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· 66 · 机床与液压 第43卷
1200mm~400mmX20mm。 1.2.5 工作台的设计
1.2 实验台主体部件 工作台通过螺栓与螺母座、滑块连接 ,由于刀架
数控机床实验台机械结构主要包括滚珠丝杠螺母 要承受较大切削力 ,故刀架应具有 良好的强度与刚
副、轴承座、联轴器、导轨、滑块、工作台、刀架、 度 ,实验台选用45钢制造刀架,刀架上端开有螺纹
垫块及电机固定板等部分 。 通孔 以固定刀具。
1.2.1 电机固定板的设计与联轴器的选用 2 控制系统设计
利用电机端面的圆环与安装孑L将电机安装在固定 2.1 控制系统方案
板上,以减少电机运动过程中的振动,将电机与固定 控制系统组成如图2所示 ,数控机床进给系统采
板整体与底板固定。电机轴通过联轴器与滚珠丝杠直 用半闭环控制方式,伺服电机编码器将电动机的输出
接联接,选用刚性联轴器,确保准确的传动比。 转速、转角信号反馈给电机驱动器,实现位置闭环控
制功能。上位机运动控制卡与计算机采用PCI总线插
1.2.2 滚珠丝杠螺母副的选用 m ∞渤
数控机床实验台采用滚珠丝杠螺母副,与其他丝 口进行数据交换 ,并通过对驱动器输入脉冲信号实现
杠相比,滚珠丝杠用滚珠的滚动替代滑动,传动效率 对电机的控制。行程开关将限位信号反馈给运动控制
高,摩擦损失小。给予适当的预紧后,可提高螺母与 卡,实现对行程的限制。
限位信号
丝杠接触的刚度和传动精度 ,从而提高丝杠的定位精
度与刚度;运行更加平稳,启动时力矩小无冲击,低
速时无爬行 。选用 SFU2005型滚珠丝杠螺母 副,
其主要参数如表 1所示。
表 1 SFU2005型滚珠丝杠主要参数
公称直径/mm 图2 控制系统框图
2.2 电机与 电机驱动器
基本导程 /mm
实验台采用ACSM130一G6025LZ型交流伺服电机,
接触角/(。)
与传统的步进电机相比,控制精度高,振动小。其参
滚珠直径 /mm
数如表2所示。
精度等级
表2 ACSM130.G6025LZ型电机主要性能参数
丝杠总长 /ram
额定功率/kw
螺纹长度 /mm
额定转矩/(N ·m)
滚珠丝杠的精度等级为C7级,300mm行程内行 最大转矩/(N ·in) 6
程变动量小于等于±0.050mm。选用 DSG20H型螺母 额定转速 /(r·min ) 姗
座,用于连接工作台与滚珠丝杠螺母副,将滚珠丝杠 最高转速/(r·min )
的旋转运动转换为工作台
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