床的本身精度高低來確定改造后精度和改造范圍。下面鉆床是本設(shè)計要改裝的機(jī)床：型號Z4032

最大鉆孔直徑（mm）32主軸變速級數(shù)及范圍12(652600)最大攻絲直徑（mm）M20主軸進(jìn)給級數(shù)及范圍3(0.10.3)主軸最大行程（mm）160工作臺有效工作面積（mm）450x390主軸中心線至立柱母線距離（mm）350底座有效工作面積（mm）405x395主軸端面至工作臺距離（mm）主柱直徑（mm）120主軸端面至底座工作面距離（mm）750工作臺及托架最大行程（mm）三相雙速交流電機(jī)功率（kw）1/1.5主軸箱旋轉(zhuǎn)角度±45°包裝尺寸（cm）103x61x209主軸圓錐孔（莫氏）MT4毛凈重（kgs）550/500總體改裝思路如下：電機(jī)的選定滾珠絲杠副的選定及其支承形式直線滾動導(dǎo)軌的選定工作臺尺寸的要求控制方式的選定導(dǎo)軌支座的設(shè)計3、數(shù)控系統(tǒng)按運(yùn)動方式分為點(diǎn)位控制系統(tǒng)、直線控制系統(tǒng)、輪廓控制系統(tǒng)。本設(shè)計的鉆床工作臺相對刀具運(yùn)動時不進(jìn)行任何切削，只是在點(diǎn)與點(diǎn)之間進(jìn)行精確定位，所以可以選用點(diǎn)位控制。4、XY工作臺系統(tǒng)可以設(shè)計為開環(huán)、半閉環(huán)和閉環(huán)伺服系統(tǒng)三種。開環(huán)的伺服系統(tǒng)采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動，系統(tǒng)沒有檢測裝置；半閉環(huán)的伺服系統(tǒng)中一般采用交流或直流伺服電機(jī)驅(qū)動，并在電機(jī)輸出軸安裝脈沖編碼器，將速度反饋信號傳給控制單元；閉環(huán)的伺服系統(tǒng)也是采用交流或直流伺服電機(jī)驅(qū)動，位置檢測裝置安裝在工作臺末端，將位置反饋信號傳給控制單元。閉環(huán)和半閉環(huán)伺服系統(tǒng)價格昂貴，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，同時其可控分辨率也很高，但在本次設(shè)計中，其位置精度（土0.02mm）要求不高，考慮到成本低，維修方便，工作穩(wěn)定等條件。選用步進(jìn)電機(jī)伺服系統(tǒng)就可以滿足要求。其通過單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動，經(jīng)傳動機(jī)構(gòu)帶動工作臺運(yùn)動。XY工作臺系統(tǒng)總體框圖如圖所示::控制器接口電路驅(qū)動裝置傳動機(jī)構(gòu)乂丫工作臺5、工作臺條件的確定在老師給定的參數(shù)中，我選鉆床能夠加工的最大面積為200x210mm2，最大工件重量150kg，所以留出裝夾的尺寸后工作臺應(yīng)該設(shè)計為280x290mm2，并且考慮到工件最大重量為150kg，所以我選工作臺厚度為10mm，材料選45號剛，雖然在這里用鑄鐵就可以很好的完成其工作要求，可是由于鑄件少要專門制造砂型不合成本要求，而45號剛具有良好的綜合力學(xué)性能，制造業(yè)比較方便，故本設(shè)計中所用金屬材料全部為45號I剛，其密度為P=7.85g/cm3。6、直線滾動導(dǎo)軌的選定滾動直線導(dǎo)軌副是在滑塊與導(dǎo)軌之間放入適當(dāng)?shù)匿撉?，使滑塊與導(dǎo)軌之間的滑動摩擦變?yōu)闈L動摩擦，大大降低二者之間的運(yùn)動摩擦阻力，從而獲得：動、靜摩擦力之差很小，隨動性極好，即驅(qū)動信號與機(jī)械動作滯后的時間間隔極短，有益于提高數(shù)控系統(tǒng)的響應(yīng)速度和靈敏度。驅(qū)動功率大幅度下降，只相當(dāng)于普通機(jī)械的十分之一。與V型十字交叉滾子導(dǎo)軌相比，摩擦阻力可下降約40倍。適應(yīng)高速直線運(yùn)動，其瞬時速度比滑動導(dǎo)軌提高約10倍。能實(shí)現(xiàn)高定位精度和重復(fù)定位精度。能實(shí)現(xiàn)無間隙運(yùn)動，提高機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動剛度。成對使用導(dǎo)軌副時，具有“誤差均化效應(yīng)”，從而降低基礎(chǔ)件（導(dǎo)軌安裝面）的加工精度要求，降低基礎(chǔ)件的機(jī)械制造成本與難度。導(dǎo)軌副滾道截面采用合理比值的圓弧溝槽，接觸應(yīng)力小，承接能力及剛度比平面與鋼球點(diǎn)接觸時大大提高，滾動摩擦力比雙圓弧滾道有明顯降低。導(dǎo)軌采用表面硬化處理，使導(dǎo)軌具有良好的可校性；心部保持良好的機(jī)械性能。簡化了機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計和制造①運(yùn)動靈敏讀高②定位精度高③牽引力小、移動輕便④精度保持性好⑤潤滑系統(tǒng)簡單、維修方便⑥摩擦系數(shù)小、動摩擦系數(shù)很接近、不產(chǎn)生爬行現(xiàn)象。7、滾珠絲杠副的選用及其支承形式（1）滾珠絲杠副有如下特點(diǎn)：①傳動效率高②系統(tǒng)剛性好③傳動精度高④使用壽命長⑤運(yùn)動具有可逆性（既可將回轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運(yùn)動，又可將直線運(yùn)動變?yōu)榛剞D(zhuǎn)運(yùn)動，且逆?zhèn)鲃有蕩缀跖c正傳動效率相同⑥不會自鎖⑦可進(jìn)行預(yù)緊和調(diào)隙（2）常用的雙螺母消除軸向間隙的結(jié)構(gòu)形式有三種:①墊片調(diào)隙式（該形式結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠，調(diào)整方便，應(yīng)用廣，但不準(zhǔn)確，并且當(dāng)滾道磨損時不能隨意調(diào)整，除非更換墊圈）②螺紋調(diào)隙式（該形式結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠，調(diào)整方便，缺點(diǎn)是不很精確）③齒差調(diào)隙式（該形式調(diào)整精度很高，工作可靠，但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工和裝配工藝性能差），其調(diào)整時，先取下兩端的內(nèi)齒圈，使兩螺母產(chǎn)生相對角位移，相對地產(chǎn)生軸向的相對位移，從而兩螺母中的滾道中的滾珠分別貼在螺旋滾道的兩個相反側(cè)面上，然后將內(nèi)齒圈復(fù)位固定，故而達(dá)到消除間隙，產(chǎn)生算緊的目的。調(diào)整間隙：S=kkpZ1Z2在本設(shè)計中，我選用第③種間隙調(diào)整方式，并且選外循環(huán)滾珠絲杠做為工作臺的傳動機(jī)構(gòu)，因為這種循環(huán)方式結(jié)構(gòu)簡單，工藝性好，承載能力強(qiáng)，成本低等優(yōu)點(diǎn)。（3）支承形式：我選用兩端固定形式（F—F），特點(diǎn)：①只要軸承無間隙，絲杠的軸向剛度為一端固定的4倍②絲杠一般不會受壓，無壓桿穩(wěn)定問題，固有頻率比一端固定的高③可以預(yù)拉伸，預(yù)緊拉伸后可減小絲杠自重的下垂和熱補(bǔ)償膨脹。8、聯(lián)軸器的選著由于要求設(shè)計的工作臺屬于輕載型工作臺，工作臺上的負(fù)載折算到電機(jī)上的轉(zhuǎn)動慣量不是很大，所以電機(jī)與絲杠的連接用聯(lián)軸器就可以滿足要求。這樣大大簡化了主軸的結(jié)構(gòu)，縮短傳動鏈，提高了傳動精度。同時有效地提高了主軸部件的剛度。9、導(dǎo)軌支承座的選著10、軸承的選著由于絲杠主要受軸向力的作用，為了保證其高速、高精度可靠性。可選用“前后支承均采用高精度的單列向心推力軸承和一個深溝球軸承支承”。這樣既保證了軸向載荷和徑向載荷。注：執(zhí)行機(jī)構(gòu)傳動方式的確定為確保數(shù)控系統(tǒng)的傳動精度和工作平穩(wěn)性。在滿載設(shè)計機(jī)構(gòu)傳動裝配時，通常提出低摩擦、低慣量、高剛度、無間隙、高諧振以及有適宜阻尼的要求，所以設(shè)計時要遵守以下原則：1）縮短傳動鏈，這樣可以提高系統(tǒng)傳動的傳動剛度，減少傳動鏈誤差，同時可以通過預(yù)緊方式提高傳動精度。2）工作臺與導(dǎo)軌的安裝要確保工作臺與導(dǎo)軌的垂直度和平行度達(dá)到規(guī)定的精度。3）控制好兩導(dǎo)軌的水平度和平行度，否則導(dǎo)致工作臺在移動過程中出現(xiàn)卡死現(xiàn)象。4）確保電機(jī)與絲杠連接時達(dá)到規(guī)定的同軸度及調(diào)節(jié)好電機(jī)的定位精度。5）軸承的安裝，確保預(yù)緊，提高傳動精度。（二）、機(jī)械部分改裝設(shè)計計算1、初步確定工作臺的尺寸及其重量我設(shè)計的工件尺寸為200x210mm2。由于我們加工的時候要用夾具夾緊工件所以我每邊留出裝夾具的尺寸40mm，所以最后確定工作臺尺寸為280x290mm2。因為工作臺加工的最大工件重量為150kg，考慮到剛度和強(qiáng)度問題，最后我選工作臺的厚度為H=10mm所以工作臺的體積V=A?B?H=280x290x10=812000mm3=812頃工作臺質(zhì)量：m=PXV=7.85X812=6374.2g=6.37kg2、支承座的確定根據(jù)工作臺的尺寸確定支承座的長度，如圖所示：各邊所取長度為a=130mmb=70mmh=50mm1h=10mm絲杠上各部件的長度約為：聯(lián)軸器40mm軸承15x2mm絲杠螺母10x2mm1=290+聯(lián)軸器+軸承x2+絲杠螺母x2=290+40+15x2+10x2=380mm考慮到其它因素放大到420mm即1=420mmV1=ah1-b(h-h')1=130x50x420-70x(50-10)x420二1554000mm3=1554cm3選用45號鋼，密度P=7.85g/頃所以m1=V1P=1554x7.85=12198.9g=12.2kg最低的那根絲杠以上的所有質(zhì)量為：m總又對工作臺上的各部件質(zhì)量進(jìn)行估算：聯(lián)軸器200g軸承300gx2絲杠螺母100gx2過渡板5kgx2夾具20kg又知工件質(zhì)量m2=150kg所以m總=m+m1+m2+0.2+0.3x2+0.1x2+5x2+20=6.37+12.2+150+0.2+0.6+0.2+5=199.57kg對總質(zhì)量進(jìn)行取整，即m總=200kg3、滾珠絲杠傳動的設(shè)計計算滾珠絲杠螺母副的承載能力用額定負(fù)荷表示，其動靜載強(qiáng)度計算原則與滾動軸承相類似。一般根據(jù)額定動負(fù)荷選用滾珠絲杠副，只有當(dāng)nw10r/min時，滾珠絲杠螺母的主要破壞形式是工作表面的

疲勞點(diǎn)蝕，因此進(jìn)行動載荷強(qiáng)度計算(1)求計算載荷fC絲杠工作時的軸向壓力Fm=m總gu=200X9.8X0.005=9?8N其中g(shù)=9.8m/S2u為導(dǎo)軌的摩擦系數(shù)，由《數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)設(shè)計》取u=0.005又由于工作臺在工作過程中無沖擊、平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)..?載荷系數(shù)Kf=1.2硬度系數(shù)kh=1.2短行程系數(shù)KL=1fC=KhkFKhFm=1.2x1.2x1x9.8=14.11N(2)根據(jù)壽命條件計算必需的額定動載荷假設(shè)滾動絲杠能工作6年，每年為360天，每天工作16小時Lh=6x360x2=34560h42034560601.67104XN14.11=3222.2Ca選擇螺旋尺寸nm0.7nm42034560601.67104XN14.11=3222.2Ca選擇螺旋尺寸C--f1.67104c=3）根據(jù)必需的額定動載荷

根據(jù)C—…一一……一一一……a選著滾珠絲杠副，按滾珠絲杠副的額定運(yùn)動載荷caa根據(jù)一—C一，,一一，等于梢大于＞a,的原則.在網(wǎng)上查到：/html/gund/g1/ffzd.htm同時考慮到各種因素選用的絲杠參數(shù)如下：型號：FFZD1604-3絲杠軸尺寸：公稱直徑D°=16mm導(dǎo)程：p=4mm滾珠直徑（鋼球直徑）d0=2.381螺旋升角入二4.55°螺桿內(nèi)經(jīng)dj13.5mm基本動載荷Ca=4800N基本靜載荷C0=9700N穩(wěn)定性計算因螺桿較長，所以穩(wěn)定性驗算應(yīng)以下式求臨界載荷

n2EIa二r（Ul）2式中E-螺桿材料的彈性模量，對于鋼，E=206GPaI「螺桿危險截面的軸慣性矩；ia丁(0.0135)=1.63乂0-9m4a6464U-長度系數(shù)，兩端用鉸接時u=1；l=0.36m。3.1422061091.6310-9,、=25545.19N二2606.652.5-4是安全的故c二2606.652.5-4是安全的故cFFm(4)25545.199.8剛度驗算按最不利情況考慮，螺紋螺距因受軸向力引起的彈性變形與受轉(zhuǎn)矩引起彈性變形方向是一致的。故有216T1S24Fs2Gd1Ed1D-3式中七二外。。tg(1)=9.8x16x10-3/2tg(4.55。+0.172°)N.m=0.00648N.m式中摩擦系數(shù)u按0.003計，=0.172°S=4mmd=13.5mmG=83.3GPaE=2.06x1011Pa=1

160.00648(4103)210649.8410-3106=6.08x2104112s3.1428.3310100.013543.142.0610110.0135210-5+1.33X10-3=1.3908X160.00648(4103)210649.8410-3106=6.08x2104112s3.1428.3310100.013543.142.0610110.01352/mm0.3477m/m4103滾動螺旋（S）p可按滑動螺旋（同精度等級）的一半定，根據(jù)s機(jī)電一定化技術(shù)基礎(chǔ)及應(yīng)用》有（名=15u

所以s〈（s）pss6）效率驗算tgtg^式中tg1=f=0.003;]=0.172。=4.55°tg4.55所以tg4.550.172=0.9644、導(dǎo)軌的計算與選擇方案一采用四方向等載荷滾動直線導(dǎo)軌副結(jié)構(gòu)GGB型滾動直線導(dǎo)軌副是由導(dǎo)軌、滑塊、鋼球、返向器、保持架、密封端蓋及擋板等組成（見下圖）。當(dāng)導(dǎo)軌與滑塊作相對運(yùn)動時，鋼球就沿著導(dǎo)軌上的經(jīng)過淬硬和精密磨削加工而成的四條滾道滾動，在滑塊端部鋼球又通過返向裝置（返向器）進(jìn)入返向孔后再進(jìn)入滾道，鋼球就這樣周而復(fù)始地進(jìn)行滾動運(yùn)動。返向器兩端裝有防塵密封端蓋，可有效地防止灰塵、屑末進(jìn)入滑塊內(nèi)部1.計算工作臺移動到極限位置時滑塊承受的載荷m總200kg總質(zhì)量修正系數(shù):1.2Fp/m總g2352N(ab)Fp

由力矩平衡得：bp2aa2aF55mma100mmb其中由上式代入數(shù)據(jù)算得:k1822.8NFb646.8N

FaGGB20預(yù)加載荷類別為中預(yù)載時，按表6.3-12(機(jī)電一體化設(shè)計手冊一下冊)查得預(yù)緊力為575N。1a所以：5751221.8N5752397.8N2、計算當(dāng)量載荷Fc把數(shù)據(jù)代入上式算F：得：21903.22NFc3、計算額定動、靜載荷滾動直線導(dǎo)軌副的壽命計算公式為/html/gund/g2/ed.htm)fhftfcfaC3L50(htca)3w(km)

fFc式中：L一長度壽命C一額定動載荷由中國藝工網(wǎng)查得GGB20的c11600Nh—硬度系數(shù)，取fh=1為溫度系數(shù)。按表1取ftt1為接觸系數(shù)。按表2取fc0.81fa1fa"-精度系數(shù)按表。按表3取將選取的數(shù)據(jù)代入算得:L6016.34KM3T59685.40hL102.40.860th63601634560htTh所選導(dǎo)軌類型合格由網(wǎng)址/查得中國藝工網(wǎng)選擇GGBAA/AL四方向等載荷型滾動直線導(dǎo)軌副系列滾珠絲杠副。如下圖所示:

maxC0取安全系數(shù)f03,按下式驗算：F其中Fmax22397.8N廠八cf

co6.04720F20滿足要求maxC0取安全系數(shù)f03,按下式驗算：F其中Fmax22397.8N廠八cf

co6.04720F20滿足要求當(dāng)量5=3xO.04=0.0125mm取mm又知道是用聯(lián)軸器連接電機(jī)主軸和絲0.01杠，所以傳動比i=1。根據(jù)公式得步距角Q=360i5/p=°。已知快進(jìn)速度:vmax4m/min所以最高轉(zhuǎn)速:nmaxvmaxP已知快進(jìn)速度:vmax4m/min所以最高轉(zhuǎn)速:nmaxvmaxP10P4mm絲桿導(dǎo)程：600r/min最高頻率:fmaxvmax60^4000HZ計算系統(tǒng)轉(zhuǎn)動慣量計算轉(zhuǎn)動慣量的目的是選著步進(jìn)電機(jī)的動力參數(shù)及進(jìn)行系統(tǒng)動態(tài)特性與設(shè)計。絲杠的轉(zhuǎn)動慣量的計算1=212mrd413.147.850.421=212mrd413.147.850.42103320.0164=2.12x1052m2kg._/333是絲杠密度（kg/m3）絲杠的等效直徑（m），取取0.016m;7.85x103kg/m3；1是絲杠的長度0.42m。沿直線軸移動物體的慣工作臺、工件等折算到量上的轉(zhuǎn)動慣量，可由下述公式達(dá)到：v22.422=Mx106=x200=8.11xj2n260010kg?mM——工作臺（包括工件）的質(zhì)量，kg

n絲杠轉(zhuǎn)速，r/min又從雷賽步進(jìn)電機(jī)網(wǎng)差得57步進(jìn)網(wǎng)可得到大概電機(jī)軸的52折算到電機(jī)上的總轉(zhuǎn)動慣量、=j1+2+3=L283xjj10空載啟動時，電動機(jī)軸上的慣性轉(zhuǎn)矩:a）產(chǎn)生加速度所需的轉(zhuǎn)矩T擬定初始頻率f0500K，在t0.2s加速至4000HZ的加速度轉(zhuǎn)矩T10空載啟動時，電動機(jī)軸上的慣性轉(zhuǎn)矩:a）產(chǎn)生加速度所需的轉(zhuǎn)矩T擬定初始頻率f0500K，在t0.2s加速至4000HZ的加速度轉(zhuǎn)矩Taj57.3(ftf0)為加速開始及終止時的脈沖頻率（HZ）；為加速過程時間（s）；J——為電機(jī)轉(zhuǎn)子和負(fù)載轉(zhuǎn)動慣量（kgm）其中°.9,把個數(shù)據(jù)代入可求得：Ta0.035b）移動工作臺加到步進(jìn)電機(jī)軸上的摩擦轉(zhuǎn)矩Ti22N7m亶（mgf協(xié)12

2式中：m工作臺質(zhì)量（包括工件、夾具等質(zhì)量在內(nèi)）摩擦系數(shù)，滾動導(dǎo)軌。.0025~0.005，這里取0.003垂直方向的切削分力（空行程時Fz0）（N）；驅(qū)動系統(tǒng)的效率，取0.8為步距角；0.9把數(shù)據(jù)代入可求得：T20.00413因為我們?yōu)槊}沖當(dāng)量，0.01所設(shè)計的是用于鉆床的的工作臺電機(jī)主要是起帶動X,Y兩個方向的作用，故克服切削抗力加到電機(jī)軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩Tc很小可忽略不計。TTT,0.035270.004130.039N4m要求速度不高，根據(jù)廠家給出電aL2所以總的負(fù)載轉(zhuǎn)矩：機(jī)矩頻率性，選用金壇市四海電機(jī)電器廠的57BYG系列的57BYGH203步進(jìn)電機(jī)可滿足要參考/product/stepmotor/57BYGH/57BYGH.html電機(jī)的外觀及尺寸如下”：矩頻特性圖如下:按照這個的電機(jī)的矩頻特性圖在4000HZ時能和其他的一些參數(shù)符合我們設(shè)計所要求的條件。4）根據(jù)選定電機(jī)矩頻率特性計算加速性能從fs=500加速至f=6000脈沖的加速時間tJrJl()l)57.3(TcPl)式中t——為加速時間，t0.2sJr、Jl為轉(zhuǎn)子、負(fù)載的轉(zhuǎn)動慣量525242/"kg”2"2834kg210m為步距角；0.9TcpTcp、Tl電機(jī)最大平均轉(zhuǎn)矩、負(fù)載轉(zhuǎn)矩（nm）0.0394NmTCP0.8NmTl為起始加速時、加速終了時的頻率（HZ為起始加速時、加速終了時的頻率（HZ）。把數(shù)據(jù)代入上式可求得：t0.0112st0.2s由此可得所選擇的電機(jī)滿足快速特性說明慣量匹配合理。⑤電動機(jī)最大運(yùn)行