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四坐标激光加工系统设计(开题报告+说明书+装配图+外文文献) 第7页

更新时间:2010-5-31:  来源:毕业论文
四坐标激光加工系统设计(开题报告+说明书+装配图+外文文献) 第7页
2、电机选择

在确定驱动方式时,一般从输出功率与响应频率两个方面综合选择的。
步进电机是一种将电脉冲信号变为相应的直流位移或角位移的数字/模拟变换器。步进电机的角位移量和输入脉冲的个数严格成正比。在时间上与输入脉冲同步,因此只要控制输入脉冲的数量、频率和电机绕组的相序,即可获得所需转角的转速和转动方向。

2.1 宽调速直流伺服电机

宽调速直流伺服电机具有以下几个特点:
(1)电机输出力矩大。
(1) 电机过载力强。电机转子有槽,热容量大,因而热时间常数大,耐热性能好,可以过载几十分钟。
(2) 动态响应性能好。
(3) 底速运转平稳。
(4) 易于调速。

2.2 FANCU-BESK直流伺服电机

由北京数控设备厂生产的DC伺服电机FANCU-BESK毕业论文http://www.751com.cn/  论文网http://www.751com.cn/直流伺服电机是专门为机床的进给驱动而开发、设计的永磁型电机。对于进给驱动用伺服电机应有下述基本性能,诸如用在低速切割时的高转矩;为了快速响应具有瞬时的高转矩;为了快速移动而有足够高的速度;电机有大的热容量和极高的耐热性。总之,电机具有高的性能,小的尺寸和高可靠性。其特点如下:
     (1)高性能的铁氧体具有大的矫顽力和足够的厚度,使能承受高的峰值电流以满足快的加减速的要求。
     (2)大惯量的结构使在长期过载工作时具有大的热容量。
     (3)低速高转矩特性和大惯量结构,使得与机床进给丝杠直接连接有了可能。
     (4)仔细选择电刷材料和磁场的结构,使得在大的加速度状态下有好的换向、从而、在长时间内都能保持极高的可靠性。
     (5)200°C的绝缘系统保证电机在反复过载的工作条件下仍有长的寿命。
     (6)为了稳定的工作,具有足够大的惯量,对于每台机床不必逐个调整伺服单元。
     (7)精密的测速发电机直接装在电机轴上,保证了平滑旋转和稳定工作。
由上述可知直流伺服电机的优点比较突出,符合本次设计的加工系统的要求。特别是直流伺服电机与丝杠通过挠性联轴器直接联结,可简化结构,减少噪音,避免经过齿轮机构的传动而增加传动的间隙,提高机床刚度、定位精度和运行的平稳性。这些对于激光加工来说都比较重要。为了简化机械部分,减少变速机构,降低成本,提高机床精度和刚度本加工系统采用北京数控设备厂生产的DC伺服电机FANCU-BESK直流伺服电机。
3   联轴器的选择

联轴器是联接两轴或轴与回转件在传递运动和动力过程中一同回转而不脱开的装置。联轴器的选择主要考虑所需传递轴转速的高低、载荷的大小、被联接两部件的安装精度等、回转的平稳性、价格等,参考各类联轴器的特性,选择一种合用的联轴器类型。
挠性联轴器采用锥形夹紧环的销隙联轴器,可以使动力传递没有反向间隙,并产生接触压力以传递扭矩。为了能补偿同轴度及垂直度误差引起的憋劲现象,X轴和Y轴采用挠性联轴器,由于Z轴所受的扭矩并不大,同轴度及垂直度误差对系统影响不大,从体积及价格上考虑采用销隙联轴器。
4  丝杠的选择
采用滚珠丝杠螺母。
滚珠丝杠螺母传动的优点:
(1) 摩擦小,效率高。一般情况下他的机械效率在90%以上,约比滑动丝杠的传动效率高2~4倍。
(2) 由于是滚动摩擦,动、静摩擦系数相差小,无论是静止,还是高、低速时,摩擦扭矩几乎不变,因而灵敏度高,传动平稳。
(3) 磨损少,寿命长。
(4) 通过预紧,可消除轴向间隙,提高轴向刚度。
5   导轨选择
机床上的运动部件都是沿着它的床身、立柱、横梁等零件上的导轨而运动,导轨的功用概括为起导向和支承作用。因此,导轨的制造精度及其精度保持性对机床加工精度有着重要的影响。在设计导轨时应考虑以下问题:
(1)有一定的导向精度 
(2)有良好的精度保持性 
(3)有足够的刚度
(4)有良好的摩擦特性  
尽管滑动导轨有着摩擦因数大、磨损快、使用寿命短、低速容易产生爬行等缺点。但结构简单,工艺性好,便于保证精度、刚度,在低速均匀性及定位精度要求不高的机床中,仍然得到广泛地应用。固本系统采用滑动导轨进行支撑导向。
5.1 Y轴导轨的选择
由于Y轴承载的重量较大,精度要求高,对Y轴采用贴塑的窄式组合矩形导轨。

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