機(jī)電課程設(shè)計(jì)--數(shù)控工作臺(tái)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　課程設(shè)計(jì)（論文）</b></p><p>　　內(nèi)容：X-Y數(shù)控進(jìn)給工</p><p><b>　　作臺(tái)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　院(系)部：機(jī)械工程學(xué)院</p><p>　　學(xué)生姓名： </p><p><b>　　學(xué)

2、 號(hào): </b></p><p>　　專 業(yè)：機(jī)械電子工程</p><p>　　班 級(jí)： </p><p><b>　　指導(dǎo)教師： </b></p><p>　　完成時(shí)間：2010-10-08 </p><p><b>　　摘 要</b

3、></p><p>　　當(dāng)今世界電子技術(shù)迅速發(fā)展，微處理器、微型計(jì)算機(jī)在各技術(shù)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，對(duì)各領(lǐng)域技術(shù)的發(fā)展起到了極大的推動(dòng)作用。一個(gè)較完善的機(jī)電一體化系統(tǒng)，應(yīng)包含以下幾個(gè)基本要素：機(jī)械本體、動(dòng)力與驅(qū)動(dòng)部分、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、傳感測(cè)試部分、控制及信息處理部分。機(jī)電一體化是系統(tǒng)技術(shù)、計(jì)算機(jī)與信息處理技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、檢測(cè)傳感技術(shù)、伺服傳動(dòng)技術(shù)和機(jī)械技術(shù)等多學(xué)科技術(shù)領(lǐng)域綜合交叉的技術(shù)密集型系統(tǒng)工程。新一代的C

4、NC系統(tǒng)這類典型機(jī)電一體化產(chǎn)品正朝著高性能、智能化、系統(tǒng)化以及輕量、微型化方向發(fā)展。</p><p>　　關(guān)鍵字：機(jī)電一體化的基礎(chǔ) 基本組成要素 特點(diǎn) 發(fā)展趨勢(shì)</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第一章 課程設(shè)計(jì)的目的、意義及要求4</p><p>　　第一節(jié) 課程設(shè)計(jì)的目的、意

5、義4</p><p>　　第二節(jié) 課程設(shè)計(jì)的要求4</p><p>　　第二章 課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容5</p><p>　　第一節(jié) 課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容5</p><p>　　第二節(jié) 課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容5</p><p>　　第四章 數(shù)控系統(tǒng)總體方案的確定6</p><p>　

6、　第五章 機(jī)械部分設(shè)計(jì)7</p><p>　　第一節(jié) 工作臺(tái)外形尺寸及重量初步估算7</p><p>　　第二節(jié) 滾動(dòng)導(dǎo)軌副的計(jì)算、選擇8</p><p>　　第三節(jié) 滾珠絲杠計(jì)算、選擇10</p><p>　　第四節(jié) 直流伺服電機(jī)的計(jì)算選擇12</p><p>　　第五節(jié) 聯(lián)軸器計(jì)算、

7、設(shè)計(jì)14</p><p>　　第六節(jié) 限位開(kāi)關(guān)的選擇15</p><p>　　第七節(jié) 光電編碼器的選擇15</p><p>　　第六章 機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)15</p><p>　　第一節(jié) 設(shè)計(jì)內(nèi)容17</p><p>　　第二節(jié) 設(shè)計(jì)步驟17</p><p&g

8、t;　　第三節(jié) 機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)21</p><p>　　第七章 系統(tǒng)控制軟件設(shè)計(jì)23</p><p>　　第八章 參考文獻(xiàn)26</p><p>　　第一章 課程設(shè)計(jì)的目的、意義及要求</p><p>　　第一節(jié) 課程設(shè)計(jì)的目的,意義</p><p>　　《機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)是培

9、養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)能力的重要實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)之一，是綜合運(yùn)用所學(xué)過(guò)的機(jī)械、電子、自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)等知識(shí)進(jìn)行的基本設(shè)計(jì)訓(xùn)練。其目的是：</p><p>　　能夠正確運(yùn)用《機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)》課程的基本理論和相關(guān)知識(shí)，掌握機(jī)電一體化系統(tǒng)（產(chǎn)品）的功能構(gòu)成、特點(diǎn)和設(shè)計(jì)思想、設(shè)計(jì)方法，了解設(shè)計(jì)方案的擬定、比較、分析和計(jì)算，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，使學(xué)生具有機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的初步能力；</p><p&

10、gt;　　通過(guò)機(jī)械部分設(shè)計(jì)，掌握機(jī)電一體化系統(tǒng)典型機(jī)械零部件和執(zhí)行元件的計(jì)算、選型和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法和步驟；</p><p>　　通過(guò)測(cè)試及控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)，掌握機(jī)電一體化系統(tǒng)控制系統(tǒng)的硬件組成、工作原理，和軟件編程思想；</p><p>　　通過(guò)課程設(shè)計(jì)提高學(xué)生應(yīng)用手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)及編寫技術(shù)說(shuō)明書(shū)的能力，促進(jìn)學(xué)生在科學(xué)態(tài)度、創(chuàng)新精神、專業(yè)技能等方面綜合素質(zhì)的提高。</p><p

11、>　　第二節(jié) 課程設(shè)計(jì)的要求：</p><p>　　課程設(shè)計(jì)應(yīng)在教師的指導(dǎo)下由學(xué)生獨(dú)立完成，嚴(yán)格地要求自己，不允許相互抄襲；</p><p>　　認(rèn)真閱讀《課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》，明確題目及具體要求；</p><p>　　認(rèn)真查閱題目涉及內(nèi)容的相關(guān)文獻(xiàn)資料、手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)；</p><p>　　大膽創(chuàng)新，確定合理、可行的總體設(shè)計(jì)方案；</

12、p><p>　　機(jī)械部分和驅(qū)動(dòng)部分設(shè)計(jì)思路清晰，計(jì)算結(jié)果正確，選型合理；</p><p>　　微機(jī)控制系統(tǒng)方案可行，硬件選擇合理，軟件框圖正確；</p><p>　　手工或電腦繪制機(jī)械系統(tǒng)裝配圖一張（A1），控制系統(tǒng)電氣原理一張（A1），圖紙符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，布圖合理，內(nèi)容完整表達(dá)清晰； </p><p>　　課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份（不少于8000字），

13、包括：目錄，題目及要求，總體方案的確定，機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)，控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，參考文獻(xiàn)等。設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)應(yīng)敘述清楚、表達(dá)正確、內(nèi)容完整、技術(shù)術(shù)語(yǔ)符合標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　第二章 課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容</p><p>　　第一節(jié) 課程設(shè)計(jì)題目：X-Y數(shù)控進(jìn)給工作臺(tái)設(shè)計(jì)</p><p>　　已知條件： X方向行程:300mm Y方向行程:200mm</p

14、><p>　　工作臺(tái)面的參考尺寸:500X300mm</p><p>　　平均切削力:1500N</p><p>　　平均切削進(jìn)給速度:600mm/min</p><p>　　最高運(yùn)動(dòng)速度:6m/min</p><p>　　定位精度:0.01mm </p><p>　　工作壽命:每天8小時(shí),工作8年

15、,250天/年</p><p>　　第二節(jié) 課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容</p><p>　　1.數(shù)控裝置總體方案的確定</p><p>　　(1).數(shù)控裝置設(shè)計(jì)參數(shù)的確定；</p><p>　　(2).方案的分析，比較，論證。</p><p><b>　　2.機(jī)械部分的設(shè)計(jì)</b></p>&

16、lt;p>　　(1).機(jī)械部件的總體尺寸及重量的初步估算；</p><p>　　(2).傳動(dòng)元件及導(dǎo)向元件的設(shè)計(jì)，計(jì)算和選用；</p><p>　　(3).確定直流電機(jī)；</p><p>　　(4).繪制機(jī)械結(jié)構(gòu)裝配圖；</p><p>　　(5).系統(tǒng)等效慣量計(jì)算；</p><p>　　(6).系統(tǒng)精度分析。&

17、lt;/p><p><b>　　3.數(shù)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　(1).微機(jī)及擴(kuò)展芯片的選用及控制系統(tǒng)框圖的設(shè)計(jì)；</p><p>　　(2).I/O接口電路及伺服控制電路的設(shè)計(jì)和選用；</p><p>　　(3).系統(tǒng)控制軟件的設(shè)計(jì)</p><p>　　4.編寫課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)<

18、/p><p>　　(1).說(shuō)明書(shū)是課程設(shè)計(jì)的總結(jié)性技術(shù)文件，應(yīng)敘述整個(gè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容，包括總體方案的確定，系統(tǒng)框圖的分析，機(jī)械傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算，電氣部分的設(shè)計(jì)說(shuō)明，選用元器件參數(shù)的說(shuō)明，軟件設(shè)計(jì)及其說(shuō)明；</p><p>　　(2).說(shuō)明書(shū)不少于84字，盡量用計(jì)算機(jī)完成。</p><p><b>　　5.圖紙</b></p><p>

19、;　　(1).機(jī)械結(jié)構(gòu)裝配圖，A0圖紙1張。要求視圖基本完整，符合標(biāo)準(zhǔn)。其中至少要有一個(gè)坐標(biāo)軸的完整剖視圖；</p><p>　　第三章 數(shù)控系統(tǒng)總體方案的確定</p><p>　　數(shù)控系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括：系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方式的確定，執(zhí)行機(jī)構(gòu)及傳動(dòng)方案的確定，伺服電機(jī)類型及調(diào)速方案確定，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的選擇。進(jìn)行方案的分析、比較和論證。</p><p><b

20、>　　系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方式的確定</b></p><p>　　該系統(tǒng)要求工作臺(tái)沿各坐標(biāo)軸的運(yùn)動(dòng)有精確的運(yùn)動(dòng)關(guān)系因此采用連續(xù)控制方式。</p><p><b>　　伺服系統(tǒng)的選擇</b></p><p>　　考慮到運(yùn)動(dòng)精度要求不高，負(fù)載不大，適合采用開(kāi)環(huán)控制方式或采用半閉環(huán)控制方式。</p><p>　　半閉環(huán)伺

21、服系統(tǒng)在負(fù)載不大時(shí)多采用直流電機(jī)作為伺服電機(jī). 半閉環(huán)控制系統(tǒng)有檢測(cè)反饋部件，因而能糾正系統(tǒng)的傳動(dòng)誤差。但半閉環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，目前大多數(shù)數(shù)控機(jī)床和工業(yè)機(jī)器人中的伺服系統(tǒng)都采用半閉環(huán)控制。。</p><p><b>　　計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的選擇</b></p><p>　　采用AT89C51單片機(jī)擴(kuò)展控制系統(tǒng)。該單片機(jī)的主要特點(diǎn)是集成度高，可靠性好，功能強(qiáng)，速度快，性價(jià)比高。

22、控制系統(tǒng)由微機(jī)部分、鍵盤及顯示器、I/O接口及光電隔離電路、步進(jìn)功率放大電路等組成。系統(tǒng)的工作程序和控制命令通過(guò)鍵盤操作實(shí)現(xiàn)。顯示器采用數(shù)碼管顯示加工數(shù)據(jù)和工作狀態(tài)等信息。</p><p>　　X—Y工作臺(tái)的傳動(dòng)方式</p><p>　　為保證一定的傳動(dòng)精度和平穩(wěn)性以及結(jié)構(gòu)的緊湊，采用滾珠絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)副。為提高傳動(dòng)剛度和消除間隙，采用有預(yù)加載荷的結(jié)構(gòu)。</p><p&g

23、t;　　根據(jù)機(jī)電一體化系統(tǒng)對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)的要求：采用低摩擦系數(shù)的傳動(dòng)器件：滾珠絲杠、滾動(dòng)導(dǎo)軌；無(wú)間隙聯(lián)軸器 ；消除反向傳動(dòng)間隙等。</p><p>　　由于工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)部件重量和工作載荷不大，故選用滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副，從而減小工作臺(tái)的摩擦系數(shù)，提高運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性。</p><p><b>　　5. 確定檢測(cè)方案</b></p><p>　　半閉環(huán)系統(tǒng)采用增

24、量式光電編碼盤檢測(cè)電機(jī)或絲杠轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)速、零位。</p><p>　　6. 系統(tǒng)總體框圖如下:</p><p>　　第四章 機(jī)械部分設(shè)計(jì)</p><p>　　機(jī)械部分設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：工作臺(tái)外形及重量的初步估算，選擇直流伺服電機(jī)，傳動(dòng)及導(dǎo)向元件的設(shè)計(jì)、計(jì)算與選擇，繪制機(jī)械部分裝配圖等。</p><p>　　第一節(jié) 工作臺(tái)外形尺寸及重量初步估算&

25、lt;/p><p>　　根據(jù)給定的有效行程，畫(huà)出工作臺(tái)簡(jiǎn)圖，估算X向和Y向工作臺(tái)承載重量WX和WY。</p><p>　　取X向?qū)к壷武撉虻闹行木酁?00mm,Y向?qū)к壷武撉虻闹行木酁?00mm,設(shè)計(jì)工作臺(tái)簡(jiǎn)圖如下:</p><p>　　X向拖板(上拖板)尺寸為:</p><p>　　長(zhǎng)*寬*高=630*185*25</p>&

26、lt;p>　　重量:按重量=體積*材料比重估算為:</p><p><b>　　=10(=465N</b></p><p>　　Y向拖板(下拖板)尺寸為: 415*312*25</p><p>　　重量:按重量=體積*材料比重估算為</p><p><b>　　=10(=400N</b>&l

27、t;/p><p>　　工作臺(tái)的尺寸為: 500*300*35</p><p>　　重量為 =10()=300N</p><p>　　夾具、工件重量約135N</p><p>　　導(dǎo)軌(含電機(jī))重量約700N</p><p>　　X-Y工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)部分總重量為:</p><p>　　=465+400+

28、300+700+135=2000 N</p><p>　　第二節(jié) 滾動(dòng)導(dǎo)軌副的計(jì)算、選擇</p><p><b>　　(1)Y方向?qū)к?lt;/b></p><p>　　由所給條件得,該導(dǎo)軌的額定工作時(shí)間為</p><p><b>　　由 得</b></p><p><b&

29、gt;　　則</b></p><p>　　因滑座數(shù)M=4,所以每根導(dǎo)軌上使用2個(gè)滑座,由表2-15----2-18確定</p><p><b>　　則由式2-9, </b></p><p><b>　　得 N</b></p><p><b>　　X方向?qū)к?lt;/b

30、></p><p>　　由所給條件得,該導(dǎo)軌的額定工作時(shí)間為</p><p><b>　　由 得</b></p><p>　　因滑座數(shù)M=4,所以每根導(dǎo)軌上使用2個(gè)滑座,由表2-15----2-18確定</p><p><b>　　則由式2-9, </b></p><p&g

31、t;<b>　　得 N</b></p><p>　　選用日本THK公司的LM導(dǎo)軌的SSR-XW型導(dǎo)軌,查表,其中SSR-20XW型號(hào)的導(dǎo)軌的Ca值為19600N,能滿足八年的使用要求. </p><p><b>　　基本參數(shù)如下:</b></p><p><b>　　導(dǎo)軌的額定動(dòng)載荷N</b>

32、;</p><p>　　依據(jù)使用速度v（m/min）和初選導(dǎo)軌的基本動(dòng)額定載荷 (kN)驗(yàn)算導(dǎo)軌的工作壽命Ln：</p><p><b>　　額定行程長(zhǎng)度壽命:</b></p><p>　　導(dǎo)軌的額定工作時(shí)間壽命: </p><p>　　導(dǎo)軌的工作壽命足夠.</p><p>　　第三節(jié) 滾珠絲杠

33、計(jì)算、選擇</p><p>　　由技術(shù)要求,平均載荷F=1500N,絲杠工作長(zhǎng)度L=400mm,</p><p>　　工作壽命,傳動(dòng)精度要求</p><p>　　設(shè)導(dǎo)程P=5 mm ,則</p><p><b>　　求計(jì)算載荷</b></p><p><b>　　=1800N</b

34、></p><p>　　由條件,查《機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)》表2-6取=1.2, 查表2-6取=1.2, 表2-4取D精度, 查表2-6取=1.0,</p><p>　　(2)計(jì)算額定動(dòng)載荷計(jì)算值由式(2-4)</p><p>　　(3)根據(jù)選擇滾珠絲杠副 假設(shè)選用FC1型號(hào),按滾珠絲杠副的額定動(dòng)載荷Ca 等于或稍大于的原則,查表2-9選以下型號(hào)規(guī)格</p

35、><p>　　FC1-3205-2.5 Ca=10689N</p><p>　　公稱直徑 導(dǎo)程 螺旋角 滾珠直徑</p><p>　　按表2-1中尺寸計(jì)算</p><p>　　滾道半徑 R=0.52=0.523.175=1.651mm</p><p>　　偏心距0.0449 mm</p><p

36、>　　絲杠內(nèi)徑=32+2×0.0449-2×1.651=28.79 mm</p><p><b>　　(4)穩(wěn)定性驗(yàn)算</b></p><p>　　〈1〉由于一端軸向固定的長(zhǎng)絲杠在工作時(shí)可能會(huì)發(fā)生失穩(wěn),所以在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)驗(yàn)算其安全系數(shù)S,其值應(yīng)大于絲杠副傳動(dòng)結(jié)構(gòu)允許安全系數(shù)</p><p>　　絲杠不會(huì)發(fā)生失穩(wěn)的最大載荷稱

37、為臨界載荷</p><p>　　其中 E=206Gpa</p><p><b>　　L=0.3m</b></p><p><b>　　取 則</b></p><p><b>　　安全系數(shù)</b></p><p>　　查表2-10 [S]=2.5-3.3

38、 S>[S] 絲杠是安全的,不會(huì)失穩(wěn)</p><p>　　〈2〉高速長(zhǎng)絲杠工作時(shí)可能發(fā)生共振,因此需驗(yàn)算其不會(huì)發(fā)生共振的最高轉(zhuǎn)速----臨界轉(zhuǎn)速,要求絲杠的最大轉(zhuǎn)速</p><p>　　所以絲杠不會(huì)發(fā)生共振</p><p>　　〈3〉此外滾珠絲杠副還受值的限制,通常要求</p><p><b>　　(5)剛度驗(yàn)算<

39、/b></p><p>　　滾珠絲杠在工作負(fù)載F(N)和轉(zhuǎn)矩T(Nm)共同作用下引起每個(gè)導(dǎo)程的變形量為</p><p>　　式中,A為絲杠截面積,A=為絲杠的極慣性矩, G為絲杠切變模量,對(duì)鋼G=83.3GP a;T(Nm)為轉(zhuǎn)矩.</p><p>　　式中, 為摩擦角,其正切函數(shù)值為摩擦系數(shù); 為平均工作載荷.取摩擦系數(shù)為</p><p&

40、gt;<b>　　=0.003,則得</b></p><p>　　按最不利的情況取(F=)</p><p>　　則絲杠在工作長(zhǎng)度上的彈性變形所引起的導(dǎo)程誤差為</p><p>　　通常要求絲杠的導(dǎo)程誤差小于其傳動(dòng)精度的1/2,即</p><p>　　該絲杠的滿足上式,所以其剛度可滿足要求.</p><

41、p><b>　　(6)效率驗(yàn)算</b></p><p>　　要求在90%---95%之間,所以該絲杠副合格.</p><p>　　經(jīng)上述計(jì)算驗(yàn)證,FC13205-2.5各項(xiàng)性能均符合題目要求,可選用.</p><p>　　第四節(jié) 電機(jī)的選擇</p><p><b>　　電機(jī)類型選擇</b>&

42、lt;/p><p>　　在半閉環(huán)控制的中小型伺服系統(tǒng)中,可以采用直流電機(jī)。</p><p>　　電動(dòng)機(jī)軸上總當(dāng)量負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算</p><p>　　滾珠絲杠的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 </p><p>　　其中D——絲杠公稱直徑D=31.5mm L——絲杠長(zhǎng)度L=400mm</p><p>　　滾珠絲杠折算到電機(jī)軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 &l

43、t;/p><p>　　其中M——工作臺(tái)（包括工件）的質(zhì)量M=（300+135）/10=43.5kg</p><p>　　S——絲杠的螺距是5mm</p><p>　　3.直流伺服電機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)矩的計(jì)算</p><p>　　電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)的角加速度</p><p>　　其中是電動(dòng)機(jī)啟起動(dòng)后的最大角速度（rad/s）; 是系統(tǒng)時(shí)間常

44、數(shù)（s）;K是系統(tǒng)開(kāi)環(huán)增益（）。 rad/s，取K=25</p><p>　　4.電動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩的確定</p><p>　　伺服電動(dòng)機(jī)在快速起動(dòng)時(shí)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩一般比正常運(yùn)行時(shí)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩要大得多，即要求</p><p>　　其中是電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩；是電動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩</p><p>　　，其中是電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩；是電動(dòng)機(jī)的瞬時(shí)過(guò)載系數(shù)，取=8

45、。</p><p><b>　　則</b></p><p>　　5.電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩的確定</p><p>　　伺服電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩可按連續(xù)運(yùn)行時(shí)作用在電動(dòng)機(jī)上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩T來(lái)確定，即要求</p><p>　　6.電機(jī)工作功率的確定</p><p>　　根據(jù)已經(jīng)算出的轉(zhuǎn)矩T，以及工作要求的轉(zhuǎn)速，<

46、/p><p><b>　　可得功率.</b></p><p>　　根據(jù)以求的額定轉(zhuǎn)載和工作功率，選擇電機(jī)為SZ系列直流伺服電機(jī)，型號(hào)為110sz51，具體參數(shù)如下表：</p><p>　　第五節(jié) 聯(lián)軸器的選擇</p><p>　　聯(lián)軸器額定轉(zhuǎn)矩Ts可按電動(dòng)機(jī)上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩T來(lái)確定，即（）</p><p&g

47、t;　　考慮到剛性和精度的要求，以及傳動(dòng)的功率要求不大，因而需要選擇剛度高和可以滿足無(wú)間隙傳動(dòng)的聯(lián)軸器，因而選擇波紋管聯(lián)軸器，型號(hào)為BK-L-30。該產(chǎn)品使用于編碼盤和微型電機(jī)，而且可以無(wú)間隙傳動(dòng)，可以補(bǔ)償徑向，角向，軸向的誤差，而且滿足剛度要求，以及滿足慣量要求。其基本參數(shù)如下表：</p><p>　　第六節(jié) 限位開(kāi)關(guān)的選擇</p><p>　　第七節(jié) 光電編碼盤的選擇</p&

48、gt;<p>　　光電編碼盤的測(cè)量精度較高，它或者與電機(jī)的非負(fù)載端同軸連接，或者直接安裝在電機(jī)的特定的部位。能夠準(zhǔn)確的反應(yīng)電機(jī)的轉(zhuǎn)子的機(jī)械位置，從而間接的反映出與電機(jī)連接的機(jī)械負(fù)載的準(zhǔn)確的機(jī)械位置，從而達(dá)到精確控制電機(jī)位置的目的。</p><p>　　根據(jù)定位精度（0.01mm）的要求，光電編碼器的分辨率要滿足（3~5）1000 P/R。</p><p>　　選用上海精浦機(jī)電

49、有限公司的歐系標(biāo)準(zhǔn)系列（4-20mA RS485輸出），能夠達(dá)到精度要求。</p><p><b>　　特性參數(shù)</b></p><p>　　第六章 控制系統(tǒng)部分設(shè)計(jì)</p><p>　　該控制系統(tǒng)采用的微型機(jī)為89C51單片機(jī)。執(zhí)行元件采用直流電機(jī)。</p><p><b>　?。ㄒ唬┟姘宓牟贾脠D</b

50、></p><p>　?。ǘ┎僮髅姘骞δ芙榻B</p><p><b>　　1.位移狀態(tài)選擇鍵</b></p><p>　　設(shè)置兩個(gè)鍵分別表示手動(dòng)或自動(dòng)操作工作臺(tái)的移動(dòng)，通過(guò)這兩個(gè)按鍵來(lái)改變工作臺(tái)的移動(dòng)狀態(tài)。</p><p><b>　　2.啟動(dòng)開(kāi)關(guān)</b></p><p&

51、gt;<b>　　按下此開(kāi)關(guān)機(jī)床啟動(dòng)</b></p><p><b>　　3.停止鍵</b></p><p><b>　　按下此鍵機(jī)床停車</b></p><p><b>　　4．進(jìn)給軸選擇按鍵</b></p><p>　　按此鍵切換X/Y方向輸入<

52、/p><p><b>　　5．復(fù)位鍵</b></p><p><b>　　按下此鍵工作臺(tái)復(fù)位</b></p><p><b>　　6．顯示器</b></p><p>　　六位晶體管顯示器，顯示工作臺(tái)的位置，精確到0.01mm。</p><p><b&g

53、t;　　X向位置</b></p><p><b>　　Y向位置</b></p><p><b>　　7.正常運(yùn)行指示燈</b></p><p>　　燈亮表示機(jī)床正常工作</p><p><b>　　8.警報(bào)燈</b></p><p>　　出現(xiàn)

54、緊急狀況的時(shí)候報(bào)警</p><p><b>　　9.加減速按鍵</b></p><p><b>　　用于調(diào)節(jié)機(jī)床的轉(zhuǎn)速</b></p><p>　　10.工進(jìn)、快進(jìn)按鍵</p><p>　　在對(duì)應(yīng)的工作狀態(tài)選擇相對(duì)的速度</p><p><b>　　11.ENTER

55、鍵</b></p><p>　　用于表示一段輸入完畢</p><p>　?。ㄈ?程序流程圖</p><p><b>　　主程序流程圖</b></p><p><b>　　工作模式切換流程圖</b></p><p><b>　　轉(zhuǎn)速調(diào)整流程圖</

56、b></p><p>　　（四）電動(dòng)機(jī)控制原理</p><p>　?。ㄎ澹┕怆娋幋a盤辨向電路</p><p><b>　　四、程序</b></p><p><b>　　;/自動(dòng)進(jìn)給調(diào)速/</b></p><p><b>　　ORG 0000H</b>

57、;</p><p>　　;/*******啟動(dòng)*******/</p><p>　　MOV TMOD ,#10H;選擇方式1計(jì)時(shí)</p><p><b>　　SETB P0.4</b></p><p>　　MOV 40H,#0D4H</p><p>　　MOV 41H,#0D4H</p>

58、;<p>　　BEGIN:MOV A,40H</p><p>　　ADD A,#01H</p><p><b>　　MOV 40H,A</b></p><p><b>　　MOV TL1,A</b></p><p>　　MOV TH1,#0FEH</p><p>

59、;<b>　　SETB TR1</b></p><p>　　L1:JBC TF1,L2</p><p><b>　　SJMP L1</b></p><p>　　L2:CPL P0.4</p><p><b>　　MOV A,41H</b></p><p>

60、;　　SUBB A,#01H</p><p><b>　　MOV 41H,A</b></p><p>　　MOV TH1,#0FEH</p><p>　　MOV TL1,41H</p><p><b>　　SETB TR0</b></p><p>　　L3:JBC TF1,L

61、4</p><p><b>　　SJMP L3</b></p><p>　　L4:CPL P0.4</p><p><b>　　MOV A,41H</b></p><p>　　CJNE A,#0BBH,L5</p><p>　　SJMP BEGIN2</p>&

62、lt;p>　　L5:SJMP BEGIN</p><p><b>　　;/正常運(yùn)行/</b></p><p>　　BEGIN2:MOV TH1,#0FEH</p><p>　　MOV TH1,#0FEH</p><p>　　MOV TL1,#0EDH</p><p><b>　　S

63、ETB TR1</b></p><p>　　L6:JBC TF1,L7</p><p><b>　　SJMP L6</b></p><p>　　L7:CPL P0.4</p><p>　　MOV TH1,#0FEH</p><p>　　MOV TL1,#0BBH</p>

64、<p><b>　　SETB TR1</b></p><p>　　L8:JBC TF1,L9</p><p><b>　　SJMP L8</b></p><p>　　L9:CPL P0.4</p><p>　　MOV TH1,#0FEH</p><p>　　MOV

65、TL1,#0EDH</p><p><b>　　MOV A,R3</b></p><p>　　CJNE A,#02H,L10</p><p>　　SJMP BEGIN3</p><p>　　L10:SJMP BEGIN2</p><p><b>　　;/減速，停止/</b>&

66、lt;/p><p>　　BEGIN3:MOV TMOD,#10H</p><p><b>　　SETB P0.4</b></p><p>　　MOV 40H,#0EDH</p><p>　　MOV 41H,#0BBH</p><p><b>　　MOV A,40H</b><

67、/p><p>　　SUBB A,#01H</p><p><b>　　MOV 40H,A</b></p><p><b>　　MOV TL1,A</b></p><p>　　MOV TH1,#0FEH</p><p><b>　　SETB TR1</b>&l

68、t;/p><p>　　L11:JBC TF1,L12</p><p><b>　　SJMP L11</b></p><p>　　L12:CPL P0.4</p><p><b>　　MOV A,41H</b></p><p>　　ADD A,#01H</p><

69、;p><b>　　MOV 41H,A</b></p><p>　　MOV TH1,#0FEH</p><p>　　MOV TL1,41H</p><p><b>　　SETB TR0</b></p><p>　　L13:JBC TF1,L14</p><p><b

70、>　　SJMP L13</b></p><p>　　L14:CPL P0.4</p><p><b>　　MOV A,41H</b></p><p>　　CJNE A,#0D4H,L15</p><p>　　SJMP BEGIN3</p><p><b>　　;/點(diǎn)動(dòng)進(jìn)

71、給調(diào)速/</b></p><p><b>　　ORG 0000H</b></p><p>　　MOV TMOD ,#10H;選擇方式1計(jì)時(shí)</p><p><b>　　SETB P0.4</b></p><p>　　MOV 50H,#0FAH</p><p>　　

72、MOV A,#0EDH</p><p>　　ADD A,R0;R0為加（減）速要求計(jì)數(shù)，正脈沖相應(yīng)的占空比加（減）</p><p><b>　　MOV 40H,A</b></p><p>　　MOV A,#0FEH</p><p>　　ADDC A,#00H</p><p><b>　　

73、MOV 41H,A</b></p><p><b>　　CLR C</b></p><p>　　MOV TL1,40H</p><p>　　MOV TH1,41H</p><p><b>　　SETB TR1</b></p><p>　　L1:JBC TF1,L2

74、</p><p><b>　　SJMP L1</b></p><p>　　L2:CPL P0.4</p><p>　　MOV A,#0BBH</p><p>　　SUBB A,R0;R0為加（減）速要求計(jì)數(shù)，正脈沖相應(yīng)的占空比減（加)</p><p><b>　　MOV 42H,A<

75、;/b></p><p>　　MOV A,#0FEH</p><p>　　SUBB A,#00H</p><p><b>　　MOV 43H,A</b></p><p>　　MOV TH1,43H</p><p>　　MOV TL1,42H</p><p><b

76、>　　SETB TR1</b></p><p>　　L3:JBC TF1,L4</p><p><b>　　SJMP L3</b></p><p>　　L4:CPL P0.4</p><p>　　MOV TH1,40H</p><p>　　MOV TL1,41H</p>

77、;<p><b>　　MOV A,50H</b></p><p>　　SUBB A,#01H</p><p><b>　　MOV 50H,A</b></p><p><b>　　JNZ L5</b></p><p><b>　　SJMP L6</b

78、></p><p>　　L5:SJMP L1</p><p><b>　　L6:RET</b></p><p><b>　　五、參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　1. 尤麗華主編. 測(cè)試技術(shù). 機(jī)械工業(yè)出版社, 2006</p><p>　　2. 張迎新等主編.單片

79、機(jī)初級(jí)教程.北京航空航天大學(xué)出版社,1999.</p><p>　　3. 鄭堤,唐可洪主編.機(jī)電一體化設(shè)計(jì)基礎(chǔ). 機(jī)械工業(yè)出版社</p><p>　　4. 成大先主編 機(jī)械設(shè)計(jì)圖冊(cè) 化學(xué)工業(yè)出版社,2000</p><p>　　5.吳宗澤，羅圣國(guó)主編.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè).高等教育出版社，1999</p><p>　　6.尹志強(qiáng)主編.機(jī)電一體