数控车床XY轴工作台和自动控制系统设计 .pdfVIP

数控车床XY轴⼯作台和⾃动控制系统设计

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⽬录

第⼀章前⾔(3)

第⼆章课程设计的⽬的、意义及要求(4)

第⼀节课程设计的⽬的、意义(4)

第⼆节课程设计的要求(4)

第三章课程设计的内容(5)

第⼀节课程设计题⽬(5)

第⼆节课程设计的内容(5)

第四章数控系统总体⽅案的确定(6)

第五章机械部分设计(8)

第⼀节确定系统脉冲当量(8)

第⼆节⼯作台外形尺⼨及重量初步估算(8)

第三节滚动导轨副的计算、选择(9)

第四节滚珠丝杠计算、选择(10)

第五节齿轮计算、设计(13)

第六节步进电机惯性负载的计算(14)

第七节步进电机的计算选择(15)

第六章机床数控系统硬件电路设计(18)

第⼀节设计内容(18)

第⼆节设计步骤(18)

第三节机床数控系统硬件电路设计(23)

第七章系统控制软件设计(24)

第⼋章致谢(27)

第九章参考⽂献(28)

第⼀章前⾔

现代科学技术的不断发展，极⼤地推动了不同学科的交叉与渗透。在机械⼯程领域，由于微电⼦技术和计算机技术的迅速发展

及其向机械⼯程⼯业的渗透，从⽽使机械⼯业的技术结构、产品、功能与构成、⽣产⽅式及管理体系发⽣了巨⼤的变化，⼯业

⽣产已由机械电“⽓化”迈出了机电⼀体“化”时代的发展阶段。

机电⼀体化是指从系统的观点出发，综合运⽤机械技术、微电⼦技术、⾃动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技

术、电⼒电⼦技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术，根据系统功能⽬标和优化组织⽬标，合理配置与布局各功能

单元，在多功能、⾼质量、⾼可靠性、低能耗的意义上实现特定功能的价值，并使整个系统最优化的系统⼯程技术。由此⽽产

⽣的功能系统则成为⼀个机电⼀体化系统或机电⼀体化产品。

⼀个较完整的机电⼀体化系统应该包括以下⼏个要素：机械本体、动⼒与驱动部分、执⾏机构、传感测试部分、控制及信息处

理部分。机电⼀体化是系统技术、计算机与信息处理技术、⾃动控制技术、检测传感技术、伺服传动技术和机械技术等多学科

技术领域综合交叉的技术密集型系统⼯程。新⼀代的数控系统这类典型的机电⼀体化产品正朝着⾼性能、智能化、系统化以及

轻量、微型化⽅向发展

第⼆章课程设计的⽬的、意义及要求

第⼀节课程设计的⽬的,意义

《机电⼀体化系统设计》课程设计是培养学⽣设计能⼒的重要实践性教学环节之⼀，是综合运⽤所学过的机械、电⼦、⾃动控

制、计算机等知识进⾏的基本设计训练。主要⽬的是：

1.能够正确运⽤《机电⼀体化系统设计》课程的基本理论和相关知识，掌握机电⼀体化系统（产品）的功能构成、特点和设计

思想、设计⽅法，了解设计⽅案的拟定、⽐较、分析和计算，培养学⽣分析问题和解决问题的能⼒，使学⽣具有机电⼀体化系

统设计的初步能⼒；

2.学习机电⼀体化系统设计⽅案的拟定、分析与⽐较的⽅法。

3.通过机械部分设计，掌握机电⼀体化系统典型机械零部件和执⾏元件的计算、选型和结构设计⽅法和步骤；

4.通过对进给伺服系统的设计，掌握常⽤伺服电动机的⼯作原理、计算选择⽅法与控制驱动⽅式；

5.通过测试及控制系统⽅案设计，掌握机电⼀体化系统控制系统的硬件组成、⼯作原理，和软件编程思想；

6.通过课程设计提⾼学⽣应⽤⼿册、标准及编写技术说明书的能⼒，促进学⽣在科学态度、创新精神、专业技能等⽅⾯综合素

质的提⾼。

第⼆节课程设计的要求：

1.课程设计应在教师的指导下由学⽣独⽴完成，严格地要求⾃⼰，不允许相互抄袭；

2.认真阅读《课程设计指导书》，明确题⽬及具体要求；

3.认真查阅题⽬涉及内容的相关⽂献资料、⼿册、标准；

4.⼤胆创新，确定合理、可⾏的总体设计⽅案；

5.机械部分和驱动部分设计思路清晰，计算结果正确，选型合理；

6.微机控制系统⽅案可⾏，硬件选择合理，软件框图正确；

7.课程设计说明书⼀份，包括：⽬录，题⽬及要求，总体⽅案的确定，机械系统设计，

控制系统设计，参考⽂献等。设计说明书应叙述清楚、表达正确、内容完整、技术术语符合标准。

第三章课程设计的内容

第⼀节课程设计题⽬：两维数控平台及控制系统设计。

已知条件：脉冲当量：±0.01mm，滚珠丝杠及导轨使⽤寿命：T=15000h（中等冲击），

⼯作台的有效⾏程为LX=300mm,Ly=200;快速进给速度Vxmax=800mm/minVymax=800mm/min和⼯作载荷2000N

第⼆节课程设计的内容

1.数控装置总体⽅案的确定

(1).数控装置设计参数的确定；

(2).⽅案的分析，⽐较，论证。

2.机械部分的