1、“.....其结构简单。实现方便而且能够保证定的精度。降低成本,是微机控制技术的最简单的应用。它充分的利用了危机的软件硬件功能以实现对机床的控制使机床的加工范围扩大,精度和可靠性进步得到提高。数控工作台机电系统设计是利用单片机,及,存储器及芯片等硬件组成,在控制系统的硬件上编写定的程序以实现定的加工功能。其基本思想是通过圆弧或者直线插补程序以实现对零件进行几何加工,每进行段加工都要产生定的脉冲以驱动电机正反转,同时通过将相应的加工进刀信息送至刀架库中以实现以之相应的走刀,电机和刀具的相对运动所以实现了刀具对工件的加工。该控制系统采用软件中断控制系统结构及子程序结构简单,条件明确在经济型数控中应用较多。中断结构采用模块化结构设计因为这种结构便于修改和扩充,编制较为方便,便于向多处理方向发展......”。
2、“.....步进电机是个将脉冲信号转移成角位移的机电式数模转换器装置。其工作原理是每给个脉冲便在定子电路中产生定的空间旋转磁场由于步进电机通的是三相交流电所以输入的脉冲数目及时间间隔不同,转子的旋转快慢及旋转时间的长短也是不同的。由于旋转磁场对放入其中的通电导体既转子切割磁力线时具有力的作用,从实现了旋转磁场的转动迫使转子作相应的转动,所以转子才可以实现转子带动丝杠作相应的运动。本题目是步进电机,微型计算机,插补原理,汇编语言的综合应用,本题目设计得到了老师的帮助和支持,最后由董玉红老师审定,在此表示感谢。本题目由方世龙完成,共分六章,第章主要设计总体方案设计第二章主要设计了机械系统设计第三章主要设计了控制系统硬件设计第四章主要设计控制系统软件设计第五章主要是本设计的附录。因本人水平有限,错误和不足之处在所难免,处理问题也有不妥之处,敬请相关老师批评指正。关键词数控工作台机电系统微型计算机存储器,,.,.,.,.,......”。
3、“.....目录数控工作台机电系统设计摘要数控工作台机电系统设计第章绪论.两坐标数控系统课题研究意义.两坐标系数控工作台课题研究主要内容两坐标系系统的组成第章机械系统设计.工作台外形尺寸及重量估算第章控制系统硬件设计.板.驱动系统步进电机驱动电路和工作原理电源转换.本章小节第章控制系统软件设计.总体方案.主流程图.中断服务流程图.中断服务流程图轴电机点动正转程序流程图绘制图弧程序流程图步进电机步进步程序流程图结论参考文献致谢附录数控工作台机电系统设计第章绪论.两坐标数控系统课题研究意义数控工作台机电系统设计是个开环控制系统,其结构简单.实现方便而且能够保证定的精度.降低成本,是微机控制技术的最简单的应用.它充分的利用了危机的软件硬件功能以实现对机床的控制使机床的加工范围扩大,精度和可靠性进步得到提高两坐标系数控工作台课题研究主要内容数控工作台机电系统设计是利用单片机,及,存储器及芯片等硬件组成......”。
4、“.....其基本思想是通过圆弧或者直线插补程序以实现对零件进行几何加工,每进行段加工都要产生定的脉冲以驱动电机正反转,同时通过将相应的加工进刀信息送至刀架库中以实现以之相应的走刀,电机和刀具的相对运动所以实现了刀具对工件的加工。两坐标系系统的组成经济型数控机床驱动电机采用步进电机,多数采用开环控制,需要选择和计算主要机械传动部件,如滚珠丝杠,螺母副和步进电机等,绘制机床进给传动机构装配图,绘制单片机控制系统的硬件线路图。第章机械系统设计.工作台外形尺寸及重量估算向拖板上拖板尺寸长宽高重量按重量体积材料比重估算向拖板下拖板尺寸重量约。上导轨座连电机重量夹具及工件重量约。工作台运动部分的总重量约。.滚动导轨的参数确定导轨是数控机床的重要部件之,它在很大程度上决定数控机床的刚度,精度与精度保持性。目前的数控机床采用导轨形式的主要有滑动导轨,滚动导轨,静压导轨三类。滑动导轨滑动导轨主要有金属对金属......”。
5、“.....后者较为常用。后者的化学稳定性好,摩擦系数抵,静摩擦系数小,耐磨损,耐腐蚀,吸振性好,比重小,强度大,加工成型简单,能在任何液体或者无润滑条件下工作。其缺点是耐热性差,导热率低,须注意散热,刚性也比较差,吸湿性大易影响尺寸的稳定,应选用在水或者油中尺寸稳定且能耐酸和弱碱的塑料。滚动导轨滚动导轨的技术要求两导轨面见的不平行度不小于导轨平面度不小于滚动体的直径差般机床全部滚动体为。每组滚动体为精密机床全部滚动体为,每组滚动体为,。滚柱的锥度,。表面粗糙度普通机床,磨削不抵于精密机床磨削不抵于,滚动导轨的结构形式按滚动体种类分,可有以下几种滚珠导轨。这种导轨的承载能力小,刚度低。导轨面上容易出现凹坑,但对加工精度影响不大,其材料般为淬火钢。滚柱导轨。它的承载能力比上述的大,适合载荷较大的机床,但滚柱导轨对安装的偏斜较为灵敏,易引起侧移和侧向滑动从而使导轨磨损加快或者降低精度。滚针导轨......”。
6、“.....结构紧凑。合适导轨受限的机床。动导轨的支承在数控机床上使用的滚动导轨有两种形式滚动滑块式滚柱导轨和组装式直线滚针导轨。静压导轨这样导轨的优点是工作表面完全处于纯液体摩擦状态下,所以其摩擦系数极低,能使驱动功率降低导轨的运动不受负载和速度的限制,且低速时运动均匀,不出现爬行现象。使用的寿命小。抗振性好承载能力大摩擦发热小,导轨的温升小。它的结构形式有开式和闭式两种。导轨型式圆形截面滚珠导轨导轨长度上导轨向取动导轨长度动导轨行程支承导轨长度下导轨向选择导轨的型号直线滚动轴承的选型上导轨下导轨由于本系统负载相对较小,查表后得出型直线滚动轴承的额定动载荷为,大于实际动负载但考虑到经济性等因素最后选择型直线滚动轴承。并采用双排两列个直线滚动轴承来实现滑动平台的支撑。滚动导轨刚度及预紧方法当工作台往复移动时,工作台压在两端滚动体上的压力会发生变化,受力大的滚动体变形大,受力小的滚动体变形小。当导轨在位置Ⅰ时......”。
7、“.....工作台保持水平当导轨移动到位置Ⅱ或Ⅲ时,两端滚动体受力不相等,变形不致,使工作台倾斜角,由此造成误差。此外,滚动体支承工作台,若工作台刚度差,则在自重和载荷作用下产生弹性变形,会使工作台下凹有时还可能出现波浪形,影响导轨的精度。.滚珠丝杠的设计计算滚珠丝杠的负荷包括铣削力及运动部件的重量所引起的进给抗力。应按铣削时的情况计算。最大动负载的计算查表得系数寿命值查表得使用寿命时间,初选丝杠螺距,得丝杠转速所以向丝杠牵引力向丝杠牵引力所以最大动负荷向向查表,取滚珠丝杠公称直径,选用滚珠丝杠螺母副的型号为,其额定动载荷为,足够用。滚珠丝杠螺母副几何参数计算表滚珠丝杠螺母副几何参数名称符号计算公式和结果螺纹滚道公称直径螺距接触角钢球直径螺纹滚道法面半径偏心距螺纹升角螺杆螺杆外径螺杆内径螺杆接触直径螺母螺母螺纹外径螺母内径外循环见表。传动效率计算式中摩擦角丝杠螺纹升角......”。
8、“.....故应用向参数计算所以丝杠因受扭矩而引起的导程变化量很小,可以忽略。所以导程总误差查表知级精度的丝杠允许误差,故刚度足够。稳定性验算由于丝杠两端采用止推轴承,故不需要稳定性验算。.步进电机的选用步进电动机又称脉冲电动机或为阶跃电动机,目前,随着电子技术,控制技术以及电动机本体的发展和变化,传统的电机分类的间界面越来越模糊步进电动机的传动定义为根据输入的脉冲信号,每改变次励磁状态就前进定角落,若不改变励磁状态则保持定的状态而静止广义的定义为,步进电动机是种受电脉冲信号控制的无刷式直流电动机,也可看作是在定频率范围内转速与控制脉冲频率同步的电动机。步进电动机的机理是基于最基本的电磁铁作用,其原始模型起源于年至年间。在世纪年代后期,随着永磁材料的发展,各种实用型的步进电动机应运而生,半导体的发展使得步进电动机得到了广泛的应用。我国的步进电动机开始于世纪年代后期......”。
9、“.....以多段结构三相反应式步进电动机为主第二阶段,年代初期反映在步进电机的生产和研究发展到了个水平第三阶段,年代中期至年代后期新产品种高性能电动机层出不穷,各种混合式步进电动机及驱动器作为产品得到广泛应用。步进电动机的特点步进电机有三大部分组成步进电动机本体,步进电动机控制器及步进电动机驱动器。其特点如下用数字信号直接进行开环控制,整个系统简单廉价。位移与输入脉冲数相对应,步距误差不长期积累,可以组成结构简单又具有定精度的开环控制系统,也可在要求更高组成闭环控制系统。无刷,电动机本体部件少,可靠性高。抑郁启动正反转和变速停止,影响性好。平滑性好,步距角选择范围大,停止时可有自锁能力步进电机的步距角取系统脉冲当量,初选步进电机步距角。步进电机启动力矩的计算设步进电机等效负载力矩为,负载力为,根据能量守恒原理......”。
111.doc
x-y.dwg
(CAD图纸)
工作台X向.exb
工作台y向.exb