【正文】 等。并且目前部分工作臺還可以作為機床的第四回轉軸，大大提高了機床的性能。第二章 總體方案的確定 數(shù)控銑床XY工作臺設計的意義工作臺是機床上必不可少的部件，因此工作臺的設計具有重要意義，工作臺的自動化能大大減輕勞動強度，提高勞動生產(chǎn)效率。 工作臺設計任務主要技術指標：（1）設計數(shù)控銑床工作臺機械系統(tǒng)；（2）設計參數(shù)：定位精度：177。滾珠絲杠副的傳動精度高、動態(tài)響應快、運轉平穩(wěn)、壽命長、效率高，預緊后可消除反向間隙。 控制系統(tǒng)的設計（1） 設計的XY工作臺準備用在數(shù)控銑床上，其控制系統(tǒng)應該具有單坐標定位、兩坐標直線插補與圓弧插補的基本功能，所以控制系統(tǒng)應該設計成連續(xù)控制型。 步進電機控制XY軸系統(tǒng)總體框圖第三章 機械傳動部件的計算與選型 機械部分設計內容包括：確定系統(tǒng)脈沖當量，運動部件慣性的計算，選擇步進電機，傳動及導向元件的設計、計算與選擇，繪制機械部分裝配圖等?，F(xiàn)考慮立銑，則工作臺受到垂直方向的銑削力，受到水平方向的銑削力分別為和。考慮最不利的情況，即垂直于臺面的工作載荷全部由一個滑塊承擔，則單滑塊所受的最大垂直方向載荷為： （31）其中，移動部件重量W＝2000N，外加載荷，代入式得最大工作載荷=(500+750)N=。分別取硬度系數(shù)=，溫度系數(shù)=，接觸系數(shù)=，精度系數(shù)=，載荷系數(shù)=，代入式，得距離壽命： （32）工作壽命的計算 （33）故導軌工作壽命足夠。任務書給定滾珠絲杠的使用壽命T=15000h,代入,得絲杠壽命系數(shù)=300（單位為：106r）。（5） 剛度的驗算1）XY工作臺上下兩層滾珠絲杠副的支承均采用“單推單推”的方式。絲杠預緊時，取軸向預緊力/3=739N。（6） 壓桿穩(wěn)定性校核 根據(jù)公式計算失穩(wěn)時的臨界載荷。 減速齒輪計算設計為了滿足脈沖當量的的設計要求，增大步進電動機的輸出轉矩，同時也為了使?jié)L珠絲杠和工作臺的轉動慣量折算到電動機軸上盡可能的小，今在步進電動機的輸出軸上安裝一套齒輪機減速，采用一級減速，步進電動機的輸出軸與齒輪相連，滾珠絲杠的軸頭與大齒輪相連。因傳遞的扭矩較小，取大小齒輪模數(shù)均為1mm，齒數(shù)比為80：32，材料為45調質鋼，齒表面淬硬后達到55HRC。軸承校核，受力圖如下： 軸承部件受載示意圖徑向外載荷，軸向外載荷，軸向派生力，, , , 查得， ，查得，=，取=， （38）因為，所以只驗算軸承1，又軸承樣本可知：7205CJ軸承的額定動載荷。每給步進電機輸入一個電脈沖信號，其轉子軸就轉過一個角度，稱為步距角，轉子軸的角位移量與電脈沖數(shù)成正比，其轉速與電脈沖信號輸入的頻率成正比，通過改變頻率就可以調節(jié)電機的轉速。因此用好步進電機卻非易事，它涉及到機械、電機、電子及計算機等許多專業(yè)知識。算得各個零部件的轉動慣量如下：滾珠絲杠的轉動慣量： （41）小齒輪的轉動慣量：大齒輪的轉動慣量：工作臺折算到絲杠上的慣量： （42）初選步進電動機的型號為90BYG2602,為兩相混合式，由常州寶馬集團公司生產(chǎn)，176。1) 快速空載起動時電動機轉軸所承受的負載轉矩包括三部分：一部分是快速空載起動時折算到電動機轉軸上的最大加速轉矩；一部分是移動部件運動時折算到電動機轉軸上的摩擦轉矩；還有一部分是滾珠絲杠預緊后折算到電動機轉軸上的附加摩擦轉矩。將以上各值代人式，算得=1250r/min設步進電機由靜止加速至所需時間，傳動鏈總效率。因此，根據(jù)來選擇步進電動機的最大靜轉矩時，需要考慮安全系數(shù)。從90BYG2602電動機的運行矩頻特性曲線圖可以看出在此頻率下，電動機的輸出轉矩4Nm，遠遠大于最大工作負載轉矩=，滿足要求。查表知90BYG2602電動機的空載運行頻率可達20000，可見沒有超出上限。綜上所述，本次設計中工作臺的進給傳動系統(tǒng)選用90BYG2602步進電動機，完全滿足設計要求。設計中X、Y向步進電動機均為90BYG2602型，生產(chǎn)廠家為常州寶馬集團公司。XY數(shù)控工作臺的控制系統(tǒng)設計，控制系統(tǒng)根據(jù)需要，可以選取用標準的工作控制計算機，也可以設計專用的微機控制系統(tǒng)。MCS51系列是常用的8位單片機，Intel公司的MCS51系列單片機硬件結構合理，指令系統(tǒng)規(guī)范，生產(chǎn)歷史悠久，是目前全球用量最大的系列微控制器之一。 光耦合器光電隔離是由光耦合器來完成的。下圖為普通的信號隔離用光耦合器TLP521，以發(fā)光二極管為輸入端，光敏晶體管為輸出端，這種光耦合器一般用來隔離頻率在100kHz以下的信號。圖中的限位開關斷開時，發(fā)光二極管無正向導通電流，不發(fā)光，輸出端的晶體管截止，輸出信號（送到8255的PC0引腳）為高電平；限位開關閉合時，輸入端構成回路，二極管有正向導通電流，開始發(fā)光，光明晶體管的基極獲得電流，集電極和發(fā)射極導通，輸出信號被拉低，于是8255的PC0引腳變成低電平，CPU讀取后判斷限位信號有效。EPROM選用W27C512，它是64KB的芯片，共有16條地址線，其中低8位的A0～A7不能直接連到AT89S52的P0口，必須經(jīng)過地址鎖存器74LS373，AT89S52的地址鎖存器允許信號ALE接至74LS373的LE端，用以傳遞鎖存信號。AT89S52的PSEN接W27C512的輸出允許端OE,用以傳遞片外程序存儲器的讀選通信號。常用的SRAM芯片主要有6116（2K8位）、6264（8K8位）、62256（32K8位）、628128（128K8位）等。（1）簡單I/O接口芯片 主要包括鎖存器和緩沖器。常用的鎖存器有74LS2774LS3774LS3774LS377等；常用的緩沖器有74LS2474LS2474LS240等。選用可編程外圍并行接口8255A選用74LS373擴展8為并行輸入口，74LS373是一個帶有三態(tài)門的8D鎖存器。方式0為基本的輸入輸出；方式1為選通輸入輸出；方式2 為雙向傳送。 步進電動機的控制與驅動流程 控制系統(tǒng)的部分軟件設計 存儲器與I/O芯片地址分配根據(jù)電路圖中地址譯碼器U4（74LS138）的連接情況，可以算出主板中存儲器與I/O芯片的地址分配，如表所示。為了圓整脈沖當量，放大電動機的輸出轉矩，降低運動部件折算到電動機轉軸上的轉動慣量，可能需要減速裝置，且應有消間隙機構。參考文獻[1] 王寶敏，談機電一體化技術的發(fā)展趨勢[J].大眾科技，2006，（05）.[2] 王維剛，淺談機電一體化技術的發(fā)展趨勢[J].黑龍江科技信息，2007,（02）.[3] 楊春光，我國機電一體化技術的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 [J].科技促進發(fā)展，2007.[4] 傅曉林，機電一體化課程設計指導書.[5] 張建民，唐水源，：高等教育出版社，2005.[6] 鄭瑅，唐可洪，：機械工業(yè)出版社，1997.[7] 趙丁選,：化學工業(yè)出版社，2003.[8] 劉文鴻，：高等教育出版社，.[9] 哈爾濱工業(yè)大學理論力學教研室，：高等教育出版社，.[10] 孫衛(wèi)青，李建勇，：科學出版社，.[11] Lars Larsson. Micro Step vs. Full Stepa Quantitative Competition[M], TRINAMIC Microhips Gmbh, SAE 2003 Word Congress, March 2003 Detroit, MI, USA.[12] Zhongbo Li. Study on driving system of threephase hybrid stepping motor[J]. Electrical Machines and System, 2003. ICEMS 2003. Sixth International Conferenceon Volume 2, 911 Nov. 2003 Page (s):608610 .[13] Tieluo Lin. Jianxun Zhang. DSPbased microstep controller of stepper motor[M]. Intelligent Control and Automation, 2004. WCICA 2004. Fifth World Congress on Volume 5, 1519 June 2004 Page (s):44414445.[14] Park,.,AntiIL4 monoclonal antibody prevents antibioticsinduced active fatal anaphylaxis[J]。通過這一階段的畢業(yè)設計，我受益匪淺，不僅鍛煉了良好的邏輯思維能力，而且培養(yǎng)了鍥而不舍的求學精神和嚴謹作風。所以，我很用心的把它完成。G小學數(shù)學精選G高中數(shù)學精選H電子課本答案J英語精品文檔L理化生信息等N教學教輔文檔O各類資格考試Q心理拓展輔導S百科知識大全