X-Y数控工作台设计说明书.doc

设计说明书 课程名称：数控专业设计 设计题目：X－Y数控工作台设计 指导老师： 设计： 班级： 学号： 时间：年3月12日－年3月23日 论 文（设 计）任 务 书 课程编号 课程名称 专业课课程设计（机电、数控） 周数 实施地点 班级 起止时间 形式 √集中 □分散 指导教师 论文 （设计） 进度 安排 1．方案论证----------------------2天 2．机械部分设计------------------5天 3．电气部分设计------------------3天 4．软件设计----------------------2天 5．编写说明书--------------------2天 6．准备答辩及答辩----------------1天 论文 （设计） 内容 任务是：设计一个数控X-Y工作台及其控制系统。该工作台可安装在铣床上，用于铣削加工。具体参数如下： 系统分辨率为0.01mm，最大铣刀直径Φ= 16 mm, 最大铣削宽度ae = 5 mm, 最大铣削深度ap,= 2 mm，加工材料为碳钢，工作台加工范围 200 mm×150 mm，最大移动速度为3m/min，制系统为单片机控制系统。 设计的内容包括： 1．总体方案的确定 1）确定系统组成方案（组成框图、功能、机械传动系统简图、主要设计参数，及方案分析、比较、说明）。 2．机械部分的设计 1）确定脉冲当量；2）机械部件的总体尺寸、质量、转动惯量的估算；3）传动部件、导向部件的设计、计算和选用；4）步进电动机计算、选用；5）绘制机械结构装配图。 3．数控系统的设计 1）确定数控装置方案（组成框图、功能、主要设计参数，及方案分析、比较、说明）。2）电气控制原理图设计（CPU、存储器、I/O接口电路及伺服驱动电路）。3）系统控制软件的结构设计（控制流程图）和部分功能控制软件设计（汇编程序及流程图）。 4．编写设计说明书 要求 (包括纪律要求和报告书要求) 1．图纸要求 1）机械结构装配图，A0图纸一张。要求视图基本完整、符合标准。其中至少有一个坐标轴的完整剖视图。 2）数控系统框图（附在说明书上）； 3）数控电器图，A1图纸一张； 4）软件框图（可附在说明书上）。 2．编写设计说明书要求 说明书应当叙述整个设计的内容，包括总体方案的确定、系统框图的分析、机械传动设计计算、电气部分的设计说明，选用元件及其具体参数的说明、软件设计及其说明等，说明书的不少于8000字。 注：本表按自然班填写。于动员时发给学生。不够纸请另附页。 前言 设计目的 数控机床课程设计是机电一体化专业教学中的一个重要的实践环节，学生学完技术基础课和专业课，特别是“数控技术及应用”课程后应用的，它是培养学生理论联系实际、解决实际问题能力的重要步骤。本课程设计是以机电一体化的典型课题---数控系统设计方案的拟定为主线，通过对数控系统设计总体方案的拟定、进给伺服系统机械部分设计，计算以及控制系统硬件电路的设计，使学生能够综合应用所学过的机械、电子和微机方面的知识，进行一次机电结合的全方面训练，从而培养学生具有初步设计计算的能力以及分析和处理生产过程中所遇到的问题的能力。 设计要求 课程设计是机床数控系统课程的十分重要实践环节之一。通过课程设计可以初步树立正确的设计思想，了解有关的工业政策，学会运用手册、标准、规范等资料；培养学生分析问题解决问题的实际能力，并在教师的指导下，系统地运用课程和选修课程的知识，独立完成规定的设计任务。 课程设计的内容是改造设备，实现以下几部分内容的设计训练。如精密执行机构（或装置）的设计、计算机I/O接口设计和驱动电路以及数控化电气原理设计等。 说明书的内容应包括：课程设计题目总体方案的确定、系统框图的分析、电气执行元件的选用说明、机械传动设计计算以及机械和电气及其他部分（如环形分配器等）的说明。 该课程设计的内容及方法，可以归纳如下： 1.采用微型计算机（包括单片机）进行数据处理、采集和控制。主要考虑计算机的选择或单片机构成电路的选用、接口电路、软件编制等。 2.选用驱动控制电路，对执行机构进行控制。主要考虑计算机的选择或单片机构成电路的选用，考虑电机选择及驱动力矩的计算，控制电机电路的设计。 3.精密执行机构的设计。主要是考虑数控机床工作台传动装置的设计问题：要弄清机构或机械执行元件的主要功能（传动运动、动力、位置装置、微调、精密定位或高速运转等），进行力矩、负载功率、惯性（转动惯量）、加（减）速控制和误差计算。 4.学会使用手册及图表资料。 1.总体方案的确定 1.1设计参数 系统分辨率为0.01mm，其它设计参数如下表。 设计分组 最大铣刀直径 最大铣削