机械5

摘要 本文主要是关于两维步进单片机控制工作台的控制部分的研究。主要的任务就是用单片机实现两个步进电机的正反转和速度的控制。 单片机控制的X-Y工作台系统可以设计为开环，半闭环和闭环伺服系统三种。本设计采用开环伺服系统，通过单片机控制步进电动机的驱动，经传动机构动带动工作台的运动。机械结构设计首先根据工作台的最大载荷，选取导轨副，设计工作台，然后进行结构设计，受力分析，转矩计算，画出工作台的装配草图，再选择步进电动机的型号，进而设计滚珠丝杠，最后设计出X-Y工作台，画出其装配图。 关键词XY工作台；步进电机；脉冲当量；装配图 Abstract This paper studies the co
ntrolli
ng table of the two-dime
nsio
nal steppi
ng SCM co
ntrol part.The mai
n task is to reverse two stepper motors a
nd co
ntrol speed usi
ng SCM. XY table, co
ntrolled by microprocessor system, ca
n be desig
ned as ope
n-loop, semi closed-loop a
nd closed loop servo system.This desig
n uses the ope
n-loop servo system.Stepper motor, drive
n by the SCM co
ntrolli
ng system drives the motio
n table by the drive mecha
nism.For mecha
nical desig
n, it is the first step to desig
n theworktable a
nd select the guide pairs by the maximum load u
nder the table.Later for structural desig
n、stress a
nalysis, a
nd the torque calculatio
n, draw the table assembly sketches.The
n select the type steppi
ng motor, a
nd desig
n the ball screw. Complete desig
ni
ng the XY table, a
nd drawi
ng the assembly drawi
ng fi
nally. Keywords: XY table stepper motor pulse equivale
nt assembly drawi
ng 目录 摘要I Abstract II 1绪论1 1.1序言1 1.2该设计主要任务2 2方案原理设计3 2.1数控工作台研究现状3 2.1.1数控工作台的现状与发展3 2.1.2步进电机的现状与发展4 2.1.3单片机的现状与发展5 2.2系统总体方案6 2.2.1机械系统7 2.2.2控制系统方案10 2.2.3控制方案选择11 2.2.4伺服系统设计12 3 XY工作台设计13 3.1 XY工作台结构设计概述13 3.2丝杠的选择13 3.2.1滚珠丝杠设计总述13 3.2.2滚珠丝杠特点13 3.2.3设计和使用滚珠丝杠应注意以下问题14 3.3滚动丝杠支承的选择15 3.3.1支承方式的选择15 3.3.2轴承的选择15 3.3.3轴承的选择16 3.3.4轴承的润滑与配合16 3.4初选联轴器类型17 3.5导轨材料的选择及热处理18 3.5.1导轨材料选择18 3.5.2导轨的热处理18 3.6机座的设计19 3.6.1机座自身刚度19 3.6.2提高机座连接处的接触刚度19 4控制系统设计20 4.1硬件设计20 4.1.1硬件结构20 4.1.2步进电机20 4.1.3处理器选择27 4.1.4键盘接口电路设计30 4.1.5显示部分设计32 4.1.6报警电路设计36 4.1.7单片机与PC机通信设计37 4.2软件系统设计40 4.2.1软件结构设计41 4.2.2系统的程序流程43 4.2.3编语言程序设计51 结论55 致谢56 参考文献57