【正文】 機(jī)電傳動(dòng)單向數(shù)控平臺(tái)設(shè)計(jì) 1 中國礦業(yè)大學(xué) 機(jī)械電子方向課程設(shè)計(jì) 題目： 機(jī)電傳動(dòng)單向數(shù)控平臺(tái)設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 機(jī)電工程學(xué)院 班 級(jí)： 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào) : 指導(dǎo)教師： 完成時(shí)間： 機(jī)電傳動(dòng)單向數(shù)控平臺(tái)設(shè)計(jì) 2 目 錄 第一章、前言 ......................................................................................... 1 第二章、課程設(shè)計(jì)具體任務(wù) .................................................................. 1 ....................................................................... 1 設(shè)計(jì)任務(wù)明細(xì) ................................................................................ 2 設(shè)計(jì)的基本要求 ............................................................................. 2 第三章、總體方案設(shè)計(jì) ......................................................................... 3 設(shè)計(jì)基本依據(jù) ................................................................................ 3 總體方案確定 ................................................................................ 3 第四章、機(jī)械部分設(shè)計(jì) ......................................................................... 4 導(dǎo)軌的選擇 ................................................................................... 4 導(dǎo)軌設(shè)計(jì)程序及內(nèi)容 ...................................................................... 4 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與核算 ............................................................... 6 聯(lián)軸器和電機(jī)選型 ....................................................................... 12 第五章、電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) ................................................................ 15 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則 ....................................................... 15 步進(jìn)電機(jī)簡介 .............................................................................. 15 單片機(jī)的選擇 .............................................................................. 16 放大電路高耐壓、大電流復(fù)合晶體管 IC— ULN2022 簡介 ................. 16 人機(jī)接口設(shè)計(jì) .............................................................................. 18 第六章、設(shè)計(jì)總結(jié) ............................................................................... 21 參考文獻(xiàn) ............................................................................................... 22 機(jī)電傳動(dòng)單向數(shù)控平臺(tái)設(shè)計(jì) 1 第一章、前言 現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，極大地推動(dòng)了不同學(xué)科的交叉與滲透，導(dǎo)致了工程領(lǐng)域的技術(shù)革命與改造。在機(jī)械工 程領(lǐng)域，由于微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機(jī)械工業(yè)的滲透所形成的機(jī)電一體化，使機(jī)械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品機(jī)構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化，使工業(yè)生產(chǎn)由“機(jī)械電氣化”邁入了“機(jī)電一體化”為特征的發(fā)展階段。 數(shù)控技術(shù)及裝備是發(fā)展新興高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和尖端工業(yè)的使能技術(shù)和最基本的裝備 ,又是當(dāng)今先進(jìn)制造技術(shù)和裝備最核心的技術(shù)。數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字信息對機(jī)械運(yùn)動(dòng)和工作過程進(jìn)行控制的技術(shù) ,而數(shù)控裝備是以數(shù)控技術(shù)為代表的新技術(shù)對傳統(tǒng)制造產(chǎn)業(yè)和新興制造業(yè)的滲透形成的機(jī)電一體化產(chǎn)品 ,其技術(shù)范圍覆蓋 很多領(lǐng)域。 XY 數(shù)控工作臺(tái)是許多機(jī)電一體化設(shè)備的基本部件，如數(shù)控車床的縱 — 橫向進(jìn)刀機(jī)構(gòu)、電子元件表面貼裝設(shè)備等。模塊化的 XY數(shù)控工作臺(tái)，通常由導(dǎo)軌座、移動(dòng)滑塊、工作、絲杠螺母副，以及伺服電動(dòng)機(jī)等部件構(gòu)成。其中伺服電動(dòng)機(jī)做執(zhí)行元件用來驅(qū)動(dòng)滾珠或螺旋絲杠，絲杠螺母帶動(dòng)滑塊和工作平臺(tái)在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)，完成工作臺(tái)在 X、 Y方向的直線移動(dòng)。導(dǎo)軌副、絲杠螺母副和伺服電動(dòng)機(jī)等均已標(biāo)準(zhǔn)化，由專門廠家生產(chǎn)，設(shè)計(jì)時(shí)只需根據(jù)工作載荷選取即可。控制系統(tǒng)根據(jù)需要，可以選取用標(biāo)準(zhǔn)的工作控制計(jì)算機(jī)，也可以設(shè)計(jì)專用的微機(jī)控制系統(tǒng)。 第二章、 課程設(shè)計(jì)具體任務(wù) （ 1）課程設(shè)計(jì)題目 機(jī)電傳動(dòng)單向數(shù)據(jù)平臺(tái)設(shè)計(jì) （ 2）主要內(nèi)容包括 ①機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ②電氣測控系統(tǒng) （ 3）課程設(shè)計(jì)意義 ①培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識(shí)，獨(dú)立進(jìn)行機(jī)電控制系統(tǒng)(產(chǎn)品 )的初步設(shè)計(jì)工作，并結(jié)合設(shè)計(jì)或試驗(yàn)研究課題進(jìn)一步鞏固和擴(kuò)大知識(shí)領(lǐng)域。 機(jī)電傳動(dòng)單向數(shù)控平臺(tái)設(shè)計(jì) 2 ②培養(yǎng)學(xué)生搜集、閱讀和綜合分析參考資料，運(yùn)用各種標(biāo)準(zhǔn)和工具書籍以及編寫技術(shù)文件的能力，提高計(jì)算、繪圖等基本技能。 ③培養(yǎng)學(xué)生掌握機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一般程序和方法，進(jìn)行工程師基本素質(zhì)的訓(xùn)練。 ④樹立正確的設(shè)計(jì)思 想及嚴(yán)肅認(rèn)真的工作作風(fēng)。 設(shè)計(jì)任務(wù)明細(xì) （ 1）電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式：步進(jìn)電機(jī)、直流伺服電機(jī)、交流伺服電機(jī)； （ 2）機(jī)械傳動(dòng)方式：螺旋絲桿、滾珠絲桿、同步皮帶、鏈傳動(dòng)； （ 3）電氣控制方式：單片微機(jī)控制、 PLC 控制； （ 4）功能控制要求：速度控制、位置控制； （ 5）主要設(shè)計(jì)參數(shù)：單向工作行程 —— 1800、 1500、 1200 mm； 移動(dòng)負(fù)載質(zhì)量 —— 100、 50 kg； 負(fù)載移動(dòng)阻力 —— 50、 100 N；（估算值） 移動(dòng)速度控制 —— 6 m/min； 速度控制精度177。 %或?qū)崿F(xiàn)行程（位置）控制，控制精度177。 、 177。 。 設(shè)計(jì)的基本要求 （ 1）方案設(shè)計(jì)：根據(jù)課程設(shè)計(jì)任務(wù)的要求，在搜集、歸納、分析資料的基礎(chǔ)上，明確系統(tǒng)的主要功能，確定實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)主要功能的原理方案，并對各種方案進(jìn)行分析和評價(jià)，進(jìn)行方案選優(yōu)。 （ 2）總體設(shè)計(jì)：針對具體的原理方案，通過對動(dòng)力和總體參數(shù)的選擇和計(jì)算，進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，最后給出機(jī)械系統(tǒng)的控制原理圖或主要部件圖（ A1一張）。 （ 3）電氣原理圖：根據(jù)控制 功能要求，完成電氣控制設(shè)計(jì)，給處電氣控制電路原理圖（ A2一張）。 （ 4）成果展示：課程設(shè)計(jì)的成果最后集中表現(xiàn)在課程設(shè)計(jì)說明書和所繪制的設(shè)計(jì)圖紙上，完成課程設(shè)計(jì)說明書一份，字?jǐn)?shù)為 3000 字以上，設(shè)計(jì)圖紙不少于兩張。 （ 5）繪圖及說明書：用計(jì)算機(jī)繪圖或手工繪圖，打印說