机电一体化课程设计X-Y数控工作台机电系统说明书
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摘 要
本文主要对X-Y数控工作台机电系统及控制系统进行设计。X-Y数控工作台是许多机电一体化设备的基本部件，如数控车床的纵-横向进刀机构、数控铣床和数控钻床的X-Y工作台、激光加工设备的工作台、电子元件表面贴装设备等。模块化的X-Y数控工作台通常由导轨座、移动滑块、工作平台、滚珠丝杠螺母副,以及伺服电动机等部件构成。其中，伺服电动机作为执行元件用来驱动滚珠丝杠，滚珠丝杠的螺母带动滑块和工作平台在导轨上运动，完成工作台在X、Y方向的直线移动。导轨副、滚珠丝杠螺母副和伺服电动机等均已标准化，由专门厂家生产，设计时只需根据工作载荷选取即可。控制系统根据需要选用设计专用的微机控制系统。
关键字：X-Y数控工作台，滚珠丝杠螺母副，伺服电动机，微机控制系统。
目 录
1设计任务 4
2总体方案设计 4
2．1机械传动部件的选择 4
2．1．1导轨副的选用 4
2．1．2丝杠螺母副的选用 5
2．1．3减速装置的选用 5
2．1．4伺服电动机的选用 5
2．1．5检测装置的选用 5
2．2控制系统的设计 5
3机械传动部件的计算与选型 6
3．1导轨上移动部件的重量估算 6
3．2铣削力的计算 6
3．3直线滑动导轨副的计算与选型 7
3．4滚珠丝杠螺母副的计算与选型 8
3．4．1最大工作载荷Fm的计算 8
3．4．2最大动工作载荷FQ的计算 8
3．4．3初选型号 9
3．4．4传动效率η的计算 9
3．4．5刚度的验算 9
3．4．6压杆稳定性校核 10
3．5步进电动机的计算与选型 11
3．5．1计算加在步进电动机转轴上的总转动惯量Jeq 11
3．5．2计算加在步进电动机转轴上的等效负载转矩Teq 12
3．5．3步进电动机最大静转矩的选定 13
3．5．4步进电动机的性能校核 13
3．6增量式旋转编码器的选用 17
4控制系统硬件电路设计 17
5步进电动机的驱动电源选用 19
6控制系统的部分软件设计 19
6．1存储器与I/O芯片地址分配 19
6．2 8255芯片初始化子程序 20
6．3 8279芯片初始化子程序 20
6．4 8279控制LED显示子程序 21
6．5 8279管理键盘子程序 22
6．6 X与Y方向的点动程序 23
参考文献 24...
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