步进驱动系统设计课程设计说明书

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1、第 1 页 共 41 页 课程设计题目：步进驱动系统设计与数控第四象限圆课程设计题目：步进驱动系统设计与数控第四象限圆 弧插补程序设计弧插补程序设计 综合训练题目：连接电路和机床进给电机驱动器实与综合训练题目：连接电路和机床进给电机驱动器实与 第四象限顺圆插补加工第四象限顺圆插补加工 摘要：本说明书根据任务书所给的参数计算出传动比和转矩选择步进 电机型号， 设计并绘制出进给运动驱动传动系统，包括联轴器的选择、各齿轮 设计、轴承的选择、键的选择等等。利用单片机编制插补程序实现第四象限圆弧 线插补加工。 + 关键词： 步进驱动；三菱 PLC；圆弧插补 第 2 页 共 41 页 课程设计与综合训练任

2、务书课程设计与综合训练任务书 合 训 练 题 目 课 程 设 计 综 课程设计题目： 步进驱动系统设计与数控第四象限圆弧线插补单片机程序设 计 综合训练题目： 连接电路和机床进给电机驱动器实现第四象限圆弧插补加工 主 要 设 计 参 数 及 要 求 主要设计参数（选自附录 1） ： 走刀 长度(mm)：50; X 丝杠 导程(mm)：4; Z 丝杠导程 (mm)：6; 脉 冲 当 量 p (um)： 20 步 距 角 （） ： 1.5 最大 进给速度 Vmax (r/min)40; 等效惯量 (Jm+Je) (N/m)： 0.08; 空 启 动 时 间 t (ms)： 80 主 切 削 力 F

3、z(N)：1200 吃 刀 抗 力 Fy(N)：900 走 刀 抗 力 Fx(N)：400 X 向拖 板 质 量 (N)：150 Z 向 拖 板 质量(N)：400 设计要求： 选择 电机型号、 制作接口 电路、编制 程序，使其 能进行两方 向伺 服 驱 动 加 工出所需 要的零件 设 计 内 容 及 工 作 量 课 程 设 计 内容及工 作量（三 周） ： （ 1）根据给 定任务参数 选择传动 比、步进电机 型号，设计并 绘 制 伺 服 传动系统 AutoCAD 传动图一张 ； （ 2） 使 用 PROTEL 绘图工具 绘制微控制 器接线图一 张； （ 3） 编 制插 补程序。 综 合 训

4、练 内容及工 作量（两 周） ： （ 1） 利 用设 备及元气件 制作微控 制器及其接 口控制电路 ； （ 2） 调 试所 编制插补程 序； （ 3） 加 工出 任务书中要 求的零件 一只； （ 4） 课 程设 计综合训练 说明书 1 份：6000 8000 字。 主 要 参 考 文 献 1单片机（或 PLC、插卡）编程控制方面的参考书； 2步进电机驱动方面的参考书； 3PROTEL 绘图方面的参考书； 4AutoCAD 绘图方面的参考书。 第 3 页 共 41 页 目目 录录 第一章 概述1 1.1 本次课程设计综合训练对象及内容 1 1.2 课程设计综合训练任务书及要求 1 1.3 本次设

5、计参数 2 1.3.1 题目及参数 2 1.3.2 参数的选择 3 第二章 机电伺服传动系统设计及图形绘制 4 2.1. 步进电机的选择和齿轮传动比的计算 4 2.1.1 系统方案设计 4 2.1.2 传动比计算和步进电机的选择 6 2.2 连轴器的选择 10 2.3 各齿轮的设计11 2.4 轴承的选择18 2.5 键的选择 19 2.6 丝杠的选择 22 第三章 步进电机驱动器实现步进电机驱动器实现第三象限直线第三象限直线 PLC 插补程序设计和插补程序设计和插插 补加工补加工 23 3.1 PLC 控制步进电机时电器接线设计24 3.2 三菱 PLC 控制插补程序设计 24 3.2.1 逐点比较法直线插补实例 28 3.2.2 PLC 硬件组态及程序设计及程序试 37 参考文献 3 第 4 页 共 41 页 第一章第一章 概述概述 机械 电子工程