運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)-x-y數(shù)控機(jī)床運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 tg tgtg tg?? ??? ? ??? 式中： ? —— 摩擦角； ? —— 絲杠螺紋升角。 ⑸、穩(wěn)定性驗(yàn)算 由于絲杠兩端采用止推軸承，故不需要穩(wěn)定性驗(yàn)算?？紤]到重力影響， Y 向電機(jī)負(fù)載較大，因此取 NGG y 163?? ，所以 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 機(jī)檢 1111 班 第一組 8 ? ? ? ?cmNT ???? ???? ? 若不考慮啟動(dòng)時(shí)運(yùn)動(dòng)部件慣性的影響，則啟動(dòng)力矩 ~ TT ? 取安全系數(shù)為 ，則 ? ?cmNTq ??? 對(duì)于工作方式為三相六拍的三相步進(jìn)電機(jī) m ax ?? qj TT ? ?cmN? ⑶、步進(jìn)電機(jī)的最高工作頻率 ? ?HzVf p 21000601000 m a xm a x ?? ??? ? 查表選用兩個(gè) 45BF0032 型步進(jìn)電機(jī)。 、確定齒輪模數(shù)及有關(guān)尺寸 因傳遞的扭距較小，取模數(shù) 1m mm? ，齒輪有關(guān)尺寸見(jiàn)表 33。 三、控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) XY 數(shù)控工作臺(tái)控制系統(tǒng)硬件主要包括 CPU、傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)、傳感器、人機(jī)交互界面。 在一些復(fù)雜的系統(tǒng)中就不得不考慮使用 16 位單片機(jī)， MCS96 系列單片機(jī)廣泛應(yīng)用于伺服系統(tǒng)，變頻調(diào)速等各類要求實(shí)時(shí)處理的控制系統(tǒng)，它具有較強(qiáng)的運(yùn)算和擴(kuò)展能力。 ATMEL 公司的 AT89 系列單片機(jī)內(nèi)含 Flash 存儲(chǔ)器，在程序開(kāi)發(fā)過(guò)程中可以十分容易的進(jìn)行程序修改，同時(shí)掉電也不影響信息的保存；它和 80C51 插座兼容，并且采用靜態(tài)時(shí)鐘方式可以節(jié)省電能。示意圖如下所示：天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 機(jī)檢 1111 班 第一組 11 圖 31 CPU 外部接口示意圖 圖 32 AT89S51 控制系統(tǒng)圖 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)部分包括步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)和電磁鐵的驅(qū)動(dòng)，步進(jìn)電機(jī)須滿足快速急停、定位和退刀時(shí)能快速運(yùn)行、工作時(shí)能帶動(dòng)工作臺(tái)并克服外力（如切削力、摩擦力）并以指令的速度運(yùn)行。 步進(jìn)電 機(jī)驅(qū)動(dòng)電路中采用了光電偶合器，它具有較強(qiáng)的抗干擾性，而且具有保護(hù) CPU 的作用，當(dāng)功放電路出現(xiàn)故障時(shí)，不會(huì)將大的電壓加在 CPU 上使其燒壞。 由于步進(jìn)電機(jī)采用的是三相六拍的工作方式（三個(gè)線 圈 A、 B、 C），其正轉(zhuǎn)的通電順序?yàn)椋篈ABBBCCCAA ，其反轉(zhuǎn)的通電順序?yàn)椋篈ACCCBBBAA。此系統(tǒng)中用到的電源電壓為 27V、 12V、 5V，為了便于管理和電源容量需求，就采用了標(biāo)準(zhǔn)的 27V圖 36 電磁鐵驅(qū)動(dòng)電路 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 機(jī)檢 1111 班 第一組 13 電源作為基準(zhǔn)，通過(guò)芯片進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換得 到所需的 12V 和 5V 電壓。產(chǎn) 品的種類可從二軸聯(lián)動(dòng)到三十二軸聯(lián)動(dòng)。并且每軸可以分別配置成不同的伺服類型和多種反饋 類型。 PMAC卡按控制 軸數(shù) 來(lái)分 ,有 2軸卡 ： MINI PMAC PCI 4軸卡： PMAC PCI Lite， PMAC2 PCI Lite， PMAC2APC/104 及 Clipper 8軸卡： PMACPCI， PMAC2PCI和 PMAC2APC/104 及 Clipper 32軸卡： TURBO PMAC 和 TURBO PMAC2 PMAC卡按通訊總線形式分，有： ISA總線， PCI總線， PCI04總線，網(wǎng)口和 VME總線。 （ 1） 與不同伺服系統(tǒng)的連接：伺服接口有模擬式和數(shù)字式兩種，能連接模擬、數(shù)字 伺服驅(qū)動(dòng)器 ，交、直流、直流 無(wú)刷伺服電機(jī) 伺服驅(qū)動(dòng)器及 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器 。 （ 5） 與 IPC的通訊： PMAC提供了三種通訊手段 —— 串行方式、 并行方式 和雙口 RAM方式。 PMAC卡可擴(kuò)展到 128軸 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 機(jī)檢 1111 班 第一組 14 參考文獻(xiàn) [1] 鄭學(xué)堅(jiān) ,周斌 .微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用 .清華大學(xué)出版社 ,2021 [2] 李廣弟 ,朱月秀，王秀山 .單片機(jī) 基礎(chǔ) .北京 航空航天大學(xué)出版社 ,2021 [3] 房小翠 .單片微型計(jì)算機(jī)與機(jī)電接口技術(shù) .國(guó)防 工業(yè)出版社 ,2021 [4] 王小明 . 電動(dòng)機(jī)的單片機(jī)控制 . 北京航空航天大學(xué)出版社 ,2021 [5] 李建勇 .機(jī)電一體化技術(shù) .科學(xué)出版社 .2021 [6] 王愛(ài)玲，白恩遠(yuǎn)，趙學(xué)良 .現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床 .國(guó)防 工業(yè)出版社 ,2021 [7] 徐灝 .機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（ 3） .機(jī)械工業(yè) 出版社 ,2021 [8] 張建民 .機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì) .北京理工出版社 ,2021 [9] 徐灝等 .機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) [M].北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,2021 [10] 濮良貴 ,記名剛 .機(jī)械設(shè)計(jì) [M].北京 :高等教育出版社 ,2021 [11] 吳振彪 .機(jī)電綜合設(shè)計(jì)指導(dǎo) [M].湛江 :湛江海洋大學(xué) ,1999 [12].楊入清 .現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì) — 系統(tǒng)與結(jié)構(gòu) [M].上海 :上海科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社 ,2021 [13].張立勛 ,孟慶鑫 ,張今瑜 .機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì) [M].哈爾濱 :哈爾濱工程大學(xué)出版社 ,2021
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