【正文】 加深了對(duì)機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)的理解，初步了解了一些常用工業(yè)控制元器件和掌握它們的使用方法。圖34 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路圖該電路中的功放電路是一個(gè)單電壓功率放大電路，當(dāng)A相得電時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一步。硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)注意幾點(diǎn)：電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、響應(yīng)性能好、造價(jià)低、可維護(hù)性、人機(jī)交互界面可操作性比較好。⑴、最大動(dòng)負(fù)載Q的計(jì)算查表得系數(shù)，壽命值查表得使用壽命時(shí)間T=15000h，初選絲杠螺距t=4mm，得絲杠轉(zhuǎn)速所以 mmX向絲杠牽引力 Y向絲杠牽引力所以最大動(dòng)負(fù)荷X向 Y向 查表，取滾珠絲杠公稱(chēng)直徑 ，選用滾珠絲杠螺母副 的型號(hào)為 SFK1004，其額定動(dòng)載荷為390N，足夠用。LED顯示數(shù)控工作臺(tái)的狀態(tài)。該工作臺(tái)可用于銑床上坐標(biāo)孔的加工和臘摸、塑料、鋁合金零件的二維曲線加工，重復(fù)定位精度為177。2課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容編寫(xiě)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)是學(xué)生對(duì)課程設(shè)計(jì)的總結(jié)，主要內(nèi)容包括：課程設(shè)計(jì)題目（包括設(shè)計(jì)條件和要求），設(shè)計(jì)與運(yùn)動(dòng)方案的確定，系統(tǒng)框圖的分析、機(jī)械運(yùn)動(dòng)分析，動(dòng)力分析及傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算、電氣執(zhí)行元件的選用說(shuō)明及計(jì)算，畫(huà)出程序框圖，寫(xiě)出自編程序，對(duì)機(jī)械和電氣其它部分（如傳感器反饋、測(cè)量等）的說(shuō)明，表格列出必要的計(jì)算式和計(jì)算結(jié)果，繪出主要的曲線對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析和討論列出主要的參考資料并編號(hào)等。它的主要特點(diǎn)是集成度高，可靠性好，功能強(qiáng)，速度快，有較高的性?xún)r(jià)比。此外，滾動(dòng)體支承工作臺(tái)，若工作臺(tái)剛度差，則在自重和載荷作用下產(chǎn)生彈性變形，會(huì)使工作臺(tái)下凹（有時(shí)還可能出現(xiàn)波浪形），影響導(dǎo)軌的精度。所以電機(jī)軸轉(zhuǎn)動(dòng)慣量很小，可以忽略，則因?yàn)?，所以慣性匹配比較符合要求。 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路和工作原理步進(jìn)電機(jī)的速度控制比較容易實(shí)現(xiàn)，而且不需要反饋電路。這次課程設(shè)計(jì)時(shí)我又一次親手設(shè)計(jì)東西，與以前單純的機(jī)械設(shè)計(jì)不一樣，有了更多的收獲，體會(huì)也很多。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)我深刻的感到了理論和時(shí)間之間巨大的差別及其之間的聯(lián)系。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。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(lèi)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。所以導(dǎo)程總誤差查表知E級(jí)精度的絲杠允許誤差，故剛度足夠。由于工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)載荷不大，因此采用有預(yù)加載荷的雙V形滾珠導(dǎo)軌。通過(guò)擬定的設(shè)計(jì)方案、結(jié)構(gòu)方案到結(jié)合生產(chǎn)和使用條件，獨(dú)立完成精密機(jī)構(gòu)部件的設(shè)計(jì)，全面考慮設(shè)計(jì)內(nèi)容及過(guò)程，熟悉和運(yùn)用設(shè)計(jì)資料，如國(guó)家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)規(guī)范等，加深對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)。定位方式采用增量坐標(biāo)控制。并采用雙排兩列4個(gè)直線滾動(dòng)軸承來(lái)實(shí)現(xiàn)滑動(dòng)平臺(tái)的支撐。因傳遞的扭距較小，取模數(shù)，齒輪有關(guān)尺寸見(jiàn)表33。 CPU接口設(shè)計(jì)CPU接口部分包括傳感器部分、傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)部分、人機(jī)交互界面三部分。這次課程設(shè)計(jì)跨越機(jī)械和電氣兩大學(xué)科。在這里特別感謝老師對(duì)我們的悉心指導(dǎo)，正是應(yīng)為有了你夢(mèng)的指導(dǎo)和幫助，我的設(shè)計(jì)才能進(jìn)行并順利結(jié)束。圖36 電磁鐵驅(qū)動(dòng)電路 電源設(shè)計(jì)兩電機(jī)同時(shí)工作再加上控制系統(tǒng)用電，所需電源容量比較大，需要選擇大容量電源。生產(chǎn)基于51為內(nèi)核的單片機(jī)的廠家有Intel、ATMEL、Simens，其中在CMOS器件生產(chǎn)領(lǐng)域ATMEL公司的工藝和封裝技術(shù)一直處于領(lǐng)先地位。設(shè)步進(jìn)電機(jī)等效負(fù)載力矩為T(mén)，負(fù)載力為P，根據(jù)能量守恒原理，電機(jī)所做的功與負(fù)載力做功有如下關(guān)系式中： ——電機(jī)轉(zhuǎn)角； ——移動(dòng)部件的相應(yīng)位移； ——機(jī)械傳動(dòng)效率。 圖11 系統(tǒng)總體框圖二、機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 與 說(shuō) 明主要結(jié)果、工作臺(tái)外形尺寸及重量估算X向拖板（上拖板）尺寸：長(zhǎng)寬高 14516050重量：按重量=體積材料比重估算NY向拖板（下拖板）尺寸： 重量：約90N。6課程設(shè)計(jì)參考書(shū)[1] 鄭學(xué)堅(jiān),2003[2] 李廣弟,朱月秀，,2001[3] ,2002[4] 王小明. 電動(dòng)機(jī)的單片機(jī)控制