1 机 电 一 体 化 系 统 综 合 课 程 设 计 课题名称:X-Y数控工作台设计说明书 学 院: 机械工程学院 专 业: 机械设计制造及其自动化 设计成员: 指导老师:季国顺 金成柱 聂欣 日 期: 2013 年 1 月 7 日 设计组号: 7 课题号: 14 2 目 录 1 、总体方案设计…………3 1 .1 设计任务…………4 1 .2 总体方案确定……………4 2 、机械系统设计…………5 2 .1 工作台外形尺寸及重量估算…………6 2 .2 导轨参数确定…………7 2 .3 滚珠丝杆的设计计算…………8 2 .4 步进电机的选型与计算………… 1 0 2 .5 机械系统结构设计…………12 3 、控制系统硬件设计……… 1 3 3 .1 控制系统硬件组成……………13 3 .2 控制系统硬件选型………1 5 3 .3 控制系统硬件接口电路设计…………17 3 .4 驱动系统设计………1 8 4 、控制系统软件设计…………19 4 .1 控制系统软件总体方案设计…………21 4 .2 主流程设计…………22 4 .3 中断服务流程设计…………23 4 .4 软件调试…………25 5 、总结…………26 参考文献…………27 3 1、总体方案设计 1.1 设计任务 题目:两坐标X-Y 数控工作台设计 任务:设计两轴联动的数控X-Y 运动平台,完成机械系统设计、控制系统设计与相应软件编程,根据试验条件进行调试,完成整个开发系统;每组一题,分别由3~4 位同学合作完成。其主要技术指标如下: 1)工作台型号为HXY-4030; 2)行程要求X=400mm,Y=300mm; 3)工作台面尺寸为C×B×H=240mm×254mm×15mm; 4)底座外形尺寸为C1×B1×H1=650mm×550mm×184mm; 5)工作台最大长度L=778mm; 6)工作台负载重量N=500N; 7)工作台最快移动速度vxmax=vymax=1m/min 8)X,Y 方向的重复定位精度为±0.02mm; 9)X,Y 方向的定位精度为0.04mm; 10)工作台切削负载小、运动灵敏度高、低速无爬行; 11)定位精度高; 12)结构轻便,建议机座和滑台采用铝合金; 13)标准组件,独立产品; 14)可直接应用于小型钻、铣床。 1.2 总体方案确定 1.2.1 方案确定思想 该工作台设计主要分为机械系统部件和控制系统部件,其中机械系统部件主要包括导轨副、丝杠螺母副、减速装置、伺服电动机和检测装置等 ,控制系统部件则 包括CPU 控制电路 、电源 设计电路 、输 入 信 号电路 、输 出 信 号电路 、步 进电机驱 动控制电...