小型数控钻床旋转平移工作台控制系统设计.doc

学号 14113500469 毕业设计（论文） 题目：小型数控钻床旋转平移工作台控制系统设计 作者： 何强 届别： 2015届 院别： 机械工程学院 专业： 机械电子工程 指导教师： 余晓峰 职称： 副教授 完成时间： 2015/4/25 摘要 在机械加工行业中，旋转平移钻床工作台使用量很大，为了提高加工效率，保证加工精度，必须对钻床工作台进行数控化改进。本文对传统钻床工作台存在的不能很好的在圆周方向上钻孔问题，设计了一款立式钻床旋转工作台。本文确定数控钻床工作台整体结构设计方案，对机械部分对圆周方向上旋转，x、y方向上平移做了重点设计。对控制系统部分，本文阐述了用单片机控制交流伺服电机以实现钻床工作台旋转、平移过程。阐述了整个系统的控制原理。 本课题所设计的工作台，其加工过程是将所需加工孔的数据通过输入设备输入到控制系统，然后系统根据工件上所需加工孔的坐标，是工作台运动到孔的位置，实现对工件的全自动钻孔，并且系统在加工过程中实时显示加工数据。 关键词：传动系统；控制系统；步进电动机 Abstract In the mechanical processing industries,rotary drilling machine working table used in large quantities,in order to improve the processing efficiency,ensuring the processing precision,to table of the drilling machine NC improvement.Based on traditional drilling machine working table problem,design a vertical drilling machine rotary table.Based on the domestic and intermational current situation and development trend undertook an anakysis,in determining the overall scheme,elaborated with SCM control ACservo motor to achieve drilling machine worktable rotation,translation process. The first running process of the CNC drilling designed by the subject,is to input the processing data about the hole into the control system by the entering equipment,then find the location of location of the hole by moving the table according to coordinate of the hole,and the procedding data of the system displayed in real-time. Key words: drive system；control system；stepping motor 目 录 1绪论 ...............6 1.1 现状 6 1.2 发展前景 6 2.1工作原理及总体框图 7 2.2流程图 7 3 旋转工作台传动系统设计 9 3.1旋转部分设计 9 3.1.1工作台箱体设计 9 3.1.2传动比及参数确定 10 3.1.3步进电机的选择 11 3.1.4 轴的设计 13 3.1.5轴承的选择 15 3.1.6联轴器的选择 15 3.2工作台X-Y机械部分设计 16 3.2.1 确定工作台的尺寸极其重量 16 3.2.2滚珠丝杠参数计算与选型 17 3.2.3 滚动导程参数计算与选型 18 3.2.4步进电机参数计算与选型 19 3.2.5 支撑座参数设计 20 3.2.6 联轴器的选择 21 4 工作台控制系统设计 22 4.1控制系统元器件的选择 22 4.1.1 单片机的选择 22 4.1.2最小系统设计 22 4.1.3I/O接口芯片选择 23 4.1.4译码器的选择 24 4.1.5 地址分配 25 4.2控制系统电路的设计 26 4.2.1主控电路设计 26 4.2.2 I/O接口电路设计 26 4.3辅助电力路的设计 27 4.3.1键盘显示接口电路 27 4.3.2步进电机控制电路 28 4.