机电一体化课程设计说明书重庆交通大学2010 年 12 月设计题目 : 数控铳床 X-Y 工作台设计班级 : 设计者 : 学号: 指导教机制三班陈钦 元07120526张继祥3 22 系统总体方案设计机械系统接口设计伺服系统设计控制系统设计机械系统的设计计算初选步进电动机计算减速器传动比齿轮机构设计滚珠丝杠的选型设计滚动直线导轨的选型与计算计算系统转动惯量光电开关的选择接近开关的选择三控制系统设计（一）?操作面板的布置图（二）?操作面板功能介绍( 三) ?控制系统原理框图（四）、电动机控制原理（五）、键盘、显示器接口电路分析目录101722182314151818193 22 四参考文献原始数据24设计一台微机控制 XY 两坐标工作台，采用MCS-51 单片机控制，控制方式采用步进电机开环控制。其他参数如下设计任务： X 方向行程 :610mm Y 方向行程 :350mm 工作台面的参考尺寸 :800X320mm 平均切削力 ：1100N 最高运动速度 :5m/min 定位精度： 0. 03mm 台上最大重物质量 500kg 脉冲当量 0. 005mm/step 一. 系统总体方案设计由设计任务书知，本次设计可采用如下方案（一）机械系统1 ?传动机构采用滚珠丝杠副2. 导向机构采用滚动直线导轨3. 执行机构采用步进电机（二）接口设计1. 人机接口（1） 采用键盘作为输入（2） 采用 LED 作为指示标志（3） 采用数码管作为显示器2. 机电接口采用光电耦合器作为微型机与步进电动机驱动电路的接口，实现电气隔离 . （三）伺服系统设计采用开环控制（四） 控制系统设计1、控制部分方案选择控制方案不外乎三种：开环控制、半闭环控制、闭环控制上图为最简单的开环控制，若在机械传动机构中引出反馈给控制5 部分，再经过比较放大器的则为半闭环控制。如若是在机械执行机构中引出反馈则为闭环控制采用步进电机来实现驱动，一般情况下多采用开 环控制。因为步进电机的输出转角与控制器提供的脉冲数有着正比关系，电机转速与控制器提供 的脉冲频率成正比。一次 通常在精确度要求很高力不强的缺点二. 机械系统的设计计算（本次设计若未作特殊说明，其中的表与图均来自：由郑堤主编的《机电一体化设计基础》）（一）初选步进电动机根据己知条件： X、Y 方向的脉冲当量x* 均为 0? 005mm/step即脉 冲当量较小，因此这里选用反应式步进电动机。其特点是：步距角小，运行频率高，价格较低，但功率大。结论：初选步进电机型号为：130BF001 其相关参数如下 : 相电电步距角步距...
