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直驱的回转工作台开题报告班级机0606-12号姓名王文东指导教师王科社一、综述近年来，借助三维CAD建模和有限元分析优化的紧密配合，可以精确设计出复杂而高效的各种机械产品，但与此同时，产品零件的结构和形状也日趋复杂，例如多个自由曲面、多个非正交基准、薄壁厚等，使得加工难度也越来越大。
传统数控机床的笛卡尔坐标进给运动配合球头铣刀，虽然能够加工简答的自由曲面，但是因受到工具和工件之间可能的干涉限制，难以高效和准确的加工复杂的零件。
因此在直线进给运动上叠加回转进给运动的多轴联动数控机床成为当前机床产品创新的主要趋势。
随着我国国民经济的迅速发展和国防建设的需要，对高档数控机床提出了急迫的大量需求。
机床制造业是一国工业之基石，它为新技术、新产品的开发和现代工业生产提供重要的手段，是不可或缺的战略性产业。
即使是发达工业化国家，也无不高度重视。
机床是一个国家制造业水平的象征。
从某种意义上说，数控机床系统反映了一个国家的工业发展水平状况。
2009年我国制定出台了一系列扩内需、调结构、保增长的应对措施，工业和信息化部及有关部门根据《装备制造业调整和振兴规划》和《“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项实施方案》及相关产业政策，组织实施了一批科技重大项目和技术改造项目，使机床工具行业保持持续增长，工业总产值实现同比增长16.1%。
2009年我国机床产值和消费额分别达到153亿美元和197亿美元，均列世界第一位。
通过各项政策措施的落实到位，促进了国产高档数控机床及其配套产品的迅速发展，市场需求结构得到优化，企业兼并重组取得较大进展，重点企业的自主创新能力明显增强。
高档数控机床的自主创新成果显著。
自主创新成果产业化进程加快，企业开发了一批高速、精密、复合、多轴联动数控机床，以及一批大规格、大吨位数控机床新产品，这些新产品基本满足了国家重点工程用户加工生产需要，在国民经济建设和国防军工发展中起到了关键作用。
在重型、超重型数控机床研发方面，重型龙门五轴联动复合机床、超重型数控卧式镗车床、五轴联动叶片加工机床、数控重型曲轴铣车复合加工机床、大型数控冲压生产线等一批国际先进水平的高档数控机床的研制成功，满足了航空航天、发电设备、汽车等重点领域对于超大零件的重点加工需求；高速/精密数控车床、加工中心等产品广泛应用于汽车、航空航天、电子、军工等多个行业领域，并带动了众多中小企业设备更新改造和产业升级。
低成本直驱振动旋转实验台设计与实现在科学实验中，实验设备的选择和构造对于实验结果的准确性和稳定性非常重要。
然而，目前市场上的许多实验设备价格昂贵，对于许多实验室来说是难以承受的。
因此，在预算有限的情况下，设计一个低成本的实验设备，能够满足一定的实验需求，对于节约成本、提高实验效率具有重要意义。
本文将介绍一种低成本的直驱振动旋转实验台的设计与实现。
该实验台可以通过控制程序实现旋转和振动两种动作，同时具有微调手轮和角度显示等辅助功能。
设计的目的是为了完成低成本、高性价比的实验设备，并能够满足多种实验的需求。
一、设计思路实验台的设计主要分为底座、转台、电机驱动控制等三个部分。
底座：底座是一个框架结构，主要用于支撑转台和控制电路等组件。
底座设计时考虑到稳定性和可操作性，建议采用钢材结构。
为了加强底座的稳定性，可增加重量或者采用三脚设计。
同时，底座应该保证易于拆装和安装，以便在需要时进行维修和升级。
转台：转台是实验台的核心部分，主要由电机和转盘组成。
电机是实现转盘旋转的驱动力源，需要选择高扭矩、低速度的电机，以保证转盘的稳定旋转。
转盘的材质可以选择高强度的石墨材料，既可保证稳定性，又可减少杂音。
另外，为了增加实验的多样性，转盘可以设计成一定的倾斜角度。
电机驱动控制：电机驱动控制部分是实验台的核心。
其中，驱动控制部分需要设计一个低成本高性能的电机控制板，以便实现精确的驱动控制和参数调节。
控制板可以采用51单片机、DSP或FPGA等芯片进行设计，以满足不同的需求和实验场景。
二、主要设计参数1. 旋转角度：转台的旋转角度应保证准确、稳定和可调节。
旋转角度可以设置在0~360度之间，可以准确到0.1度。
2. 振动频率：振动频率是实验台另外一项重要的参数。
振动频率需要保持稳定以及精确可调节，建议设置在10Hz~100Hz之间，精度可达到0.1Hz。
3. 控制方式：为了保证实验台的灵活性和易用性，建议采用多种控制方式。
两轴数控转台控制系统研究的开题报告一、选题背景随着工业自动化技术的快速发展，控制系统越来越智能化、多功能化。
而转台作为一种重要的工业设备，在精度、稳定性、速度等方面也得到了极大的提升。
在工业生产和机械加工中，转台具有非常广泛的应用，例如金属加工、汽车制造、航空航天、电子制造、电力工业等领域。
对于特别精密的机床、机器人等机械设备，要求转台的控制系统具有高精度、高速度、高性能等特点。
因此，研究转台的控制系统成为控制领域的热门话题。
本文将从两轴数控转台控制系统设计分析入手，研究转台的控制系统的硬件架构和软件设计，探讨其原理和应用，旨在为工业生产和机械加工领域提供一种智能、高效、稳定的控制系统。
二、研究内容1. 两轴数控转台控制系统的硬件设计和选型。
2. 两轴数控转台控制系统的软件设计和编程开发。
3. 两轴数控转台控制系统在工业生产和机械加工中的实际应用研究。
三、研究方法1. 调研和分析国内外相关文献，了解相关技术和研究现状。
2. 采用MATLAB/Simulink等软件进行仿真和模拟。
3. 基于硬件平台，利用C++、PLC等编程语言进行实际应用的开发和测试。
四、研究意义1. 对于数控转台的控制系统设计和开发有积极推进作用。
2. 可以为实现硬件和软件的智能化设计提供借鉴。
3. 对于提高转台的稳定性和精度，增强其适用性有一定的推动作用。
4. 可以为工业生产和机械加工提高效率、降低成本和提高产品质量提供支持。
五、预期结果1. 硬件和软件纪实研究成果。
2. 可以进一步提高两轴数控转台的控制精度和稳定性。
3. 提高工业生产和机械加工的效率和质量。
六、论文结构1. 绪论2. 相关技术概述3. 两轴数控转台控制系统的硬件设计与实现4. 两轴数控转台控制系统的软件设计与实现5. 两轴数控转台控制系统的仿真分析6. 两轴数控转台控制系统的应用实验研究7. 总结与展望七、进度安排1. 第一季度：调研、文献分析、硬件设计和选型。
直驱力矩电机驱动器设计的开题报告一、项目背景在现代工业控制中，电机作为一个重要的驱动设备，广泛应用于各种机械设备和生产线中。
直驱力矩电机作为一种高性能、高精度、低噪音、高可靠性的电机，得到了越来越广泛的应用。
而直驱力矩电机驱动器的设计则是保证直驱力矩电机高性能、稳定性、可靠性的前提。
目前市面上普遍使用的电机驱动器多采用传统的PWM技术，但是在高性能电机控制时存在一定缺陷，比如拖动现象较严重，在低速运行时精度较差等，而直驱力矩电机驱动器则是一种新型驱动器设计方案，通过改进电机控制系统极限提高了驱动精度，使之能够更好地满足现代工业的需求，具有发展前景。
二、项目目标本项目旨在设计一种适用于直驱力矩电机的驱动器，包括硬件电路设计和软件程序编写。
具体实现目标如下：1.采用磁编码器对电机进行双闭环控制，提高控制精度和稳定性；2.应用理论分析和模拟验证相结合的设计思路进行电路设计，降低硬件故障率、提高可靠性；3.设计具有保护功能的软件编程，实时监测驱动器工作状态，保障设备安全稳定运行。
三、项目内容1.驱动器硬件设计驱动器硬件设计是整个项目的重中之重，该部分设计包括直驱电机驱动电路、芯片选型和接线设计等。
本项目不仅要考虑电路设计的功能和信号完整性，还要考虑电路的可靠性、稳定性和散热问题。
具体硬件设计步骤包括：a. 选型设计方案：根据直驱电机驱动器需求，筛选并挑选性能优良的器件材料，确定方案选型；b. 电路原理图设计：结合设计目标和目前市面上成熟电机驱动技术，设计出适合直驱力矩电机的电路原理图；c. PCB设计：根据电路原理图和器件封装，设计双面铜电路板，并输出供电板样板；d. 器件安装：根据原理图和PCB进行相关器件的安装，实现电路的终极组装。
2.驱动器软件编程本项目将在STM32单片机上编写驱动器的控制程序，主要包括电机参数设置、通讯接口开发、保护机制实现等方面。
编程过程中，我们将发挥单片机的高性能、低功耗、易移植等优势，实现代码的简洁、高效、易维护，为后续嵌入式软件项目的实现奠定坚实基础。
解析直驱电机转台技术(共2页) -本页仅作为预览文档封面，使用时请删除本页-电机咨询：解析直驱电机转台技术直驱电机，即直接驱动式电机的简称，主要指电机在驱动负载时，不需经过传动装置（如传动皮带等）。
与生活相关的最常见的应用是洗衣机，即洗衣机滚动与驱动电机之间不使用皮带连接。
由于电机结构的特殊性，可实现低速大扭矩输出，满足加工中心机床用转台切削进给的需要。
电机具有很好的伺服刚性和动态性，可使转台加速度增大，回转速度大幅度提高。
由于直驱电机直接与转动负载相连，因此在电机和负载之间实现了“零”传动。
基于此，直驱转台应用于加工中心将是一种较好的选择。
直驱电机转台主要由以下几个部分组成：电机定子及转子，轴承，编码器，转台及旋转部分，基座、外套及固定部分，直驱电机转台所需要的密封和防尘结构，循环冷却结构。
在转台结构设计中，为了保持电机的性能，我们应该注意以下问题：第一，密封防尘结构直接驱动电机转子具有永磁性，如果工作台加工区的金属灰尘进入转台内部，会被吸附到转子上，影响到电机的性能甚至会导致其失效，所以通常在设计中，需要采取迷宫结构和气密封相结合的方式，持续吹入干净干燥的气体，以保证电机安全可靠的运转。
在密封方面必须充分考虑，如果电机遭遇冷却液入侵，将引起其绝缘性的降低或退化。
此外，转台上所采用的州承和编码器皆为精密运动件和检测元件，使用中必须保证其密封结构的可靠性。
第二，制动转台作为机床的工作台，需要有分度及准确定位的功能。
直驱电机换台安装的直接驱动电机与通常伺服电机相同，当接到停止指令时由其动态制动电路来制动电机。
但由于直驱电机转台电机与转台之间没有减速和传动机构，转速很高的电机，急停时会发生很小角度的过转，因而在直驱电机转台中需要有另外的机械或者液压锁紧机构以保证准确定位。
在重切削情况下，也需要锁紧转台轴。
如果转台倾斜或垂直使用，制动机构的作用将更为突出。
第三，循环冷却转台内部的电机运转时会产生热量，处理得不好，会影响转台和机床的精度稳定性。
力矩电机直驱内反馈闭式静压转台设计潘高星;陈永亮【摘要】针对数控精密立式磨床的应用需求,阐述了力矩电机直驱内反馈闭式静压转台结构特点及优势,介绍了内反馈闭式静压轴承的基本原理,并进一步对转台应用实例的静压轴承刚度和流量进行了验算,构建了转台测试试验台,并介绍了试验台组成,以及对所研发的转台进行性能检测的过程.【期刊名称】《液压与气动》【年(卷),期】2016(000)007【总页数】5页(P104-108)【关键词】直驱;内反馈;闭式;静压;转台【作者】潘高星;陈永亮【作者单位】天津大学机械工程学院,天津300072;天津大学机械工程学院,天津300072【正文语种】中文【中图分类】TH137;TH133.36;TG5随着国家转型升级的需要，机床行业的产品逐渐迈向中高端，对组成机床的核心功能部件产品提出了更高的要求，力矩电机直驱技术以及液体静压技术的集成功能部件产品被更广泛的应用到了各种机床产品上，促进了数控机床产品性能的提升。
黄永玉[1]等设计了一种用于铣车复合加工中心的静压直驱转台，通过直驱消除了多种传动误差，采用静压导轨提高了转台精度，改善了动态响应特性；吴九达[2]对超精密的直驱液体静压转台设计制造进行了深入研究，利用有限元分析软件对静压轴承进行了静动态以及热分析，并对所设计转台进行了结构优化；王伟顺[3]等采用静压导轨和直驱技术相结合设计了大型齿轮机床静压直驱转台；孙渊涛[4]等结合直驱电机、闭式静压导轨和磁栅测量技术给出了一种大型直驱静压旋转工作台结构。
精密、高精度数控立式磨床工件采用立式安装方式，一次装卡可对工件外圆、内孔端面进行磨削，能够保证外圆、内孔的同轴度以及与端面的垂直度要求，静压转台是该种类型机床核心的功能部件之一[5]，通过采用力矩电机直驱和带有内反馈型式闭式静压轴承，提高了传动、回转精度和支撑刚度，能够使转台获得高精度和高刚性，并促进立式磨床获得更高的工件磨削表面光洁度以及加工几何精度。
数控转台结构设计子专题：精密直驱数控转台结构设计Structure design of CNC rotary tablesSubtitle:Structural design of precision direct driveCNC rotary tablesUniversity:Kunming University of Science and TechnologyMajor:Mechanical Engineering and AutomationGrade:Class1.Grade2008Name:Li YunlaiAdvisor:Gao GuanbinProfessional Title:LectureDepartment:Faculty of Mechanical and Electrical EngineeringDate：June 6, 2012摘要数控机床集成了机械、计算机、光电技术、精密测量技术和自动控制技术等先进技术的最新研究成果，是先进制造业的重要设备。
数控回转工作台是多轴联动加工中心和数控铣床等数控机床的重要的部件，起着承载被加工零件并实现精确分度或作为联动轴进行轨迹联动加工的作用，它的精密度和稳定性对整个数控机床的性能有着重要影响。
直接驱动数控回转工作台采用直接驱动技术能够消除中间机械传动机构引起的损耗及限制，能直接提供转矩给执行机构，具有转矩大、损耗低、电气时间常数小以及响应速度快等特点，可以实现很高的动态响应速度和加速度、极高的刚度和定位精度、平滑的无差运动。
本毕业设计针对一种直接驱动式精密数控回转工作台进行了研究，提出了个人的方案和设计。
该设计方案选用力矩电机作为驱动源，采用转台轴承传动力矩，当数控转台需要静止时，利用锁紧（刹紧）机构来锁紧转台，利用固定块来安装锁紧机构。
在各零部件选用和设计过程中，根据设计任务计算、选择的零部件尺寸，再根据一些计算和校核公式验证了设计的零件，并做出修整。
铣车复合加工中心静压直驱转台设计黄永玉;王晓珺;王凤山;张海英;董伟【摘要】文中采用静压导轨和直驱技术相结合的方式,设计了一种用于铣车复合加工中心的静压直驱转台.通过力矩电机直接驱动,可以有效地消除传统驱动方式下由中间传动环节引起的多种误差,提高转台的精度,改善动态响应特性.同时转台配有检测、冷却、锁紧机构,保证直驱转台可以完成铣削转台和车削主轴的功能转换,为铣车复合加工中心的发展提供技术支撑.【期刊名称】《青海大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2014(032)005【总页数】3页(P5-7)【关键词】静压直驱转台;铣车复合加工中心;静压导轨;力矩电机【作者】黄永玉;王晓珺;王凤山;张海英;董伟【作者单位】青海大学机械工程学院,青海西宁810016;青海大学机械工程学院,青海西宁810016;青海一机数控机床有限责任公司,青海西宁810018;青海一机数控机床有限责任公司,青海西宁810018;青海一机数控机床有限责任公司,青海西宁810018【正文语种】中文【中图分类】TH122数控机床整体技术与功能部件的发展是相互依赖、共同发展的，功能部件的创新影响着数控机床的发展，直驱技术是高性能数控机床的关键技术之一。
直驱转台省去了齿轮传动、蜗杆传动等机械传动，其“零传动”方式解决了传统的机械传动中遇到速度、精度、制造成本上的瓶颈问题，具有精度高、速度快、无磨损、无间隙、受力状态优良等优点。
基于直驱技术的回转工作台是当今数控机床向复合化、高速化以及精密化发展的关键功能部件之一。
该技术采用大推力力矩电机替代原有的蜗轮蜗杆传动，大大简化了部件结构，提高了模块化水平，具有更高的控制精度和更快的响应速度，使数控装备的创新更加简约和迅速，同时扩大了装备的工艺覆盖范围，在提高产品质量、降低制造成本方面效能相当明显。
因此直驱转台技术目前正在成为国际制造装备业新的设计潮流，已在实际应用中体现了超越传统技术的巨大优越性，成为了数控机床技术领先的象征。
武汉轻工大学科研训练论文论文题目：高速、高精直驱转台设计分析报告姓名桂佳清学号 110309252院（系）机械工程学院专业机械设计制造及其自动化指导教师刘海岷2015年01月10日高速高精直驱转台设计分析报告桂佳清机械工程学院摘要：随着国防、航空、高铁、汽车和模具等重要装备制造行业需求量的大幅增长，中国数控机床也取得了快速发展，数控机床技术在高速化、复合化、精密化、多轴化等方面取得了显著进步和一系列突破。
先进数控机床技术的发展离不开先进功能部件的支持，为我国机床附件尤其是机床核心部件数控转台的发展提供了广阔的发展空间。
关键词：直驱；转台；机床附件0 引言进入二十一世纪以来，尤其是随着国家“高档数控机床与基础制造装备”专项的启动，极大地推动了机械装备工业的发展，“高速、精密、复合、智能化”的机床发展进程得到了进一步加速。
作为数控机床的功能附件的数控转台，同样受到了重视，高速直驱数控转台、高精度数控转台、大型重载数控转台、浸油式数控转台等几种数控转台直接列入了国家重大专项的开发计划之内[1]。
数控转台是多轴联动数控机床的重要部件之一。
传统驱动方式的数控转台因为机械传动链的存在而引起弹性变形、摩擦和反向间隙等一系列问题。
直接驱动数控转台不仅有效地解决了上述问题,而且具有转矩高、响应速度快和定位精度高等性能优势。
近年来,直接驱动数控转台部件是多轴联动高档数控机床领域研究的热点。
就是以直接驱动数控转台永磁环形力矩电机及其控制策略为研究对象,针对其关键技术问题展开工作的[2,3]。
电机具有很好的伺服刚性和动态性，可使转台加速度增大，回转速度大幅度提高。
由于直驱电机直接与转动负载相连，因此在电机和负载之间实现了“零”传动。
基于此，直驱转台应用于加工中心将是一种较好的选择[4]。
1 直驱转台技术的发展状况与可行分析1.1直驱转台发展现状采用直驱技术制造回转功能部件目前已经成为国际机床产业的发展趋势。
直驱转台技术即采用大推力力矩电机或直线电机替代原有的包括齿轮传动、蜗轮蜗杆传动、滚珠丝杠传动，即用电气传动替代机械传动。
