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 …… 此处隐藏：1123字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……