机械5

目录 一、机械设计的目的和要求—————————2 二、课程设计的内容———————————2 1数控装置总体方案的确定.———————2 2机械系统的设计———————————3 3控制系统的设计—————————— 11 4控制系统的硬件电路设计———————17 5控制系统的软件设计—————————17 三、课程设计的总结————————————25 四、课程设计的参考文献——————————25 五、机械装配图跟电气原理图————————25 二、课程设计的内容 1数控装置总体方案的确定 根据设计任务（设计单片机控制步进电机驱动的多用XY工作台，定位精度：±0.01mm；滚珠丝杠及导轨使用寿命：T=15000h，中等冲击；有效行程： =600mm， =400mm；快速进给速度=1600mm/mi
n、 =2000mm/mi
n；工作载荷为2000N）确定系统的总体机械和控制系统方案：进行系统运动方式的确定，执行机构及传动方案的确定，伺服电机类型及调速方案确定，计算机控制系统的选择。进行方案的分析、比较和论证。 1.1系统运动方式与伺服系统 采用连续控制系统，考虑到运动精度要求不高，为简化结构，降低成本，宜采用步进电机开环伺服系统驱动。 1.2控制系统 采用MCS-51系列的8051单片机扩展控制系统。MCS-51单片机的主要特点是集成度高，可靠性好，功能强，速度快，性价比高。控制系统由微机部分、键盘及显示器、I/O接口及光电隔离电路、步进功率放大电路等组成。系统的工作程序和控制命令通过键盘操作实现。显示器采用数码管显示加工数据和工作状态等信息。 1.3 X-Y工作台的传动方式 为保证一定的传动精度和平稳性以及机构的紧凑，采用滚珠丝杠母传动副。为提高传动刚度和消除间隙，采用有预加载荷的结构。 由于工作台的运动部件重量和工作载荷不大，故选用滚动直线导轨副，从而减小工作台的摩察系数，提高运动平稳性。 考虑电机步距角和丝杠导程只能按标准选取，为达到分辨率的要求，以及考虑步进电机负载匹配，采用齿轮减速传动