數(shù)控回轉工作臺畢業(yè)設計【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 1 - 精密回轉工作臺設計 目 錄 前言 . 1 第一章：精密回轉工作臺的原理與應用 . 3 精密回轉工作的原理 . 3 設計準則 . 4 主要技術參數(shù) . 4 本章小結 . 4 第二章：精密回轉工作臺的結構設計 . 5 傳動方案的確定 . 5 齒輪傳動的設計 . 6 蝸桿與蝸輪的主要參數(shù)與幾何尺寸 . 9 直流 伺服電動機的選擇及運動參數(shù)的計算 . 11 軸承的選用 . 12 加緊機構的計算 . 13 本章小結 . 14 第三 章 控制系統(tǒng)硬件設計 . 16 . 16 驅動系統(tǒng) . 17 傳感器和人機界面 . 17 本章小結 . 17 第四章 控制系統(tǒng)軟件設計 . 18 體方案 . 18 盤掃描的程序 . 18 碼管顯示程序 . 19 能化新一代 . 19 第五章 精密技術發(fā)展趨勢 . 20 能發(fā)展方向 . 20 能發(fā)展方向 . 20 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 2 - 系結構的發(fā)展 . 21 能化新一代 . 21 第六章 總結 . 22 參考文獻 . 22 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 3 - 前言 這次畢業(yè)設計主要是培養(yǎng)學生綜合應用所學專業(yè)的基礎理論、基本技能和專業(yè)知識的能力，培養(yǎng)學生建立正確的設計思想，掌握工程設計的一般程序、規(guī)范和方法。通過機電一體化畢業(yè)設計設計，可樹立正確的生產(chǎn)觀點、經(jīng)濟觀點和全局觀點，實現(xiàn)由學生向工程技術人員的過渡。 使學生進一步鞏固和加深對所學的知識，使之系統(tǒng)化、綜合化。 培養(yǎng)學生獨立工作、獨立思考和綜合運用所學知識的技能，提高解決本專業(yè)范圍內(nèi)的一般工程技術問題的能力，從而擴大、深化所學的專業(yè)知識和技能。 培養(yǎng)學生的設計計算 、工程繪圖、實驗研究、數(shù)據(jù)處理、查閱文獻、外文資料的閱讀與翻譯、計算機應用、文字表達等基本工作實踐能力，使學生初步掌握科學研究的基本方法和思路。 使學生學會初步掌握解決工程技術問題的正確指導思想、方法手段，樹立做事嚴謹、嚴肅認真、一絲不茍、實事求是、刻苦鉆研、勇于探索、具有創(chuàng)新意識和團結協(xié)作的工作作風。 本次畢業(yè)設計設計主要是解決精密回轉工作臺的工作原理和機械機構的設計與計算部分，設計思路是先原理后結構，先整體后局部。 目前精密回轉工作臺已廣泛應用于精密機床和加工中心上，它的總的發(fā)展 趨勢是： 1 在規(guī) 格上將向兩頭延伸，即開發(fā)小型和大型轉臺； 2 在性能上將研制以鋼為材料的蝸輪，大幅度提高工作臺轉速和轉臺的承載能力； 3 在形式上繼續(xù)研制兩軸聯(lián)動和多軸并聯(lián)回轉的 精密 轉臺。 精密 轉臺的市場分析：隨著我 國制造業(yè) 的發(fā)展，加工中心將會越來越多地被要求配備第四軸或第五軸，以擴大加工范圍。估計近幾年要求配備 精密 轉臺的加工中心將會達到每年 600臺左 右。 預計未來 5年，雖然某些行業(yè)由于產(chǎn)能過剩、受到宏觀調(diào)控的影響而繼續(xù)保持著較低的行業(yè)景氣度外，部分裝備制造業(yè)將有望保持較高的增長率，特別是那些國家產(chǎn)業(yè)政策鼓勵振興和 發(fā)展的裝備子行業(yè)。作為裝備制造業(yè)的母機，普通加工機床將獲得年均15 20左右的穩(wěn)定增長。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 4 - 第一章 精密回轉工作臺的原理與應用 精密 機床的圓周進給由回轉工作臺完成，稱為 精密 機床的第四軸：回轉工作臺可以與 X、 Y、 而加工出各種球、圓弧曲線等?；剞D工作臺可以實現(xiàn)精確的自動分度，擴大了 精密 機床加工范圍。 精密回轉工作臺 精密回轉工作臺 主要用于 精密 鏜床和銑床，其外形和通用工作臺幾乎一樣，但它的驅動是伺服系統(tǒng)的驅動方式。它可以與其他伺服進給軸聯(lián)動。 1； 23456、 7、 8、 11筒； 91012、 131415161718 如圖所示為閉環(huán)精密轉臺的結構圖，該精密轉臺用直流伺服電機 1通過減速齒輪 2和 4帶動蝸桿 9，通過蝸輪 10使工作臺回轉。為了盡量消除反向間隙和傳動間隙，通過調(diào)整偏心環(huán) 3來消除齒輪 2和 4嚙合側隙。齒輪 4 與蝸桿 9是靠楔形拉緊圓柱銷 5（ 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 5 - 一 連接。這種連接方式能消除軸與套的配合間隙。工作臺的轉角位置用光柵18測量，測量結果發(fā)出 反饋信號與精密裝置發(fā)出的指令信號進行比較，若有偏差經(jīng)放大后控制伺服電機朝消除偏差的方向轉動，使工作臺精確定位，臺面的鎖緊用均布的 8個小油缸 14來完成，需要加緊時油缸上腔進壓力油，活塞 15下移，通過鋼球 17，推開夾緊塊 12及 13，將蝸輪夾緊。當工作臺需要回轉時，精密系統(tǒng)發(fā)出指令，夾緊液壓缸14上腔的油流回油箱，鋼球 17在彈簧 16的作用下向上抬起，夾緊塊 12和 13 松開蝸輪，這時蝸輪和回轉工作臺可按照控制系統(tǒng)的指令作回轉運動。 回轉工作臺的導軌面由大型滾柱軸承支承，并由圓錐滾子軸承及圓錐孔雙列圓柱滾子軸承保持準 確的回轉中心。工作臺支撐在鑲鋼滾柱導軌上，運動平穩(wěn)且耐磨。 設計準則 我們的設計過程中，本著以下幾條設計準則： 1）創(chuàng)造性的利用所需要的物理性能； 2）分析原理和性能； 3）判別功能載荷及其意義； 4）預測意外載荷； 5）創(chuàng)造有利的載荷條件； 6）提高合理的應力分布和剛度； 7）重量要適宜； 8）應用基本公式求相稱尺寸和最佳尺寸； 9）根據(jù)性能組合選擇材料； 10）零件與整體零件之間精度的進行選擇； 11）功能設計應適應制造工藝和降低成本的要求。 主要技術參數(shù) （ 1）工作臺直徑： 400 （ 2） 工作臺水平回轉 0度精度 2”； （ 3）工作臺傾斜角度 0 分度精度 2” ； （ 4）臺面端跳 2 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 6 - （ 5）轉臺驅動方式：手動帶微調(diào)，轉動靈活，快速 （ 6） 最大載荷： 300N （ 7） 重復定位精度 1” 本章小結 主要簡單介紹畢業(yè)設計題目（精密回轉工作臺）和其發(fā)展概況，設計背景、工作原理、設計參數(shù)也作了進一步的說明。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 7 - 第二章：精密回轉工作臺的結構設計 動方案的確定 如圖，采用 電機帶減速動齒輪傳動，帶動渦輪蝸桿轉動，從而使工作臺轉動 原理 伺服電動機（ 用作自動控制裝置中執(zhí)行元件的微特電機。又稱執(zhí)行電動機。其功能是將電信號轉換成轉軸的角位移或角速度。 伺服電動機分交、直流兩類。交流伺服電動機的工作原理與交流感應電動機相同。在定子上有兩個相空間位移 90電角度的勵磁繞組 用施加到 到控制電動機運行的目的。交流伺服電動機具有運行穩(wěn)定、可控性好、響應快速、靈敏度高以及機 械特性和調(diào)節(jié)特性的非線性度指標嚴格（要求分別小于 10 15和小于 15 25）等特點。直流伺服電動機的工作原理與一般直流電動機相同。電動機轉速 n E 中 變 可控制直流伺服電動機的轉速，但一般采用控制電樞電壓的方法。在永磁式直流伺服電動機中，勵磁繞組被永久磁鐵所取代，磁通恒定。 直流伺服電動機具有良好的線性調(diào)節(jié)特性及快速的時間響應。 案傳動時應滿足的要求 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 8 - 精密回轉工作臺一般由原動機、傳動裝置和工作臺組成，傳動裝置在原動機和工作臺之間傳遞運動和動力，并可實現(xiàn)分度運動。在本課題中，原動機采用直流伺服電機，工作臺為 動裝置由齒輪傳動和渦輪蝸桿傳動組成。 合理的傳動方案主要滿足以下要求： （ 1）機械的功能要求：應滿足工作臺的功率、轉速和運動形式的要求。 （ 2）工作條件的要求：例如工作環(huán)境、場地、工作制度等。 （ 3）工作性能要求：保證工作可靠、傳動效率高等。 （ 4）結構工藝性要求；如結構簡單 、尺寸緊湊、使用維護便利、工藝性和經(jīng)濟合理等。 精密回轉工作臺傳動方案為：直流伺服電機 齒輪傳動 蝸桿傳動 工作 該傳動方案分析如下： 齒輪傳動承受載能力較高 ，傳遞運動準確、平穩(wěn)，傳遞 功率和圓周速度范圍很大，傳動效率高，結構緊湊。 蝸桿傳動有以下特點： 1傳動比大 在分度機構中可達 1000以上。與其他傳動形式相比，傳動比相同時，機構尺寸小，因而結構緊湊。 2傳動平穩(wěn) 蝸桿齒是連續(xù)的螺旋齒，與蝸輪的嚙合是連續(xù)的，因此，傳動平穩(wěn)，噪聲低。 3可以自鎖 當蝸桿的導程角小于齒輪間的當量摩擦角時，若蝸桿為主動件，機構將自鎖。這種蝸桿傳動常用于起重裝置中。 4效率低、制造成本較高 蝸桿傳動是，齒面上具有較大的滑動速度，摩擦磨損大，故效率約為 有自鎖的蝸桿傳動效率僅為 了提高減摩擦性和耐磨性，蝸輪通常采用價格較貴的有色金屬制造。 由以上分析可得：將齒輪傳動放在傳動系統(tǒng)的高速級，蝸桿傳動放在傳動系統(tǒng)的低速級，傳動方案較合理。 同時，對于精密回轉工作臺，結構簡單，它有兩種型式：開環(huán)回轉工作臺、閉環(huán)回轉工作臺。 兩種型式各有特點： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 9 - 開環(huán) 回轉工作臺 開環(huán)回轉工作臺和開環(huán)直線進給機構一樣，都可以用步進電機來驅動。 閉環(huán)回轉工作臺 閉環(huán)回轉工作臺和開環(huán)回轉工作臺大致相同，其區(qū)別在于：閉環(huán)回轉工作臺有轉動角度的測量元件（圓光柵）。所測量的結果經(jīng)反饋與指令值進行比較，按閉環(huán)原理進行工作，使轉臺分度定位精度更高。 齒輪 的 設計 1、 選用傳動 比： 先選為 2 1） 選用 直 齒圓 柱 齒輪傳動 ； 2）精密機床速度高，要求精度高，故 選 6級 精度； 3) 材料 選擇 ，小 齒輪 材料 選 35質 后氮化 )，硬度 為 65 齒輪 材料18 碳后淬火 )硬度 為 60 4) 選 小 齒輪齒數(shù) 0，大 齒輪齒數(shù)為 40。 2、按 齒面 接觸 強 度 設計 2)()(1(1 (1)確定公 式內(nèi) 的各 計 算 數(shù) 值 1） 試選載 荷系 數(shù) 2) 計 算小 齒輪傳遞 的 轉矩 10000=） 選 取 齒寬 系 數(shù) ，小 齒輪做懸 臂布置， d = 4）材料的 彈 性影 響 系 數(shù) 5）按 齒面 硬度查的小 齒輪 的接觸疲 勞強 度極限 200 齒輪 的接觸疲勞強 度極限 00 6）接觸疲 勞壽命 系 數(shù) ,； 7） 計 算接觸疲 勞許 用 應 力 取失效概率 為 1%,安全系 數(shù)為 S=1 H1=1200 H2=800(2)計 算 1）算小 齒輪 分度 圓 直 徑 入 H中 較 小的值 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 10 - 代入各 數(shù) 值的 2)()(1(1 =22） 計 算 圓 周速度 V V=10006011=s 3)計 算 齒寬 b b= d 22=)計 算 齒寬 與 齒 高之比模 數(shù) 高 h=） 計 算 載 荷系 數(shù) 根據(jù) V=s， 6級 精度，查的 動載 系 數(shù) 直 齒輪 =查表的使用系數(shù) ； 用插值法查得 6級精度，小齒輪相對支撐懸臂布置時 =由= =故載 荷系數(shù) K= =1 1 ）按實際的載荷系數(shù)校正所算得分度圓直徑 d1=22)計算模數(shù) m m=11按齒根彎曲強度設計 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 11 - 彎曲強度的設計公式為 M3 2 112 （ 1） 確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值 1） 查表得小齒輪的彎曲疲勞強度極限 00齒輪的彎曲疲勞強度極限 00 2） 查得彎曲疲勞壽命系數(shù) 3） 計算彎曲疲勞許用應力 取彎曲疲勞安全系數(shù)。 S= F1=0 S N 00 F2=0 S N )計算載荷系數(shù) K K= =1 1 )查取齒形系數(shù) 查表的 )應力校正系數(shù) ）計算大、小齒輪的 加以比較 1 11400 = 22= 2） 設計計算 m=3 1 0 8 0 比計算結果，齒面接觸疲勞強度計算模數(shù) m 大于齒根彎曲疲勞強度計算模數(shù)，齒輪模數(shù) m 大小主要取決于彎曲強度所決定的承載能力，可取彎曲強度算得的模數(shù)買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 12 - 就近圓整為標準值 m=1，按接觸強度算得的分度圓直徑 2出小齒輪齒數(shù) Z1=2 大齒輪齒數(shù) 2 2=44 4幾何尺寸計算 （ 1） 計算分度圓直徑 1 m=22 1=22mm 2 m=44 1=442)計算中心距 a=2 44222 21 3 2） 計算齒輪寬度 （ 3） b= d 22= 5 0 3 蝸桿傳動 1選擇蝸桿傳動類型 采用漸開線蝸桿 2選擇材料 考慮到蝸桿傳動速度中等，蝸桿用 45 鋼，并淬火，硬度為 45 55輪用鑄錫磷青銅 屬模鑄造，為了節(jié)約貴重有色金屬，僅齒圈用青銅制造，而輪芯用灰鑄鐵 造。 3 按齒面接觸疲勞強度進行設計 根據(jù)閉式齒輪傳動的設計準則，先按齒面接觸疲勞強 度進行設計，再校核齒根彎曲疲勞強度。傳動中心距 a3 2)(2 (1)確定在蝸輪上的轉矩 ，取消率為 =2=文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 13 - (2)確定載荷系數(shù) K 因工作載荷較穩(wěn)定，故取載荷分布不均系數(shù) K =1,由表選取使用系數(shù) 于轉速不高，沖擊不大，可取動載系數(shù) K= 1 3)確定彈性影響系數(shù) 選用的是鑄錫磷青銅蝸輪與鋼蝸桿相配，故 60 (4)確定接觸系數(shù) 假設蝸桿分度圓直徑 傳動中心距 a 的比值查圖得(5)確定許用接觸應力 H 根據(jù)蝸輪材料為鑄錫磷青銅 屬模鑄造，蝸桿螺旋齒面硬度查的蝸輪的基本許用應力 H =268N=600 1 100 15000=108 壽命系數(shù) H= H =26800 （ 6）計算中心距 a3 2)2 0 0 0(6 0 0 0 =其中心距 a=80 i=102,故從表中去模數(shù) m=桿分度圓直徑時圖中可查的接觸系數(shù) =為 此以上計算可用。 4、蝸桿與蝸輪的主要參數(shù)與幾何尺寸 （ 1）蝸桿 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 14 - 軸向齒距 m=徑系數(shù) q=頂圓直徑 1 齒 根 圓 直 徑 m+c)=度圓導程角 r=蝸桿軸向齒厚 m=（ 2）蝸輪 蝸輪齒數(shù) 9;變位系數(shù) 驗算傳動比 i=43912 時傳動比誤差為10 =是允許的。 蝸輪分度圓直徑 d2=39=123蝸輪喉圓直徑 23+2 +蝸輪齒根圓直徑 23蝸輪咽喉母圓半徑 5校核齒根彎曲疲勞強度 F= 221 當量齒數(shù) o s 39c o s 2 33 據(jù) 螺旋角系數(shù) Y =1-140r=1-用彎曲應力 F= F 的 F =56 壽命系數(shù) F=56 F= 0 驗算效率 =（ )vr r 已知 r=v = 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 15 - o 0060 1 4 o 0060 11 s 從表中 用插值法查的 v =,代入式中得 =用重算。 流伺服電機的選擇及運動參數(shù)的計算 許多機械加工需要微量進給。要實現(xiàn)微量進給，步進電機、直流伺服交流伺服電機都可作為驅動元件。對于后兩者，必須使用精密的傳感器并構成閉環(huán)系統(tǒng)，才能實現(xiàn)微量進給。在閉環(huán)系統(tǒng)中，廣泛采用直流伺服電機作為執(zhí)行單元。這是因為它具有以下優(yōu)點： 響應特性高，響應速度快 ; 轉動慣量小，啟動、 停止方便； 高功率密度（體積小、重量輕）； 可實現(xiàn)高精度數(shù)字控制； 停電制動； 調(diào)速范圍較寬； 采用直流伺服電機為驅動單元，其機構也比較簡單，主要是變速齒輪副、渦輪蝸桿。通常步進電機每加一個脈沖轉過一個脈沖當量；但由于其脈沖當量一般較大，如 精密系統(tǒng)中為了保證加工精度，廣泛采用直流伺服電機的閉環(huán)反饋控制。 1）選擇 直流伺服電機 的額定功率 電機的額定轉矩應等于或稍大于工作要求的轉矩。額定功率小于工作要求，則不能保證工作機器正常工作，或使馬達長期過載、發(fā)熱大而過早損壞；額定功率過大，則馬達 價格高，并且由于效率和功率因素低而造成浪費。 折算到電機軸上的轉矩為： d a x則選擇電機的額定轉矩應該大于 4 2）電機與工作臺的慣量匹配計算 回轉體的慣量： )(32 24 則各回轉部件的轉動慣量為 : 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 16 - 27141 262 1039.4 25 蝸桿J 241001.5 蝸輪 20150 。工作臺 折算到電機軸上的轉矩為 222121 0 2 作臺蝸輪蝸桿電機轉子慣量為 20018.0 3）定位加速時的最大轉矩計算 )(602 取時間常數(shù) 00計算得到定位最大轉矩為 M=a x 綜上，選擇電機為法納克 5 承的選用 滾動軸承是現(xiàn)代機器中廣泛應用的部件之一。它是依靠主要元件的滾動接觸來支撐轉動零件的。與滑動軸承相比，滾動軸承摩擦力小，功率消耗少，啟動容易等優(yōu)點。并且常用的滾動軸承絕大多數(shù)已經(jīng)標準化，因此使用滾動軸承時，只要根據(jù)具體工作條件正確選擇軸承的類型和尺寸。驗算軸承的承載能力。以及與軸承的安裝、調(diào)整、潤滑、密封等有關的 “軸承裝置設計 ”問題。 2. 5. 1 軸承的類型 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 17 - 考慮到軸各個方面的誤差會直接傳遞給加工工件時的加工誤差，因此選用調(diào)心性能比較好的圓錐滾子軸承。此類軸承可以同時承受徑向載荷及軸 向載荷，外圈可分離，安裝時可調(diào)整軸承的游隙。其機構代碼為 3000，然后根據(jù)安裝尺寸和使用壽命選出軸承的型號為： 30208。 2. 5. 2 軸承的游隙及軸上零件的調(diào)配 軸承的游隙和欲緊時靠端蓋下的墊片來調(diào)整的，這樣比較方便。 2. 5. 3 滾動軸承的配合 滾動軸承是標準件，為使軸承便于互換和大量生產(chǎn)，軸承內(nèi)孔于軸的配合采用基孔制，即以軸承內(nèi)孔的尺寸為基準；軸承外徑與外殼的配合采用基軸制，即以軸承的外徑尺寸為基準。 動軸承的潤滑 考慮到電動刀架工作時轉速很高，并且是不間斷工作，溫度也很高。 故采用油潤滑，轉速越高，應采用粘度越低的潤滑油；載荷越大，應選用粘度越高的。 2. 5. 5 滾動軸承的密封裝置 軸承的密封裝置是為了阻止灰塵，水，酸氣和其他雜物進入軸承，并阻止?jié)櫥瑒┝魇ФO置的。密封裝置可分為接觸式及非接觸式兩大類。此處，采用接觸式密封，唇形密封圈。 唇形密封圈靠彎折了的橡膠的彈性力和附加的環(huán)行螺旋彈簧的緊扣作用而套緊在軸上，以便起密封作用。唇形密封圈封唇的方向要緊密封的部位。即如果是為了油封，密封唇應朝內(nèi)；如果主要是為了防止外物浸入，蜜蜂唇應朝外。 緊機構的計算 采用液 壓缸作為工作臺的夾緊裝置， 液壓缸又稱為油缸，它是液壓系統(tǒng)中的一種執(zhí)行元件，其功能就是將液壓能轉變成直線往復式 ，或擺動式 機械運動。 液壓具有很多優(yōu)點： 1、工作比較平穩(wěn)，反應快，沖擊小，能高速啟動； 2、液壓缸的的體積小、重量輕，慣性小，結構緊湊，能輸出較大的力； 3、控制調(diào)節(jié)方便，易于實現(xiàn)自動化； 4、由于功率損失所產(chǎn)生的熱量可由流動的油帶走，所以可避免在系統(tǒng)某些局部位置所產(chǎn)生的過度溫升，等等。 單個油缸的主要尺寸設計計算： 1、活塞： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 18 - 鋼筒、活塞的材料為 45鋼，查機械設計手冊得抗拉強度為 600安全系數(shù)為 許用應力為： 600/00塞直徑 28 2、缸筒直徑： 按機械設計手冊選取液壓缸鋼筒內(nèi)徑 D=28 3、活塞行程： 確定活塞行程為： 7 4、活塞及桿重計算： G= /4 ( 228 29) 910 310 、彈簧選擇計算： 按機械設計手冊選取彈簧截面直徑 簧中徑 效圈數(shù)為 4，單圈彈簧剛度為 整根彈簧的剛度 K= 6、夾緊力的計算： 彈簧預壓縮量為： S=G/K=定活塞的行程 彈簧力為： K(S+L)=(5+42N 查表得液壓缸的系統(tǒng)壓力 P=6率系數(shù) = 則液壓缸的夾緊力為： F=( /4（ 2D - 2d ） P - 230F=( /4 228 6 2302461N 其中，取夾緊塊蝸輪的摩擦系數(shù)為 則摩擦力為： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 19 - f= F=2461=工作臺采用八個液壓缸進行加緊，八個液壓缸的總夾緊力： 總F =8=、制動力矩的演算： M=初始條件確定回轉工作臺所承受的負載轉矩為： 結構知： L=204 M=204 310 =章小結 對精密回轉工作臺的主要零件及傳動系統(tǒng)的零件進行設計 選型 零件校核，按照機械設計一書進行設計，完成機械部分。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 20 - 第三章、控制系統(tǒng)硬件設計 精密回轉工作臺控制系統(tǒng)硬件主要包括 動驅動、傳感器、人機交互界面。 硬件系統(tǒng)設計時，應注意幾點：電機運轉平穩(wěn)、響應性能好、造價低、可維護性、人機交互界面可操作性比較好。 選擇 隨著微電子技術水平的不斷提高，單片微型計算機有了飛躍的發(fā)展。單片機的型號很多，而目前市場 上應用 目前應用最廣的 8位單片機 89格低廉，而性能優(yōu)良，功能強大。 在一些復雜的系統(tǒng)中就不得不考慮使用 16 位單片機， 列單片機廣泛應用于伺服系統(tǒng)，變頻調(diào)速等各類要求實時處理的控制系統(tǒng)，它具有較強的運算和擴展能力。但是定位合理的單片機可以節(jié)約資源，獲得較高的性價比。 從要設計的系統(tǒng)來看，選用較老的 8051單片機需要拓展程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器，無疑提高了設計價格，而選用高性能的 16 位 顯得過于浪費。生產(chǎn)基于 51 為內(nèi)核的單片機的廠家有 中在 件生產(chǎn)領域 司的工藝和封裝技術一直處于領先地位。 程序開發(fā)過程中可以十分容易的進行程序修改，同時掉電也不影響信息的保存；它和80且采用靜態(tài)時鐘方式可以節(jié)省電能。 因此硬件 9表示內(nèi)含 儲器，語言編程。 性能參數(shù)為： 儲器容量為 416 位定時器 2 個、中斷源 6 個（看門狗中斷、 接收發(fā)送中斷、外部中斷 0、外部中斷 1、定時器 0和定時器 1 中斷）、 28B、 14位的計數(shù)器 I/2個。 口設計 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 21 - 口部分包括傳感器部分、傳動驅動部分、人機交互界面三部分。示意圖如下所示 ： （ 1）將行程開關的狀態(tài)讀入 過中斷進行處理，它的優(yōu)先級別最高。 （ 2）通過程序實時控制電機和電磁閥的運行。 （ 3）接受鍵盤中斷指令，并響應指令，將當前行程開關狀態(tài)和鍵盤狀態(tài)反應到 現(xiàn)人機交互作用。 所以 ： （ 1） 4 （ 2） （ 3） （ 4） 柵）、電磁閥驅動、急停信號等； 驅動系統(tǒng) 傳動驅動部分包括直流伺服電機的驅動和電磁閥的驅動，直流伺服電機須滿足快速急停、定位和退刀時能快速運行、工作時能帶動工作臺并克服外力（如切削力、摩擦力）并以指令的速度運行。在定位和退刀時夾緊機構放松。 傳 感器和人機界面 由于步進電機不需要反饋電路，但是要注意工作臺不能超過最大行程。因此，必須加上行程開關。 人機界面設計的準則就是要有良好的人機交互能力，一般要求操作簡便，界面簡潔明了。此系統(tǒng)中共有八個數(shù)碼管，其中前四個可以顯示鍵盤輸入的數(shù)據(jù)等指令，后四個（行程開關） 前向通道 傳動驅動 （電磁閥） （伺服電機） 人機界面 傳感 器 鍵盤、 后向通道 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 22 - 可以工作臺下顯示光柵反饋給單片機的位置信號，并將角度位移實時顯示出來。有 4 4的矩陣鍵盤，用于輸入外部指令及數(shù)據(jù)信息。 本章小節(jié) 本章著重介紹了精密工作臺控制系統(tǒng)的硬件設計。 外還敘述了 人機界面各個按扭和 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 23 - 第四章、控制系統(tǒng)軟件設計 總體方案 對于 用 譯器采用 編譯器是 51 系列單片機程序設計的常用工具，既可用匯編，也支持 C 語言編譯。同時具有完善的調(diào)試功能。 鍵盤掃描的程序 # ) ; ; i; i=200;i0; /*鍵掃描函數(shù) */ /*發(fā)全 0 行掃描碼，列線輸入 */ = 0 /*若有健按下 */ 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 24 - ; /*延時去抖動 */ = 0 /*逐行掃描初值 */ =0) P1= /*輸出行掃描碼 */ =0 /*本行有鍵按下 */ 0(; /*返回特征字節(jié)碼 */ #A #B #C =2,4,6,8,10,12; 8=00 d); ) 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 25 - i; /*送命令字 */ /*選最右邊的 i=0;i6;i+) PB=P; /*送段碼 */ PA= /*送位選碼 */ ); /*緩 沖區(qū)下移 1 位 */ 1; /* 左移一位 */ ); 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 26 - 第五章 :精密技術發(fā)展趨勢 (1)高速高精高效化 速度、精度