课程设计--数控平台设计

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1、 1 目录目录 题目：数控平台设计题目：数控平台设计 1 1、设计任务、设计任务 1.1 设计任务介绍及意义 1.2 设计任务明细 1.3 设计的基本要求 2 2、总体方案设计、总体方案设计 2.1 设计的基本依据 2.2 可行性方案的比较 2.3 总体方案的确定 3 3、机械传动系统设计及核算、机械传动系统设计及核算 3.1 滑动导轨的建议选择 3.2 螺旋丝杠的计算 3.3 轴承的选择及校核 3.4 步进电机选型计算 4 4、电气控制系统设计、电气控制系统设计 4.1 控制系统的的基本组成 4.2 电器元件的选型 4.3 控制流程及程序清单 5 5、小结、小结 6 6、参考文献、参考文献

2、2 1 1、设计任务、设计任务 1.11.1 设计任务介绍及意义设计任务介绍及意义 课程设课程设计题目计题目 机电传动单向数控平台设计 主要设计内容主要设计内容 (1)机械传动结构设计 (2)电气控制系统 课程设计意义课程设计意义： 培养学生综合运用所学的基础理论和专业知识，独立进行机电控 制系统(产品)的初步设计工作。 培养学生搜集、阅读和综合分析参考资料，运用各种标准和工具 书籍以及编写技术文件的能力，提高计算、绘图等基本技能。 培养学生掌握机电产品设计的一般程序和方法，进行工程师基本 素质的训练。 树立正确的设计思想及严肃认真的工作作风。 1.21.2 设计任务明细：设计任务明细： 机电

3、传动单向数控平台设计：机电传动单向数控平台设计： 1.21 电机驱动方式：步进电机、直流伺服电机、交流伺服电机、同步 电机； 1.22 机械传动方式：螺旋丝杆、滚珠丝杆、同步皮带、链传动等； 1.23 电气控制方式：单片微机控制、PLC 控制； 1.24 功能控制要求：速度控制、位置控制； 1.25 主要设计参数： 单向工作行程800、500、300 mm； 移动负载质量100、50 kg； 负载移动阻力50、100 N； 移动速度控制0.2、0.5 m/s； 控制精度要求：速度/位置均为 1/1000 机械图包括：电机（减速器）-传动部件负载-（包括它们 的安装底座+联轴器+支承部件+导向装

4、置） ； 包括以上部件的选型设计； 电气部件选型设计；流程图+程序 1.31.3 设计的基本要求：设计的基本要求： 1）方案设计：根据课程设计任务的要求，在搜集、归纳、分析资料的基础 上，明确系统的主要功能，确定实现系统主要功能的原理方案，并对各种方案进 行分析和评价，进行方案选优。 2）总体设计：针对具体的原理方案，通过对动力和总体参数的选择和计算， 3 进行总体设计，最后给出机械系统的控制原理图或主要部件图。 3）根据控制功能要求，完成电气控制设计，给处电气控制电路原理图。 4） 课程设计的成果最后集中表现在课程设计说明书和所绘制的设计图纸上， 每个学生应独立完成课程设计说明书一份，字数为

5、 5000 字以上，设计图纸不少 于两张。 5）用计算机绘图或手工绘图，打印说明书。 6）设计选题分组进行，每位同学采用不同方案（或参数）独立完成； 2 2、总体方案设计、总体方案设计 2.12.1 设计基本依据设计基本依据 直流伺服电机直流伺服电机具有响应迅速、精度和效率高、高速范围宽、负载能力大、控 制特性优良等优点，被广泛应用于在闭环或版闭环控制的伺服系统中。 直流伺服电机的选择要满足惯量匹配和容量匹配原则。同时，由于直流伺服 电机的机械特性较软，常用语闭环控制，因此对于直流伺服电机的选择，还应考 察固定平率和阻尼比等。 螺旋螺旋丝杠丝杠是将回转运动转化为直线运动， 或将直线运动转化为回

6、转运动的理 想的产品。 它的功能是将旋转运动转化成直线运动， 效率低， 速度低， 精度也低， 但刚性好，具有自锁功能，用于重载荷。 单片机控制单片机控制具有较强的灵活性，可以处理多种可能发生的情况。 响应速度 快，提高控制的实时性。 造价比较便宜，系统扩展方便。 速度、位置反馈，可 达到理想的精度要求，且方便控制。 2.22.2 总体方案确定，参数初设如下：总体方案确定，参数初设如下： 电机驱动方式：直流伺服电机 机械传动方式：螺旋丝杠 电气控制方式：单片机控制 功能控制要求：速度控制 主要设计参数：单向最大工作行程500mm； 工作台重量100kg 移动负载质量50kg； 负载移动阻力50N； 移动速度控制12/ m inm 4 工作台滑动摩擦系数0.15； 选用矩形导轨； 丝杠材料初选钢材为42 ro C M， 其 HRC 为5860。 丝杠两端为固定支撑 （F-F） ， 每个支座安装两个25的接触角推力球轴承，面对面安装，进行预拉伸。 3 3、机械传动