機(jī)電一體化課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)X－Y數(shù)控工作臺(tái)機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、機(jī)電一體化課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)設(shè)計(jì)題目：xy數(shù)控工作臺(tái)機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué) 號(hào)：姓 名： 指導(dǎo)教師： 成 績(jī)：日 期：一、課程設(shè)計(jì)的意義和目的機(jī)電一體化系統(tǒng)是綜合多個(gè)學(xué)科的系統(tǒng),包括機(jī)械技術(shù),傳感器技術(shù),測(cè)試技術(shù),電子技術(shù)和控制技術(shù),信息與計(jì)算機(jī)技術(shù)。它極大推動(dòng)了機(jī)械工業(yè),兵器行業(yè)及其他行業(yè)的發(fā)展。其技術(shù)結(jié)構(gòu),產(chǎn)品結(jié)構(gòu),技術(shù)功能與構(gòu)成,生產(chǎn)方式和管理體系均發(fā)生了巨大的變化。使工業(yè)生產(chǎn)由機(jī)械電氣化邁進(jìn)到機(jī)電一體化為特征的數(shù)字化,自動(dòng)化,高精度,微型化,多功能化,智能化的時(shí)代。結(jié)合精密機(jī)械控制是現(xiàn)代機(jī)械的一個(gè)重要方向，它能使機(jī)械加工的精度又提高一個(gè)層次，主要技術(shù)是用微機(jī)、單片機(jī)等現(xiàn)代高科技儀器來(lái)控制步進(jìn)電機(jī)，

2、再通過(guò)步進(jìn)電機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)精密的工作臺(tái)控制。這個(gè)由微機(jī)或單片機(jī)、或者運(yùn)動(dòng)控制卡、步進(jìn)電機(jī)、機(jī)械工作機(jī)構(gòu)組成的十字滑臺(tái)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)就是一個(gè)很簡(jiǎn)單的機(jī)電一體化的系統(tǒng)。讓我們由這樣簡(jiǎn)單的機(jī)電一體化系統(tǒng)重新復(fù)習(xí)學(xué)過(guò)的知識(shí), 接觸機(jī)電一體化系統(tǒng), 了解x-y運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的工作原理及機(jī)械結(jié)構(gòu)組成，畫(huà)出運(yùn)動(dòng)控制平臺(tái)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖；自行完成x-y運(yùn)動(dòng)平臺(tái)、控制箱、pc機(jī)及mpc07型運(yùn)動(dòng)控制卡之間的電路設(shè)計(jì)并連接；利用已學(xué)過(guò)的visualbasic語(yǔ)言，針對(duì)mpc07運(yùn)動(dòng)控制卡進(jìn)行面向單軸控制的程序設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)mpc07運(yùn)動(dòng)控制卡控制軸尋址、控制軸運(yùn)動(dòng)規(guī)劃，通過(guò)p、i、d參數(shù)設(shè)定，速度、加速度及位置參數(shù)設(shè)定，來(lái)實(shí)現(xiàn)mpc07

3、型運(yùn)動(dòng)控制卡兩軸聯(lián)動(dòng)運(yùn)動(dòng)程序設(shè)計(jì)。這次課程設(shè)計(jì)是大學(xué)期間最后一次課程設(shè)計(jì)，必須以畢業(yè)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)要求來(lái)做，熟悉畢業(yè)設(shè)計(jì)的整體流程和規(guī)范，為下學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計(jì)打下一定的基礎(chǔ),另外也是為工作作好準(zhǔn)備。二、具體要求設(shè)計(jì)一個(gè)銑床的十字滑臺(tái)：1）立銑刀最大直徑d=10mm；2）立銑刀齒數(shù)z=3；3）最大銑削寬度ae=15mm；4）最大背吃刀量ap=10mm；5）加工材料為碳素鋼；6）x、y方向的脈沖當(dāng)量x=y=0.005mm/脈沖；7）x、y方向的定位精度均為0.01mm；8）工作臺(tái)面尺寸為230mmx230mm，加工范圍為250mmx250mm；9）工作臺(tái)空載最快移動(dòng)速度vxmax=vymax=2000

4、mm/min；10）工作臺(tái)進(jìn)給最快移動(dòng)速度vxmaxf=vymaxf=300mm/min。11) 每齒進(jìn)給量f=0.1mm12）銑刀轉(zhuǎn)速n=250-1500r/min三、總體方案的確定 1、總體方案設(shè)計(jì) （1） 機(jī)械傳動(dòng)部件的選擇1、導(dǎo)軌副的選用 由于需承受載荷不大，但脈沖當(dāng)量小、定位精度高，因此，選用直線(xiàn)滾動(dòng)導(dǎo)軌副，它具有摩擦系數(shù)小、不易爬行、傳動(dòng)效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、安裝預(yù)緊方便等優(yōu)點(diǎn)。2、螺旋機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)部件導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 由旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)為直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)可通過(guò)絲杠螺母副，要滿(mǎn)足0.005mm的脈沖當(dāng)量和0.01mm的定位精度，滑動(dòng)絲杠副無(wú)能為力，故只有選用滾珠絲杠副才能達(dá)到。滾珠絲杠副的傳動(dòng)精度高，動(dòng)態(tài)響應(yīng)快

5、、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、壽命長(zhǎng)、效率高、預(yù)緊后可消除反向間隙。3、減速裝置的選用 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)和滾珠絲杠副以后，為了圓整脈沖當(dāng)量，放大電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩，降低運(yùn)動(dòng)部件折算到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，可能需要減速裝置，且應(yīng)有消除間隙機(jī)構(gòu)。4、電動(dòng)機(jī)的選用 脈沖當(dāng)量達(dá)到0.005mm，定位精度也未達(dá)到微米級(jí)，空載最快移動(dòng)速度也只有2000mm/min。因此，本例設(shè)計(jì)不必采用高檔次的伺服電動(dòng)機(jī)，如交流電動(dòng)機(jī)或直流伺服電動(dòng)機(jī)等，可選用性能好的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，如混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，以降低成本，提高性?xún)r(jià)比。5、檢測(cè)裝置的選用 選用半閉環(huán)系統(tǒng)，利用接近開(kāi)開(kāi)關(guān)設(shè)置原點(diǎn)和限位。（2） 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)1、 控制器的選擇控制器的選擇較多，

6、如單片機(jī)與接口電路、運(yùn)動(dòng)動(dòng)控制卡等。本例中采用pc+運(yùn)動(dòng)控制卡，型號(hào)為mpc07。2、整體方案框圖四、 伺服系統(tǒng)機(jī)械傳動(dòng)部件設(shè)計(jì) 1、導(dǎo)軌上移動(dòng)部件的重量估算按照上導(dǎo)軌上面移動(dòng)部件的重量來(lái)進(jìn)行估算。包括工件、夾具、工作平臺(tái)、滾珠絲杠副、導(dǎo)軌座等，估計(jì)重量約為600n。2、切削力計(jì)算 設(shè)零件的加工方式為立式銑削，采用硬質(zhì)合金立銑刀，工件的材料為碳鋼。則由查3-7表1（機(jī)電一體系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)，尹志強(qiáng)合肥工業(yè)大學(xué)，機(jī)械工業(yè)出版社），查得立銑時(shí)的銑削力計(jì)算公式為: fc=118afd-0.73ap1.0n0.13z (1-1) 今選擇銑刀直徑d=10mm，齒數(shù)z=3，為了計(jì)算最大銑削力，在不對(duì)稱(chēng)銑削

7、情況下，取最大銑削寬度ae=15mm，背吃刀量ap=10mm，每齒進(jìn)給量fz=0.1mm，銑刀轉(zhuǎn)速n=300r/min。則由式（1-1）求得最大銑削力：fc=118150.850.110-0.73101.03000.1332540n采用立銑刀進(jìn)行圓柱銑削時(shí)，各銑削力之間的比值可由表2-3-5查得，結(jié)合圖2，考慮逆銑時(shí)的情況，可估算三個(gè)方向的銑削力分別為：縱向進(jìn)給力 ff=1.1fc2794n橫向進(jìn)給力 fe=0.38fc966n垂直進(jìn)給力ffn=0.25fc635n3、直線(xiàn)滾動(dòng)導(dǎo)軌副的計(jì)算與選型(1) 滑塊承受工作載荷fmax的計(jì)算及導(dǎo)軌型號(hào)的選取 工作載荷是影響直線(xiàn)滾動(dòng)導(dǎo)軌副使用壽命的重要因

8、素。本例中的x-y工作臺(tái)為水平布置，采用雙導(dǎo)軌、四滑塊的支撐形式?？紤]最不利的情況，即垂直于臺(tái)面的工作載荷全部由一個(gè)滑塊承擔(dān)，則單滑塊所受的最大垂直方向載荷為: fmax=g/4+f （1-3）其中，移動(dòng)部件重量g=600n，外加載荷f=fz=966n ，代入式（1-3），得最大工作載荷fmax=1116n.選擇thk公司的產(chǎn)品，根據(jù)工作載荷fmax=1.116kn，初選直線(xiàn)滾動(dòng)導(dǎo)軌副的型號(hào)為hsr55la 12r m型，其額定動(dòng)載荷ca=4.7kn，額定靜載荷coa=8.53kn。（見(jiàn)附表）任務(wù)書(shū)規(guī)定工作臺(tái)面尺寸為230mm x 230mm，加工范圍為250mm x 250mm，考慮工作行程

9、應(yīng)留一定余量，按標(biāo)準(zhǔn)系列，選取導(dǎo)軌的長(zhǎng)度為500mm。（2） 距離額定壽命l的計(jì)算 每根導(dǎo)軌上配有兩只滑塊，精度為4級(jí)，工作速度較低，載荷不大。分別取硬度系數(shù)fh=1.0、溫度系數(shù)ft=1.00、接觸系數(shù)fc=0.81、精度系數(shù)fr=0.9、載荷系數(shù)fw=1.5，代入式得距離壽命： l=遠(yuǎn)大于期望值50km，故距離額定壽命滿(mǎn)足要求。4、滾動(dòng)絲杠螺母副的計(jì)算與選型 （1） 最大工作載荷fm的計(jì)算 如前頁(yè)所述，在立銑時(shí)，工作臺(tái)受到進(jìn)給方向的載荷（與絲杠軸線(xiàn)平行）fx=2794n，受到橫向的載荷（與絲杠軸線(xiàn)垂直）fy=635n，受到垂直方向的載荷（與工作臺(tái)面垂直）fz=966n。已知移動(dòng)部件重量g=

10、600n，按矩形導(dǎo)軌進(jìn)行計(jì)算，查表3-29，取顛覆力矩影響系數(shù)k=1.1，滾動(dòng)導(dǎo)軌上的摩擦因數(shù)u=0.005。求得滾珠絲杠副的最大工作載荷：fm=kfx+u（fz+fy+g）=3084n(2) 最大動(dòng)載荷fq的計(jì)算 設(shè)工作臺(tái)在承受最大銑削力時(shí)的最快經(jīng)給速度 v=300mm/min,初選絲杠導(dǎo)程ph=6mm，則此時(shí)絲杠轉(zhuǎn)速n=v/ph=50r/min。取滾珠絲杠的使用壽命t=15000h，代入lo=60nt/106,取絲杠壽命系數(shù)lo=45（單位為：106r）取載荷系數(shù)fw=1.2，滾道硬度為60hrc時(shí)，取硬度系數(shù)fh=1.0，代入式求得最大動(dòng)載荷： fq=13171n（3） 初選型號(hào) 根據(jù)計(jì)

11、算出的最大動(dòng)載荷和初選的絲杠導(dǎo)程，選擇thk公司的dik 2906-6型絲桿，為單一螺母內(nèi)壓式，其公稱(chēng)直徑為28mm，導(dǎo)程為5mm，額定動(dòng)載荷為23.4kn，額定靜載荷為10.5kn，負(fù)載回路數(shù)為3列1圈。（見(jiàn)附表）（4） 傳動(dòng)效率的計(jì)算 將公稱(chēng)直徑do=28mm，導(dǎo)程ph=5mm，代入=arctanph/do，得絲杠螺旋升角=3.9。將摩擦角代入=tan/tan（+）得傳動(dòng)效率=96.0%。（5） 剛度的驗(yàn)算1） x-y工作臺(tái)上下兩層滾珠絲杠副的支撐均采用“單推-單推”的方式，見(jiàn)圖3。絲杠的兩端各采用一對(duì)推力角接觸球軸承，面對(duì)面組配，左、右支承的中心距離約為a=500mm；查得絲桿的剛性強(qiáng)度

12、為k=530n/um,算得絲杠在工作載荷fm的作用下產(chǎn)生的拉/壓變形量1=fm/5300.0058mm。絲杠預(yù)緊時(shí)，取軸向預(yù)緊力fyj=fm/3=1028n。求得滾珠與螺紋滾道間的接觸變形量2=0.0019mm。因?yàn)榻z杠加有預(yù)緊力，且為軸向負(fù)載的1/3，所以實(shí)際變形量可減小一半，取2=0.0009mm。將以上算出的1和2代入總=1+2，求得絲杠總變形量（對(duì)應(yīng)跨度500mm）總=0.0067mm=6.7um。根據(jù)有效行程330mm，查表3-27符合要求。（6） 壓桿穩(wěn)定性校核 根據(jù)公式fk=計(jì)算失穩(wěn)時(shí)的臨界載荷fk，查表3-34，取得支承系數(shù)fk=1（單推-單推）；由絲杠低經(jīng)d2=28mm，求得

13、截面慣性矩i=；壓桿穩(wěn)定安全系數(shù)k取3（絲杠臥式水平安裝）；滾動(dòng)螺母至軸向固定處的距離a取最大值500mm。代入式fk=，得臨界載荷fk=7414n,遠(yuǎn)大于工作載荷fm=3089n，故絲杠不會(huì)失穩(wěn)。綜上所述，初選的滾珠絲杠副滿(mǎn)足使用要求。6、 步進(jìn)電機(jī)的計(jì)算與選型取a=1（不需要減速器），ph=5，s=0.005mm，得e=0.36（1） 計(jì)算加在步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量jeq 已知：滾珠絲杠的公稱(chēng)直徑do=28mm，總長(zhǎng)l=500mm，材料密度=7.85x10-3kg/cm3；移動(dòng)部件總重力g=600n如表4-1所示，算得各個(gè)部件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量如下：滾珠絲杠的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量js=0.404kgcm

14、2；托板折算到絲杠上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量jw=0.219kgcm2 初選步進(jìn)電動(dòng)機(jī)型號(hào)為杭州中達(dá)110byg550ch型五相混合式電機(jī)，步距角0.36o，查得該型號(hào)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量jm=11.3kgcm2.（1gcms2=9.810-5kgm2 ）則加在步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為：jeq=jm+jw+js=11.92kgcm2（2）計(jì)算加在步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的等效負(fù)載轉(zhuǎn)矩teq 分快速空載起動(dòng)和承受最大工作負(fù)載兩種情況進(jìn)行計(jì)算。1） 快速空載起動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸所承受的負(fù)載轉(zhuǎn)矩teq1由式teq1= tamax+ tf+ to可知，teq1包括三部分：一部分是快速空載起動(dòng)時(shí)折算到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的最大加速

15、轉(zhuǎn)矩tamax；一部分是移動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)時(shí)折算到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的摩擦轉(zhuǎn)矩tf ；還有一部分是滾珠絲杠預(yù)緊后折算到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的附加摩擦轉(zhuǎn)矩to。因?yàn)闈L珠絲杠副傳動(dòng)效率很高，根據(jù)式to可知，to相對(duì)于tamax和tf很小，可以忽略不計(jì)。則有：teq1= tamax+ tf（1-3）根據(jù)式tamax=jeq= ，考慮傳動(dòng)鏈的總效率，計(jì)算快速空載起動(dòng)時(shí)折算到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的最大加速轉(zhuǎn)矩： tamax=（1-4）式中:nm對(duì)應(yīng)空載最快移動(dòng)速度的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)最高速度，單位r/minta步進(jìn)電動(dòng)機(jī)由靜止到加速至nm轉(zhuǎn)速所需時(shí)間，單位s。 nm=（1-5）式中vmax空載移動(dòng)最快速度，任務(wù)書(shū)指定2000mm/min；

16、 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)步距角，預(yù)選電動(dòng)機(jī)0.36o； 脈沖當(dāng)量，本例=0.005mm/脈沖；將以上各值代入（1-5），算得nm =400r/min。 設(shè)步進(jìn)電機(jī)由靜止到加速至nm轉(zhuǎn)速所需時(shí)間ta=0.4s，傳動(dòng)鏈=0.85。則由式（1-4）求得： tamax=0.147nm由式可知，移動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)時(shí)，折算到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的摩擦轉(zhuǎn)矩為： （1-6）式中導(dǎo)軌摩擦因數(shù)，滾動(dòng)導(dǎo)軌取0.005； fz垂直方向的銑削力，空載時(shí)取0；傳動(dòng)鏈總效率，取0.85。則由式（1-6）得: 0.002nm 最后由式（1-3），求得快速空載起動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸所承受的負(fù)載轉(zhuǎn)矩： teq1= tamax+ tf=0.149nm（1-7）2

17、）最大工作負(fù)載狀態(tài)下電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸所承受的負(fù)載轉(zhuǎn)矩teq2 由式teq2= tt+ tf+t0可知teq2包括三部分：一部分是折算到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的最大工作負(fù)載轉(zhuǎn)矩tt；一部分是移動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)時(shí)折算到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的摩擦轉(zhuǎn)矩tf ；還有一部分是滾珠絲杠預(yù)緊后折算到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的附加摩擦轉(zhuǎn)矩to，to相對(duì)與tt和tf很小，可以忽略不計(jì)。則有： teq2= tt+ tf（1-8） 其中，折算到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的最大工作負(fù)載tt由式tt=計(jì)算 。本例中在對(duì)滾珠絲杠進(jìn)行計(jì)算的時(shí)候，一直沿著絲杠軸線(xiàn)方向的最大進(jìn)給載荷fx=2794n,則有：tt=2.62nm再由式計(jì)算垂直方向承受最大工作負(fù)載（fx=966n）情況下，

18、移動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)時(shí)折算到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的摩擦轉(zhuǎn)矩：0.003nm最后由式（1-8），求得最大工作負(fù)載狀態(tài)下電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸的最大負(fù)載轉(zhuǎn)矩為：teq2= tt+ tf=2.623nm經(jīng)過(guò)上述計(jì)算后，得加在步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)軸上的最大等效負(fù)載轉(zhuǎn)矩為:teq= maxteq1, teq2=2.623nm（3） 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)最大靜轉(zhuǎn)矩的選定 考慮到步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電源受電網(wǎng)電壓影響較大，當(dāng)輸入電壓降低時(shí)，其輸出轉(zhuǎn)矩下降，可能造成丟步，甚至堵轉(zhuǎn)。因此，根據(jù)teq來(lái)選取步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的最大靜轉(zhuǎn)矩時(shí)，需要考慮安全系數(shù)。本例中取安全系數(shù)k=4，則步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的最大靜轉(zhuǎn)矩應(yīng)滿(mǎn)足:tjmax4 teq10.46nm（1-9）電動(dòng)機(jī)保持轉(zhuǎn)矩

19、t=12nm?？梢?jiàn)，滿(mǎn)足式（1-9）的要求。(4) 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的性能校核1) 最快工進(jìn)速度時(shí)電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩校核 任務(wù)書(shū)給定工作臺(tái)最快工進(jìn)速度vxmaxf=vymaxf=300mm/min ，脈沖當(dāng)量x=y=0.005mm/脈沖；由式求得電動(dòng)機(jī)對(duì)應(yīng)的運(yùn)行頻率fmaxf=300/(60x0.005)hz999.75hz。從110byg550ch電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行距頻特性曲線(xiàn)圖可以看出，在此頻率下，電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩tmaxf12nm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于最大工作負(fù)載轉(zhuǎn)矩teq2=2.623nm。2） 最快空載移動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩校核 任務(wù)書(shū)給定工作臺(tái)最快空載移動(dòng)速度vmax=2000mm/min，仿照式求出電動(dòng)機(jī)對(duì)應(yīng)

20、的運(yùn)行頻率fmax=2000/(60x0.005)hz6667hz。從圖查得，在此頻率下，電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩tmax=9nm，大于快速空載起動(dòng)時(shí)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩teq1=0.149nm，滿(mǎn)足要求。3） 最快空載移動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行頻率校核 與最快空載移動(dòng)速度vmax=2000mm/min對(duì)應(yīng)的電動(dòng)機(jī)運(yùn)行頻率fmax6667hz。查表可知110byg550ch電動(dòng)機(jī)的空載運(yùn)行頻率大于50000hz，可見(jiàn)沒(méi)超出上線(xiàn)。4） 起動(dòng)頻率的計(jì)算 已知電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量jeq=11.92kgcm2，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上不帶任何負(fù)載時(shí)的空載起動(dòng)頻率fq=3500hz。則由式fl=可以求出步進(jìn)電機(jī)克服慣性負(fù)載的起動(dòng)頻率：fl

21、=2442hz上式說(shuō)明，要求保證步進(jìn)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)不失步 任何時(shí)候的起動(dòng)頻率都必須小于2442hz。實(shí)際上，采用軟件升降頻時(shí)，起動(dòng)頻率選得更低，通常只有100hz（即100脈沖/s）。綜上所述，本例中工作臺(tái)的經(jīng)給傳動(dòng)選用110byg550ch步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，完全滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。五，程序設(shè)計(jì)1、程序流程圖2、軟件框圖設(shè)計(jì)名稱(chēng)作用事件label1顯示控制軸label2顯示進(jìn)給速度combo1選擇控制軸combo2選擇進(jìn)給速度clickcommand1快進(jìn)mouse down/upcommand2后退mouse down/upcommand3退出程序click3、程序編寫(xiě)見(jiàn)附件六、機(jī)械結(jié)構(gòu)圖見(jiàn)附件七、電氣接

22、線(xiàn)圖八、設(shè)計(jì)心得為期三個(gè)星期的課程設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)瞬即逝，通過(guò)緊張的計(jì)算和設(shè)計(jì)，我圓滿(mǎn)的完成了此次機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的課程設(shè)計(jì)。機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)是一門(mén)綜合性課程，它是一門(mén)機(jī)械技術(shù)與微電子技術(shù)的交叉學(xué)科。隨著機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)的飛速發(fā)展，機(jī)械技術(shù)與微電子技術(shù)的相互滲透越來(lái)越快。本次設(shè)計(jì)的數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)就是機(jī)電有機(jī)結(jié)合的產(chǎn)品。 在設(shè)計(jì)過(guò)程階段，遇到了許多困難。在老師和同學(xué)的幫助下，最終把問(wèn)題一一解決了。在做控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)遇到了較大的難題。由于以前對(duì)微機(jī)計(jì)算機(jī)控制部分知識(shí)沒(méi)有掌握扎實(shí)，所以在控制程序設(shè)計(jì)也比較困難。通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)之后也使自己更深一步的了解程序編寫(xiě)。通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)之后，使自己對(duì)課本上的東

23、西有更加深刻的的認(rèn)識(shí)。由于自己的能力有限，設(shè)計(jì)中難免也存在不少細(xì)節(jié)上的錯(cuò)誤，希望老師指出改正，并感謝老師您對(duì)我們的教九、參考文獻(xiàn)【1】姜培剛，蓋玉先 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)【m】機(jī)械工業(yè)出版社，2003.9【2】楊裕根，諸世敏 現(xiàn)代工程圖學(xué)【m】 北京郵電大學(xué)出版社，2007【3】尹志強(qiáng)、王玉林 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)m 機(jī)械工業(yè)出版社，2010附件：1、電機(jī) 技術(shù)參數(shù)型號(hào) 型號(hào) 型號(hào) 型號(hào) 型號(hào) 型號(hào) 型號(hào) 型號(hào) 參數(shù) / 型號(hào)110byg550ah110byg550bh110byg550ch110byg550dh110byg550eh 相電流 (a)5 步距角 ( )0.36/0.7

24、2 保持轉(zhuǎn)矩 (n.m)69121620 轉(zhuǎn)子慣量 (g.cm.s2 ) 5.38.2411.614.816.3 空載起動(dòng)頻率 (kpps)3.5 空載運(yùn)行頻率 (kpps)50 電機(jī)重量 (kg)4.65.36.98.611.6 驅(qū)動(dòng)器電源輸入ac80v4.5a 驅(qū)動(dòng)器型號(hào)zd-hb50510 l (mm)129140170201216 d1 (mm)1616161619 d2 (mm)5656565685 鍵尺寸 (mm) 525525525525625 矩頻特性 引出線(xiàn)標(biāo)記 安裝尺寸2、直線(xiàn)導(dǎo)軌3、軸承4、滾珠絲桿 軸端參數(shù)絲桿行程5、聯(lián)軸器 6、程序代碼option explicitd

25、im axesnum as longdim lowspeed as doubledim highspeed as doubledim accel as doubledim dis as longprivate function setboard() as integer 初始化函數(shù) dim rtn as integer rtn = auto_set() 板卡自檢 if rtn = 0 then 若自動(dòng)設(shè)置錯(cuò)誤則返回0 setboard = -1 exit function end if rtn = init_board if rtn 0 then setboard = -2 exit func

26、tion end if setboard = 0end functionprivate sub getparam() axesnum = val(combo1.text) 軸號(hào) set_maxspeed axesnum, highspeed set_conspeed axesnum, lowspeed 設(shè)置常速運(yùn)動(dòng)參數(shù) set_conspeed axesnum + 1, lowspeed set_profile axesnum, lowspeed, highspeed, accel 設(shè)置梯形速度運(yùn)動(dòng)參數(shù)end subprivate sub combo2_click() select case combo2.text