機電一體化課程設計X一Y數控工作臺機電系統說明書
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摘 要
本文主要對X-Y數控工作臺機電系統及控制系統進行設計。X-Y數控工作臺是許多機電一體化設備的基本部件，如數控車床的縱-橫向進刀機構、數控銑床和數控鉆床的X-Y工作臺、激光加工設備的工作臺、電子元件表面貼裝設備等。模塊化的X-Y數控工作臺通常由導軌座、移動滑塊、工作平臺、滾珠絲杠螺母副,以及伺服電動機等部件構成。其中，伺服電動機作為執行元件用來驅動滾珠絲杠，滾珠絲杠的螺母帶動滑塊和工作平臺在導軌上運動，完成工作臺在X、Y方向的直線移動。導軌副、滾珠絲杠螺母副和伺服電動機等均已標準化，由專門廠家生產，設計時只需根據工作載荷選取即可。控制系統根據需要選用設計專用的微機控制系統。
關鍵字：X-Y數控工作臺，滾珠絲杠螺母副，伺服電動機，微機控制系統。
目 錄
1設計任務 4
2總體方案設計 4
2．1機械傳動部件的選擇 4
2．1．1導軌副的選用 4
2．1．2絲杠螺母副的選用 5
2．1．3減速裝置的選用 5
2．1．4伺服電動機的選用 5
2．1．5檢測裝置的選用 5
2．2控制系統的設計 5
3機械傳動部件的計算與選型 6
3．1導軌上移動部件的重量估算 6
3．2銑削力的計算 6
3．3直線滑動導軌副的計算與選型 7
3．4滾珠絲杠螺母副的計算與選型 8
3．4．1最大工作載荷Fm的計算 8
3．4．2最大動工作載荷FQ的計算 8
3．4．3初選型號 9
3．4．4傳動效率η的計算 9
3．4．5剛度的驗算 9
3．4．6壓桿穩定性校核 10
3．5步進電動機的計算與選型 11
3．5．1計算加在步進電動機轉軸上的總轉動慣量Jeq 11
3．5．2計算加在步進電動機轉軸上的等效負載轉矩Teq 12
3．5．3步進電動機最大靜轉矩的選定 13
3．5．4步進電動機的性能校核 13
3．6增量式旋轉編碼器的選用 17
4控制系統硬件電路設計 17
5步進電動機的驅動電源選用 19
6控制系統的部分軟件設計 19
6．1存儲器與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顯示子程序 21
6．5 8279管理鍵盤子程序 22
6．6 X與Y方向的點動程序 23
參考文獻 24...
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