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贵州大学机电一体化课程设计说明书最终版

贵州大学机电一体化课程设计说明书最终版
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课程设计

设计题目:ZK5125C型立式数控钻床工作台设计

课程名称:机电一体化系统设计课程设计

学院:机械工程专业:机械设计制造及其自动化

姓名:学号:

年级:2013 任课教师:

2016年12月10日

贵州大学本科课程设计

诚信责任书

本人郑重声明:本人所呈交的课程论文(设计),是在导师的指导下独立进行研究所完成。课程论文(设计)中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等,均已明确注明出处。

特此声明。

论文(设计)作者签名:

日期:

???型立式数控钻床工作台设计

数据说明

第一章总体方案的确定

1.1机械传动部件的选择

1.1.1导轨副的选用:

要设计的X-Y 工作台是用来配套立式数控钻床使用,需要承重的载荷不大,无切削力(工作台移动中不作切削),设计数据所要求的脉冲当量较小、定位精度一般。因此,决定选用直线滚动导轨副,它具有摩擦系数小,不易爬行、传动效率高、结构紧凑、安装预紧方便等优点。

1.1.2丝杠螺母副的选用:

伺服电动机的旋转运动需要通过丝杠螺母副转换成直线运动,选择滚珠丝杠螺母副,滚珠丝杠螺母副的传动精度高、动态响应快、运转平稳、寿命长、效率高、预紧后可消除反向间隙。

第二章 机械传动部件的计算与选型

2.1导轨上移动部件的重量估算

2.1.1 Y 方向导轨上移动部件的重量估算

按照导轨上面的移动部件的重量进行估算。包括工件、夹具、工作平台、上层电动机、滚珠丝杠副、直线滚动导轨副、导轨座等,工件的最大质量为800kg ,重量为7840N ,根据参考资料上的实例可以看出,工作台尺寸为230mm ×230mm 的除去工件重量的总重量大约为500N ,ZK5125C 型立式数控钻床工作台的尺寸为650mm ×300mm ,大约为实例的2倍,也就是除去工件重量的总重量大约为500N ×2=1000N ,所以总的重量为7840N+1000N ≈9000N ,估计重量为9000N 。 2.1.2 钻削力的计算

设零件的加工方式为立式钻削,采用硬质合金立钻刀。工件的材料为碳钢。立钻时的钻削力计算公式为:

F F f K f d C F yF zF =(2-1)

式中:f F 为轴向力,单位为N ;F C 为轴向力系数;d 为钻头直径,单位为mm ;F z 为轴向力指数;f 为每钻进给量,单位为mm/r ;F y 为轴向力指数;F k 为修正系数。

600=F C ,mm d 50=,0.1=F Z ,r mm f /4.0=,7.0=F Y ,1=F K

从而求得:N

F f 5684125.0256007

.01

≈???=

2.1.3直线滚动导轨副的计算与选型

①滑块承受工作载荷max F 的计算及导轨型号的选取

工作载荷是影响直线导轨副使用寿命的重要因素。本例中的X-Y 工作台为水平布置,采用双导轨、四滑块的支撑形式。考虑最不利的情况,即垂直于台面的工作载荷全部由一

个滑块承担,则单滑块所受的最大垂直载荷为:

F G

F +=4

max (2-2)

式中:max F 为最大工作载荷;G 为移动部件的重量;F 为外加载荷。

N G 9000=,N F F f 5684==

从而求得:kN N F 934.7793456844

9000

max ≈=+=

根据工作载荷kN F 5.18max =,初选直线滚动导轨副的型号为KL 系列的JSA-LG35型,其额定动载荷kN C a 5.32=,额定静载荷kN C a 2.470=。

任务书上规定工作台面的尺寸为650mm ×300mm ,X-Y 方向的加工范围为700mm ×350mm ,考虑工作行程留有一定的余量,选取导轨的长度为:Y 方向为1080mm 。

②距离额定寿命L 的计算

上述选取的KL 系列的JSA-LG35型导轨的滚到硬度为60HRC ,工作温度不超过100℃,每根导轨上配有两只滑块,精度等级为4级,工作温度较低,载荷不大。

50)(

3

max

??=F C f f f f f L a W R C T H (2-3) 式中:L 为距离额定寿命,单位为km ;a C 为额定动载荷,单位为kN ;H f 为硬度系数;

F 为滑块上的工作载荷,单位为kN ;T f 为温度系数;C f 为接触系数;R f 为精度系数;

W f 为载荷系数。

0.1=H f ,0.1=T f ,81.0=C f ,5.1=W f ,9.0=R f ,5.32=a C ,934.7max =F 。

从而求得:km L 40050)934

.75.325.19.081.00.10.1(

3=?????=

大于期望值50km ,故距离额定寿命满足要求。 2.1.4滚珠丝杠螺母副的计算与选型

①最大工作载荷m F 的计算

根据任务书所说工作台移动中不作切削,所以滚动丝杠在运动中只需要克服滚动导轨的摩擦力。

G F m μ=(2-4)

式中:m F 为最大工作载荷;μ为滚动导轨的摩擦因数;G 为移动部件的总重量。

005.0=μ,N G 9000=

从而求得:N F m 459000005.0=?= ②最大动载荷Q F 的计算

设工作台的最快进给速度min /2000mm ,初选丝杠导程mm P h 5=,则此时丝杠转速

h

P v

n =

(2-5) 式中:n 为丝杠转速;v 为最快进给速度;h P 为丝杠导程。 从而求得:min /4005

2000

r n ==

。 6

01060nT

L =

(2-7) 式中:0L 为滚珠丝杠副的寿命;T 为使用寿命;n 为丝杠每分钟转速。 因为这个机床为数控机床,所以取h T 15000=,min /400r n =。

从而求得:3601015000

400606

0=??=

L 。 m H W Q F f f L F 30=(2-8)

式中:Q F 为最大动载荷;0L 为滚珠丝杠副的寿命;W f 为载荷系数;H f 为硬度系数;m F 为滚珠丝杠副的最大工作载荷。

3600=L ,2.1=W f ,0.1=H f ,N F m 45= 从而求得:N F Q 384450.12.13603=???=

③初选型号

根据计算出的最大动载荷和初选的丝杠导程,选择济宁博特精密丝杠制造有限公司生产的G 系列的2005-3型滚珠丝杠副,为内循环固定反向器但螺母式,其公称直径为20mm ,导程为5mm ,循环滚珠为3圈×1列,精度等级为5级,额定动载荷a C 为9309N ,大于

Q

F ,满足要求。

④传动效率η的计算

])

(arctan[

0d P h

πλ=(2-9) 式中:0d 为公称直径,h P 为导程,λ为丝杠螺旋升角。

mm P h 5=,mm d 200=。 从而求得,33420

14.35

arctan

'?=?=λ。

)

tan(tan ?λλ

η+=

(2-10)

式中:η为传动效率;λ为丝杠螺旋升角;?为摩擦角

334'?=λ,01'=? 从而求得,%4.96=η。

⑤刚度的验算

⑴X-Y 工作台上下两层滚珠丝杠副的支撑均采用“单推—单推”的方式,丝杠的两端各采用一对推力角接触轴承,面对面组配,因为Y 方向的行程为350mm ,考虑到安装和工作行程应该有一定的余量,所以左、右支撑的中心距离约为450mm ;钢的弹性模量

MPa E 5101.2?=;查表得,滚珠直径mm D w 175.3=,丝杠底径mm d 2.162=,丝杠截面

积4

2

2d S π=

(2-11)

式中,S 为丝杠截面积;2d 为丝杠底径。

从而求得:32

12.2064

2.1614.3mm S =?=

。 丝杠在工作载荷m F 作用下产生的拉/压变形量

ES

a

F m =

1δ(2-12) 式中,1δ为变形量;m F 为工作载荷。 从而求得,mm 4

5

110681.412

.206101.245045-?=???=δ ⑵根据公式

30

-=

w

D d Z π(2-13)

式中,0d 为丝杠的公称直径;w D 为滚珠直径;Z 为单圈滚珠数。

mm d 200=,mm D w 175.3=。

从而求得:173175

.320

14.3=-?=

Z ;

该型号丝杠为单螺母,滚珠的圈数×列数为3×1,代入公式:∑Z =Z×圈数×列数,得滚珠总数量∑Z =45个,丝杠预紧时,取轴向预紧力

3

1m

Y F F =

(2-14) 式中,1Y F 为轴向预紧力;m F 为工作载荷。

从而求得,N F Y 153

45

1==

。 求滚珠与螺纹滚道之间的接触变形,因为丝杠有预紧力

3

2210

/100013

.0∑

=Z F D F YT w m

δ(2-15)

式中,2δ为滚珠与螺纹滚道之间的接触变形;m F 为工作载荷;w D 为滚珠直径;∑

Z 为滚珠总数量;YJ F 为预紧力。 从而求得:(

)

mm 43

2210746.210

4515175.31045

0013.0-?=?

???

=δ。

因为丝杠有预紧力,且为轴向力的1/3,所以实际变形量可减少一半,取

mm 4210873.1-?=δ。

⑶将以上算出的1δ和2δ带入21δδδ+=∑,求得丝杠的总变形量(对应跨度为550mm )

m μδ6554.010873.110681.444=?+?=--∑

本任务中,在Y 方向,丝杠的有效行程为350mm ,由表中可知,5级精度滚珠丝杠有效行程在315mm —400mm 时,行程偏差允许达到25m μ,可见丝杠刚度足够。 ⑥压杆稳定性校核

2

2Ka

EI

f F k k π=(2-16) 式中,k F 为临界载荷;k f 为丝杠支撑系数;K 为压杆稳定安全系数;a 为滚珠丝杠两端支撑间的距离;I 为界面惯性矩。

1=k f ,3=K ,mm a 450=,444

217.3379642.1614.364mm d I =?==π,5101.2?=E 。 从而求得,N F k 1152450

317

.3379101.214.314.312

5=??????=,远远大于,N F m 55=,故丝杠不会失稳。

综上所述,初选的滚珠丝杠副满足使用要求。 2.1.5步进电动机减速箱的选用

首先假设传动比为1,因为这样能够简化结构,增加可靠性,提高传动效率。

δα360h P i =(2-17) 式中,i 为传动比;α为初选电机的步距角;h P 为滚珠丝杠的导程;δ为脉冲当量。 假设让1=i ,从而求α步距角的值。

01

.036051??=α解出了:?=72.0α。 2.1.6步进电动机的计算与选型 ①总转动惯量总J 的求解

总J 主要包括电动机转子的转动惯量,减速装置,滚珠丝杠以及移动部件等折算到电动机转轴上的转动惯量。因为传动比为1,所以没有减速装置,即移动部件丝杠转子总J J J J ++= ⑴丝杠J 的求解:

23

44

022555.032

1085.745214.33222cm kg l d r v mr J ?=????==?==-ρπρ丝杠

式中,0d 为丝杠的公称直径;l 为丝杠的长度;ρ为密度。 ⑵移动部件J 的求解

2

)2(

π

h P M J =移动部件 式中,M 为Y 以上的总质量,h P 为导程。

kg g G M 9188

.99000≈==

,cm P h 5.0=。 从而求得,22

01.6)14

.325.0(918cm kg J ?=??=移动部件。

⑶转子J 的求解

初步选择为SS2402E14A ,步距角为?72.0,转动惯量为28.2cm kg ? 则2365.9555.001.68.2cm kg J J J J ?=++=++=移动部件丝杠转子总 ②计算加在步进电机转轴上的等效负载转矩eq

T

分快速空载启动和承受最大工作载荷两种情况进行计算

1)快速空载启动时电动机转轴所承受的T eq 1,包括三部分:一部分是快速空载启动时折算到电动机转轴上的最大加速转矩T a max ;一部分是移动部件运动时折算到电动机转轴上的摩擦转矩T f ;还有一部分是滚珠丝杠预紧后折算到电动机转轴上的附加摩擦转矩T 0。因为滚珠丝杠副传动效率很高,根据式(4-12),可知T 0相对于T eq 1和T a max 很小,可以忽略不计。则有:T eq 1=T a max +T f

最大加速转矩T a max

=

ηπ

1

602?

t

n J n

m

eq

式中n m ——对应空载最快移动速度的步进电动机最高转速,单位为min

r

t

a

——步进电动机由静止到加速至n m 转速所需的时间,单位为s

其中: δ

α

360max v n m =

式中 v max ——空载最快移动速度,任务书指定为2000min

m m

α——步进电动机步距角,预选电动机为?72.0

δ——脉冲当量,为0.01pulse

mm

算得n m =400min

r

设步进电动机由静止到加速至n m 转速所需时间t n =0.5s ,传动链总效率为7.0=η

则求得:m N m N T a ?≈??????=

-11.07

.05.060400

10365.924max π 由式(4-10)可知,移动部件运动时,折算到电动机转轴上的摩擦力矩为:

i

P G F h

z f

T

πημ2)(+=

,式中 μ——导轨的摩擦因数,滚动导轨取0.005;

F

x

——垂直方向的铣削力,空载时取0;

η——传动链总效率,取0.7。

可得:m N m N T f ?≈????+?=

051.01

7.02005

.0)90000(005.0π

最后求得快速空载启动时电动机转轴所承受的负载转矩T eq 1=T a max +T f =0.16m N ? 2)最大工作负载状态下电动机转轴所承受的负载转矩T eq 2,也包括三部分:一部分是折算到电动机转轴上的最大工作负载转矩T t ;一部分是移动部件运动时折算到电动机转轴上的摩擦转矩T f ;还有一部分是滚珠丝杠预紧后折算到电动机转轴上的附加摩擦力矩T 0,T 0相对于T t 和T f 很小,可以忽略不计。则有:T eq 2=T t +T f

因为钻床没有轴向力,所以只计算垂直方向承受最大工作负载(F m =45N)的情况下,移动运动部件运动时折算到电动机转轴上的摩擦转矩:

T

eq 2

=

m N i G P F T

h m f

?≈???+?=+=051.01

7.02005.0)900045(005.02)(ππημ

经过上述计算后,得到加在步进电动机转轴上的最大等效负载转矩应为:

{}

m N T T T eq eq eq

?==16.0,max 21

3)步进电动机最大静转矩的选定 考虑到步进电动机的驱动电源受电网电压影响较

大,当输入电压降低时,其输出转矩会下降,可能造成,丢步,甚至堵转。因此,根据

T

eq

来选择步进电动机的最大静转矩时,需要考虑安全系数。取安全系数K=4,则步进

电动机的最大静转矩应满足:m N T T eq j ?=?=≥64.016.044max 。根据所选SS2402E14A 型电动机,可知该电动机最大静转矩为0.83m N ?,满足要求。 (4)步进电动机的性能校核

1)最快工进速度时电动机输出转矩校核 任务书给定工作台最快移动速度为

v t max =2000min m m ,脉冲当量为p u l s e mm 01.0=δ。由此可得f

t m a x =()Hz ???????01.0602000Hz 3333≈。根据所选SS2402E14A 型电动机,可知该电动机

输出转矩大于工作转矩。

2)起动频率的计算 一直电动机转轴上的总转动惯量2365.9cm kg J eq ?=,电动机转子的转动惯量

2

8.2cm kg J m

?=,电动机空载时起动频率Hz f q 1800=。则可求得:

Hz J J f f m

eq

q t 8641=+

=

上式说明,要想保证步进电动机起步时不失步,任何时候的启动频率都必须小于864Hz 。则所选的SS2402E14A 型电动机,完全满足设计要求。

固废课程设计:垃圾填埋场课程设计

Content 前言 (1) 1、绪论 (3) 1.1生活垃圾概述 (3) 1.2生活垃圾处理与处置方法 (4) 2、工程概况 (5) 2.1工艺选择 (5) 2.2项目设计原始资料 (6) 2.3项目设计要求 (8) 3、填埋场的选址 (8) 3.1场址禁设地区 (8) 3.2选址条件 (9) 3.3场址比选与场址确定 (9) 3.4地址的选定与所需的容积 (10) 4.填埋场的地基与防渗 (12) 4.1防渗工程 (12) 4.2水平防渗 (12) 4.3垂直防渗 (16) 5. 渗滤液的产生及收集处理 (18) 5.1垃圾渗滤液概念和来源 (18) 5.2垃圾渗滤液的水质特征 (18) 5.3渗滤液收集系统 (19)

5.4渗滤液产生量的计算 (19) 5.5工艺选择 (21) 6、填埋气体收集导排及利用 (21) 6.1填埋场封场系统设计 (21) 7、填埋作业设备选择 (22) 7.1推土摊铺设备的选择 (22) 7.2压实设备的选择 (22) 7.3取土设备的选择 (23) 7.4喷药和洒水设备的原则 (23) 7.5其他设备的选择 (23) 8、封场工程 (24) 8.1填埋场的封场系统设计 (24) 8.2填埋场封场后的土地回用 (25) 9、环境保护与检测 (26) 附图 (27)

前言 一、设计目的 进一步加强对固体废物固体废物处理与处置课程的认识,通过工程设计训练,强化课堂知识,培养解决复杂工程问题的能力。 二、设计内容 1、城市生活垃圾填埋场的场址选择和总体设计(填埋区库区场底工艺平面布置图、库区堆填规划平面布置图); 2、填埋场防渗系统设计(包括场底防渗结构布置图、库底与边坡防渗结构布置图、边坡锚固平台处防渗结构布置图、库区周边锚固沟处防渗结构布置图,封场); 3、垃圾渗滤液处理系统设计(包括工艺流程选择、主要构筑物尺寸、主要设备选型)。 三、设计条件 1、设计题目:阳江市600吨/天城市生活垃圾卫生填埋场主体设计 2、原始数据及操作条件要求:规划用地总面积247400平方米,填埋高度45米。 四、主要工作内容 1、城市生活垃圾填埋场的场址选择和总体设计; 2、填埋场防渗系统设计; 3、垃圾渗滤液处理系统设计; 4、绘制符合规范的工程图; 5、编制课程设计说明书。

机电课程设计XY数控进给工作台设计

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目录 第一章课程设计的目的、意义及要求 (4) 第一节课程设计的目的、意义 (4) 第二节课程设计的要求 (4) 第二章课程设计的内容 (5) 第一节课程设计的内容 (5) 第二节课程设计的内容 (5) 第四章数控系统总体方案的确定 (6) 第五章机械部分设计 (7) 第一节工作台外形尺寸及重量初步估算 (7) 第二节滚动导轨副的计算、选择 (8) 第三节滚珠丝杠计算、选择 (10) 第四节直流伺服电机的计算选择 (12) 第五节联轴器计算、设计 (14) 第六节限位开关的选择 (15) 第七节光电编码器的选择 (15) 第六章机床数控系统硬件电路设计 (15) 第一节设计内容 (17) 第二节设计步骤························

机电一体化课程设计报告书

机电一体化综合课程设计 《机电一体化课程设计任务书》普通格式 一.课程设计的目的 本次设计是机电一体化和计算机控制课程结束之后进行的一个重要的综合性、实践性教学环节,课程设计的基本目的是: 1、掌握机电一体化系统的设计过程和方法,包括参数的选择、传动设计、零件计算、结构设计、计算机控制等培养系统分析及设计的能力。 2、综合应用过去所学的理论知识,提高联系实际和综合分析的能力,进一步巩固、加深和拓宽所学的知识。

3、训练和提高设计的基本技能,如计算,绘图,运用设计资料、标准和规,编写技术文件(说明书)等。 二.设计任务及要求 设计题目:车辆出入库单片机自动控制系统 1.设计容包括:总体设计,机械系统的设计与计算,计算机控制系统设计,编写设计计算说明书; 2.课题容简介或设计要求:编制一个用单片机控制的车辆出入库管理控制程序,控制要求如下:1)入库车辆前进时,经过1# → 2#传感器后计数器加1,后退时经过2# → 1#传感器后计数器减1,单经过一个传感器则计数器不动作。2)出库车辆前进时经过2# → 1#传感器后计数器减1,后退时经过1# → 2#传感器后计数器加1,单经过一个传感器则计数器不动作。3)设计一个由两位数码管及相应的辅助元件组成的显示电路,显示车库车辆的实际数量。 3.机械部分的设计: 4.计算机控制的设计:设计显示电路图,并按图连接。画出单片机接线图,并按图接线。编制控制程序。 摘要 本次设计车辆出入库单片机自动控制系统的基本功能和设计思路,根据给定的条件,综合运用所学的基本理论、基本知识和相关的机械和电子方面的知识,完成车辆入库自动控制,并画好元器件的连接图,其中包括装置的原理方案构思和拟定;原理方案的实现,设计计算与说明。 车辆出入库单片机自动控制系统对我们生活很贴近,一个很实用的系统,可以有效地帮助我们管理车库,再加上如果用单片机来实现的话成本低,很实用,这是一个很有意义的设计。车辆入库单片机自动控制系统的难点在于,如何控制

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数控加工课程设计说明书

南昌航空大学 《数控加工工艺与编程》 课程设计说明书 学院:航空制造工程学院 专业:机械设计制造及其自动化 课程名称:《数控加工工艺与编程》课程设计 学生姓名:王瑞祥学号:12031335 设计题目:复杂阶梯轴的数控加工工艺与编程设计 起迄日期:2015年11月9日~11月13日 指导教师:于斐 上交资料要求:1、电子文档:零件的模型与工程图文档、NC 文件、设计说明书word稿等 2、设计说明书纸质打印稿等(与电子档相同)

课程设计任务书 1.设计目的: 本课程设计是《CAM 技术与应用》课程配套的实践性教学环节,要求学生在学完该课程后,结合前期所学相关知识,通过查阅资料、设计某中等复杂程度零件的机械加工工艺过程,并重点熟悉其中数控加工自动编程与应用的内容。通过设计使学生掌握零件的建模、工程图与数控编程的设计方法,并撰写设计说明书,达到一次综合数控加工工艺与编程的训练目的。 2.设计内容与要求(包括原始数据、技术参数、设计要求等): 2.1原始数据:教师指定或学生自行设计一个中等复杂程度的含有数控加工要求 的零件(零件结构要求包含 UG 中不少于两种不同类别的加工方式:即零件结构中包含普通加工机床不便或不能加工的几何结构特征,并至少用到 UG 中的平面铣、型腔铣、固定轴轮廓铣、孔或孔系加工、车削加工中的两种加工方法),并完成其三维建模与工程图设计工作。 2.2技术要求:数控加工的内容是基于三轴数控铣床或加工中心或二轴数控车床 加工为主,按照单件小批量生产纲领,默认为典型材料 45 钢(允许指定其他材料)。 2.3设计要求:设计要求完成以下工作: 1)零件三维建模与工程图设计。 2)零件的加工工艺过程设计。(允许在设计说明数中完成) 3)基于 UG 的数控加工编程设计(包括:工件坐标系与毛坯的设定,刀具的设定,加工方法的设定(粗、半精和精加工等),编程过程中的相关参数设定,生成数控加工轨迹并分析,加工模拟的仿真,后处理生成 N 加工代码。)4)撰写设计说明书。(设计说明书要求采用图文并茂的方式描述设计过程、相关参数的设定分析与选值说明,刀路轨迹和比较、分析与说明,NC 代码的必要说明等) 3.成绩评定: 成绩:指导教师签名: 评语: 摘要

机电一体化课程设计报告

机电一体化系统设计基础 课程设计报告 专业:机械电子工程 班级:机电0811 学号: 2008716022 姓名:陈智建 指导教师:刘云、柯江岩 2012 年 1 月 13 日

目录 第一节绪论 (3) 1.1课程设计目的意义 (3) 1.2课程设计任务描述 (3) 1.3数控铣床的性能指标设计要求 (3) 第二节总体方案设计 (4) 2.1主轴驱动系统设计方案 (4) 2.2 X/Y/Z轴控制系统方案设计 (4) 2.3电气系统设计方案 (4) 第三节传动系统设计 (5) 3.1主轴传动系统的设计 (5) 3.1.1主轴电机选择 (5) 3.1.2变频器的选择 (5) 3.1.3主轴传动系统设计 (5) 3.2伺服驱动系统设计 (6) 3.2.1伺服传动机构设计 (6) 3.2.2伺服电机选择 (6) 3.2.3 滚珠丝杠的选择 (6) 3.2.4滚珠丝杠支承的选择 (8) 3.3设计验算校核 (8) 3.3.1惯量匹配验算 (8) 3.3.2伺服电机负载能力校验 (9) 3.3.3系统的刚度计算 (9) 3.3.4固有频率计算 (10) 3.3.5死区误差计算 (11) 3.3.6系统刚度变化引起的定位误差计算 (11) 第四节电气系统设计 (12) 第五节总结 (15) 参考文献 (15) 附:6张系统框图和元器件图

第一节绪论 1.1课程设计目的意义 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机械电子工程专业的课程设计,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。 1.2课程设计任务描述 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。 1.3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。

机电一体化系统课程设计报告

机电一体化系统课程设计 设计说明书 设计题目:X-Y数控工作台机电系统设计 院校: 班级: 姓名: 学号: 2011年 12 月 24 日

目录 机电一体化系统设计课程设计任务书1.总体方案 1.1导轨副的选用 1.2 丝杆螺母副的选用 1.3 减速装置的选用 1.4 伺服电动机的选用 1.5 检测装置的选用 2.控制系统的设计 3.机械传动部件的计算与选型 3.1导轨上移动部件的重量估算 3.2铣削力的计算 3.3直线滚动导轨副的计算与选型 3.4滚珠丝杠螺母副的计算与选型 3.5步进电动机减速箱的选用 3.6步进电动机的计算与选型 3.7增量式旋转编码器的选用 4.工作台机械装配图的绘制 5.工作台控制系统的设计 6.步进电动机驱动电源的选用 7.设计总结 参考文献 [1]张建民.《机电一体化系统设计》第三版.高等教育出版社 [2]尹志强.《系统设计课程设计指导书》.机械工业出版社

设 计 计 算 与 说 明 主要结果 设计任务: 题目:X-Y 数控工作台机电系统设计 任务:设计一种供立式数控铣床使用的X-Y 数控工作台,主要参数如下: 1)立铣刀最大直径d=15mm ; 2)立铣刀齿数Z=3; 3)最大铣削宽度mm a e 15=; 4)最大背吃刀量mm a p 8=; 5)加工材料为碳钢; 6)X 、Y 方向的脉冲当量mm y x 005.0==δδ/脉冲; 7)X 、Y 方向的定位精度均为mm 01.0±; 8)工作台导轨长度为1260mm ; 9)工作台空载最快移动速度min /3000mm v v y x ==; 10)工作台进给最快移动速度min /400max max mm v v f y f x ==; 11)移动部件总重量为800N ; 12)丝杆有效行程为920mm 。 一、总体方案的确定 1 机械传动部件的选择 1.1导轨副的选用 要设计的X-Y 工作台是用来配套轻型的立式数控铣床的,需要承受的载荷不大,但脉冲当量小、定位精度高,因此,决定选用直线滚动导轨副,它具有摩擦系数小、不易爬行、传动效率高、结构紧凑、安装预紧方便等优点。 1.2丝杆螺母副的选用 伺服电动机的旋转运动需要通过丝杆螺母副转换成直线运动,要满足0.005mm 的脉冲当量mm 01.0±和的定位精度,滑动滑动丝杆副无能为力,只有选用滚珠丝杆副才能达到。滚珠丝杆副的传动精度高、动态响应快、运转平稳、寿命长、效率高,预紧后可消除反向间隙。 1.3减速装置的选用 选择了步进电动机和滚珠丝杆副以后,为了圆整脉冲当量,放大电动机的输出转矩,降低运动部件折算到电动机转轴上的转动惯量,可能需要减速装置,且应有消

垃圾填埋场课程设计报告书

《固体废物处理与利用》 课程设计 ————垃圾填埋场设计 (45万人口) 院系:生化工程系 学生:朱会朱婷婷 专业:环境监测与治理技术 班级: 09 环监(2)班 学号:0905010239 0905010240 指导老师:于卫东

前言 随着城市的发展,城市人口激增,生活垃圾产生量呈迅速上升趋势,为解决堆放问题,筹建一座垃圾卫生填埋场,主要用于填埋生活垃圾,采用厌氧填埋。其结构简单,操作方便,工程造价低,可回收甲烷等气体,故设计厌填埋方式。 对产生的滤液采用厌氧+MBR+纳滤等工艺,处理后确保出水达标,还能适应不同季节,年份渗滤液浓度波动,工艺流程简单,占地少运行维护费用低,自动控制程度高,对气体进行收集,用于发电或供热。通过卫生填埋实现城市生活垃圾的减量化,无害化,以改善市环境质量现状,快速现代化进程。 某地区垃圾填埋场

目录 1.概论 1.1设计背景…………………………………………………………………… 1.1.城市生活垃圾 1.1.1生活垃圾的定义…………………………………………………………………… 1.1.2生活垃圾的组成………………………………………………………… 1.1.3生活垃圾处理的主要特点……………………………………………… 1.1.4城市垃圾处理概论………………………………………………………………… 1.1.5城市垃圾成份…………………………………………………………… 1.1.6城市垃圾处理存在的问题……………………………………………… 1.2.垃圾卫生填埋 1.2.1垃圾卫生填埋的定义……………………………………………………………… 1.2.2垃圾卫生填埋的容……………………………………………………………… 1.2.3垃圾填埋场的分类………………………………………………………………… 1.2.4垃圾卫生填埋场的选址…………………………………………………………… 1.3填埋场的防渗 1.3.1垃圾卫生填埋场的防渗系统……………………………………………………… 1.3.2渗滤液的产生与污染控制………………………………………………………… 1.3.3渗滤液的处理系统………………………………………………………………… 1.4垃圾填埋气及其利用 1.4.1垃圾填埋气的特点………………………………………………………………… 1.4.2填埋气体的利用…………………………………………………………………… 1.5垃圾卫生填埋场的运行管理 1.5.1拉圾卫生填埋场运行前的准备……………………………………………… 1.5.2垃圾填埋操作……………………………………………………………………… 1.5.3垃圾填埋辅助工程………………………………………………………………… 1.5.4垃圾填埋设备……………………………………………………………… 1.6垃圾卫生填埋场的封场及封场后维护……………………………………… 1.6.1填埋场封场………………………………………………………………………… 1.6.2填埋场封场后的维护……………………………………………………………… 1.6.3防洪、导排系统………………………………………………………………………总结及建议 1.7设计规与注意事项 1.8结论及建议 1.9参考文献 总体设计 2.1总体设计……………………………………………………………………… 2.2.1服务人口……………………………………………………………………………… 2.2.2人均垃圾日产生率……………………………………………………………………

贵州大学 单片机

课程设计 课程名称数字式同期装置 学院:电气工程学院专业:电自姓名:学号: 班级:指导教师: 年月日

单片机课程设计任务书 一、设计目的与要求 运用所学单片机原理与接口技术、电路原理、电子技术、自动控制原理知识、电力电子技术,结合电机学、电力系统运行、电力系统自动装置等方面的专业知识,设计出一台以8096系列为核心的数字式准同期装置,发电机及电网电压信号经二次互感器降压后,实现交流采样,并完成数据处理;同时完成控制信号输出、键盘及显示电路等各部分的软、硬件设计。 本设计要求学生能熟悉并掌握单片机应用系统的软、硬件设计的工作方法、工作内容、工作步骤;并锻炼学生基本技能的训练。例如:组成系统、编程、调试、绘图等,以达到培养学生理论联系实际、提高动手和分析、解决问题能力的目的。 数字式同期装置要求: 1)同期条件满足时,能迅速发出合闸信号,无冲击电流; 2)能提供增减速、增减励磁信号指示灯; 3)由LCD显示发电机和电网的电压与频率。 二、课程设计应完成的工作 1)硬件部分包括前置信号处理单元(交流采样、放大器、滤波器等)、A/D 转换、显示、键盘、电源等; 2)软件部分包括A/D转换、数字信号处理、显示等; 3)用专业软件画出系统的硬件电路结构图和软件程序流程框图; 4)系统软件程序的编写与调试; 5)撰写设计说明书一份(不少于10000字),阐述系统的工作原理和软、硬件设计方法,重点阐述系统组成框图、硬件原理设计、资源分配和软件程序流程图等;说明书应包括封面、任务书、目录、摘要、正文、参考文献(资料)等内容,以及硬件电路结构图和软件程序清单等材料。

目录 摘要 (1) 前言 (2) 第一章数字式准同期装置的概述 (3) 1.1 并列操作的意义 (3) 1.2 同步发电机并列合闸条件 (3) 1.3 数字式准同期装置的硬件原理 (3) 第二章数字式准同期总体设计 (5) 2.1 整体硬件框图 (5) 第三章数字式准同期装置的实现 (6) 3.1 降压滤波模块 (6) 3.2 交流采样模块 (7) 3.3 整形电路模块 (9) 3.4 A/D转换模块 (10) 3.5 相角差检测模块 (11) 3.6 显示模块 (12) 3.7 信号指示灯模块 (14) 3.8 MCS单片机 (14) 3.9 译码器 (16) 3.10 存储模块 (17)

数控机床课程设计说明书

目录 1、前言 (2) 2、控制系统硬件的基本组成 (2) 2.1系统扩展 (2) 2.1.1 8031芯片引脚 (3) 2.1.2 数据存储器的扩展 (6) 2.1.3 数据存储器的扩展 (7) 3、控制系统软件的组成及结构 (9) 3.1 监控程序 (10) 3.1.1 系统初始化 (10) 3.1.2 命令处理循环 (10) 3.1.3 零件加工程序(或作业程序)的输入和编辑 (10) 3.1.4 指令分析执行 (10) 3.1.5 系统自检 (11) 3.2 数控机床控制系统软件的结构 (11) 3.2.1 子程序结构 (12) 3.2.2 主程序加中断程序结构 (12) 3.2.3 中断程序结构 (12) 4 、心会得体 (13) 5 、参考文献 (14)

1 、前言 数控车床又称数字控制(Numbercal control,简称NC)机床。它是基于数字控制的,采用了数控技术,是一个装有程序控制系统的机床。它是由主机,CNC,驱动装置,数控机床的辅助装置,编程机及其他一些附属设备所组成。数控机床控制系统的作用是使数控机床机械系统在程序的控制下自动完成预定的工作,是数控机床的主要组成部分。 2、控制系统硬件的基本组成 数控机床控制系统由硬件系统和软件系统两大部分组成。控制系统在使用中的控制对象各不相同,但其硬件的基本组成是一致的。控制系统的硬件基本组成框图如图1所示。 图1 控制系统硬件基本组成框图 在图1中,如果控制系统是开环控制系统,则没有反馈回路,不带检测装置。 以单片机为核心的控制系统大多采用MCS-51系列单片机中的8031芯片单片机,经过扩展存储器、接口和面板操作开关等,组成功能较完善、抗干扰性能较强的控制系统。 2.1系统扩展 以8031单片机为核心的控制系统必须扩展程序存储器,用以存放程序。同时,单片机内部的数据存储器容量较小,不能满足实际需要,还要扩展数据存储

机电一体化课程设计报告

机电一体化课程设计报 告

机电一体化系统设计基础 课程设计报告 专业:机械电子工程 班级:机电0811 学号: 2008716022 姓名:陈智建 指导教师:刘云、柯江岩 2012 年 1 月 13 日

目录 第一节绪论 (4) 1.1课程设计目的意义 (4) 1.2课程设计任务描述 (4) 1.3数控铣床的性能指标设计要求 (4) 第二节总体方案设计 (5) 2.1主轴驱动系统设计方案 (5) 2.2 X/Y/Z轴控制系统方案设计 (5) 2.3电气系统设计方案 (5) 第三节传动系统设计 (6) 3.1主轴传动系统的设计 (6) 3.1.1主轴电机选择 (6) 3.1.2变频器的选择 (6) 3.1.3主轴传动系统设计 (6) 3.2伺服驱动系统设计 (7) 3.2.1伺服传动机构设计 (7) 3.2.2伺服电机选择 (7) 3.2.3 滚珠丝杠的选择 (8) 3.2.4滚珠丝杠支承的选择 (9) 3.3设计验算校核 (9) 3.3.1惯量匹配验算 (9) 3.3.2伺服电机负载能力校验 (10) 3.3.3系统的刚度计算 (11) 3.3.4固有频率计算 (11) 3.3.5死区误差计算 (12) 3.3.6系统刚度变化引起的定位误差计算 (12) 第四节电气系统设计 (13) 后附6张系统框图和元器件图。 (15) 第五节心得体会 (16) 参考文献 (17)

第一节绪论 1.1课程设计目的意义 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机械电子工程专业的课程设计,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。 1.2课程设计任务描述 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。 1.3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

固废课设垃圾填埋场设计

固废课设垃圾填埋场设 计 集团标准化工作小组 [Q8QX9QT-X8QQB8Q8-NQ8QJ8-M8QMN]

1.选址和计算 填埋场的选址总原则是应以合理的技术、经济方案,尽量少的投资,达到最理想的经济效益,实现保护环境的目的。必须加以考虑的因素有:运输距离、场址限制条件、可以使用的土地容积、入场道路、地形和土壤条件、气候、地表和水文条件、当地环境条件以及填埋场封场后场地是否可被利用。 (1)运输距离:运输距离是选择填埋场地的重要因素,对废物管理系统起着重要作用。尽管运输距离越短越好,但也要综合考虑其他各个因素。 (2)场址限制条件:场址至少应位于居民区1km(参照德国标准)以外或更远。 (3)可用土地面积:填埋场场地应选择具有充足的可使用面积的地方,以利于满足废物综合处理长远发展规划的需要,应有利于二期工程或其他后续工程兴建使用。尽管没有填埋场大小的法律规定,填埋场地也要有足够的使用面积,包括一个适当大小的缓冲带,并且一个场地至少要运行五年。 (4)出入场地道路:由于通常适合填埋场的场地不再城市已建的道路附近,因此,建设出入填埋场的道路和使用长距离的运输车成为填埋场选址的重要因素。 (5)地形、地貌及土壤条件:不宜选址在地形坡度起伏变化大的地方和低洼汇水处,原则上的地形的自然坡度不应大于5%。 (6)气候条件:填埋场场址的选择应考虑在温和季节的主导风向。 (7)地表水水文:所选场地必须在百年一遇的地表水域的洪水标高泛滥区或最大洪泛区之外,或应在可预见的未来建设水库或人工蓄水淹没和保护区之外。填埋场的场地必须是位于饮用水保护区、水体和洪水区之外,并且必须在春潮区之外、泥炭沉积超过1m 的沼泽区之外。还应建在地下水位以上。最佳的填埋场场址位置是在封闭的流域内,这对地下水资源造成的风险最小。 (8)地质和水文地质条件:场址应选在渗透性弱的松散岩层基础上,天然地层的渗透性系数最好能达到10-8m/s以下,并具有一定厚度。 (9)但地环境条件:填埋场场地位置选择,应在城市工农发展规划区、风景规划区、自然保护区之外;印在供水水源保护区和供水远景规划区之外;应具备较有利交通条件。 (10)地方公众:可通过自发的协议来达到,也可在废物处理合同中加以规定。 选址的程序 (1)资料搜集 (2)野外勘探 (3)预选场地的社会、经济和法律条件调查 (4)预选场地可行性研究报告 (5)预选场地的初堪工作 (6)预选场地的综合地质条件评价技术报告 (7)工程勘察阶段 地址的选定与所需容积 目前该城市人口70万,人口增长率%,垃圾填埋场服务年限为20年,覆土与垃圾压实之比为1:5,填埋高度为10m,地上3m,地下7m,取W为0.6kg/d*人,垃圾增长速率%。该地区主导风向为西北风,因此生活和管理设施宜集中布置并处于夏季主导风向的上风向,即垃圾填埋场的西北角,以减少对人们的影响。 每年所需的场地体积为: 第n年人口=70*(1+)n 单位:万

数控技术课程设计

目录 1前言 (1) 2设计任务与内容 (1) 3设计步骤 (1) 3.1数控车床加工零件 (1) 3.1.1零件结构工艺分析、毛坯及加工定位基准的确定 (1) 3.1.2加工方案 (2) 3.1.3选择机床设备 (2) 3.1.4选择刀具 (2) 3.1.5确定切削用量 (3) 3.1.6数控加工工序卡片 (3) 3.1.7确定工件坐标系、对刀点和换刀点 (3) 3.1.8编写程序 (4) 3.1.9加工程序仿真.....................................................错误!未定义书签。 3.2数控铣床加工零件 (5) 3.2.1零件结构工艺分析、毛坯及加工定位基准的确定 (5) 3.2.2加工方案 (5) 3.2.3选择机床设备 (5) 3.2.4选择刀具 (5) 3.2.5确定切削用量 (6) 3.2.6数控加工工序卡片 (6) 3.2.7确定工件坐标系、对刀点 (6) 3.2.8编写程序 (6) 3.2.9加工程序仿真.....................................................错误!未定义书签。 4.结语 (8) 5 参考文献 (9)

1前言 数控技术课程设计是高等院校机械专业类各专业实践性很强的,重要的课程设计。针对各用人单位对大学毕业生人才技能需要,对于工科专业的大学生,在培养过程中学生应该自主加强自己的实践动手能力。数控技术课程设计其主要的研究对象有两个:一个是关于轨迹控制装置的设计,另一个是关于顺序控制装置的设计。通过课程设计将学生能够紧密结合生产实际,机械电子有机结合,是学生通过课程设计初步掌握改造一般车床,设计数控机床的方法与步骤,为学生在今后的工作打下良好的基础。 设计目的 1,加强数控机床结构设计的模块化训练 2加强数控机床功能部件的选型与设计计算的训练 3坚强数控机床的整机设计中应该把握的主要问题的训练 2设计任务与内容 分别用关数控车床和铣床加工各加工一个零件: 零件(1)零件(2) 3设计步骤 3.1数控车床加工零件 工件毛胚的材料为尼龙棒,编写程序并加工成工件。 3.1.1零件结构工艺分析、毛坯及加工定位基准的确定 (1)零件图的分析

机电一体化系统综合课程设计说明书

机电一体化系统课程设计 X-Y数控工作台设计说明书 学校名称:湖北文理学院 班级学号:2013279129 学生姓名:张亮 班级:机电1321 2015年11月

一、总体方案设计 1.1 设计任务 设计一个数控X-Y工作台及其控制系统。该工作台可用于铣床上坐标孔的加工和腊摸、塑料、铝合金零件的二维曲线加工,重复定位精度为±0.01mm,定位精度为0.025mm。 设计参数如下:负载重量G=150N;台面尺寸C×B×H=145mm ×160mm×12mm;底座外形尺寸C1×B1×H1=210mm×220mm×140mm;最大长度L=388mm;工作台加工范围X=55mm,Y=50mm;工作台最大快移速度为1m/min。 1.2 总体方案确定 (1)系统的运动方式及伺服系统 由于工件在移动的过程中没有进行切削,故应用点位控制系统。定位方式采用增量坐标控制。为了简化结构,降低成本,采用步进电机开环伺服系统驱动X-Y工作台。 (2)计算机系统 本设计采用了及MCS-51系列兼容的AT89S51单片机控制系统。它的主要特点是集成度高,可靠性好,功能强,速度快,有较高的性价比。 控制系统由微机部分、键盘、LED、I/O接口、光电偶合电路、步进电机、电磁铁功率放大器电路等组成。系统的加工程序和控制命令通过键盘操作实现。LED显示数控工作台的状态。

(3)X-Y工作台的传动方式 为保证一定的传动精度和平稳性,又要求结构紧凑,所以选用丝杠螺母传动副。为提高传动刚度和消除间隙,采用预加负荷的结构。 由于工作台的运动载荷不大,因此采用有预加载荷的双V形滚珠导轨。采用滚珠导轨可减少两个相对运动面的动、静摩擦系数之差,从而提高运动平稳性,减小振动。 考虑电机步距角和丝杆导程只能按标准选取,为达到分辨率的要求,需采用齿轮降速传动。 图1-1 系统总体框图

固废垃圾填埋场课程设计报告书

固废处理课程设计说明书 1010741217 杨菁全一、绪论 (一)服务人口数、生活垃圾产量及特点 上海市奉贤区2012年人口共计112.99万人,根据上海市奉贤区人口调查历年人口调查情况,以6%的人口增长率递增,到2030年有322.51万人左右,按人均垃圾产生量为0.89 kg/(人?d),且该值在15年内保持变化不大,则15年间奉贤区生活垃圾产量为1069.11 万吨。 服务面积人口采用下式计算: \A n=A o x(i + py 式中: A n――第n年的服务人口数,人 A。一一初始服务人口是,人(本区初始服务人口数A0为112.99万人) P ――机械增长率(根据上海奉贤市人口调查历年人口,本次设计中,增长率为6% ) n ------ 第n年,年 历年人口计算结果如下:

其中年的数据明显高于其他年份的原因: 1上海应用技术学院新校区建成,来了很多师生。 2外来人口占了总人口的48.7%,外来人口的增多导致总人口的增多。 预测人口增长率为6%,其原因: 1外来人口显逐年递增的趋势,由于务工经商,工作调动,学习培训,随迁家属,婚姻 婚嫁等原因来此居住的人越来越多 2南桥新城是上海市"十二五"期间重点推进建设的三大新城之一,规划人口为75万,

预计南桥新城建成后将会有更多的入住奉贤。 3随着高校的扩招,学校师生人口数将会增加。 4十八届三中全会提出开放单独二胎的新政策实行后,会有更多的新生儿,人口数量随之增加。 垃圾产生量采用下式计算: Wn= (An a)/1000 式中: Wn ――第n年的日产垃圾量,t/d a ------ 第n年的垃圾人均日产率,kg/(d ? p)

贵州大学机械设计课程设计说明书

课程设计 课程名称:机械设计课程设计 学院:机械工程学院专业:材料成型 姓名:杨万贤学号:1208030069 年级:成型122 任课教师:戴明 2014年 6 月 27 日

目录 第一章机械传动装置总体设计 (1) 1.1带式运输机减速器的特点 (1) 1.2传动方案的选择 (1) 第二章电动机的选择和传动装置的总体设计 (2) 2.1电动机的选用 (2) 2.2传动装置传动比的分配 (3) 2.3传动装置运动、动力参数的计算 (4) 第三章传动零件设计 (5) 3.1高速级齿轮设计 (6) 3.2低速轴齿轮的设计 (7) 第四章轴的结构设计 (11) 4.1中间轴的设计 (12) 4.2高速轴的设计 (13) 4.3低速轴的设计 (16) 第五章滚动轴承组合设计 (20) 5.1轴承的选择 (20) 5.2轴承的校核 (20) 第六章键和联轴器选用 (23) 第7章减速器的箱体、润滑、密封及附件 (24) 7.1减速器箱体的结构设计 (24) 7.2减速器的润滑与密封 (24) 7.3减速器的附件设计 (25) 总结 (26) 参考文献 (27)

第一章机械传动的总体设计 1.1带式运输减速器的特点 带式运输机主要是依靠摩擦力来运输物料的机械设置,将驱动装置的扭矩传到运输带上。可以依靠各种减速装置来实现的。 机械传动系统及装置的主要组成部分,起主要功能是传递原动机功率,变换运动的形式以实现工作机预定的要求。减速器一般由电动机、减速箱和工作机组成。减速器处于原动机与工作机之间,主要作用是将原动机的运动和动力改变成我们需要的得运动及动力传递到工作机上。减速器作为带式运输机中的传动装置起减速作用,并降低转速和相应的增大转矩。 减速器的类型很多。按传动类型可分为:直齿轮、斜齿轮、蜗杆,蜗杆-齿轮和行星减速器;按传动级数分可分为单级和多级减速器。各减速器的功能各不相同。直齿轮设计制作方便。斜齿轮运转平稳,噪声小;重合度大,承载能力高,适于高速传动。行星轮系有较大的传动比,可以将输入轴的一种转速变换为输出轴的多轴转速。蜗轮传动可以得到很大的传动比,结构紧凑,传动平稳和噪声较小。 1.2传动方案的选择 设计题目:带式运输机传动装置设计 原始数据:运输带的拉力F=2500N 运输带的速度V=1.20(m/s) 卷筒直径D=410mm 要求:运输机使用期5年、两班制工作、单向运转、工作平稳、运输带速度允许误差±5%、减速器由一般规模厂中、小批量生产。 设计方案:方案一:皮带一级单级直齿圆柱齿轮传动 方案二:皮带一级单级斜齿圆柱齿轮传动 方案三:两级展开式直齿圆柱齿轮传动 方案四:两级展开式斜齿圆柱齿轮传动 方案五:蜗轮蜗杆传动 (一)方案选择 由设计数据可知,该减速箱的速度不大,且运输带拉力也不高,所以传递

数控机床课程设计:设计轴类零件数控加工工艺规程及数控技术仿真

太原科技大学数控技术课程设计 学院:机械工程学院 专业:机械电子工程 班级:机电091201班 姓名:崔世君 学号:200912010103 指导教师:贾育秦 时间:2013年1月15号

数控技术课程设计任务书 一、课程设计题目: 设计轴类零件数控加工工艺规程及数控技术仿真 二、课程设计目的: 通过数控加工工艺课程设计,掌握零件的数控加工工艺的编制及加工方法。 三、课程设计内容: 1.毛坯图一张 2.零件图一张 3.机械加工工艺过程卡一张 4.机械加工工序卡四张 5.仿真结果图一张 6.设计说明书一份 班级:机电091201 学生:崔世君 学号:200912010103 指导教师:贾育秦宋建军 教研室主任:贾育秦

目录 一、前言第3页 二、零件图的工艺分析第3页 1.加工内容第4页 2.毛坯的选择第4页 3.定位基准的确定第4页 4.加工顺序的确定第4页 5.加工工序、工步的确定第5页 三、机床的选择第6页 四、刀具的选择第6页 五、夹具的选择第7页 六、量具的选择第7页 七、切削用量的确定第7页 八、机械加工时间的计算第8页 九、编写数控部分程序第9页 十、数控仿真及其结果第10页十一、总结第13页十二、参考文献第14页

一、前言 制造技术和装备是人类生产活动的最基本的生产资料,而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。当今世界各国制造业广泛采用数控技术,以提高制造能力,提高对动态多变市场的适应能力和竞争力。大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。 数控技术是制造业实现自动化、集成化的基础,是提高产品质量,提高劳动生产率不可少的物资手段。数控技术的广泛应用给传统制造业的生产方式、产品结构带来了深刻的变化。也给传统的机械、机电专业的人才带来新的机遇和挑战。 随着我国综合国力的进一步加强。我国经济全面与国际接轨,并逐步成为全球制造中心。现如今,我国企业广泛应用现代化数控技术参与国际竞争。这就体现了学好数控技术的重要性。 这次课程设计让我们更好的熟悉数控车床、确定加工工艺、学会分析零件、学会简单的程序编程以及数控仿真,为走上工作岗位打下坚实的基础。 二、零件图的工艺分析

机电一体化课程设计

专业:机电一体化 班级: 08—1班 老师:刘顺东 学号: ******** 姓名: **** 日期: 2013年2月

XY工作台部件及单片机控制设计 目录 1.序言 (3) 2.总体方案设计 (3) 2.1.设计任务 (3) 2.2.总体方案确定 (3) 3.机械系统设计 (4) 3.1.工作台外形尺寸及重量估算 (4) 3.2.滚动导轨的参数确定 (5) 3.3.滚珠丝杠的设计计算 (6) 3.4.步进电机的选用 (8) 3.5.确定齿轮传动比 (13) 3.6.确定齿轮模数及有关尺寸 (13) 3.7.步进电机惯性负载的计算 (13) 4.控制系统硬件设计 (14) 4.1.CPU板 (14) 4.2.驱动系统 (16) 4.3.控制系统软件的组成和结构 (18) 5.参考文献 (22)

1.序言 据资料介绍,我国拥有400多万台机床,绝大部分都是多年累积生产的普通机床。这些机床自动化程度不高,加工精度低,要想在短时期内用自动化程度高的设备大量更新,替代现有的机床,无论从资金还是从我国机床制造厂的生产能力都是不可行的。但尽快将我国现有的部分普通机床实现自动化和精密化改造又势在必行。为此,如何改造就成了我国现有设备技术改造迫切要求解决的重要课题。 在过去的几十年里,金属切削机床的基本动作原理变化不大,但社会生产力特别是微电子技术、计算机技术的应用发展很快。反映到机床控制系统上,它既能提高机床的自动化程度,又能提高加工的精度,现已有一些企业在这方面做了有益的尝试。实践证明,改造后的机床既满足了技术进步和较高生产率的要求,又由于产品精度提高,型面加工范围增多也使改造后的设备适应能力加大了许多。这更加突出了在旧机床上进行数控技术改造的必要性和迫切性。 由于新型机床价格昂贵,一次性投资巨大,如果把旧机床设备全部以新型机床替换,国家要花费大量的资金,而替换下的机床又会闲置起来造成浪费,若采用改造技术加以现代化,则可以节省50%以上的资金。从我国的具体情况来讲,一套经济型数控装置的价格仅为全功能数控装置的1/3到1/5,一般用户都承担得起。这为资金紧张的中小型企业的技术发展开创了新路,也对实力雄厚的大型企业产生了极大的经济吸引力,起到了事半功倍的积极作用。 据国内资料统计订购新的数控机床的交货周期一般较长,往往不能满足生产需要。因此机床的数控改造就成为满足市场需求的主要补充手段。 在机械工业生产中,多品种、中小批量甚至单件生产是现代机械制造的基本特征,占有相当大的比重。要完成这些生产任务,不外乎选择通用机床、专用机床或数控机床,其中数控机床是最能适应这种生产需要的。 从上述分析中不难看出数控技术用于机床改造是建立在微电子现代技术与传统技术相结合的基础之上。通过理论上的推导和实践使用的证明,把微机数控系统引入机床的改造有以下几方面的优点:1)可靠性高;柔性强;易于实现机电一体化;2)经济性可观。为此在旧的机床上进行数控改造可以提高机床的使用性能,降低生产成本,用较少的资金投入而得到较高的机床性能和较大的经济效益。 2.总体方案设计 2.1.设计任务 设计一个数控X-Y工作台及其控制系统。该工作台可用于铣床上坐标孔的加工和腊摸、塑料、铝合金零件的二维曲线加工,重复定位精度为±0.01mm,定位精度为0.025mm。 设计参数如下:负载重量G=150N;台面尺寸C3B3H=145mm3160mm312mm;底座外形尺寸C13B13H1=210mm3220mm3140mm;最大长度L=388mm;工作台加工范围X=55mm,Y=50mm;工作台最大快移速度为1m/min。 2.2.总体方案确定 2.2.1.系统的运动方式与伺服系统 数控系统按运动方式可分为点位控制系统,点位直线系统,连续控制系统。如果工件相对于刀具移动过程中不进行切削,可选用点位控制方式。由于工件在移动的过程中没有进行切削,故应用点位控制系统。对点位系统的要求是快速定位,保证定位精度。定位方式采用增量坐标控制。 为了简化结构,降低成本,采用步进电机开环伺服系统驱动X-Y工作台。

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