机电系统综合实验教学上课讲义2015.ppt

机电系统综合实验 机械工程学院 2015年4月 一、实验目的 本次综合实验以普通机床的数控化改造为对象。培养学生的综合素质和能力是本次实验的首要目的。因此在教学内容的设置上是融多门课程内容为一体的、综合性较强的实验。学生通过本次实验可以提高分析问题和解决问题的能力，以及综合应用所学知识的能力。 二、实验内容 1. 数控机床电气控制系统综合实验 2. 数控机床机械传动机构综合实验 3. 数控机床步进电机控制综合实验 三、实验要求 1.数控机床电气控制系统综合实验 三、实验要求 1.数控机床电气控制系统综合实验的要求 控制系统采用8位单片机，并在该系统下完成下列实验中的三个实验： 1）扩展程序存储器和数据存储器 程序存贮器至少扩充16K， 数据存储器至少扩充8K。 2）设计显示电路和键盘电路 显示电路至少由6个七段显示器组成， 键盘至少由32个按键开关组成。 3）扩充I/O 接口电路 扩充I/O 接口电路包括：I/O接口的扩充、复位电路 光电隔离电路、越界限位电路、报警电路等。 4）其他辅助控制电路设计 其他辅助控制电路包括：译码电路及其 他控制电路。 5）伺服系统控制电路设计 伺服系统控制电路包括步进电机接口及驱动电路。 提交实验报告及控制电路原理图一张 使用工具：Protel，Proteus 2. 数控机床机械传动机构综合实验的要求 1)按照给定的参考图，确定机械传动结构标准件和非标零件的设计尺寸 2)完成机械传动结构所有零件的三维实体造型（选作） 3)完成机械传动结构的装配图 提交机械传动结构图图纸一张 使用工具：AUTOCAD或SolidWorks 数控机床机械传动机构综合实验步骤 1） 读懂所给装配图 外形尺寸 各个组成零件的形状和作用 列出所有的标准件 列出所有的非标零件 图中公差配合的含义 2）查手册 根据步进电机型号查外形尺寸和输出轴尺寸 轴承系列和尺寸及安装方式 滚珠丝杆和螺母副的尺寸 螺钉、螺母、螺栓、垫片、密封圈和销的尺寸 3. 数控机床步进电机控制综合实验的要求 用Visual Basic 语言完成程序设计和调试，实现以下功能： 电机的数量的选择 电机的相数和工作方式选择 软件环行分配功能 步进电机调速功能 使用工具： Visual Basic 软件平台 数控机床步进电机控制综合实验的具体说明 1）界面的设计 界面上可以选择电机的数量和电机的相数以及工作方式 界面上可以有调速功能 界面上有工作方式显示灯和工作方式显示功能? 提供运行界面和调试原代码并讨论调试中出现了哪些问题，如何解决的 4. 完成综合实验报告 实验报告内容包括以下方面： 实验目的 实验内容 实验方法及实验的设计过程 实验结果 结果分析及实验总结 四、教学方式 实验内容设置的开放性，学生可以根据自己的实际情况和兴趣来自主地选择实验内容。 人性化教育：让学生主动参与实验教学过程 ,自己去设计实验 ,调试和总结实验现象,获得实验结果 ,培养探索能力。 欢迎学生可通过预约的方式和老师交流。 鼓励学习交流与互动 。 五、时间安排（计划学时数：40） 地点：机械楼224房间。 参考资料（仅供参考，鼓励自己查阅资料） 新型单片机接口器件与技术 73.869 4434 单片机与控制技术 TP368.1 4730 机电一体化系统设计课程设计指导书 合肥工业大学 机械设计手册（新编）．机械工业出版社，2004．8 谭建成．新编电机控制专用集成电路与应用．机械工业出版社，2005 边春远，王志强．MCS－51单片机应用开发实用子程序．民邮电出版社，2005．9 王晓明．电动机的单片机控制．北京航空航天大学出版社，2002．5 余英良．机床数控改造设计与实例．机械工业出版社，1998．4 徐爱卿．Inter 16为单片机（修订版）．北京航空航天大学出版社，2002．7 杨叔子，李培根．数控机床课程设计．华中科技大学出版社，2006．11 尹志强．机电一体化系统设计课程设计指导书．机械工业出版社2007．5 * * 交实验报告 4月30日 实验设计 学生进实验室自主实验 完成实验内容，教师辅助指导 4月18日～4月25日 学生查阅资料 4月13日～4月17日 布置实验题目，讲解实验要求。 4月10日 教学内容 时间安排