XY數(shù)控工作臺機電系統(tǒng)設(shè)計

1、一種經(jīng)濟型數(shù)控機床的控制系統(tǒng)，包括機床伺服系統(tǒng)和對該伺服系統(tǒng)進行控制的；其特征在于，還包括通過通信接口與通信的觸摸屏，所述觸摸屏包括：數(shù)據(jù)輸入模塊，用于輸入、修改被控參數(shù)的參數(shù)值和操作指令，讀取觸摸屏的操作界面；數(shù)據(jù)存儲模塊，用于存儲輸入、輸出數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)處理計算模塊，用于對輸入、輸出參數(shù)數(shù)據(jù)進行處理、計算；包括輸入信號的編碼運算；輸出信號的解碼運算；數(shù)據(jù)存儲單元，用于存儲移位單元傳遞來的數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)檢測單元，用于實時檢測坐標軸的當前運動狀態(tài)參數(shù)值，包括距離、速度值，以及控制方式參數(shù)值；數(shù)據(jù)比較單元，用于將檢測單元檢測到的坐標軸當前運動狀態(tài)參數(shù)值、控制方式參數(shù)值與觸摸屏存儲模塊的設(shè)定值進行比較；

2、X-Y數(shù)控工作臺機電系統(tǒng)設(shè)計采用步進電機作為驅(qū)動裝置。步進電機是一個將脈沖信號轉(zhuǎn)移成角位移的機電式數(shù)模轉(zhuǎn)換器裝置。其工作原理是：每給一個脈沖便在定子電路中產(chǎn)生一定的空間旋轉(zhuǎn)磁場；由于步進電機通的是三相交流電所以輸入的脈沖數(shù)目及時間間隔不同，轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)快慢及旋轉(zhuǎn)時間的長短也是不同的。由于旋轉(zhuǎn)磁場對放入其中的通電導(dǎo)體既轉(zhuǎn)子切割磁力線時具有力的作用，從實現(xiàn)了旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)動迫使轉(zhuǎn)子作相應(yīng)的轉(zhuǎn)動，所以轉(zhuǎn)子才可以實現(xiàn)轉(zhuǎn)子帶動絲杠作相應(yīng)的運動。模塊化的X-Y數(shù)控工作臺，通常由導(dǎo)軌座、移動滑塊、工作平臺、滾珠絲杠螺母副以及伺服電動機等部件構(gòu)成。其外觀形式如圖1所示。其中，伺服電動機作為執(zhí)行元件用來驅(qū)動滾珠絲杠

3、，滾珠絲杠的螺母帶動滑塊和工作平臺在導(dǎo)軌上運動，完成工作臺在X、Y方向的直線移動。導(dǎo)軌副、滾珠絲杠螺母副和伺服電動機等均已標準化，由專門廠家生產(chǎn)，設(shè)計時只需根據(jù)工作載荷選取即可。控制系統(tǒng)根據(jù)需要，可以選用標準的工業(yè)控制計算機，也可以設(shè)計專用的微機控制系統(tǒng)。題目：X-Y數(shù)控工作臺機電系統(tǒng)設(shè)計任務(wù)：設(shè)計一種供立式數(shù)控銑床使用的X-Y數(shù)控工作臺，主要參數(shù)如下：（1）立銑刀最大直徑d =17 mm；（2）立銑刀齒數(shù)Z=3；（3）最大銑削寬度ae=17 mm；（4）最大銑削深度ap=9 mm； （5）加工材料為碳素鋼（6）X、Y方向的脈沖當量x =y=0.005mm/脈沖；（7）X、Y方向的定位精度均為

4、±0.01 mm；（8）工作臺面尺寸為360 mm×360 mm， 加工范圍為380 mm×380 mm；（9）工作臺空載最快移動速度vxmax =vymax =2900 mm/min；（10）工作臺進給最快移動速度vxmaxf =vymaxf =340 mm/min。 總體方案的確定 1機械傳動部件的選擇 （1）導(dǎo)軌副的選用 要設(shè)計的X-Y工作臺是用來配套輕型的立式數(shù)控銑床，需要承受的載荷不大，但脈沖當量小、定位精度高，因此，決定選用直線滾動導(dǎo)軌副。它具有摩擦系數(shù)小、不易爬行、傳動效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、安裝預(yù)緊方便等優(yōu)點。（2）絲杠螺母副的選用 伺服電動機的旋轉(zhuǎn)運動

5、需要通過絲杠螺母副轉(zhuǎn)換成直線運動，要滿足0.005mm的脈沖當量和 ±0.01mm的定位精度，滑動絲杠副無能為力，只有選用滾珠絲杠副才能達到。滾珠絲杠副的傳動精度高、動態(tài)響應(yīng)快、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、壽命長、效率高，預(yù)緊后可消除反向間隙。（3）減速裝置的選用 選擇了步進電動機和滾珠絲杠副以后，為了圓整脈沖當量，放大電動機的輸出轉(zhuǎn)矩，降低運動部件折算到電動機轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)動慣量，可能需要減速裝置，且應(yīng)有消間隙機構(gòu)。為此決定采用無間隙齒輪傳動減速箱（4）伺服電動機的選用 任務(wù)書規(guī)定的脈沖當量尚未達到0.001mm，定位精度也未達到微米級，空載最快移動速度也只有3000mm/min。因此，本設(shè)計不必采用高

6、檔次的伺服電動機，如交流伺服電動機或直流伺服電動機等，可以選用性能好一些的步進電動機，如混合式步進電動機，以降低成本，提高性/價比。（5）檢測裝置的選用 選用步進電動機作為伺服電動機后，可選開環(huán)控制也可選閉環(huán)控制。任務(wù)書所給的精度對于步進電動機來說還是偏高的，為了確保電動機在運轉(zhuǎn)過程中不受切削負載和電網(wǎng)的影響而失步，決定采用半閉環(huán)控制，擬在電動機的尾部轉(zhuǎn)軸上安裝增量式旋轉(zhuǎn)編碼器，用以檢測電動機的轉(zhuǎn)角與轉(zhuǎn)速。增量式旋轉(zhuǎn)編碼器的分辨率應(yīng)與步進電動機的步距角相匹配。考慮到X、Y兩個方向的加工范圍相同，承受的工作載荷相差不大，為了減少設(shè)計工作量，X、Y兩個坐標的導(dǎo)軌副、絲杠螺母副、減速裝置、伺服電動機

7、以及檢測裝置擬采用相同的型號與規(guī)格。2控制系統(tǒng)的設(shè)計 （1）設(shè)計的X-Y工作臺準備用在數(shù)控銑床上，其控制系統(tǒng)應(yīng)該具有單坐標定位、兩坐標直線插補與圓弧插補的基本功能，所以控制系統(tǒng)應(yīng)該設(shè)計成連續(xù)控制型。（2）對于步進電動機的半閉環(huán)控制，選用MCS-51系列的8位單片機AT89C52作為控制系統(tǒng)的CPU，應(yīng)該能夠滿足任務(wù)書給定的相關(guān)指標。（3）要設(shè)計一臺完整的控制系統(tǒng)，在選擇CPU之后，還需要擴展程序存儲器、數(shù)據(jù)存儲器、鍵盤與顯示電路、I/O接口電路、D/A轉(zhuǎn)換電路、串行接口電路等。（4）選擇合適的驅(qū)動電源，與步進電動機配套使用。第四章 機械部分設(shè)計4.1確定系統(tǒng)脈沖當量 任務(wù)書中所給定的脈沖當量是

8、0.005mm4.2. 導(dǎo)軌上移動部件的重量估算按照下導(dǎo)軌之上移動部件的重量來進行估算。包括工件、夾具、工作平臺、上層電動機、減速箱、滾珠絲杠副、直線滾動導(dǎo)軌副、導(dǎo)軌座等，估計重量約為800N。4.3 滾動導(dǎo)軌副的計算與選擇設(shè)零件的加工方式為立式銑削，采用硬質(zhì)合金立銑刀，工件的材料為碳鋼。查得立銑時的銑削力計算公式為： （6-11）今選擇銑刀直徑d=17mm，齒數(shù)Z=3，為了計算最大銑削力，在不對稱銑削情況下，取最大銑削寬度ae=17mm，銑削深度ap=9mm，每齒進給量fz=0.1mm，銑刀轉(zhuǎn)速300r/min。則由式（6-11）求得最大銑削力： Fc=118×170.85

9、5;0.10.75×17-0.73×91.0×3000.13×3 N1671 N采用立銑刀進行圓柱銑削時，各銑削力之間的比值可由表3-5查得，結(jié)合圖3-4a，考慮逆銑時的情況，可估算三個方向的銑削力分別為：Ff =1.1Fc1837N，F(xiàn)e =0.38Fc635N，F(xiàn)fn =0.25Fc417N 圖3-4a為臥銑情況，現(xiàn)考慮立銑，則工作臺受到垂直方向的銑削力Fz= Fe =635N，受到水平方向的銑削力分別為Ff和Ffn。今將水平方向較大的銑削力分配給工作臺的縱向（絲杠軸線方向），則縱向銑削力Fx= Ff=1837N，徑向銑削力Fy =Ffn= 417N

10、。圖3-4 銑削力的分析 a）圓柱形銑刀銑削力 b）面銑刀銑削力（1）、滑塊承受工作載荷的計算及導(dǎo)軌型號的選取 工作載荷是影響直線滾動導(dǎo)軌副使用壽命的重要因素。本例中的X-Y工作臺為水平布置，采用雙導(dǎo)軌、四滑塊的支承形式?？紤]最不利的情況，即垂直于臺面的工作載荷全部由一個滑塊承擔，則單滑塊所受的最大垂向載荷為：Fmax =G/4+F （6-12）其中，移動部件重量G939N，外加載荷F= Fz= 635N，代入（6-12）式得最大工作載荷PC=870N=0.870kN。查表3-41，根據(jù)工作載荷PC=0.870kN，初選直線滾動導(dǎo)軌副的型號為KL系列的JSA-LG15型，其額定動載荷Ca=7.

11、94 kN，額定靜載荷C0a=9.5 kN。任務(wù)書規(guī)定工作臺面尺寸為360mm×360mm，加工范圍為380mm×380mm，考慮工作行程應(yīng)留有一定余量，查表3-35，按標準系列，選取導(dǎo)軌的長度為760mm。（2）、距離額定壽命的計算上述選取的KL系列JSA-LG15型導(dǎo)軌副的滾道硬度為HRC60，工作溫度不超過100，每根導(dǎo)軌上配有兩只滑塊，精度為4級，工作速度較低，載荷不大。查表3-36表3-40，分別取硬度系數(shù) fH=1.0，溫度系數(shù)fT=1.00，接觸系數(shù) fC=0.81，精度系數(shù)fR =0.9， 載荷系數(shù)fW=1.5， 代入式（3-33），得距離壽命： 5000

12、km遠大于期望值50km，故距離額定壽命滿足要求。4. 滾珠絲杠螺母副的計算與選型（1）最大工作載荷Fm的計算 承受最大銑削力時，工作臺受到進給方向的載荷（與絲杠軸線平行）Fx=1837N，受到橫向的載荷（與絲杠軸線垂直）Fy = 417N，受到垂向的載荷（與工作臺面垂直）Fz= 635N。已知移動部件總重量G=939N，按矩形導(dǎo)軌進行計算，查表3-29，取顛覆力矩影響系數(shù)K=1.1，滾動導(dǎo)軌上的摩擦因數(shù)=0.005。求得滾珠絲杠副的最大工作載荷Fm =KFx +（Fz+Fy+G）=1.1×1837+0.005×(635+417+800)N 2030 N（2）最大動載荷FQ

13、的計算設(shè)工作臺在承受最大銑削力時的最快進給速度v=340mm/min，初選絲杠導(dǎo)程Ph =5mm，則此時絲杠轉(zhuǎn)速n=v/Ph = 68 r/min。取滾珠絲杠的使用壽命T=15000 h，代入L0=60nT/106，得絲杠壽命系數(shù)L0=61.2（單位為：106 r）。查表3-30，取載荷系數(shù)fW =1.2，滾道硬度為HRC60時，取硬度系數(shù)fH=1.0，代入式（3-23），求得最大動載荷： FQ 9599 N（3）初選型號根據(jù)計算出的最大動載荷和初選的絲杠導(dǎo)程，查表3-31，選擇濟寧博特精密絲杠制造有限公司生產(chǎn)的G系列2505-4型滾珠絲杠副，為內(nèi)循環(huán)固定反向器單螺母式，其公稱直徑為25mm，

14、導(dǎo)程為5mm，循環(huán)滾珠為3圈×1列，精度等級取5級，額定動載荷為11921 N，大于FQ，滿足要求。（4）傳動效率的計算 將公稱直徑d0=25mm，導(dǎo)程Ph=5mm，代入= arctanPh/(d0)，得絲杠螺旋升角=3.64°。將摩擦角=10，代入=tan / tan(+),得傳動效率=97%。（5）剛度的驗算1）X-Y工作臺上下兩層滾珠絲杠副的支承均采用“單推-單推”的方式，見書后圖6-23。絲杠的兩端各采用一對推力角接觸球軸承，面對面組配，左、右支承的中心距離約為a=500mm；鋼的彈性模量 2.1×105 Mpa；查表3-32，得滾珠直徑 d2=3.175

15、mm，絲杠底徑 =21.2 mm，絲杠截面積 S=d22/4=352mm2。忽略式（3-25）中的第二項，算得絲杠在工作載荷Fm作用下產(chǎn)生的拉/壓變形量1=Fma/（ES）=2030×500/（2.1 ×105×352）mm 0.0137mm。2）根據(jù)公式Z(d0/ Dw)-3,求得單圈滾珠數(shù)Z=25；該型號絲杠為單螺母，滾珠的圈數(shù)×列數(shù)為3×1，代入公式：Z =Z×圈數(shù)×列數(shù)，得滾珠總數(shù)量 Z =75。絲杠預(yù)緊時，取軸向預(yù)緊力FYJ = Fm/3=676 N。則由（3-27）式，求得滾珠與螺紋滾道間的接觸變形量2 0.00

16、205 mm。因為絲杠加有預(yù)緊力，且為軸向負載的1/3，所以實際變形量可減小一半，取2=0.001025mm。3）將以上算出的1和2代入總=1+2，求得絲杠總變形量（對應(yīng)跨度500mm）總=0.0147mm=14.7m。由表3-27知,5級精度滾珠絲杠有效行程在315400mm時，行程偏差允許達到25m，可見絲桿剛度足夠。（6）壓桿穩(wěn)定性校核根據(jù)公式（3-28）計算失穩(wěn)時的臨界載荷Fk。查表3-31，取支承系數(shù)fk=1；由絲杠底徑d2=21.2 mm，求得截面慣性矩 I=d24 /64 9915mm ；壓桿穩(wěn)定安全系數(shù)K 取3（絲杠臥式水平安裝）；滾動螺母至軸向固定處的距離a取最大值500mm

17、。代入式（3-28），得臨界載荷Fk 27400N，遠大于工作載荷Fm=2030N，故絲杠不會失穩(wěn)。綜上所述，初選的滾珠絲杠副滿足使用要求。5. 步進電動機減速箱的選用為了滿足脈沖當量的設(shè)計要求，增大步進電動機的輸出轉(zhuǎn)矩，同時也為了使?jié)L珠絲杠和工作臺的轉(zhuǎn)動慣量折算到電動機轉(zhuǎn)軸上盡可能地小，今在步進電動機的輸出軸上安裝一套齒輪減速箱。采用一級減速，步進電動機的輸出軸與小齒輪聯(lián)接，滾珠絲杠的軸頭與大齒輪聯(lián)接。其中大齒輪設(shè)計成雙片結(jié)構(gòu)，采用圖3-8所示的彈簧錯齒法消除側(cè)隙。圖3-8 雙片薄齒輪錯齒調(diào)整機構(gòu)1、2、6齒輪 3螺母 4、5螺釘 7拉簧已知工作臺的脈沖當量=0.005 mm/脈沖，滾珠絲杠

18、的導(dǎo)程Ph=5 mm，初選步進電動機的步距角=0.75°。根據(jù)（3-12）式，算得減速比： i=(Ph)/(360) =(0.75×5)/(360×0.005)=25/12本設(shè)計選用常州市新月電機有限公司生產(chǎn)的JBF-3型齒輪減速箱。大小齒輪模數(shù)均為1mm，齒數(shù)比為75:30，材料為45號調(diào)質(zhì)鋼，齒表面淬硬后達HRC55。減速箱中心距為 (75+36)×1/2 mm55.5 mm，小齒輪厚度為20mm，雙片大齒輪厚度均為10mm6. 步進電動機的計算與選型步進電動機的計算與選型參見第四章第三節(jié)相關(guān)內(nèi)容。（1）計算加在步進電動機轉(zhuǎn)軸上的總轉(zhuǎn)動慣量 已知：滾

19、珠絲杠的公稱直徑d0=25mm，總長l=500mm，導(dǎo)程Ph5mm，材料密度=7.85×10-3 kg/cm3；移動部件總重量G=939N;小齒輪寬度b120mm，直徑d1=36 mm;大齒輪寬度b220mm，直徑b2 =75 mm；傳動比i =25/12。參照表4-1，算得各個零部件的轉(zhuǎn)動慣量如下（具體計算過程從略）：滾珠絲杠的轉(zhuǎn)動慣量 JS=0.617kg·c m2拖板折算到絲杠上的轉(zhuǎn)動慣量Jw =0.517 kg·c m2；小齒輪的轉(zhuǎn)動慣量JZ1 =0.259 kg·c m2大齒輪的轉(zhuǎn)動慣量JZ2=4.877kg·c m2。初選步進電動機

20、型號為90BYG2602，為兩相混合式，由常州寶馬集團公司生產(chǎn)，二相四拍驅(qū)動時步距角為0.75º，從表4-5查得該型號電動機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量Jm =4kg·c m2。則加在步進電動機轉(zhuǎn)軸上的總轉(zhuǎn)動慣量為： = Jm+ JZ1 +( JZ2+ Jw+ JS)/ i2 =30.35kg/ cm2 2）計算加在步進電動機轉(zhuǎn)軸上的等效負載轉(zhuǎn)矩Teq分快速空載起動和承受最大工作負載兩種情況進行計算。1）快速空載起動時電動機轉(zhuǎn)軸所承受的負載轉(zhuǎn)矩Teq1由式（4-8）可知，Teq1包括三部分：一部分是快速空載起動時折算到電動機轉(zhuǎn)軸上的最大加速轉(zhuǎn)矩Tamax；一部分是移動部件運動時折算到電動

21、機轉(zhuǎn)軸上的摩擦轉(zhuǎn)矩Tf；還有一部分是滾珠絲杠預(yù)緊后折算到電動機轉(zhuǎn)軸上的附加摩擦轉(zhuǎn)矩T0。因為滾珠絲杠副傳動效率很高，根據(jù)（4-12）式可知，T0 相對于Tamax和Tf很小，可以忽略不計。則有：Teq1=Tamax+Tf （6-13）根據(jù)式（4-9），考慮傳動鏈的總效率，計算快速空載起動時折算到電動機轉(zhuǎn)軸上的最大加速轉(zhuǎn)矩： （6-14）式中 nm 對應(yīng)空載最快移動速度的步進電動機最高轉(zhuǎn)速，單位為r/min； ta 步進電動機由靜止到加速至nm轉(zhuǎn)速所需的時間，單位為s。其中： （6-15）式中 nmax空載最快移動速度，任務(wù)書指定為2900mm/min； 步進電動機步距角，預(yù)選電動機為0.75&

22、#186;； 脈沖當量，本例=0.005mm/脈沖。將以上各值代入式（6-15），算得nm=1208r/min。設(shè)步進電動機由靜止到加速至nm轉(zhuǎn)速所需時間ta=0.4s，傳動鏈總效率=0.7。則由式（6-14）求得： 1.42（N·m）由式（4-10）可知，移動部件運動時，折算到電動機轉(zhuǎn)軸上的摩擦轉(zhuǎn)矩為：（6-16）則由式（6-16），得： 0.002（N·m）最后由式（6-13），求得快速空載起動時電動機轉(zhuǎn)軸所承受的負載轉(zhuǎn)矩： Teq1=Tamax+ Tf =1.422 N （6-17）2）最大工作負載狀態(tài)下電動機轉(zhuǎn)軸所承受的負載轉(zhuǎn)矩 Teq2由式（4-13）可知，Teq

23、2 包括三部分：一部分是折算到電動機轉(zhuǎn)軸上的最大工作負載轉(zhuǎn)矩Tt ；一部分是移動部件運動時折算到電動機轉(zhuǎn)軸上的摩擦轉(zhuǎn)矩Tf ；還有一部分是滾珠絲杠預(yù)緊后折算到電動機轉(zhuǎn)軸上的附加摩擦轉(zhuǎn)矩T0，T0相對于Tt和Tf很小，可以忽略不計。則有： Teq2=Tt+Tf （6-18）其中，折算到電動機轉(zhuǎn)軸上的最大工作負載轉(zhuǎn)矩Tt由（4-14）式計算。本例中在對滾珠絲杠進行計算的時候，已知沿著絲杠軸線方向的最大進給載荷Fx=1609N ，則有： 0.88（N·m）再由式（4-10）計算垂直方向承受最大工作負載（Fz=556N）情況下，移動部件運動時折算到電動機轉(zhuǎn)軸上的摩擦轉(zhuǎn)矩： = 0.004（N

24、·m）最后由式（6-18），求得最大工作負載狀態(tài)下電動機轉(zhuǎn)軸所承受的負載轉(zhuǎn)矩為： Teq2 = Tt + Tf = 0.884 N·m （6-19）經(jīng)過上述計算后，得到加在步進電動機轉(zhuǎn)軸上的最大等效負載轉(zhuǎn)矩應(yīng)為： Teq = maxTeq1 ，Teq2 = 1.422 N·m（3） 步進電動機最大靜轉(zhuǎn)矩的選定 考慮到步進電動機的驅(qū)動電源受電網(wǎng)電壓影響較大，當輸入電壓降低時，其輸出轉(zhuǎn)矩會下降，可能造成丟步，甚至堵轉(zhuǎn)。因此，根據(jù) 來選擇步進電動機的最大靜轉(zhuǎn)矩時，需要考慮安全系數(shù)。本例中取安全系數(shù)K=4，則步進電動機的最大靜轉(zhuǎn)矩應(yīng)滿足： Tjmax 4× =

25、4×1.422 N·m =5.688 N·m (6-20) 上述初選的步進電動機型號為90BYG2602，由表4-5查得該型號電動機的最大靜轉(zhuǎn)矩Tjmax = 6 N·m ?？梢?，滿足（6-20）式的要求。（4）步進電動機的性能校核1）最快工進速度時電動機輸出轉(zhuǎn)矩校核 任務(wù)書給定工作臺最快工進速度 vmaxf=400mm/min，脈沖當量=0.005mm/脈沖由（4-16）式求出電動機對應(yīng)的運行頻率 fmaxf =400/(60×0.005)Hz 1333Hz。從90BYG2602電動機的運行矩頻特性曲線圖6-24可以看出，在此頻率下，電動機的

26、輸出轉(zhuǎn)矩Tmaxf5.6N·m，遠遠大于最大工作負載轉(zhuǎn)矩Tmaxf=0.884N·m，滿足要求。2）最快空載移動時電動機輸出轉(zhuǎn)矩校核 任務(wù)書給定工作臺最快空載移動速度vmax =3000mm/min，仿照（4-16）式求出電動機對應(yīng)的運行頻率fmax =3000/（60×0.005）Hz =10000Hz。從圖6-24查得，在此頻率下，電動機的輸出轉(zhuǎn)矩 Tmax =1.8 N·m，大于快速空載起動時的負載轉(zhuǎn)矩Teq1 = 1.422N·m，滿足要求。3）最快空載移動時電動機運行頻率校核 最快空載移動速vmax =3000mm/min對應(yīng)的電動機

27、運行頻率fmax =10000Hz。查表4-5可知90BYG2602電動機的極限運行頻率為20000Hz，可見沒有超出上限。4）起動頻率的計算 已知電動機轉(zhuǎn)軸上的總轉(zhuǎn)動慣量Jeq=30.35 kg·c m2 電動機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量Jm =4 kg·c m2，電動機轉(zhuǎn)軸不帶任何負載時的最高起動頻率fq=1800Hz.則由式（4-17）可以求出步進電動機克服慣性負載的起動頻率： =614Hz上式說明，要想保證步進電動機起動時不失步，任何時候的起動頻率都必須小于614Hz。實際上，在采用軟件升降頻時，起動頻率選得更低，通常只有100Hz（即100脈沖/s）。綜上所述，本例中工作臺的進給傳動選用90BYG2602步進電動機，完全滿足設(shè)計要求。 7增量式旋轉(zhuǎn)編碼器的選用 本設(shè)計所選步進電動機采用半閉環(huán)控制，可在電動機的尾部轉(zhuǎn)軸上安裝增量式旋轉(zhuǎn)編碼器，用以檢測電動機的轉(zhuǎn)角與轉(zhuǎn)速。增量式旋轉(zhuǎn)編碼器的分辨率應(yīng)與步進電動機的步距角相匹配。由步進電動機的步距角=0.75º，可知電動機轉(zhuǎn)動一轉(zhuǎn)時，需要控制系統(tǒng)發(fā)出360/=480個步進脈沖?？紤]到增量式旋轉(zhuǎn)編碼器輸出的A、B相信號，可以送到四倍頻電路進行電子四細分（見第四章第五節(jié)相關(guān)內(nèi)容），因此，編碼器的分辨率可選120線。這樣控制系統(tǒng)每發(fā)一個步進脈沖，電動機轉(zhuǎn)過一個步距角，編碼器對應(yīng)輸出一個