直流伺服控制系统主要用于数控机床的工作台(一)

 摘 要
 
本篇论文所设计的直流伺服控制系统主要用于数控机床的工作台，用以实现自动进给、自动加工等在无人干预的条件下自动完成的加工过程，所以对整个伺服系统的精度要求很高，包括机械精度和电路精度以及控制精度。在现阶段，关于直流伺服控制系统的研究已经达到了比较成熟的地步，国内外对这一方面的研究也很多，所以关于这方面的资料还是比较多的。
关于设计方法，在本篇论文中，详细地介绍了直流伺服控制系统机械部分的设计以及其控制电路的设计过程。伺服系统是综合运用机械设计和电工知识以及自动控制、机电一体化等知识所完成的，整个系统用可控硅实现调速控制，用单片机控制系统的进给控制，用光栅传感器测量伺服电机的转角，通过测量及比较系统，最终实现系统的伺服动作，通过人机接口以及机电接口，从而实现系统的控制。
 
 关键词：直流伺服系统  可控硅  接口 
 Abstract

 In this thesis, the DC servo control system used for the work set that numerical control machine tool. Realizes in order to the auto feed, auto machining and in unmanned interfered condition, it's auto completes of process the machining. So, it's very high request to accuracy for the servo system, including the machine accuracy, electric circuit accuracy and control accuracy. At present, the research concerning DC servo control system has achieve to maturity. It has a lot of research in domestic and international, so, the data concerning this is still more.
 About design method, in this paper, it’s particular introduced the machine part of the DC servo control system and control electro circuit’s design process. The servo control system accomplished by integrate manage mechanism design, electrician, automatic control and mechatronic all the system use SCR control the timing, use SCM control feed quantity, use grating sensor control the corner of the servo electromotor, get across the system of measure and compare. Finally, realization the system’s servo action, get across the man-machine interface and machinery and power-generating equipment interface, realization control of the system.

Keywords: DC servo control system     SCR      interface
 目 录

第一章 绪论……………………………………………………………………7
 1.1 伺服系统的基本概念……………………………………………………7
 1.2 伺服系统的基本结构形式………………………………………………7
 1.2.1 比较元件……………………………………………………………7
 1.2.2 调节元件……………………………………………………………7
 1.2.3 执行元件……………………………………………………………8
 1.2.4 被控对象……………………………………………………………8
 1.2.5 测量反馈元件………………………………………………………8
 1.3伺服系统的基本类型……………………………………………………8
第二章 机械结构部分设计……………………………………………………9
 2.1 机械系统的基本要求……………………………………………………9
 2.2 机械系统的组成…………………………………………………………9
 2.2.1 传动机构……………………………………………………………9
 2.2.2 导向机构……………………………………………………………9
 2.2.3 执行机构……………………………………………………………9
 2.3 传动机构设计……………………………………………………………10
 2.3.1 传动机构性能要求…………………………………………………10
 2.4 滚动丝杠副传动机构的设计……………………………………………10
 2.4.1 工作原理及结构……………………………………………………10
 2.4.2 滚珠丝杠副的特点…………………………………………………10
 2.4.3 设计计算……………………………………………………………11
  丝杠和螺母的设计……………………………………………11
  求计算载荷………………………………………………11
  计算额定动载荷计算值…………………………………11
  根据选择滚珠丝杠副……………………………………12
  稳定性验算…………………………………………………12
  刚度验算……………………………………………………14
  效率验算……………………………………………………15
  滚珠丝杠副轴向间隙的'调整方法…………………………15
  滚珠丝杠副的安装…………………………………………16
  支承方式的选择…………………………………………16
  制动装置…………………………………………………16
  润滑和密封………………………………………………16
 2.5减速器的选择…………………………………………………………16
 2.6 联轴器的选择………………