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了查阅和使用标准规范手册图册及相关技术资料的基本技能以及计算绘图数据处理等方面的能力。

通过对通用机械零件常用机械传动或简单机械的设计，掌握了般机械设计的程序和方法，借助于软件绘图，不但使学生更加熟练地掌握软件的应用，而且有助于树立正确的工程设计思想，培养独立全面科学的机械设计能力。

最后对在整个设计过程中对老师认真耐心辅导表示衷心的感谢。

驱动电源与控制器的接线方式设计中向步进电动机均为型，生产厂家为常州宝马前杨电机电器有限公司。

查步进电动机的资料，选择与之匹配的驱动电源为型，输入电压为，相电流为，分配方式为五相十拍。

该驱动电源与控制器的接线方式如图所示图第五章驱动电路设计驱动电路的时间常数五相十拍工作方式的控制脉冲，每相工作五拍改变次通电状态，为使每拍都能正常工作，每拍脉冲宽度的时间内相电流上升至额定电流的，即。

负载回路的时间常数为因此电源电路的确定若选用线路简单的串联电阻法改善电流上升沿，其时间常数为则其中所以需要串联如此个电阻，在该电阻上损失功率为，显然不合理，所以采用低压电源直接驱动。

元器件的确定确定三极管为了使电路简单紧凑，功率放大级的和选用达林管当标色绿点时其性能见表表确定和从和性能数据知，故，而负载电流，取，基极电流为式中电流放大倍数。

因此等效输入电阻为。

光耦合器光敏三极管的输入等效电路见图从等效电路可得选光耦合器输入电流最大电流，电流传输比，所以有解上述方程组得图第六章机械部分装配图的绘制装配图见附件图纸步进电机控制驱动流程图见图纸第七章结论整个系统采用开环控制系统，进给系统采用了系列滚珠丝杠副，其型号为。

以提高整个系统的进给要求。

伺服系统采用了直流伺服电机通过弹性联轴器直接与滚珠丝杠连接驱动丝杠传动。

而且轴承采用的是角接触轴承保证其主轴不窜动，采用个深沟球轴承来保证其径向的圆跳动。

用脉宽调制电路来实现伺服电机电压的平均值，电路中采用了阻容滞后电路，来防止型桥式功率放大器中两对功率管同时导通造成短路现象，能够有效的控制伺服电机单位正转反转及转速，同时为了保证定的精度的要求，系统又采用了光电编码器作为位置检测器，来检测伺服电机的位置，通过单片机对光电编码器反馈信号处理来达到预期的精度要求。

在设计中我们兼顾经济性，考虑满足精度的要求，因此对于设备及元件的选择都要求具有高精度，因此设计的成本较高。

参考文献文怀兴夏田数控机床系统设计北京北京化工出版社，韩荣第金属切削原理与刀具哈尔滨哈尔滨工业大学出版社，李洪机床设计手册北京辽宁科学技术出版社，陈家芳金属切削工艺手册上海上海科学技术出版社，杨建明数控加工工艺与编程北京北京理工大学出版社，张新义经济型数控机床系统设计北京机械工业出版社，尹志强机电体化系统课程设计指导书北京机械工业出版社，王兰美机械制图高等教育出版社，濮良贵纪名刚机械设计，戴曙金属切削机床机械工业出版社，孙恒陈作模葛文杰机械原理高等教育出版社，致谢我觉得这次课程设计是对过去所学专业知识的个全面的综合的运用。

在设计的过程中我全面地温习了以前所学过的求出电动机对应的运行频率。

从电动机的运行矩频特性曲线图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任务书给定工作台最快空载移动速度，求出其对应运行频。

由图查得，在此频率下，电动机的输出转矩，大于快速空载起动时的负载转矩，满足要求。

最快空载移动时电动机运行频率校核与快速空载移动速度对应的电动机运行频率为。

查图中相应表格，可知电动机的空载运行频率可达，可见没有超出上限。

起动频率的计算已知电动机转轴上的总转动惯量，电动机转子的转动惯量，电动机转轴不带任何负载时的空载起动频率。

由式可知步进电动机克服惯性负载的起动频率为说明要想保证步进电动机起动时不失步，任何时候的起动频率都必须小于。

实际上，在采用软件升降频时，起动频率选得更低，通常只有。

综上所述，本次设计中工作台的进给传动系统选用步进电动机，完全满足设计要求。

确定选型的步进电机的参数所选电动机参数如下图所示图外形尺寸安装接线图和和矩频特性如图所示图其余附件的选择联轴器的选择刚性联轴器结构比较简单，制造容易，免维护，超强抗油以及耐腐蚀，即使承受负载时也无任何回转间隙，即便是有偏差产生负荷时，刚性联轴器还是刚性传递扭矩。

适用于安装底座刚性好对中精度较高冲击载荷不大对减振要求不高的中小功率轴系传动。

根据选出的电机和丝杠的参数，选用沈阳光宇科技有限公司的型刚性联轴器。

图第四章控制系统的设计根据任务书的要求，设计控制系统的时主要考虑以下功能接受操作面板的开关与按钮信息接受限位开关信号控制，向步进电动机的驱动器与机的串行通信。

选用系列的位单片机，采用，和，芯片做为和存储器扩展芯片。

用做程序存储器，存放监控程序用来扩展的存储器存放调试和运行的加工程序用做键盘和显示器借口，键盘主要是输入工作台方向，显示器显示当前工作台坐标值系统具有超程报警功能，并有越位开关和报警灯其他辅助电路有复位电路，时钟电路，越位报警指示电路。

进给控制系统原理框图图驱动电路流程设计步进电机的速度控制比较容易实现，而且不需要反馈电路。

设计时的脉冲当量为，步进电机每走步，工作台直线行进给。

步进电机驱动电路中采用了光电偶合器，它具有较强的抗干扰性，而且具有保护的作用，当功放电路出现故障时，不会将大的电压加在上使其烧坏。

图步进电机驱动电路图该电路中的功放电路是个单电压功率放大电路，当相得电时，电动机转动步。

电路中与绕组并联的二极管起到续流作用，即在功放管截止是，使储存在绕组中的能量通过二极管形成续流回路泄放，从而保护功放管。

与绕组串联的电阻为限流电阻，限制通过绕组的电流不至超过额定值，以免电动机发热厉害被烧坏。

由于步进电机采用的是五相十拍的工作方式五个线圈，其正转时通电顺序为其反转的通电顺序为。

驱动电源的选用，及决实际问题的能力，巩固加深了有关机械设计方面的知识。

还有很重要的点是让我体会到了个设计者的精神。

在设计过程中既要自己不断思考创造，又要注意借用现有的资料，掌握知识制度薪酬构力共同付出，起走过那段激情燃烧的岁月，共同度过难忘而美好的大学生活。

感谢那些曾经陪我们共同走过的朋友，感谢直帮助和支持我们的老师，我们成长着，快乐着，希望我们能够走得更远，飞的更高，计并执行相应的退出方案。

资金应用项目数量单价元总价万元办公用房及建筑物办公桌含电脑电话机饮水机等杂费办公费客户沙发区空调购买费用装修费用水电上网费运输工具产品设备广告宣传费用保险费用流动资金其他固定资产总计注以第年为例财务预算资产负债表单位元年份资产第年第二年第三年第四年第五年资产流动资产货币资金应收账款预付账款存货流动资产合计固定资产固定资产原值在建工程固定资产总计无形资产长期待摊费用资产合计负债及所有者权益流动负债应付账款应付股利流动负债合计长期借款负债合计所有者权益或股东权实收资本盈余公积未分配利润所有者权益合计负债及权益合计获利能力分析投资可行性分析公司的产品设备，智能创新质量保证，安装快捷售后服务完善，公司选址在交通设施完善，投资环境很好的济南市，在政策上享受三年内免税的税收优惠政策。

根据公司各项基础能力潜力和业务发展的各项计划以及投资项目可行性，经过分析研究采用正确计算方法，本着求实稳健的原则，并遵循我国现行法律法规和制度，在各方面与财政部颁发的企业会计制度和修订过的企业会计准则相致。

回收期累计净现值出现正值年数未收回现金╱当年现值通过净现金流量折现率投资额等数据用插值法计算，投资回收期为二年零个月，并有很大的成长空间，可见投资方案可行。

投资净现值分析银行短期借款年期利率为，长期借款利率为年为基准利率，考虑到目前资金成本较低，以及资金的机会成本和投资风险型等因素，取根据现金流量表的数据及净现值公式注是各年收益，是各年支出，是指时间，是基准收益率此时税前为万元，税后为万元远大于，计算期内盈利能力很好，投资方案可行。

利润表单位元项目第年第二年第三年第四年第五年主营业务收入减主营业务成本减主营业务税金及附加主营业务利润加其他业务利润减营业费用管理费用财务费用营业利润加营业外收入减营业外支出利润总额减所得税净利润重要资金数据表单位元年项目第年第二年第三年第四年第五年销售收入净利润资产总额净资产总额重要资金数据图示第年第三年第五年净资产总额元现金流量表单位元项目第年第二年第三年第四年第五年经营活动产生的现金流量销售商品提供劳务收到的现金收到的其他与经营活动有关的现金现金流入小计支付给职工以及为职工支付的现金支付的各项税费支付的其他与经营活动有关的现金现金流出小计经营活动产生的现金流量净额投资活动产生的现金流量现金流入小计购买固定资产无形资产和其他长期资产所支付的现金支付的其他与投资活动有关的资金现金流出小计投资活动产生的现金流量净额筹资活动产生的现金流量吸收投资所收到的现金借款所收到的现金收到的其他与筹资活动有关的资金现金流入小计偿还债务所支付的现金分配股利利润或偿付利息所支付的现金支付的其他与筹资活动有关的现金现金流出小计筹资活动产生的现金流量净额汇率变动对了查阅和使用标准规范手册图册及相关技术资料的基本技能以及计算绘图数据处理等方面的能力。

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该驱动电源与控制器的接线方式如图所示图第五章驱动电路设计驱动电路的时间常数五相十拍工作方式的控制脉冲，每相工作五拍改变次通电状态，为使每拍都能正常工作，每拍脉冲宽度的时间内相电流上升至额定电流的，即。

负载回路的时间常数为因此电源电路的确定若选用线路简单的串联电阻法改善电流上升沿，其时间常数为则其中所以需要串联如此个电阻，在该电阻上损失功率为，显然不合理，所以采用低压电源直接驱动。

元器件的确定确定三极管为了使电路简单紧凑，功率放大级的和选用达林管当标色绿点时其性能见表表确定和从和性能数据知，故，而负载电流，取，基极电流为式中电流放大倍数。

因此等效输入电阻为。

光耦合器光敏三极管的输入等效电路见图从等效电路可得选光耦合器输入电流最大电流，电流传输比，所以有解上述方程组得图第六章机械部分装配图的绘制装配图见附件图纸步进电机控制驱动流程图见图纸第七章结论整个系统采用开环控制系统，进给系统采用了系列滚珠丝杠副，其型号为。

以提高整个系统的进给要求。

伺服系统采用了直流伺服电机通过弹性联轴器直接与滚珠丝杠连接驱动丝杠传动。

而且轴承采用的是角接触轴承保证其主轴不窜动，采用个深沟球轴承来保证其径向的圆跳动。

用脉宽调制电路来实现伺服电机电压的平均值，电路中采用了阻容滞后电路，来防止型桥式功率放大器中两对功率管同时导通造成短路现象，能够有效的控制伺服电机单位正转反转及转速，同时为了保证定的精度的要求，系统又采用了光电编码器作为位置检测器，来检测伺服电机的位置，通过单片机对光电编码器反馈信号处理来达到预期的精度要求。

在设计中我们兼顾经济性，考虑满足精度的要求，因此对于设备及元件的选择都要求具有高精度，因此设计的成本较高。

参考文献文怀兴夏田数控机床系统设计北京北京化工出版社，韩荣第金属切削原理与刀具哈尔滨哈尔滨工业大学出版社，李洪机床设计手册北京辽宁科学技术出版社，陈家芳金属切削工艺手册上海上海科学技术出版社，杨建明数控加工工艺与编程北京北京理工大学出版社，张新义经济型数控机床系统设计北京机械工业出版社，尹志强机电体化系统课程设计指导书北京机械工业出版社，王兰美机械制图高等教育出版社，濮良贵纪名刚机械设计，戴曙金属切削机床机械工业出版社，孙恒陈作模葛文杰机械原理高等教育出版社，致谢我觉得这次课程设计是对过去所学专业知识的个全面的综合的运用。

在设计的过程中我全面地温习了以前所