五、四坐标激光加工系统
本次毕业设计我所设计的题目是:
四坐标激光加工系统
设计的内容和基本要求是:
四坐标(X轴,Y轴,Z轴和转动台)要求两两联动,其定位精度为:+-0.05mm/300mm,重复定位精度:+-0.02mm,转台转速0~20转/分。
工作台左右行程: X轴:750mm;
Y轴:400mm;
Z轴:400mm;工件重500kg。
辣、系统方案设计
本系统借鉴了JCS-033数控激光加工系统的设计方法,在原加工系统的基础上做了很大的改进,特别是加装了数控转台,使其加工更灵活。在结合以前所学的知识的基础上,结合实际情况,本人采取了如下的设计方案:
1、控制方式选择
加工系统的定位精度与控制方式有关。
开环控制伺服系统没有位置检测装置,控制系统发出进给脉冲,通过伺服系统控制部件的移动,对移动部件的实际移动量不进行检测。由于没有检测反馈,其位移精度主要取决于步进电机和传动元件的累计误差。有误差也不能自动纠正。其定位精度一般可达+-0.01~0.03mm。且速度也有一定的限制。
闭环伺服系统有位置检测装置,其定位精度主要取决于检测反馈部件的误差,所以,闭环系统的可以得到很高的精度和速度。其定位精度可达+-0.001~0.003mm。在闭环系统中,机械系统也包括在位置反馈回路之内。因此,系统受机械固有频率、阻尼比和间隙等因素的影响,时常成为系统不稳定的因素,从而增加了系统设计和调试的难度。全闭环系统主要用于精度和速度较高和大型的加工中心系统中。
半闭环伺服系统是从传动链中间部位取出反馈信号,可在传动链的任何部位进行角位移的测量和反馈,测量角位移比测量线位移容易。在半闭环伺服系统中,只补偿回路内部传动链误差,其定位精度比全闭环的稍差,一般可达+-0.005~0.01mm。半闭环伺服系统的稳定性比闭环系统好,且结构比较简单,调整和文护也比较简单,广泛用于各种加工系统。
考虑到稳定性,以及定位精度要求:定位精度+-0.05mm/300mm,重复定位精度+-0.02mm.本激光加工系统采用半闭环伺服系统。
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