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机电一体化课程设计报告

机电一体化课程设计报告
机电一体化课程设计报告

机电一体化系统设计基础

课程设计报告

专业:机械电子工程

班级:机电0811

学号:2008716022

姓名:陈智建

指导教师:刘云、柯江岩

2012 年1 月13 日

目录

第一节绪论 (3)

1.1课程设计目的意义 (3)

1.2课程设计任务描述 (3)

1.3数控铣床的性能指标设计要求 (3)

第二节总体方案设计 (4)

2.1主轴驱动系统设计方案 (4)

2.2 X/Y/Z轴控制系统方案设计 (4)

2.3电气系统设计方案 (4)

第三节传动系统设计 (5)

3.1主轴传动系统的设计 (5)

3.1.1主轴电机选择 (5)

3.1.2变频器的选择 (5)

3.1.3主轴传动系统设计 (5)

3.2伺服驱动系统设计 (6)

3.2.1伺服传动机构设计 (6)

3.2.2伺服电机选择 (6)

3.2.3 滚珠丝杠的选择 (6)

3.2.4滚珠丝杠支承的选择 (8)

3.3设计验算校核 (8)

3.3.1惯量匹配验算 (8)

3.3.2伺服电机负载能力校验 (9)

3.3.3系统的刚度计算 (9)

3.3.4固有频率计算 (10)

3.3.5死区误差计算 (11)

3.3.6系统刚度变化引起的定位误差计算 (11)

第四节电气系统设计 (12)

第五节总结 (15)

参考文献 (15)

附:6张系统框图和元器件图

第一节绪论

1.1课程设计目的意义

机电一体化是一门实践性强的综合性技术学科,所涉及的知识领域非常广泛,现代各种先进技术构成了机电一体化的技术基础。机电一体化系统设计基础课程设计属于机械电子工程专业的课程设计,培养学生综合应用所学的知识,进行机电一体化系统设计的能力。

1.2课程设计任务描述

本课程设计主要要求学生设计一数控铣床的传动系统跟控制系统,即在已有数控系统的基础上,根据实际加工要求,进行二次开发。由于生产数控系统,伺服电动机的驱动器,伺服电机的厂家很多,即使同一厂家,其生产的产品系统和型号也很多。为了避免在设计过程中选型过于宽广,并考虑到本设计的目的主要是为了训练从事设计的基本能力,数控系统规定选用Fanuc OI MATE MC。根据该数控系统控制性能,可控制3个伺服电动机轴和一个开环主轴(变频器),满足4轴联动数控铣床的控制要求。考虑到CNC控制器,驱动器和电机之间电器接口的相互匹配,在该设计中,要求3轴伺服驱动器,伺服电动机都采用Fanuc 公司生产的产品。

1.3数控铣床的性能指标设计要求

(1)主轴的转速范围:1000—24000 (rpm)

(2)主轴电机功率:30/37 kw

(3)X/Y/Z轴快速进给速度15/15/15m/min,X/Y/Z轴切削进给速度,1-10000 mm/min

(4)系统分辨率:0.0005mm,重复精度0.02mm。

第二节总体方案设计

2.1主轴驱动系统设计方案

(1)根据主轴功率,主轴转速范围,选择主轴电机

(2)根据电机转速与主轴转速,设计主轴传动链,选择传动级数,每级传动比,各级齿轮齿数;

(3)根据选定的主轴电机功率、转速范围,选择变频器型号,(三菱

FRS-520SE-0.4-CH变频器作为参考),并设计变频器的电气控制线路图;

2.2 X/Y/Z轴控制系统方案设计

(1)根据各个轴的功率,调速范围,运动精度要求,设计X/Y/Z轴传动链,选择传动级数,每级传动比;

(2)根据各个轴的功率,调速范围,运动精度要求,选择伺服驱动器和交流伺服电动机型号,(FANUC Series oi-TC系列的作为参考),设计伺服驱动器的电气控制线路;

(3)根据导程与载荷选择滚珠丝杠型号,并确定其支承方式;

(4)根据选定驱动器的型号和电动机的参数,机械运动部件的参数,进行惯量匹配验算,电动机负载能力的校核,各轴的刚度校核,固有频率计算,死区误差计算,由刚度变化引起的定位误差计算。

2.3电气系统设计方案

电气系统的设计参照已有数控铣床电气系统的电路及其连接方式。数控系统规定选用Fanuc OI MATE MC。根据该数控系统控制性能,可控制3个伺服电动机轴和一个开环主轴(变频器),满足4轴联动数控铣床的控制要求。

在该设计中,要求3轴伺服驱动器,伺服电动机都采用Fanuc公司生产的产品。所选用的驱动器和电机之间电器接口要相互匹配,

第三节传动系统设计

3.1主轴传动系统的设计

3.1.1主轴电机选择

根据主轴电机功率要求,查询机械设计手册[3]后选择三相异步交流电动机,型号为JO2-72-2,其具体参数为:额定功率P=30kW,额定转速3000rpm,额定电流56A,效率η=89.5%,功率因素为0.91。

3.1.2变频器的选择

根据选定的三相交流异步电机参数,查询参考文献[5]选择变频器型号为三菱FR-V540-30K,其具体参数为:适用电机功率:30 kw;额定容量:43.8 kV A;额定电流:126.5 A;调速范围:0~3600rpm;控制方式:闭环矢量控制;调速比:1:1500;速度响应频率:800rad/s

3.1.3主轴传动系统设计

主轴最高转速为24000rpm,故传动比i=24000/3000=8,按最小惯量条件,从图5-33、5-34[1]查得主轴传动机构应采用2级传动,传动比可分别取i1=2.2, i2=3.6。

选各传动齿轮齿数分别为Z1=20,Z2=44 ,Z3=20,Z2=72,模数m=2mm,齿宽b=20mm,强度校验略。

3.2伺服驱动系统设计

3.2.1伺服传动机构设计

本系统采用半闭环伺服系统,从参考文献[4]中查得伺服电机的最高转速n max可选1500r/min或2000r/min。如果伺服电机通过联轴器与丝杠直接连接,即i=1,X、Y、Z轴快速进给速度要求达到V max=15m/min.取伺服电机的最高转速n max=1500r/min,则丝杠的最高转速n max也为1500r/min。

则滚珠丝杠的导程

p===10 mm

根据要求,数控铣床的脉冲当量δ=0.0005 mm/脉冲。伺服电机每转应发出的脉冲数达到

b===20000

该伺服系统的位置反馈采用脉冲编码器方案,选用每转5000脉冲的编码器,则倍频器的倍数为4.

3.2.2伺服电机选择

伺服电机的最高转速n max=1500r/min,查询参考文献[4],选定伺服电机规格为A06B-0084-Bxyz,型号为β22/1500,其具体参数为:额定功率:1.4kw,

最高转速n max=1500r/min,最大转矩T S=20N.m,转动惯量=0.0053 kg.,性能满足系统要求。

3.2.3 滚珠丝杠的选择

滚珠丝杠导程p=10mm,滚珠丝杠的直径应按当量动载荷C m选择。

假设最大进给力F f=5000N,工作台质量为200kg,工件与夹具的最大质量为300kg,贴塑导轨的摩擦因数μ=0.04,故丝杠的最小载荷(即摩擦力)

F min=f G=0.04(200+300)9.8=196 N

丝杠的最大载荷

F max=5000+196=5196 N

轴向工作载荷(平均载荷)

F m===3529.3 N

其中,F max、F min分别为丝杠最大、最小轴向载荷;当载荷按照单调式

规律变化,各种转速使用机会相同时,F m=

丝杠的最高转速为1500r/min,工作台最小进给速度为1mm/min,导程p=10mm,故丝杠的最低转速为0.1r/min,可取为0,则平均转速n=(1500+0)/2=750 r/min。故丝杠工作寿命为

L===675

式中L——工作寿命,以r为1个单位

T——丝杠使用寿命,对数控机床可取T=15000h,本例取T=15000h。

计算当量动载荷C m为

C m===46.4 kN

式中——载荷性质系数,无冲击取1~1.2,一般情况取1.2~1.5,有较大冲

击振动时取1.5~2.5,本例取=1.5;

——精度影响系数,本例中取=1。

查表2-9[1]滚珠丝杠产品样本中与C m相近的额定动载荷Ca,使得C m

d=40mm,导程为10mm,每个螺母滚珠有5列。额定动载荷为Ca=55 kN,C m

3.2.4滚珠丝杠支承的选择

本传动系统丝杠采用一端轴向固定,另一端浮动的结构形式,丝杆长度取1200mm,丝杠最小拉压长度=150 mm, 最大拉压长度=900 mm,故工作台行程范围为750 mm。

3.3设计验算校核

3.3.1惯量匹配验算

(1)电动机轴上总当量负载转动惯量计算

丝杠转动惯量

=== 2.35kg.

J

式中ρ——丝杠材料钢的密度,取ρ=7.8×103 kg/m3

l ——滚珠丝杠长度,l=1200 mm

(2) 工作台与刀架折算到电机轴上惯量

J1=m=m(p/2π)2 =500(0.01/2π)2 =1.2610-3 kg.

(3) 联轴器加上锁紧螺母等效惯量

可直接取

J2 =0.001 kg.

(4)负载总惯量

J d = J1+ J2+ J S =1.2610-3 +2.35+0.001=4.6110-3 kg.

(5)惯量匹配验算

==0.86

<0.86<1,满足式5-41[1],故惯量匹配合理。

3.3.2伺服电机负载能力校验

(1)伺服电机轴上的总惯量

J= +J

0.0053+4.6110-3=9.9110-3 kg.

(2)空载启动时,电动机轴上的惯性转矩

T J =J=J=9.9110-3=15.56 N.m 式中——启动时间,取=0.1 S

(3)电动机轴上的当量摩擦转矩

===N.m

设滚动丝杠螺母副的预紧力为最大轴向载荷的1/3.则因预紧力引起的、则算到电动机轴上的附加摩擦转矩为

T0===0.59 N.m 式中——滚珠丝杠的的传动效率,取=0.9

(4)空载启动时电动机轴上的总负载转矩

T q =T J + Tμ+ T0 =15.56++0.59=16.514 N.m

因为T q < T S=20N.m 故可正常启动。

3.3.3系统的刚度计算

本传动系统丝杠采用一端轴向固定,另一端浮动的结构形式,按表5-8[1]所列公式可求得丝杠最大、最小拉压刚度为

K Lmax ===1.76N/m

K Lmin ===2.93N/m

式中E——拉压弹性模量,E=N/m2

假定丝杠轴向支撑轴承经过预紧并忽略轴承座和螺母座刚度的影响,按表5-9[1]所列公式可求得丝杠螺母机构的综合拉压刚度

==m/N

得=1.44

N/m

==m/N

N/m

得=2.2

K Tmin===2.26N.m/rad

式中G——材料切边模量,G=N/m2

3.3.4固有频率计算

丝杠质量为

m s===11.8 kg

丝杠-工作台纵振系统的最低固有频率为

ωnc===534.5 rad/s

折算到丝杆轴上系统的总当量转动惯量为

J sd=Ji2=9.9110-3 kg.

如果忽略电动机轴及减速器中的扭转变形,则系统的最低扭振固有频率为

ωnt===477.5 rad/s

ωnc 和ωnt都较高,说明系统动态特性好

3.3.5死区误差计算

设丝杠螺母机构采取了消隙和预紧措施,则按式5-59[1]可求得由摩擦力引起的最大反向死区误差为

max===0.0027 mm

max约为5个脉冲当量,说明该系统较难满足单脉冲进给的要求

3.3.6系统刚度变化引起的定位误差计算

按式5-60[1]可求得由丝杠螺母机构综合拉压刚度的变化所引起的最大定位误差

δKmax==500=0.0005 mm

由于系统的定位精度为0.02 mm,δKmax=0.0005<δ=0.004 mm,因而,系统刚度满足定位精度要求。

综上所述,主轴传动系统与伺服驱动系统的设计满足系统设计指标要求

第四节电气系统设计主要器件清单

后附6张系统框图和元器件图。

第五节心得体会

课程设计诚然是一门专业课,给我很多专业知识以及专业技能上的提升,同时,设计让我感触很深。使我对抽象的理论有了具体的认识。通过这次课程设计,不仅培养了我独立思考、动手操作的能力,在各种其它能力上也都有了提高。更重要的是,在实验课上,我们学会了很多学习的方法。而这是日后最实用的,真的是受益匪浅。要面对社会的挑战,只有不断的学习、实践,再学习、再实践。这对于我们的将来也有很大的帮助。以后,不管有多苦,我想我们都能变苦为乐,找寻有趣的事情,发现其中珍贵的事情。就像中国提倡的艰苦奋斗一样,我们都可以在实验结束之后变的更加成熟,会面对需要面对的事情。

回顾起此课程设计,至今我仍感慨颇多,从理论到实践,在这段日子里,可以说得是苦多于甜,但是可以学到很多很多的东西,同时不仅可以巩固了以前所学过的知识,而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,从理论中得出结论,才能真正为社会服务,从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题,可以说得是困难重重,但可喜的是最终都得到了解决。

实验过程中,也对团队精神的进行了考察,让我们在合作起来更加默契,在成功后一起体会喜悦的心情。果然是团结就是力量,只有互相之间默契融洽的配合才能换来最终完美的结果。

参考文献

[1] 郑堤,唐可洪. 机电一体化设计基础. 北京:机械工业出版社,2011

[2] 文怀兴. 数控铣床设计. 北京:化学工业出版社,2005

[3] 东北工学院《机械零件设计手册》编写组. 机械零件设计手册(第二版中册).

北京:冶金工业出版社,1982

[4]伺服电机的选择参考网址:

https://www.doczj.com/doc/2812636540.html,/view/4a3b27c10c22590102029d3b.html

[5]变频器选择参考网址:

https://www.doczj.com/doc/2812636540.html,/view/bd022c8a6529647d2728520f.html

[6] 王爱玲. 现代数控机床结构与设计. 北京:兵器工业出版社,1999

[7] 王长春,姜军生. 机电一体化综合实践指导. 北京:高等教育出版社,2004

机电一体化创新实验报告

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机电一体化系统设计基础 课程设计报告 专业:机械电子工程 班级:机电0811 学号: 2008716022 姓名:陈智建 指导教师:刘云、柯江岩 2012 年 1 月 13 日

目录 第一节绪论 (3) 1.1课程设计目的意义 (3) 1.2课程设计任务描述 (3) 1.3数控铣床的性能指标设计要求 (3) 第二节总体方案设计 (4) 2.1主轴驱动系统设计方案 (4) 2.2 X/Y/Z轴控制系统方案设计 (4) 2.3电气系统设计方案 (4) 第三节传动系统设计 (5) 3.1主轴传动系统的设计 (5) 3.1.1主轴电机选择 (5) 3.1.2变频器的选择 (5) 3.1.3主轴传动系统设计 (5) 3.2伺服驱动系统设计 (6) 3.2.1伺服传动机构设计 (6) 3.2.2伺服电机选择 (6) 3.2.3 滚珠丝杠的选择 (6) 3.2.4滚珠丝杠支承的选择 (7) 3.3设计验算校核 (8) 3.3.1惯量匹配验算 (8) 3.3.2伺服电机负载能力校验 (8) 3.3.3系统的刚度计算 (9) 3.3.4固有频率计算 (10) 3.3.5死区误差计算 (10) 3.3.6系统刚度变化引起的定位误差计算 (11) 第四节电气系统设计 (11) 后附6张系统框图和元器件图。 (14) 第五节心得体会 (15) 参考文献 (16)

第一节绪论 1.1课程设计目的意义 机电一体化是一门实践性强的综合性技术学科,所涉及的知识领域非常广泛,现代各种先进技术构成了机电一体化的技术基础。机电一体化系统设计基础课程设计属于机械电子工程专业的课程设计,培养学生综合应用所学的知识,进行机电一体化系统设计的能力。 1.2课程设计任务描述 本课程设计主要要求学生设计一数控铣床的传动系统跟控制系统,即在已有数控系统的基础上,根据实际加工要求,进行二次开发。由于生产数控系统,伺服电动机的驱动器,伺服电机的厂家很多,即使同一厂家,其生产的产品系统和型号也很多。为了避免在设计过程中选型过于宽广,并考虑到本设计的目的主要是为了训练从事设计的基本能力,数控系统规定选用Fanuc OI MATE MC。根据该数控系统控制性能,可控制3个伺服电动机轴和一个开环主轴(变频器),满足4轴联动数控铣床的控制要求。考虑到CNC控制器,驱动器和电机之间电器接口的相互匹配,在该设计中,要求3轴伺服驱动器,伺服电动机都采用Fanuc 公司生产的产品。 1.3数控铣床的性能指标设计要求 (1)主轴的转速范围:1000—24000 (rpm) (2)主轴电机功率:30/37 kw (3)X/Y/Z轴快速进给速度15/15/15m/min,X/Y/Z轴切削进给速度,1-10000 mm/min (4)系统分辨率:0.0005mm,重复精度0.02mm。

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图 2-2 控制电路接线图 三.实验说明及注意事项 1.本实验中,继电器KA5、KA6的线圈控制电压为24V DC,其触点5A 220V AC(或5A 30V DC);接触器KM5、KM6的线圈控制电压为220V AC,其主触点25A 380V AC。 2.三相异步电动机的正、反转控制是通过正、反向接触器KM5、KM6改变定子绕组的相序来实现的。其中一个很重要的问题就是必须保证任何时候、任何条件下正反向接触器KM5、KM6都不能同时接通,否则会造成电源相间瞬时短路。为此,在梯形图中应采用正反转互锁,以保证系统工作安全可靠。 3.本实验中,主控电路的电压为380V DC,请注意安全! 四.实验用仪器工具 PC 机 1台 PLC 1台 编程电缆线 1根 三相异步电动机 1台 断路器(QF1、QF5) 2个 接触器(KM5、KM6) 2个 继电器(KA5、KA6) 2个 按钮 3个 实验导线若干 五.思考题 1.试比较继电器和接触器的结构及工作原理的异同点; 答:接触器有灭弧装置,而继电器没有。 接触器是在外界输入信号下能够自动接通断开负载主回路.继电器主要是传递信号,根据输入的信号到达不同的控制目的. 2.能否将接触器KM5,KM6的线圈直接接至PLC的输出端Y23、Y24(注:本实验所用

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机电一体化技术实验报告材料(手写)

实验一四节传送带控制 一、实验目的 1.掌握传送指令的使用及编程 2.掌握四节传送带控制系统的接线、调试、操作 三、面板图 四、控制要求 1.总体控制要求:如面板图所示,系统由传动电机M1、M2、M3、M4,故障设置开关A、 B、C、D组成,完成物料的运送、故障停止等功能。 2.闭合“启动”开关,首先启动最末一条传送带(电机M4),每经过1秒延时,依次启动一条传送带(电机M3、M2、M1)。 3.当某条传送带发生故障时,该传送带及其前面的传送带立即停止,而该传送带以后的待运完货物后方可停止。例如M2存在故障,则M1、M2立即停,经过1秒延时后,M3停,再过1秒,M4停。 4.排出故障,打开“启动”开关,系统重新启动。 5.关闭“启动”开关,先停止最前一条传送带(电机M1),待料运送完毕后再依次停止M2、M3及M4电机。

五、功能指令使用及程序流程图 1.传送指令使用 X0000为ON时,将源容向目标容传送,X0000为OFF时,数据不变化。 2.程序流程图 六、端口分配及接线图 序号PLC地址(PLC端子)电气符号(面板端 子) 功能说明 1X00 SD 启动(SD) 2X01 A 传送带A故障模拟3X02 B 传送带B故障模拟4X03 C 传送带C故障模拟5X04 D 传送带D故障模拟6Y00 M1 电机M1 7Y01 M2 电机M2 8Y02 M3 电机M3 9Y03 M4 电机M4 10主机COM、面板COM接电源GND 电源地端 11主机COM0、COM1、COM2、COM3、COM4、COM5、 接电源GND 电源地端 12面板V+接电源+24V 电源正端2.PLC外部接线图

机电一体化实践报告【三篇】

机电一体化实践报告【三篇】机电一体化实践报告【一】 时间过得很快,转眼大学四年就要过去了,然而大多数人对本专业的认识还是不够, 学校为了使我们了解机电产品、设备,提高对机电工程制造技术的认识,加深机电在工业各领域应用的感性认识,开阔视野,了解相关设备及技术资料,熟悉典型零件的加工工艺,特意安排了我们到几个拥有较多类型的机电一体化设备,生产技术较先进的工厂进行参观实习。为期五,六天的生产实习,我们先后去过了邯郸汉阳包装机械有限公司和保定长城汽车股份有限公司有限公司。了解这些工厂的生产情况,与本专业有关的各种知识,各厂工人的工作情况等等。亲身感受了所学知识与实际的应用,电子技术在机械制造工业的应用了,精密机械制造在机器制造的应用了,等等理论与实际的相结合。 一实习地点 邯郸汉阳包装机械厂保定长城汽车股份有限公司 二实习时间 XX年3月 三实习目的

通过完成毕业实习过程,结合毕业设计或论文选题深入工厂企业实地参观与调查,达到以下的实习目的在这个基础上把所学的专业理论知识与实践紧密结合起来,提高实际工作能力与分析能力,以达到学以致用的目的。 1. 了解机器人的具体结构及其工作原理 2. 掌握工业机器人的运动形式及其类型 3. 汽车产品的生产工艺过程及企业基本生产状况 4. 汽车的类型、结构,工作原理及各零件的作用 5. 了解与熟悉汽车生产的各工艺过程。包括整车装配部件生产等。 6. 了解与熟悉汽车生产企业的生产组织过程。 7. 了解国内外汽车工业的发展现状及趋势。 8. 收集毕业设计内容的相关资料。 9. 了解与熟悉汽车生产的各工艺过程。包括整车装配部件生产等。 四毕业实习单位状况概述 汉阳(邯郸)包装机械有限公司是韩国汉阳包装机械株式会社[公司总部在韩国仁川,已有30余年的发展历史在华

机电一体化课程设计报告

机电一体化课程设计报 告

机电一体化系统设计基础 课程设计报告 专业:机械电子工程 班级:机电0811 学号: 2008716022 姓名:陈智建 指导教师:刘云、柯江岩 2012 年 1 月 13 日

目录 第一节绪论 (4) 1.1课程设计目的意义 (4) 1.2课程设计任务描述 (4) 1.3数控铣床的性能指标设计要求 (4) 第二节总体方案设计 (5) 2.1主轴驱动系统设计方案 (5) 2.2 X/Y/Z轴控制系统方案设计 (5) 2.3电气系统设计方案 (5) 第三节传动系统设计 (6) 3.1主轴传动系统的设计 (6) 3.1.1主轴电机选择 (6) 3.1.2变频器的选择 (6) 3.1.3主轴传动系统设计 (6) 3.2伺服驱动系统设计 (7) 3.2.1伺服传动机构设计 (7) 3.2.2伺服电机选择 (7) 3.2.3 滚珠丝杠的选择 (8) 3.2.4滚珠丝杠支承的选择 (9) 3.3设计验算校核 (9) 3.3.1惯量匹配验算 (9) 3.3.2伺服电机负载能力校验 (10) 3.3.3系统的刚度计算 (11) 3.3.4固有频率计算 (11) 3.3.5死区误差计算 (12) 3.3.6系统刚度变化引起的定位误差计算 (12) 第四节电气系统设计 (13) 后附6张系统框图和元器件图。 (15) 第五节心得体会 (16) 参考文献 (17)

第一节绪论 1.1课程设计目的意义 机电一体化是一门实践性强的综合性技术学科,所涉及的知识领域非常广泛,现代各种先进技术构成了机电一体化的技术基础。机电一体化系统设计基础课程设计属于机械电子工程专业的课程设计,培养学生综合应用所学的知识,进行机电一体化系统设计的能力。 1.2课程设计任务描述 本课程设计主要要求学生设计一数控铣床的传动系统跟控制系统,即在已有数控系统的基础上,根据实际加工要求,进行二次开发。由于生产数控系统,伺服电动机的驱动器,伺服电机的厂家很多,即使同一厂家,其生产的产品系统和型号也很多。为了避免在设计过程中选型过于宽广,并考虑到本设计的目的主要是为了训练从事设计的基本能力,数控系统规定选用Fanuc OI MATE MC。根据该数控系统控制性能,可控制3个伺服电动机轴和一个开环主轴(变频器),满足4轴联动数控铣床的控制要求。考虑到CNC控制器,驱动器和电机之间电器接口的相互匹配,在该设计中,要求3轴伺服驱动器,伺服电动机都采用Fanuc公司生产的产品。 1.3数控铣床的性能指标设计要求 (1)主轴的转速范围:1000—24000 (rpm) (2)主轴电机功率:30/37 kw (3)X/Y/Z轴快速进给速度15/15/15m/min,X/Y/Z轴切削进给速度,1-10000 mm/min

机电一体化典型实例

8 机电一体化系统典型实例 8.1 机器人 8.1.1 概述 机器人是能够自动识别对象或其动作,根据识别,自动决定应采取动作的自动化装置。 它能模拟人的手、臂的部分动作,实现抓取、搬运工件或操纵工具等。它综合了精密机械技 术、微电子技术、检测传感技术和自动控制技术等领域的最新成果,是具有发展前途的机电 一体化典型产品。机器人技术的应用会越来越广,将对人类的生产和生活产生巨大的影响。 可以说,任何一个国家如不拥有一定数量和质量的机器人,就不具备进行国际竞争所必需的 工业基础。 机器人的发展大致经过了三个阶段。 第一代机器人为示教再现型机器人,为了让机器人 完成某项作业,首先由操作者将完成该作业所需的各种知识(如运动轨迹、作业条件、作业 顺序、作业时间等)通过直接或间接的手段,对机器人进行示教,机器人将这些知识记忆下 来,然后根据再现指令,在一定的精度范围内,忠实地重复再现各种被示教的动作。第二代 机器人通常是指具有某种智能(如触觉、力觉、视觉等)的机器人,即由传感器得到的触觉、 听觉、视觉等信息经计算机处理后,控制机器人完成相应的操作。第三代机器人通常是指具 有高级智能的机器人,其特点是具有自学习和逻辑判断能力,可以通过各类传感器获取信息, 经过思考做出决策,以完成更复杂的操作。 一般认为机器人具备以下要素:思维系统(相当于脑),工作系统(相当于手),移动系 统(相当于脚),非接触传感器(相当于耳、鼻、目)和接触传感器(相当于皮肤)(图8-1)。 如果对机器人的能力评价标准与对生物能力的评价标准一样,即从智能、机能和物理能三个 方面进行评价,机器人能力与生物能力具有一定的相似性。图8-2是以智能度、机能度和物 理能度三座标表示的“生物空间”,这里,机能度是指变通性或通用性以及空间占有性等;物 理能度包括力、速度、连续运行能力、均一性、可靠性等;智能度则指感觉、知觉、记忆、 运算逻辑、学习、鉴定、综合判断等。把这些概括起来可以说,机器人是具有生物空间三座 标的三元机械。某些工程机械有移动性,占有空间不固定性,因而是二元机械。计算机等信 息处理机,除物理能之外,还有若干智能,因而也属于二元机械。而一般机械都只有物理能, 所以都是一元机械。 8.1.2 机器人的组成及基本机能 机器人一般由执行系统、驱动系统、控制系统,检测传感系统和人工智能系统等组成, 各系统功能如下所述。 ① 执行系统。执行系统是完成抓取工件(或工具)实现所需运动的机械部件,包括手部、 信息处理机 图8-2生物空间 图8-1机器人三要素

机电一体化实验报告

机电一体化实验报告 一体化系统设计实验报告学院专业班级学号姓名指导教师xx 年1 月12 日实验一机电一体化系统的组成实验目的:以XY简易数控工作台为例,说明机电一体化系统的基本组成和各模块的特点。实验设备:l 台式PC机一台l 标准XY工作台一套l 运动控制卡一块l 游标卡尺一把实验内容:XY简易数控工作台是一典型的机电一体化系统,是许多数控加工设备和电子加工设备的基本部件,XY数控工作台主要由运动控制卡、DC24V 开关电源、步进电机及其驱动器、XY向运动平台、光栅尺和霍尔限位开关组成,其之间的关系如图 1、1所示。工作原理大致为:运动控制卡接受PC机发出的位置和轨迹指令,进行规划处理(插补运算),转化成步进电机驱动器可以接受的指令格式(速度脉冲和方向信号)发给驱动器,由驱动器进行脉冲环行分配和功率放大从而驱动步进电机,步进电机经过联轴器、滚动丝杠推动工作台按指定的速度和位移运动。实验步骤:(1)在XY数控工作台系统中分别找到上述各个模块,并指出各模块在机电一体化系统中实现哪一模块的功能。 ①运动控制卡:运动控制卡是PCL、CPCL、PXL等总线形成的板卡,通俗地讲我们可以把它看成一个单片机,有自己的算法,可以通过V C、V

B、labview、BCB等语言实现其功能,数控系统即通过运动控制卡来实现对机床运动轨迹的控制。②DC24V开关电源:对供电要求质量比较高的控制设备提供纯净、稳定、没有杂波的直流电源。③步进电机及其驱动器:步进电机用于驱动数控工作台的X、Y两个方向的移动;步进电机通过驱动器细分,可减小步距角,从而提高步进电机的精确率,实现脉冲分配和功率驱动放大,此外还可以消除电机的低频振荡、提高电机的输出转矩。④XY向运动平台:分别传输X、Y两个方向的运动。⑤光栅尺:光栅尺是一种位移传感器,是利用光栅的光学原理工作的测量反馈装置。经常应用于数控机床的闭环伺服系统中,可用作直线位移或者角位移的检测。⑥霍尔限位开关:用于限制工作台的运动超出导轨的有效长度。(2)使用卡尺测量,计算其平均导程P=10 ;观察其循环器,可知其循环方式为内循环;预紧方式是螺纹调隙式。(3)观察导轨截面,并查阅《机电一体化技术手册》,可知其属于GGA,GGB,GGC,GGF中哪类? GGB 。 其适用场合机械加工中心、NC车床、搬运装置、电火花加工机、木工机械、激光加工机、精密测试仪器、包装机械、食品机械、医疗器械、工具磨床、平面磨床等。(4)查阅《DMC3000硬件手册》可知系统中的运动控制卡可实现四 轴的联动,并具有16 个数字量输入和16 个数字量输出控制。(5)记录步进电机型号,网上查阅其详细技术参数,可知

机电一体化实习报告

篇一:机电一体化实习报告 前言 随着社会的快速发展,当代社会对即将毕业的大学生的要求越来越高,对于即将毕业的我们而言,为了能更好的适应严峻的就业形势,毕业后能够尽快的融入社会,同时能够为自己步入社会打下坚实的基础,我系同学各自开展了顶岗实习活动。在公司中我找到了自己的岗位,在电器组当一名小小的电工。从找工作到找到工作到工作的过程中发生的点滴给我留下了深刻的印象,也让我学到了许多知识,体会到很多,相信此次经历多我而言是一笔宝贵的财富。 一、实习目的: 毕业实习是我们大学期间的最后一门课程,不知不觉我们的大学时光就要结束了,在这个时候,我们非常希望通过实践来检验自己掌握的知识的正确性。在这个时候,我来到广东省源天工程公司机电安装公司,在这里进行我的毕业实习。 二、实习单位及岗位介绍: 广东省源天工程公司是广东省建筑工程集团有限公司的下属企业,是于xx年由原广东省水电建筑安装公司与原广东省水利水电机械施工公司两家水电世家联姻而诞生的国家水利水电工程施工总承包壹级企业。 多年来,源天人一直奉行以人为本、科学管理、质量第一、信誉第一、业主至上、恪守合同的经营宗旨,积极实施做强水利水电施工、地基与基础施工、机电设备安装三大板块业务的经营战略,承接了大批国家、盛市重点工程和标志性工程,施工足迹从广东辐射到广西、湖南、湖北、江西、福建、浙江、辽宁、云南、贵州、四川、青海等十七个省市及国外的越南、巴基斯坦、缅甸、老挝等国家。打造了无数机电精品,承建了白天鹅宾馆基础工程、花园酒店基础工程、荔湾广场基础工程等一批精品基础工程;灯泡贯流式水轮发电机组安装技术水平和装机总容量、总台数以及单机容量一直以来雄居全国顶尖水平,创造了灯泡贯流机组单机容量世界之最的记录,被誉为南粤水电安装劲旅。是全国首家进入地铁盾构行业和广东省率先将薄壁地下连续墙施工技术成功应用于水利工程建设的水利施工企业。 广东省源天工程公司勇于承担社会责任,被广东省三防办授予广东省三防机动抢险四队。 品质为源,诚信为天。源天人竭诚希望与社会各界合作,实现超越,实现成功,共创美好未来。 三、实习内容及过程 20xx年的 9月,我离开了生活了差不多2年的三峡学院;20xx年9月20日,我第一天上班。在公司中我找到了自己的岗位,在电器组当一名小小的电工。20xx年4月20日,我在写这份实习报告。回顾这将近一年的实习,有过欢笑有过泪水,酸甜苦辣尽在心头。在这一年脱离学校的锻炼中,我在社会中不断努力渐渐得以立足,并得到了最快速的成长。四、实习总结 我怀着美好的期盼来到广东省源天工程公司开始为期几个月的实习生活。每一天、每一周、每一月都能在工作中学到很多。这次实习给我最大的收获是我觉得很多工作需要我去摸索和探讨,要不怕吃苦,勇于激流勇进,有的工作虽然单调又重复,但这是磨练意志最有效地方法,我告诫自己要认真完成,对每项工作都要认真的对待,做到每一件事的过程中遇到困难,一定要争取不放弃,坚持到最后。只要希望还在,胜利一定属于我。作为一名刚毕业的学生,理论是我们的优势,但是怎么样把理论结合到实践中成了我们克服的最大困难之一。而经理平时对我的不断教导让我在工作中将理论融合进去,提高了工作效率。看着那些同事忙忙碌碌的来来去去,坚定的态度是那么一点一滴在铸就起来,一个被人认可的人首先一定

机电一体化课程设计报告书

机电一体化综合课程设计 《机电一体化课程设计任务书》普通格式 一.课程设计的目的 本次设计是机电一体化和计算机控制课程结束之后进行的一个重要的综合性、实践性教学环节,课程设计的基本目的是: 1、掌握机电一体化系统的设计过程和方法,包括参数的选择、传动设计、零件计算、结构设计、计算机控制等培养系统分析及设计的能力。 2、综合应用过去所学的理论知识,提高联系实际和综合分析的能力,进一步巩固、加深和拓宽所学的知识。

3、训练和提高设计的基本技能,如计算,绘图,运用设计资料、标准和规,编写技术文件(说明书)等。 二.设计任务及要求 设计题目:车辆出入库单片机自动控制系统 1.设计容包括:总体设计,机械系统的设计与计算,计算机控制系统设计,编写设计计算说明书; 2.课题容简介或设计要求:编制一个用单片机控制的车辆出入库管理控制程序,控制要求如下:1)入库车辆前进时,经过1# → 2#传感器后计数器加1,后退时经过2# → 1#传感器后计数器减1,单经过一个传感器则计数器不动作。2)出库车辆前进时经过2# → 1#传感器后计数器减1,后退时经过1# → 2#传感器后计数器加1,单经过一个传感器则计数器不动作。3)设计一个由两位数码管及相应的辅助元件组成的显示电路,显示车库车辆的实际数量。 3.机械部分的设计: 4.计算机控制的设计:设计显示电路图,并按图连接。画出单片机接线图,并按图接线。编制控制程序。 摘要 本次设计车辆出入库单片机自动控制系统的基本功能和设计思路,根据给定的条件,综合运用所学的基本理论、基本知识和相关的机械和电子方面的知识,完成车辆入库自动控制,并画好元器件的连接图,其中包括装置的原理方案构思和拟定;原理方案的实现,设计计算与说明。 车辆出入库单片机自动控制系统对我们生活很贴近,一个很实用的系统,可以有效地帮助我们管理车库,再加上如果用单片机来实现的话成本低,很实用,这是一个很有意义的设计。车辆入库单片机自动控制系统的难点在于,如何控制

机电一体化典型实例

. 8 机电一体化系统典型实例 8.1 机器人 8.1.1 概述 机器人是能够自动识别对象或其动作,根据识别,自动决定应采取动作的自动化装置。 它能模拟人的手、臂的部分动作,实现抓取、搬运工件或操纵工具等。它综合了精密机械技 术、微电子技术、检测传感技术和自动控制技术等领域的最新成果,是具有发展前途的机电 一体化典型产品。机器人技术的应用会越来越广,将对人类的生产和生活产生巨大的影响。 可以说,任何一个国家如不拥有一定数量和质量的机器人,就不具备进行国际竞争所必需的 工业基础。 机器人的发展大致经过了三个阶段。 第一代机器人为示教再现型机器人,为了让机器人 完成某项作业,首先由操作者将完成该作业所需的各种知识(如运动轨迹、作业条件、作业 顺序、作业时间等)通过直接或间接的手段,对机器人进行示教,机器人将这些知识记忆下 来,然后根据再现指令,在一定的精度围,忠实地重复再现各种被示教的动作。第二代机器 人通常是指具有某种智能(如触觉、力觉、视觉等)的机器人,即由传感器得到的触觉、听 觉、视觉等信息经计算机处理后,控制机器人完成相应的操作。第三代机器人通常是指具有 高级智能的机器人,其特点是具有自学习和逻辑判断能力,可以通过各类传感器获取信息, 经过思考做出决策,以完成更复杂的操作。 一般认为机器人具备以下要素:思维系统(相当于脑),工作系统(相当于手),移动系 统(相当于脚),非接触传感器(相当于耳、鼻、目)和接触传感器(相当于皮肤)(图8-1)。 如果对机器人的能力评价标准与对生物能力的评价标准一样,即从智能、机能和物理能三个 方面进行评价,机器人能力与生物能力具有一定的相似性。图8-2是以智能度、机能度和物 理能度三座标表示的“生物空间”,这里,机能度是指变通性或通用性以及空间占有性等;物 理能度包括力、速度、连续运行能力、均一性、可靠性等;智能度则指感觉、知觉、记忆、 运算逻辑、学习、鉴定、综合判断等。把这些概括起来可以说,机器人是具有生物空间三座 标的三元机械。某些工程机械有移动性,占有空间不固定性,因而是二元机械。计算机等信 息处理机,除物理能之外,还有若干智能,因而也属于二元机械。而一般机械都只有物理能, 所以都是一元机械。 8.1.2 机器人的组成及基本机能 信息处理机 图8-2生物空间 图8-1机器人三要素

机电一体化实训报告

机电一体化综合实训 实习报告 学生姓名 专业_ 学号_ 班级 指导教师土克燕 年月

机电一体化综合实训实习报告 1 概述 1.1实习目的 通过这次的实习,可以使我们在实践中接触与本专业相关的一些实际工作,培养和锻炼我们综合运用所学的基础理论、基本技能和专业知识,去独立分析和解决实际问题的能力,把理论和实践结合起来,提高我们的实际动手能力,为将来我们毕业后走上工作岗位打下一定的基础。 1、2实习内容 量具当中百分表、千分尺在机加工中的使用。 百分表:一种量具,百分表是利用齿条齿轮或杠杆齿轮传动,将测杆的直线位移变为指针的角位移的计量器具。主要用于测量制件的尺寸和形状、位置误差等。分度值为0.01mm,测量范围为0-3、0-5、0-10mm。百分表的构造主要由3个部件组成:表体部分、传动系统、读数装置。. 百分表的工作原理,是将被测尺寸引起的测杆微小直线移动,经过齿轮传动放大,变为指计在刻度盘上的转动,从而读出被测尺寸的大小。百分表是利用齿条齿轮或杠杆齿轮传动,将测杆的直线位移变为指针的角位移的计量器具。 百分表的读数方法为:先读小指针转过的刻度线(即毫米整数),再读大指针转过的刻度线(即小数部分),并乘以0.01,然后两者相加,即得到所测量的数值。 2 实习过程 2.1使用前 使用前,应检查测量杆活动的灵活性。即轻轻推动测量杆时,测量杆在套筒内的移动要灵活,没有任何轧卡现象,且每次放松后,指针能回复到原来的刻度位置。 2.2测量时 测量时,不要使测量杆的行程超过它的测量范围;不要使测量头突然撞在零件上;不要使百分表和千分表受到剧烈的振动和撞击,亦不要把零件强迫推入测量头下,免得损坏百分表和千分表的机件而失去精度。因此,用百分表测量表面粗糙或有显著凹凸不平的零件是错误的。 2.3用百分表校正或测量零件时,应当是测量杆有一定的初始测力 即在测量头与零件表面接触时,测量杆应有0.3~1mm的压缩量(千分表可小一点,有0.1mm即可),使指针转过半圈左右,然后转动表圈,使表盘的零位刻线对准指针。轻轻地拉动手提测量杆的圆头,拉起和放松几次,检查指针所指的零位有无改变。当指针的零位稳定后,再开始测量或校正零件的工作。如果是校正零件,此时开始改变零件的相对位置,读出指针的偏摆值,就是零件安装的偏差数值。 2.4检查工件平整度或平行度 检查工件平整度或平行度时。将工件放在平台上,使测量头与工件表面接触,调整指针使摆动~转,然后把刻度盘零位对准指针,跟着慢慢地移动表座或工件,当指针顺时针摆动时,说明了工件偏高,反时针摆动,则说明了工件偏低了。 当进行轴测的时候,就是以指针摆动最大数字为读数(最高点),测量孔的时候,就是以

机电一体化实验报告

机电一体化实验报告 学院:核技术与自动化工程学院专业:电气工程及其自动化 指导老师:康东 姓名:许新 学号:200706050209 日期:2010-10-27

实验一:基于PC的传感器与数据采集实验 一,实验目的 了解传感器,USB2009便携式数据采集器的工作原理和数据采集原理和香农采样定律,连接系统实现实时采集传感器信号,完成对采样数据的时域波形显示和存储. 二,实验内容: 1,了解传感器工作原理. 2,了解USB2009便携式数据采集器的工作原理,功能和使用方法. 3,了解数据采集原理和香农采样定律. 4,实时采集传感器信号,进行时域波形显示并存储实验数据. 三,实验设备: 主要实验设备包括: 1,USB2009采集卡和配有上位机软件的计算机; 2,FESTO气动综合实验台一套. 下图为USB2009采集卡.它包含14Bit分辨率A/D转换器,可以提供16路单端模拟信号输入,8路双端模拟输入通道,4路DA输出功能,1组计数器.提供了内外时钟和内外触发工作方式.A/D转换器输入信号范围为:±5V(USB2009),±10V(AD7899-1).硬增益范围:1,2,4,8(N6为PGA203时),1,10,100,10000(N6为PGA202时). 图1.1 USB2009采集卡 四,实验原理 将USB2009采集卡与FESTO气动综合实验台上传感器连接在一起,而后通过USB连接到计算机上.利用LabVIEW软件搭建数据采集系统,实时采集传感器信号,进行时域波形显示并存储实验数据. 五,实验步骤 1,由实验教师讲解FESTO气动综合实验台上传感器工作原理; 2,由实验教师讲解USB2009采集卡的工作原理和使用方法; 3,由实验教师讲解数据采集原理和香农采样定律; 4,在实验教师的指导下,由学生完成实验电路连接; 5,在实验电路检查无误后,由学生利用LabVIEW软件搭建数据采集系统; 5,打开设备电源,观察数据采集系统运行状况,纠正错误; 6,利用LabVIEW实时采集传感器信号,进行时域波形显示并存储实验数据; 7,将实验过程中形成的正确的接线方式,数据采集系统的搭建方法以及自己在实验中观察到的现象和思考的问题综合起来,写实验报告.

机电一体化实践报告

机电一体化实践报告 机电一体化实习报告时光匆匆,岁月流梭!转眼为期一周的车工实习结束了。在实习期间虽然很累、很苦,但我却感到很快乐!因为我们在学到了作为一名铣工所必备的知识的同时还锻炼了自己的动手能力。而且也让我更深刻地体会到伟大的诗人—李白那一名言:只要功夫深,铁杵磨成针的真正内涵!我们实习的第一天看了关于车工实习的有关的知识与我车工实习过程中的注意事项的碟片。看到那飞转的机器、飞溅的铁花,令我既担心又激动。担心的是,如果那飞转的机器隆隆声让人心惊肉跳和那鲜红的铁花四处飞溅的发出耀眼的的光芒令人眼花缭乱;激动的是,等待了将近一年的车工实习就要开始了。这是作为学生的我们第一次进入工厂当令人尊敬的工人,也是第一次到每一个工科学子一试身手的实习基地。我怎么会不激动万分呢。 一个星期,短短一个星期,对我们这些工科的学生来说,因为这是一次理论与实践相结合的绝好机会,又将全面地检验我们知识水平。我暗暗下定决心:我会做得最好的!思想汇报车工实习是机械类各专业学生必修的实践性很强的技术基础课。学生在车工实习过程中通过独立地实践操作,将有关机械制造的基本工艺知识、基本工艺方法和基本工艺实践等有机结合起来的,进行工程实践综合能力的训练及进行思想品德和素质的培养与锻练。车工实习是培养学生实践能力的有效途径。又是我们大学生、工科

类的大学生,院的学生的必修课,非常重要的也特别有车工实习 又是我们的一次实际掌握知识的机会,离开了课堂严谨的环境, 我们会感受到车间的气氛。同时也更加感受到了当一名工人的心情,使我们更加清醒地认识到肩负的责任。通过老师的讲解。我 终于明白了什么是铣工。同时也懂得了为什么有人说”当铣工是 最累的!“铣工是以手工操作为主,使用各种工具来完成零件的加工、装配和修理等工作。与机械加工相比,劳动强度大、生产效 率低,但是可以完成机械加工不便加工或难以完成的工作,同时 设备简单,故在机械制造和修配工作中,仍是不可缺少的重要工种。铣工的常用设备有铣工工作台、台虎铣、砂轮等。铣工的工 作范围有划线、錾削、锯削、锉削、刮削、研磨、钻孔、扩孔、 铰孔、锪孔、攻螺纹、套螺纹、装配、和修理等等。 其中铣工的实习安全技术为: 1、铣台要放在便于工作和光线适宜的地方;钻床和砂轮一般 应放在场地的边缘,以保证安全。2、使用机床、工具(如钻床、 砂轮、手电钻等),要经常检查,发现损坏不得使用,需要修好再用。3、台虎铣夹持工具时,不得用锤子锤击台虎手柄或钢管施加 夹紧力。4、使用电动工具时,要有绝缘保护和安全接地措施。工 作体会使用砂轮时,要戴好防护眼镜。在铣台上进行操作加工时 要有防护网。5、毛坯和加工零件应放置在规定的位置,排列整齐、安放平稳,要保证安全,便于取放,并避免碰伤已加工的表面。6、钻孔、扩孔、铰孔、锪孔、攻螺纹、套螺纹时,工件一定要夹牢,

机电一体化系统设计报告

机电一体化系统设计报告 院专 业学生姓名学 号指导教师完成日期《龙门式数控钻床机械结构设计分析与综合》摘要近些年来,国内外机床工业的发展分迅速,以数控为特征的现代化机床在生产中广泛应用。在工农业生产中,经常会碰到一些大型回转体类零件,其上需加工很多孔。用普通机床对其加工往往会遗漏,而小型数控加工中心则难以对其进行加工。本课题就是针对这一问题,设计一台龙门式数控钻床,专门适合对这一类零件进行钻削加工。它不仅大大减轻了操作者的劳动强度,而且大大提高了劳动生产率。本次设计包括了数控钻床的主要机械结构,其中包括:主轴箱中的主传动系装配;进给系统中的工作台装配和传动系统中的丝杠螺母等设计。同时,将各项相关技术合理运用,以达到最优化设计的目的。机械制造工业是国民经济的基础。机床工业则是机械制造工业的基础,它在国民经济中起着至关重要的作用,但我国机床工业与发达国家相比还有较大差距,我们必须奋发图强,努力工作,以便早日赶上世界先进水平。关键词数控钻床导轨工作台滚珠丝杠目录 一、绪论 11、1国内外发展现状 11、2方案论证

11、3数控系统总体方案确定2 二、结构设计 22、1主机部分总体方案确定 22、1、1床身 22、1、2 工作台 22、1、3主要参数2 三、实体建模 3、 43、1 Solidworks三维建模4 四、滚珠丝杠设计计算 44、1 动载强度计算 44、2滚珠丝杠轴向负荷F的计算5 4、2、1摩擦力的计算 54、2、2惯性力计算 54、2、3丝杠螺母长度估算 54、2、4确定最大动载荷 54、3确定滚珠丝杠型号 64、4滚珠丝杠副的几何参数 64、5传动效率计算6 五、机械部分设计计算 75、1 轴承的选择与校核 75、2等效力矩计算

光机电一体化系统设计实验报告

学院实验报告 学院:专业:班级:成绩: 姓名:学号:组别:组员: 实验地点:实验日期:指导教师签名: 实验(2)项目名称:加速度传感器、速度传感器振动测量实验和悬臂梁固有频率测量实验 1.实验项目名称 加速度传感器、速度传感器振动测量实验和悬臂梁固有频率测量实验 2.实验目的和要求 (1)了解并掌握机械振动信号测量的基本方法 (2)掌握用瞬态激振方式,进行机械阻抗测试的仪器组合及使用方法,了解瞬态激振时的数据处理方法 (3)测出悬臂梁的固有频率 3.实验原理 (1)振动测量原理 机械在运动时,由于旋转件的不平衡、负载的不均匀、结构刚度的各向异性、间隙、润滑不良、支撑松动等因素,总是伴随着各种振动。 机械振动在大多数情况下是有害的,振动往往会降低机器性能,破坏其正常工作,缩短使用寿命,甚至造成事故。机械振动还伴随着同频率的噪声,恶化环境,危害健康。另一方面,振动也被利用来完成有益的工作,如运输、夯实、清洗、粉碎、脱水等。这时必须正确选择振动参数,充分发挥振动机械的性能。 在现代企业管理制度中,除了对各种机械设备提出低振动和低噪声要求外,还需随时对机器的运行状况进行监测、分析、诊断,对工作环境进行控制。为了提高机械结构的抗振性能,有必要进行机械结构的振动分析和振动设计。这些都离不开振动测试。 振动测试包括两种方式:一是测量机械或结构在工作状态下的振动,如振动位移、速度、加速度、频率和相位等,了解被测对象的振动状态,评定等级和寻找振源,对设备进行监测、分析、诊断和预测。二是对机械设备或结构施加某种激励,测量其受迫振

动,以便求得被测对象的振动力学参量或动态性能,如固有频率、阻尼、刚度、频率响应和模态等。 振动的幅值、频率和相位是振动的三个基本参数,称为振动三要素。 幅值:幅值是振动强度的标志,它可以用峰值、有效值、平均值等方法来表示。 频率:不同的频率成分反映系统内不同的振源,通过频谱分析可以确定主要频率成分及其幅值大小,从而寻找振源,采取响应的措施。 相位:振动信号的相位信息十分重要,如利用相位关系确定共振点、测量振型、旋转件动平衡、有源振动控制、降噪等。对于复杂振动的波形分析,各谐波的相位关系是不可缺少的。 在振动测量时,应合理选择测量参数,如振动位移是研究强度和变形的重要依据;振动加速度与作用力或载荷成正比,是研究动力强度和疲劳的重要依据;振动速度决定了噪声的高低,人对机械振动的敏感程度在很大频率范围内是由速度决定的。速度又与能量和功率有关,并决定动量的大小。 (2)YD-37加速度传感器简介 压电传感器的力学模型可简化为一个单自由度质量——弹簧系统。根据压电效应的原理,当晶体上受到振动作用力时后,将产生电荷量,该电荷量与作用力成正比,这就是压电传感器完成机电转换的工作原理。压电式加速度传感器在振动测试领域中应用广泛,可以测量各种环境中的振动量。YD-37加速度传感器与DRBS-12-A型简易电荷放大器的综合灵敏度约是6080mV/m.s-2。 (3)CD-21速度传感器简介 CD-21振动速度传感器的基本原理是基于一个惯性质量(线圈组件)和壳体,壳体中固定有磁铁,惯性质量用弹性元件悬挂在壳体上工作时,将传感器壳体固定在振动体上,这样当振动体振动时,在传感器工作频率范围内,线圈与磁铁相对运动,切割磁力线,在线圈内产生感应电压,该电压值正比于振动速度值,这就是振动速度传感器的工作原理。CD-21振动速度传感器的测量范围是10~1000Hz,灵敏度约是200mv/cm.s-2。 (4)悬臂梁试验台架由底座、悬臂梁、加速度传感器、激振捶等构成。悬臂梁结构总体尺寸为120*110*150mm(长*宽*高)。可进行悬臂梁固有频率和阻尼系数的测量。 实验时通过激振捶敲击悬臂梁,产生脉冲激振,通过安装在悬臂梁上的加速度传感器获取悬臂梁受瞬态激励后输出的振动信号波形(信号触发采样方式),经信号调理设备处理后,通过数据采集仪输入计算机中,从悬臂梁脉冲响应信号波形或信号功率谱就

机电一体化实习报告范文

( 实习报告) 单位:____________________ 姓名:____________________ 日期:____________________ 编号:YB-BH-021072 机电一体化实习报告范文Practice report of Mechatronics

机电一体化实习报告范文 【机电一体化实习报告范文一】 实践课题:机电一体化技术的社会实践 实习单位:全椒兴盛机械有限公司 实习地点:安徽·全椒 实践内容: 古人有云:“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”。读了几年的大学,然而大多数人对本专业的认识还是不够, 在学习机电一体化专业理论知识后,学校为了开拓学生自身的知识面,增加社会竞争中的优势,进一步锻炼和培养我们的社会实践能力,以便毕业后能更好的融入社会,适应国内外严重的经济形势变化。 社会实践是教学与生产实际相结合的重要实践性教学环节。它不仅让我学到了很多在课堂上根本就学不到的知识,还开阔了视野,增长了见识,了解一个企业生产流程。为我以后更好把所学的知识运用到实际工作中打下坚实的基础。 作为一名新世纪的大学生,拥有一身抱负是远远不够的,还需要有一技之长。但是在如今复杂的社会背景下,社会竞争日趋激烈,社会在不断地发展,如果你适应时代的潮流,终究处在城市的边缘角落。 经过短暂的实习让我来回想一下我的实习经历与成果:

首先来说说我的专业吧,机电一体化技术是将机械技术、电工电子技术、微电子技术、信息技术、传感器技术、接口技术、信号变换技术等多种技术进行有机地结合,并综合应用到实际中去的综合技术。现代化的自动生产设备几乎都是机电一体化的设备。 据报道称,中国机电设计迈入PLM全新阶段,正挑战着前所未有的、不可预测的难题。此次实习,带着什么是测控技术与仪器、本专业适合干那些方面的工作、本专业前途如何等问题,在我参加实习中我深刻对电工技术、电子技术、机械设计基础、机械加工机床、机械加工工艺、数控技术等进行初步的实践,认清就业形势及当今社会对机电一体化专业技术的需求。 1、来到一线的车间进行生产,真正的自己动手操作,熟悉车间各个操作流程。这让我了解了现代机械制造工业的生产方式和工艺过程。熟悉了工程材料主要成形方法和主要机械加工方法及其所用主要设备的工作原理和典型结构、工夹量具的使用以及安全操作技术。更加了解机械制造工艺知识和新工艺、新技术、新设备在机械制造中的应用。 2、在车间里,友好的老师傅几乎寸步不离我身边,手把手教我具体的操作,这让我在工程材料主要成形加工方法和主要机械加工方法上,具有初步的独立操作技能,明白了一般零件的加工过程如下: 胚料---划线---刨床(工艺上留加工余量)--粗车--热处理,调质--车床半精加工--磨--齿轮加工--淬火(齿面)--磨面。在此我也很感激他们给我一个这么好的机会亲手实践。 3、由于在生产车间待得久了,耳濡目染,对书本的知识记忆更深了。在了解、熟悉和掌握一定的工程基础知识和操作技能过程中,培养、提高和加强了我的工程实践能力、创新意识和创新能力。

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