开环数控系统的驱动与控制设计

本科生毕业（设计）论文

开环数控系统的驱动与控制设计

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摘要

数控机床的伺服系统通常是指各坐标轴的进给伺服系统。它是数控系统和机床机械传动部件间的连接环节，它把数控系统插补运算生成的位置指令，精确地变换为机床移动部件的位移，直接反映了机床坐标轴跟踪运动指令和实际定位的性能。伺服系统的高性能在很大程度上决定了数控机床的高效率、高精度，是数控机床的重要组成部分。为了能得到更高控制精度我们可以根据伺服系统的组成进行选择，从而达到理想的效果。

关键词：车床，数控，伺服系统

引言4

设计任务4

第一章伺服系统的概述5

第二章开环控制系统设计5

2.1系统方案设计5

2.1．1执行元件的选择……………………………………………………………..6

2.1.2传动机构方案选择……………………………………………………………6

2.1.3执行机构方案选择…………………………………………………………….6

2.1.4控制系统方案的选择………………………………………………………….6

2.2具体方案的设计计算和选择6

2.2.1主切削力及其切削分力计算6

2.2.2导轨摩擦力的计算7

2.2.3计算滚珠丝杠螺母副的轴向负载力7

2.2.4确定进给传动链的传动比i和齿轮的选择校核7

2.2.5滚珠丝杠的动载荷计算、直径估算和设计8

2.2.6联轴器的选择9

2.2.7滚珠丝杠螺母副承载能力校核和设计11

2.2.8计算机械传动的刚度12

2.2.9电动机的选型与计算15

2.3机械传动系统15

2.3.1机械传动系统的动态分析15

2.3.2机械传动系统的误差计算与分析16

第三章伺服系统的控制与驱动17

3.1单片机、脉冲分配器的选择17

3.2步进电机的驱动电路18

3.3功率放大器的选择18

3.4步进电机控制原理图20

3.5 提高步进式伺服系统精度的措施……………………………………21

总结与体会22

致谢22

参考资料23