1、输出端，端为反转脉冲输出端这种情况下，应调用设置卡的脉冲输出模式，参见函数说明。开关电源开关电源。为输出信号提供驱动。该电源由外部提供。开关量信号限位卡上每个控制轴有两个限位输入信号和。在卡发送脉冲时，如果接收到相应的限位信号，卡将立即停止发送脉冲。减速卡上每个控制轴有个减速输入信号。在卡执行快速指令发送脉冲时，如果接收到相应的减速信号，卡将以设定的加速度减速至低速。原点卡上每个控制轴有个原点输入信号。在卡执行回原点指令发送脉冲时，如果接收到相应的原点信号，即表示已到达原点，卡将立即停止发送脉冲。外部报警卡有个共用的外部报警输入信号，当卡接收到该信号时，卡上的各轴将立即停止发送脉冲。位置同步控制提供个位置同步控制信号每轴个，输出电流。通用输出该接口提供个通用输出口供用户使用，输出电流。开关电源的开关电源，该电源由外部提供，为所有输入信号提供驱动。转接板示意如图所示，端口定义见表表。图转接板示意图表与主板相连时转接板端口定义端。系统设计的些基本方法。加深了对机械系统设计的理解，初步了解了些常用工业控制元器件和掌握它们的使用方法。知道了设计个机电体化的系统需要考虑到哪些方面，做个部分设计时应该先哪里后哪里的先后顺序，让我在以后的设计中会有个清晰地思路，而避免走太多弯路。这次设计中那我了解了运动控制卡驱动器步进电机的基本特性使用方法，以及它们之间所需要的匹配关系。通过这次课程设计我深刻的感到了理论和时间之间巨大的差别及其之间的联系。平时理论知识学的很好，但是在课程设计中并不能得心应手，会遇到很多不能解决的实际问题，这就需要加强实践能力，个同学的知识变成多个同学的知识，多个同学的知识变成个同学的知识，这样才能互相促进相互提高。另外，理论与实践也存在必然的联系，在袁老师和张老师的帮助下才能使课程设计最终成功。在这里特别感谢袁冬梅老师和张明德老师对我们的悉心指导，正是应为有了你梦的指导和帮助，我的设计才能进行并顺利结束。七附录运动控制卡信号接口定义备注栏输入。

2、受的负载转矩可见，快速空载起动时电机转轴所承受的负载转矩远小于所选型号的步进电机的最大静转矩，因此，该电机可以空载时快速起动。步进电动机其他性能校核最快工进速度时电动机输出转矩校核工作台进给最快移动速度为，脉冲当量为脉冲，则电动机对应的运行频率，从的步进电机的运行矩频特性表可以看出，在此频率下，电动机的输出转矩，远远大于最大工作负载转矩，满足要求。最快空载移动时电动机输出转矩校核工作六总结本次课程设计是综合大学所有学科的次练习，是最大的次课程设计。这次课程设计跨越机械和电气两大学科。在设计时要联系机械部分和电气控制部分作为个有机的整体来考虑，本次设计是个机械和电气有机组合的系统是个整体。如果单方面考虑其中项必定是做不出来的。这次课程设计时我又次亲手设计东西，与以前单纯的机械设计不样，有了更多的收获，体会也很多。在这次设计中我也学会了很多新东西，包括些软件的应用。当然最重要的是学到了基于运动控制卡的几点体化。的矩频特性由表查得该型号电动机转子的转动惯量。计算各零部件的转动惯量滚动丝杆的转动惯量式中长度单位均为拖板折算到丝杆上的转动惯量式中长度单位均为则进电机转轴上的总转动惯量快速空载起动时电动机转轴所承受的负载转矩包括三部分部分是快速空载起动时折算到电动机转轴上的最大加速转矩部分是移动部件运动时折算到电动机转轴上的摩擦转矩还有部分是滚珠丝杠预紧后折算到电动机转轴上的附加摩擦转矩。因为滚珠丝杠副传动效率很高，相对于和很小，可以忽略不计。则有快速空载起动时电动机转轴所承受的负载转矩其中其中快速空载起动时折算到电动机转轴上的最大加速转矩假设该滑台系统要求步进电机能在内使滑台由静止加速至空载最快移动速度，传动链总效率约取移动部件运动时，折算到电动机转轴上的摩擦转矩为则快速空载起动时电动机转轴所。

3、编码器或输入通用输出输出编码器输入通用输出输出通用输入输入通用输出输出通用输入输入通用输出输出通用输入输入通用输出输出通用输出输出通用输出输出通用输出输出通用输出输出通用输出输出通用输出输出通用输出输出通用输出输出通用输出输出注除通用输入输出信号外，信号名称中的分别对应卡的第轴。表与扩展板相连时转接板端口定义端口定义备注端口定义备注电源正输出通用输出输出电源地输出通用输出输出编码器输入通用输出输出编码器或输入通用输出输出通用输入输入电源正输出电源地输出电源正输出通用输出输出电源地输出通用输出输出编码器输入通用输出输出编码器或输入通用输出输出通用输入输入电源正输出电源地输出电源正输出通用输出输出电源地输出通用输出输出编码器输入通用输出输出编码器或输入通用输出输出通用输入输入电源正输出电源地输出电源正输出通用输出输出电源地输出通用输出输出编码器输入通用输出输出编码器或输入通用输出输出通用输入输入电源正输出通用输入输入电源地输出电。输出端，端为反转脉冲输出端这种情况下，应调用设置卡的脉冲输出模式，参见函数说明。开关电源开关电源。为输出信号提供驱动。该电源由外部提供。开关量信号限位卡上每个控制轴有两个限位输入信号和。在卡发送脉冲时，如果接收到相应的限位信号，卡将立即停止发送脉冲。减速卡上每个控制轴有个减速输入信号。在卡执行快速指令发送脉冲时，如果接收到相应的减速信号，卡将以设定的加速度减速至低速。原点卡上每个控制轴有个原点输入信号。在卡执行回原点指令发送脉冲时，如果接收到相应的原点信号，即表示已到达原点，卡将立即停止发送脉冲。外部报警卡有个共用的外部报警输入信号，当卡接收到该信号时，卡上的各轴将立即停止发送脉冲。位置同步控制提供个位置同步控制信号每轴个，输出电流。通用输出该接口提供个通用输出口供用户使用，输出电流。开关电源的开关电源，该电源由外部提供，为所有输入信号提供驱动。转接板示意如图所示，端口定义见表表。图转接板示意图表与主板相连时转接板端口定义端。

4、动载荷为，大于，满足要求。传动效率的计算将公称直径,导程，代入，得丝杠螺旋升角，将摩擦角代入，得传动效率刚度的验算工作台上下两层滚珠丝杠副的支撑均采用单推单推的方式，丝杠的两端各采用对推力角接触轴承，面对面组配，左右支撑的中心距离约为，钢的弹性模量，丝杠截面积。丝杠在工作载荷作用下产生的拉压变形量。查表得滚珠直径，所以根据公式，求得单圈滚珠数，该型号丝杠为单螺母，滚珠的圈数列数为，代入公式列数圈数，得滚珠总数量为。丝杠预紧时，取轴向预紧力，则由式。因为丝杠存在预紧力，且为轴向负载的，所以实际变形量可减小半，取。将以上算出的总代入和。丝杠的有效行程为，查上表得级精度滚珠丝杠有效行程在时，行程偏差允许达到，可见丝杠刚度足够。压杆稳定性核对根据公式计算失稳时的临界载荷，查表得，取支撑系数由丝杠底径，求得截面。受的负载转矩可见，快速空载起动时电机转轴所承受的负载转矩远小于所选型号的步进电机的最大静转矩，因此，该电机可以空载时快速起动。步进电动机其他性能校核最快工进速度时电动机输出转矩校核工作台进给最快移动速度为，脉冲当量为脉冲，则电动机对应的运行频率，从的步进电机的运行矩频特性表可以看出，在此频率下，电动机的输出转矩，远远大于最大工作负载转矩，满足要求。最快空载移动时电动机输出转矩校核工作六总结本次课程设计是综合大学所有学科的次练习，是最大的次课程设计。这次课程设计跨越机械和电气两大学科。在设计时要联系机械部分和电气控制部分作为个有机的整体来考虑，本次设计是个机械和电气有机组合的系统是个整体。如果单方面考虑其中项必定是做不出来的。这次课程设计时我又次亲手设计东西，与以前单纯的机械设计不样，有了更多的收获，体会也很多。在这次设计中我也学会了很多新东西，包括些软件的应用。当然最重要的是学到了基于运动控制卡的几点体化。

5、示该信号为输入信号，输出表示该信号为输出信号。表主板的接口定义引脚号名称定义备注引脚号名称定义备注负向限位输入电源正输入正向限位输入电源地输入原点输入电源正输入负向限位输入电源地输入负向限位输入正向限位输入正向限位输入原点输入原点输入报警输入通用输出输出负向限位输入通用输出输出正向限位输入通用输出输出原点输入通用输出输出减速输入位置控制输出减速输入位置控制输出减速输入位置控制输出减速输入位置控制输出方向输出脉冲输出脉冲输出方向输出方向输出脉冲输出脉冲输出方向输出注除通用输入输出信号外，信号名称中的分别对应卡的第轴。各接口信号的详细说明如表所示。表主板的接口说明类型功能编号说明脉冲量信号脉冲方向，脉冲方向信号与步进电机驱动器或数字式伺服电机驱动器相连以控制其运转。的脉冲方向输出为光电隔离得单端信号，差分芯片在转接板。对于仅需要单端式信号的驱动器，只要接转接板差分信号的正端即可参见接线方法对于接收双脉冲信号的驱动器，端为正转脉冲。惯性矩压杆稳定安全系数取丝杠卧式水平安装，滚动螺母至轴向固定处的距离取最大值，得临界载荷，远大于工作载荷，故丝杠不会失稳。综上所述，初选的滚珠丝杠副满足使用要求。步进电机的计算和选型根据最大工作负载状态下电机转轴所承受的负载转矩初选步进电机型号最大工作负载状态下电机转轴所承受的负载转矩包括三部部分是折算到电动机转轴上的最大工作负载转矩部分是移动部件运动时折算到电动机转轴上的摩擦转矩还有部分是滚珠丝杠预紧后折算到电动机转轴上的附加摩擦转矩，相对于和很小，可以忽略不计。则有其中则考虑到步进电动机的驱动电源受电网电压影响较大，当输入电压降低时，其输出转矩会下降，可能造成丢步，甚至堵转。因此需要考虑安全系数，取安全系数，则步进电动机的最大静转矩应满足考虑到最初决定不用减速箱取减速比算的电机步距角初选步进电动机型号为,为五相混合式，由大地数控集团公司生产，步距角为。

6、系统设计的些基本方法。加深了对机械系统设计的理解，初步了解了些常用工业控制元器件和掌握它们的使用方法。知道了设计个机电体化的系统需要考虑到哪些方面，做个部分设计时应该先哪里后哪里的先后顺序，让我在以后的设计中会有个清晰地思路，而避免走太多弯路。这次设计中那我了解了运动控制卡驱动器步进电机的基本特性使用方法，以及它们之间所需要的匹配关系。通过这次课程设计我深刻的感到了理论和时间之间巨大的差别及其之间的联系。平时理论知识学的很好，但是在课程设计中并不能得心应手，会遇到很多不能解决的实际问题，这就需要加强实践能力，个同学的知识变成多个同学的知识，多个同学的知识变成个同学的知识，这样才能互相促进相互提高。另外，理论与实践也存在必然的联系，在袁老师和张老师的帮助下才能使课程设计最终成功。在这里特别感谢袁冬梅老师和张明德老师对我们的悉心指导，正是应为有了你梦的指导和帮助，我的设计才能进行并顺利结束。七附录运动控制卡信号接口定义备注栏输入。口定义备注端口定义备注电源正输出输出电源地输出输出输入输出输入输出输入电源正输出电源地输出电源正输出输出电源地输出输出输入输出输入输出输入电源正输出电源地输出电源正输出输出电源地输出输出输入输出输入输出输入电源正输出电源地输出电源正输出输出电源地输出输出输入输出输入输出输入电源正输出输入电源地输出电源正输出电源正输出电源地输出电源地输出通用输出电流输出输入通用输出电流输出输入通用输出电流输出输入通用输出电流输出输入电源正输入位置控制电流输出电源地输入位置控制电流输出电源正输入位置控制电流输出电源地输入位置控制电流输出注除通用输入输出信号外，信号名称中的分别对应卡的第轴。通用扩展板接口定义如表所示。表扩展板引脚定义引脚号定义备注引脚号定义备注通用输入输入电源正输入编码器或输入电源地输入编码器输入电源正输入通用输入输入电源地输入通用输入输入编码器或输入编码器或输入编码器输入编码器输入通用输入输入通用输出输出通用输入输入通用输出输。

7、惯性矩压杆稳定安全系数取丝杠卧式水平安装，滚动螺母至轴向固定处的距离取最大值，得临界载荷，远大于工作载荷，故丝杠不会失稳。综上所述，初选的滚珠丝杠副满足使用要求。步进电机的计算和选型根据最大工作负载状态下电机转轴所承受的负载转矩初选步进电机型号最大工作负载状态下电机转轴所承受的负载转矩包括三部部分是折算到电动机转轴上的最大工作负载转矩部分是移动部件运动时折算到电动机转轴上的摩擦转矩还有部分是滚珠丝杠预紧后折算到电动机转轴上的附加摩擦转矩，相对于和很小，可以忽略不计。则有其中则考虑到步进电动机的驱动电源受电网电压影响较大，当输入电压降低时，其输出转矩会下降，可能造成丢步，甚至堵转。因此需要考虑安全系数，取安全系数，则步进电动机的最大静转矩应满足考虑到最初决定不用减速箱取减速比算的电机步距角初选步进电动机型号为,为五相混合式，由大地数控集团公司生产，步距角为。源正输出电源正输出电源地输出电源地输出通用输出电流输出通用输出电流输出通用输入输入通用输出电流输出通用输入输入通用输出电流输出通用输入输入电源正输入通用输出电流输出电源地输入通用输出电流输出电源正输入通用输出电流输出电源地输入通用输出电流输出注除通用输入输出信号外，信号名称中的分别对应卡的第轴。目录设计的目的„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„二设计任务„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„三总体方案的确定„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„四机械传动部件的计算与选型„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„五控制系统设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„六总结„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„七附录„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„设计的目的课程设计是个重要的时间性教学环节，要求学生综合的运用所学的理论知识。

8、的矩频特性由表查得该型号电动机转子的转动惯量。计算各零部件的转动惯量滚动丝杆的转动惯量式中长度单位均为拖板折算到丝杆上的转动惯量式中长度单位均为则进电机转轴上的总转动惯量快速空载起动时电动机转轴所承受的负载转矩包括三部分部分是快速空载起动时折算到电动机转轴上的最大加速转矩部分是移动部件运动时折算到电动机转轴上的摩擦转矩还有部分是滚珠丝杠预紧后折算到电动机转轴上的附加摩擦转矩。因为滚珠丝杠副传动效率很高，相对于和很小，可以忽略不计。则有快速空载起动时电动机转轴所承受的负载转矩其中其中快速空载起动时折算到电动机转轴上的最大加速转矩假设该滑台系统要求步进电机能在内使滑台由静止加速至空载最快移动速度，传动链总效率约取移动部件运动时，折算到电动机转轴上的摩擦转矩为则快速空载起动时电动机转轴所。动载荷为，大于，满足要求。传动效率的计算将公称直径,导程，代入，得丝杠螺旋升角，将摩擦角代入，得传动效率刚度的验算工作台上下两层滚珠丝杠副的支撑均采用单推单推的方式，丝杠的两端各采用对推力角接触轴承，面对面组配，左右支撑的中心距离约为，钢的弹性模量，丝杠截面积。丝杠在工作载荷作用下产生的拉压变形量。查表得滚珠直径，所以根据公式，求得单圈滚珠数，该型号丝杠为单螺母，滚珠的圈数列数为，代入公式列数圈数，得滚珠总数量为。丝杠预紧时，取轴向预紧力，则由式。因为丝杠存在预紧力，且为轴向负载的，所以实际变形量可减小半，取。将以上算出的总代入和。丝杠的有效行程为，查上表得级精度滚珠丝杠有效行程在时，行程偏差允许达到，可见丝杠刚度足够。压杆稳定性核对根据公式计算失稳时的临界载荷，查表得，取支撑系数由丝杠底径，求得截面。

9、口定义备注端口定义备注电源正输出输出电源地输出输出输入输出输入输出输入电源正输出电源地输出电源正输出输出电源地输出输出输入输出输入输出输入电源正输出电源地输出电源正输出输出电源地输出输出输入输出输入输出输入电源正输出电源地输出电源正输出输出电源地输出输出输入输出输入输出输入电源正输出输入电源地输出电源正输出电源正输出电源地输出电源地输出通用输出电流输出输入通用输出电流输出输入通用输出电流输出输入通用输出电流输出输入电源正输入位置控制电流输出电源地输入位置控制电流输出电源正输入位置控制电流输出电源地输入位置控制电流输出注除通用输入输出信号外，信号名称中的分别对应卡的第轴。通用扩展板接口定义如表所示。表扩展板引脚定义引脚号定义备注引脚号定义备注通用输入输入电源正输入编码器或输入电源地输入编码器输入电源正输入通用输入输入电源地输入通用输入输入编码器或输入编码器或输入编码器输入编码器输入通用输入输入通用输出输出通用输入输入通用输出输 。示该信号为输入信号，输出表示该信号为输出信号。表主板的接口定义引脚号名称定义备注引脚号名称定义备注负向限位输入电源正输入正向限位输入电源地输入原点输入电源正输入负向限位输入电源地输入负向限位输入正向限位输入正向限位输入原点输入原点输入报警输入通用输出输出负向限位输入通用输出输出正向限位输入通用输出输出原点输入通用输出输出减速输入位置控制输出减速输入位置控制输出减速输入位置控制输出减速输入位置控制输出方向输出脉冲输出脉冲输出方向输出方向输出脉冲输出脉冲输出方向输出注除通用输入输出信号外，信号名称中的分别对应卡的第轴。各接口信号的详细说明如表所示。表主板的接口说明类型功能编号说明脉冲量信号脉冲方向，脉冲方向信号与步进电机驱动器或数字式伺服电机驱动器相连以控制其运转。的脉冲方向输出为光电隔离得单端信号，差分芯片在转接板。对于仅需要单端式信号的驱动器，只要接转接板差分信号的正端即可参见接线方法对于接收双脉冲信号的驱动器，端为正转脉冲。

10、源正输出电源正输出电源地输出电源地输出通用输出电流输出通用输出电流输出通用输入输入通用输出电流输出通用输入输入通用输出电流输出通用输入输入电源正输入通用输出电流输出电源地输入通用输出电流输出电源正输入通用输出电流输出电源地输入通用输出电流输出注除通用输入输出信号外，信号名称中的分别对应卡的第轴。目录设计的目的„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„二设计任务„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„三总体方案的确定„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„四机械传动部件的计算与选型„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„五控制系统设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„六总结„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„七附录„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„设计的目的课程设计是个重要的时间性教学环节，要求学生综合的运用所学的理论知识。编码器或输入通用输出输出编码器输入通用输出输出通用输入输入通用输出输出通用输入输入通用输出输出通用输入输入通用输出输出通用输出输出通用输出输出通用输出输出通用输出输出通用输出输出通用输出输出通用输出输出通用输出输出通用输出输出注除通用输入输出信号外，信号名称中的分别对应卡的第轴。表与扩展板相连时转接板端口定义端口定义备注端口定义备注电源正输出通用输出输出电源地输出通用输出输出编码器输入通用输出输出编码器或输入通用输出输出通用输入输入电源正输出电源地输出电源正输出通用输出输出电源地输出通用输出输出编码器输入通用输出输出编码器或输入通用输出输出通用输入输入电源正输出电源地输出电源正输出通用输出输出电源地输出通用输出输出编码器输入通用输出输出编码器或输入通用输出输出通用输入输入电源正输出电源地输出电源正输出通用输出输出电源地输出通用输出输出编码器输入通用输出输出编码器或输入通用输出输出通用输入输入电源正输出通用输入输入电源地输出电。

参考资料：

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