机电一体化概论教学课件作者赵再军14第六章 机电一体化系统设计及应用.ppt

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1、机电一体化概论作者：赵再军责任编辑：石国华出版日期：2008年9月IDPN：308-2008-016课件章数：14第六章机电一体化系统设计及应用举例第一节机电一体化产品的设计开发步骤一、机电一体化系统设计分析主要考虑性能要满足可靠性、适应性、经济性好。1、操作简便，使用安全可靠，节约能源；2、缩短研制开发周期，加速产品更新换代；3、采用现代设计方法，进行创新性设计；4、把所设计的系统分解和明确；5、采用图表流程图描述系统功能和工作顺序要求；6、分析产品应用性、自动化程度、适应性等，并进行其它分析。二、系统分析方法1、设计分析法；2、机电互补设计法；3、结合

2、设计法；4、组合设计法；5、反向设计法。三、机电系统常用设计步骤1、用户需求、市场信息分析；2、最新技术综述与评价；3、明确关键技术、路线分析；4、主要性能指标、规格表述；5、设计方案分析、评价；6、具体设计。第二节普通车床数控化改造一、改造的好处：传统机床改用微机控制实现机电一体化改造，会适应小批量、多品种、复杂零件加工需求。不但提高加工精度，提高生产率，而且降低生产成本，缩短生产周期，非常适合我国国情。二、改造方法1、以微机为中心设计控制系统；2、采用标准步进电机数字控制系统为主要控制装置。三、改进思路1、在原机床进给丝杠尾部加装减速箱和步进电机；2、

3、对CA6140车床纵向进给运动将对开、开合螺母合上，离合器脱开，横向自动进给机构调整至空档位置；3、手动转动刀架换为自动转位刀架；4、加工螺纹要安装脉冲器检测主轴转动位置；5、选择相匹配步进电机；6、对加工精度要求较高机床进给丝杠改为滚珠丝杠。四、机械传动系统的改进1、挂轮架系统：全部拆除；2、进给齿轮箱：箱体内零件全部拆去，原丝杠端加一个轴承套；3、溜板齿轮箱：拆去箱体部分光杠、操作杆，增加滚珠丝杠支承架、螺母座；４、横向拖板：安装步进电动机，并通过减速齿轮联轴器将电动机轴与横向滚珠丝杠连接起来；５、刀架体：采用自动转位刀架或加装纵、横向微细机构，供调整

4、刀具用。改造后：车床主运动为：驱动主轴电动机→皮带传动→主轴变速齿轮传动→主轴。进给运动：步进电机→减速齿轮传动→丝杠传动→溜板→刀架五、数控车床的机械结构1、步进电机与丝杠的联接：2、步进电机与床身的联接3、自动回转刀架4、电动尾架六、数控机床计算机硬件控制系统1、单片机系统：2、STD总线系统