单轴数控工作台机电系统设计副本Word文档格式.docx

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机械设计制造及其自动化

姓名：

刘畅

教师：

张晓宇

时间：

2016年8月29日-2016年9月19日

三、课程时间安排…………………………………………………………………………………

四、设计任务要求……………………………………………………………………………………

五、设计参数…………………………………………………………………………………………

1、机械传动部件的选择..........................................................................................................

2、控制系统的设计..................................................................................................................

1、导轨上移动部件的重量估算..............................................................................................

2、铣削力的计算......................................................................................................................

3、直线滚动导轨副的计算与选型..........................................................................................

4、滚珠丝杠螺母副的计算与选型..........................................................................................

5、交流伺服电动机减速机构的计算与选用………………………………………………

6、交流伺服电动机的计算与选择……………………………………………………

7、减速器的选择与计算………………………………………………………………

8、轴承的选择与计算………………………………………………………………

9、控制方式的选择………………………………………………………………………

6、工作台控制系统的设计..........................................................................................................19

7、结语..................................................................................................................................21

机电一体化课程设计是一个重要的实践教学环节，要求学生综合运用所学过的机械、电子计算机和自动控制等方面的知识，独立进行一次机电结合的设计训练。

一、课程设计目的

1.学习机电一体化系统总体设计方案的拟定。

2.通过对机械系统的设计，掌握几种典型传动元件的工作原理与选用原则。

3.通过进给伺服系统的设计，掌握常用伺服电动机的工作原理、计算选择方法与控制驱动方式。

4.通过对控制系统的设计，掌握一些典型硬件接口电路和控制软件的设计方法。

5.培养学生独立分析问题和解决问题的能力，并培养系统设计的思想。

6.提高学生应用手册和标准、查阅文献资料以及撰写科技论文的能力。

二、课程设计内容

1、课程设计题目：

2、设计任务：

参考课程设计指导书并自行查阅相关资料，设计一种供立式数控铣床使用的单轴数控工作台。

3、设计内容具体要求：

=1\*GB3①单坐标数控工作台总体方案设计，要求绘制总体方案图（A3图纸1张）

=2\*GB3②控制系统设计，包括控制器选型、I/O通道设计，操作台设计、软件流程设计，条件允许时，尽可能进行调试实验。

=3\*GB3③检测系统设计，按要求对检测元器件进行选型。

=4\*GB3④驱动系统设计，按要求对驱动元器件进行设计选型。

任务2-4要求绘制电气/电路原理图（A2图1张）

=5\*GB3⑤机械系统设计，按要求对传动部件、导向支承部件等进行计算和选型，绘制机构简图。

（A3图1张）

=6\*GB3⑥设计说明书（一份）

要求清楚地叙述整个设计过程和详细的设计内容，包括总体方案设计分析，机械系统的结构设计，主要零部件的计算与选型，控制系统、检测系统、驱动系统的设计选型分析，软件设计流程和程序。

说明书字数不少于5000字，要求内容丰富，条理清晰，图文并茂，符合国标。

三、课程设计的时间安排

课程设计时间为3周，建议进度安排如下：

1.分析设计任务，总体方案论证：

1-2天

2.检测系统设计：

3.驱动系统设计：

4.控制系统硬件设计：

3-4天

5.控制系统软件设计：

6.机械系统设计：

7.编写说明书：

2-3天

四、设计任务要求

参考课程设计指导书并自行查阅相关资料，设计一种供立式数控铣床使用的单轴数控工作台，要求实现功能：

=1\*GB3①启动

=2\*GB3②停止

=3\*GB3③急停

=4\*GB3④正向/反向的快速/慢速点动

=5\*GB3⑤正向/反向的快速/慢速连续运动

=6\*GB3⑥软硬件限位

=7\*GB3⑦速度及位置信息反馈

五、设计参数

1）立铣刀最大直径d=20mm

2）立铣刀齿数z=3

3）最大铣削宽度

=15mm

4）最大背吃刀量

=12mm

5）加工材料为碳素钢或有色金属

6）XY方向的脉冲当量

=

=0.005/脉冲

7）XY方向的定位精度为

8）工作台台面尺寸

，加工范围为

9）工作台空载最快移动速度

10）工作台进给最快移动速度

11）控制器：

单片机

12）控制方式：

全闭环

13）驱动方式：

变频器+电机