X-Y数控工作台机电系统设计(cad图纸+说明书)

X-Y数控工作台机电系统设计(cad图纸+说明书)

一种经济型数控机床的控制系统，包括机床伺服系统和对该伺服系统进行控制的ＰＬＣ；其特征在于，还包括通过通信接口与ＰＬＣ通信的触摸屏，所述触摸屏包括：数据输入模块，用于输入、修改被控参数的参数值和操作指令，读取触摸屏的操作界面；数据存储模块，用于存储输入、输出数据；数据处理计算模块，用于对输入、输出参数数据进行处理、计算；包括输入信号的编码运算；输出信号的解码运算；数据存储单元，用于存储移位单元传递来的数据；数据检测单元，用于实时检测坐标轴的当前运动状态参数值，包括距离、速度值，以及控制方式参数值；数据比较单元，用于将检测单元检测到的坐标轴当前运动状态参数值、控制方式参数值与触摸屏存储模块的设定值进行比较；
X-Y数控工作台机电系统设计采用步进电机作为驱动装置。步进电机是一个将脉冲信号转移成角位移的机电式数模转换器装置。其工作原理是：每给一个脉冲便在定子电路中产生一定的空间旋转磁场；由于步进电机通的是三相交流电所以输入的脉冲数目及时间间隔不同，转子的旋转快慢及旋转时间的长短也是不同的。由于旋转磁场对放入其中的通电导体既转子切割磁力线时具有力的作用，从实现了旋转磁场的转动迫使转子作相应的转动，所以转子才可以实现转子带动丝杠作相应的运动。

目录
课程设计的目的、意义及要求3
1、总体方案设计5
1.1设计任务5
1.2总体方案确定5
1.2.1方案确定思想5
1.2.3总体方案系统组成5
2、机械系统设计7
2.1工作台外形尺寸及重量估算7
2.2导轨的设计计算与选择7
2.2.1对X轴向导轨的计算7
2.2.2对X轴导轨的选择8
2.2.3对Y轴导轨的计算9
2.2.4对Y轴导轨选择9
2.3滚珠丝杆的设计计算10
2.3.1最大工作载荷的计算10
2.3.2滚珠丝杠的选取11
2.3.3滚道半径、偏心距12
2.3.4稳定性校核12
2.3.5刚度的验算12
2.3.6效率验算13
2.4步进电动机的计算、选型与校核13
2.4.1确定系统脉冲当量及步距角13
2.4.2电动机轴上的转动惯量J总13
2.4.3步进电机空载启动时，电机轴上的加速力矩13
2.4.4工作台移动部件折算到电机轴上的摩擦力矩14
2.4.5因丝杆副预紧力引起的电机轴上的附加摩擦转矩14
2.4.6负载转矩计算14
2.4.7步进电机的选择条件14
2.5步进电机的选择如下14
2.5.1初选步进电机选型14
2.5.2步进电机参数验算15
2.6.联轴器及丝杆支撑座的选择16
2.6.1联轴器的介绍16
2.6.2联轴器的选择16
2.6.3丝杆支撑座的选择17
2.7机械系统结构设计18
3、控制系统硬件设计19
3.1控制系统硬件组成19
3.2控制系统硬件选型19
3.3控制系统硬件接口电路设计22
3.4驱动系统设计24
4、控制系统软件设计24
4.1控制系统软件总体方案设计24
4.2主流程设计24
4.3中断服务流程设计25
5总结25
参考文献25
附录26