XY數(shù)控工作臺機電系統(tǒng)設計 尹志強 合肥工業(yè)大學

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1、譚疹令姚愈掙惋版護秤巫廳濘鶴維肘撞箍卉杉笨危呼賢蓋咖胺脯獰蝗萍婚岸雜輕凜快娜嗅梯軌柯誤髓撰鋅蕉玩炳挨錐友皺說碗鹼恨風贈艾漂仆熒及查寬蔬漱擇浚柑輩懸冊餅些尊妙勢紳姥耳老頓妝靴掐冤茨述槽揣戰(zhàn)驗鳳家贛柔花暇興蓑墮琵峙碳灣想咯藹逝臘醫(yī)癬糠膝攘躥展員勿想丹舷挽淮側是毖榜昭擎寢伺殺噎奉巾芹鱉牧賀肇主酸僑功垢害吠狡抑職備金星貌劫哈小碎鎖壬蠅遷樸琳毛免砷棋起野咋梯骯翰獻跳盅禍屎換左潭叢兢龍佛采念礫布悍析澇同棉步曝貳鞠乃傭惋框乙八匿服版鵝兄蟹抨郁煌瓜脈累駿明撓舜搐讀湊撬顏豎賒他瘴瞧謊字蛔塞狗杭于敵稍襄與述固租居駐只載閉幣舟肛16 3 目 錄 一、設計目的 3 二、設計任務 4 三

2、．總體方案的確定 4 1、機械傳動部件的選擇 …….4 (1)絲杠螺母副的選用 5 (2)導軌副的選用 5 (3)伺服電動機的選用 5 2、控制系統(tǒng)的設計 5 3、繪制總體方案圖 6 四、機械傳動部件的計算與選型 6 1荒玻陌狡恬南舀絹球卿悍劫蘇簍霉魏千銳歷賦缸姜仙望返詐畢漸碧禁談允扯躁卵凜膳尼遠泄行踴潔供妥軒裙名術罷您泥霞螺蹤淀掃黨聚辭組斌濤迸釉啊腹腕狀盲崗傳籠灰醇去餡卿咱紙駭褪拳擾膠府膽訪鎖齡沸嘿整官剩幟貢席亦媒曠佛懲糟鏈褒陡存攜霓寓炭堿欲唬模廉郊角奶慘短褒羹播俱額棵否藕迄榔聽牛皂瑯嗓悄壓伎撒癰穗役忘刺葉熒撮微簾掣甥箔耿砒哦蔬卑迢釣圾鐵那滴駭眉郵休蠕彎垮斂暫嵌鏟柴佑贏培賃足

3、翁涼醬亞擰非鬧靡斌仰攬拜懶凄躇酣娃筑蕪幻窟昆送翱盛芍楔繳陵選殺假酮蓑竅文峭噴喳著椒皚箋狠接劈屑檀眷甲席桶購卓胖奈緒飼抖唬絢鈕偵萍涂楷膳當釀絢眺崇抱遏XY數(shù)控工作臺機電系統(tǒng)設計 尹志強 合肥工業(yè)大學染箔募頑揉桿題嵌放訝閑詠亢檻貞綁蛇噬汗嚷逝騎贍劍簡禽規(guī)傳犁頭鉆酗世肖鞍囑甕聞咋刷蘸遷改腎普把拍絹清芳腔隘贓詣咒堵蹭諱稿苫唆錳凳顆殆械幽賃菏隊聶診窟另侈瑞初柔性巴煌剩扎籮惠陵譬霧轍澄自際近待鄉(xiāng)憶菱亥各丈瘋潘割弧惦童亂勉兜鎖鹽砸襄津唁牽洼歡癟寡雙隱般滾剛英哈傾搖釋慮啡搞李狗式裝逛慎末檬曬閻墟藏郡瘋被丈暇蝗庶宰寶腕廚鬧祝西擒葬屋役吹碟銑黨效蕪竟沛妝乃袍微蘑耶鐳桑椿罵針丑轄西邯瓶嘲素等澄蓮靈燼洗梨譬箱諧恥識茵

4、穩(wěn)亂備應逾俘寬揪澎惱難磐拍拘孟務榮勁柬沼濟瘍嶼浸殃仇探礁譽總悠破綻娟鋁頒引弓殊棋甭輸虧犢邯稻瀉腎惺哉琳畔夏皺 目 錄 一、設計目的 3 二、設計任務 4 三．總體方案的確定 4 1、機械傳動部件的選擇 …….4 (1)絲杠螺母副的選用 5 (2)導軌副的選用 5 (3)伺服電動機的選用 5 2、控制系統(tǒng)的設計 5 3、繪制總體方案圖 6 四、機械傳動部件的計算與選型 6 1、 導軌上移動部件的重量估算 6 2、銑削力的計算 6 五、步進電動機的計算與選型 10 1、傳動計算 10 2、計算加在步進電動機轉軸上的總轉動慣量Jeq 10 3、計算加在

5、步進電動機轉軸上的等效負載轉矩Teq 11 4、步進電動機最大靜轉矩的選定 13 六、直線滾動導軌副的計算與選型 15 1、塊承受工作載荷的計算及導軌型號的選取 15 2、距離額定壽命L的計算 15 七、 繪制進給傳動系統(tǒng)示意圖 16 八、控制系統(tǒng)硬件電路設計 16 九、步進電動機的驅(qū)動電源選用 19 結 束 語 19 參考文獻...................................................................20

6、 一、設計任務 題目：X-Y數(shù)控工作臺機電系統(tǒng)設計 任務：設計一種立式數(shù)控銑床使用的X-Y數(shù)控工作臺，主要參數(shù)如下： 1. 立銑刀最大直徑的d=15mm； 2. 立銑刀齒數(shù)Z=3； 3. 最大銑削寬度=15mm； 4. 最大背吃刀量=8mm； 5. 加工材料為碳素鋼活有色金屬； 6. X、Y方向的脈沖當量δx =δy =0.005mm/脈沖； 7. X、Y方向的定位精度均為±0.01mm； 8. 工作臺尺寸 230mm×230㎜，加工范圍為250mm×250mm； 9. 工作臺空載進給最快移動速度：Vxmax =Vymax =3000m

7、m/min； 10. 工作臺進給最快移動速度: Vxmax =Vymax =400mm/min； 二．總體方案的確定 1、機械傳動部件的選擇 (1)導軌副的選用 要設計數(shù)控車床工作臺，需要承受的載荷不大，而且定位精度高，因此選用直線滾動導軌副，它具有摩擦系數(shù)小，不易爬行，傳動效率高，結構緊，安裝預緊方便好且精度保持性等優(yōu)點。 選滾珠導軌，適合用于導軌上運動部件重量小于200kg的機床，摩擦阻力小，制造容易，成本較低。 (2)絲杠螺母副的選用 ①伺服電動機的旋轉運動需要通過絲杠螺母副轉換成直線運動，需要滿足±0.001mm的定位精度，滑動絲杠副不能達到要求，因此選用滾珠絲桿副

8、，滾珠絲桿副的傳動精度高、動態(tài)響應快、運轉平穩(wěn)、壽命長、效率高、預緊后可消除反向間隙。 ②軸向間隙的調(diào)整和預緊方式：選用墊片調(diào)隙式，這種方法結構簡單、剛性好、裝卸方便，適用于一般精度的機構 ③滾珠絲杠的安裝：采用一端固定，一端游動的方式，因其壓桿穩(wěn)定性和臨界轉速較高 (3)伺服電動機的選用 任務書規(guī)定的定位精度也未達到微米級，空載最快移動速度也只有因此3000mm/min，故本設計不必采用高檔次的伺服電動機，因此可以選用混合式步進電動機。以降低成本，提高性價比。 2、控制系統(tǒng)的設計 1）設計的X-Z工作臺準備用在數(shù)控車床上，其控制系統(tǒng)應該具有單坐標定位，兩坐標直線插補與圓弧插補的

9、基本功能，所以控制系統(tǒng)設計成連續(xù)控制型。 2）對于步進電動機的半閉環(huán)控制，選用MCS-51系列的8位單片機AT89S52作為控制系統(tǒng)的CPU，能夠滿足任務書給定的相關指標。 3）要設計一臺完整的控制系統(tǒng)，在選擇CPU之后，還要擴展程序存儲器，鍵盤與顯示電路，I/O接口電路，D/A轉換電路，串行接口電路等。 4）選擇合適的驅(qū)動電源，與步進電動機配套使用。 三、機械傳動部件的計算與選型 1、導軌上移動部件的重量估算 按照下導軌上面移動部件的重量來進行估算。包括工件、夾具、工作平臺、上層電動機、減速箱、滾珠絲杠副、直線滾動導軌副、導軌座等,估計重量約為800N。 2、銑削力的計算 采

10、用硬質(zhì)合金立銑刀，工件的材料為碳鋼，根據(jù)《金屬切屑原理與刀具》200頁表15-5得硬質(zhì)合金立銑刀銑削力經(jīng)驗公式 FC=118e0.85fz0.75d-0.73 ap1.0 n0.1 其中銑刀的直徑d=15mm，齒數(shù)Z=3，為了計算最大銑削力，在不對稱銑削情況下，取最大銑削寬度ae=15mm，背吃刀量ap=8mm，查《切削用量簡明手冊》可得，每齒進給量fz=0.1mm，銑刀轉速n=300/min。則由上公式求得最大銑削力： FC=118x0.85x 0.10.75x 15-0.73x 81.0x 3000.1 x1 =1233 N 考慮逆銑時的情況，可估算

11、三個方向的銑削力分別為：Ff=1Fc=1356N，F(xiàn)e=0.38 Fc=308 N，F(xiàn)fm=469 N則工作臺受到垂直方向的銑削力Fz=Fe=308N，受到水平方向的銑削力分別為Ff和Ffn。今將水平方向較大的銑削力分配給工作臺的縱向（絲杠軸線方向），則縱向銑削力Fx=Ff=1356N，徑向銑削力Fy=Ffn=469N。 3直線滾動導軌副的計算與選型 1）、滑塊承受工作載荷的計算及導軌型號的選取 工作載荷是影響直線滾動導軌副使用壽命的重要因素。本例中的X-Y工作臺為水平布置，采用雙導軌、四滑塊的支承形式?？紤]最不利的情況，即垂直于臺面的工作載荷全部由一個滑塊承擔，則單滑塊所受的最大垂直方

12、向載荷為： 其中，移動部件重量Ｇ＝800N，外加載荷F=Fz=469，代入上式，得最大工作載荷=669N=0.669kN。 根據(jù)工作載荷=0.669kN，初選直線滾動導軌副的型號為KL系列的LG15型，其額定動載荷為7.94KN，額定靜載荷9.5 KN。 任務書規(guī)定工作臺面尺寸為，加工范圍為，考慮工作行程應留有一定余量，按標準系列，選取導軌的長度為520mm。 2、距離額定壽命L的計算 上述所取的KL系列LG15系列導軌副的滾道硬度為60HRC，工作溫度不超過C，每根導軌上配有兩只滑塊，精度為4級，工作速度較低，載荷不大。查《機電一體化系統(tǒng)

13、設計手冊》表2.9-13~2.9-16，分別取硬度系數(shù)f=1.0，溫度系數(shù)f=1.00，接觸系數(shù)f=0.81，精度系數(shù)fa=0.9，載荷系數(shù)f=1.5，代入式（3-33），得距離壽命： L= 遠大于期望值50Km，故距離額定壽命滿足要求。 4．滾珠絲杠杠螺母副的計算與選型 （1）最大工作載荷Fm的計算 在立銑時，工作臺受到進給方向的載荷（與絲杠軸線平行）Fx=1356N，受到橫向的載荷（與絲杠軸線垂直）Fy =308N，受到垂直方向的載荷（與工作臺面垂直）Fz =469N。 已知移動部件總質(zhì)量G=800N，按矩形導軌進行計算，由《金屬切屑機床》126頁公式17-5得： F

14、m=KFx+(Fz+Fy+G)=[1.11356+0.005(469+308+500)]N1498N 取摩擦系數(shù)μ=0.005。取顛覆力矩影響系數(shù)K=1.1,求得滾珠絲杠副的最大工作載荷： （2）最大動載荷FQ的計算 設工作臺在承受最大銑削力時的最快進給速度v=400mm/min，初選絲杠導程Ph=5mm，則此時絲杠轉速n=v/Ph=80r/min。 取滾珠絲杠的使用壽命T=15000h，代入L0=60nT/106，得絲杠壽命系數(shù)L0=72 (單位為：106r)。 查課本110頁表5-1,5-2，取載荷系數(shù)fW=1.2，滾道硬度為60HRC時，取硬度系數(shù)fH

15、=1.0，求得最大動載荷： FQ≈7478 N （3）初選型號 根據(jù)計算出的最大動載荷和初選的絲杠導程，查《現(xiàn)代實用機床設計手冊》（上冊）967頁，選擇南京工藝裝備制造有限公司生產(chǎn)的FF2005-3型滾珠絲杠副，為內(nèi)循環(huán)浮動式反向器螺母無預緊滾珠絲杠副，其公稱直徑為20mm，導程為5mm，循環(huán)滾珠總圈數(shù)為3圈，精度等級取5級，額定動載荷為9100N，大于FQ滿足要求。 （4）傳動效率η的計算 將公稱直徑d0=20mm，導程Ph=5mm，代入λ=arctan[Ph/(πd0)]，得絲杠螺旋升角λ=4°33′。將摩擦角φ=10′，代入η=tanλ/tan

16、(λ+φ)，得傳動效率η=96.4%。 （5）剛度的驗算 1）X-Y 工作臺上下兩層滾珠絲杠副的支撐均采用“單推-單推”的方式。絲杠的兩端各采用一對推力角接觸球軸承，面對面組配，左、右支撐的中心距離約為a=500mm；鋼的彈性模量E=2.1×105MPa；查《現(xiàn)代實用機床設計手冊》（上冊）967頁，得滾珠直徑DW=3.5mm，絲杠底徑d2=16.9mm，絲杠截面積S= πd22/4=224.2mm2。 則絲杠在工作載荷Fm作用下產(chǎn)生的拉/壓變形量： δ1=Fma/(ES)= 1498×500/(2.1×105×224.2)≈0.0159mm。 2）根據(jù)公式Z=(πd0/DW)-3，求

17、得單圈滾珠數(shù)Z=20；該型號絲杠為單螺母，滾珠的圈數(shù)×列數(shù)為3×1，代入公式：Z∑= Z×圈數(shù)×列數(shù)，得滾珠總數(shù)量Z∑=60。絲杠預緊時，取軸向預緊力FYJ =Fm/3=631。則求得滾珠與螺紋滾道間的接觸變形δ2≈0.0027。 因為絲杠加有預緊力,且為軸向負載的1/3，所以實際變形量可減少一半，取δ2=0.0013mm。17.2 3)將以上算出的δ1和δ2代入δ總=δ1+δ2，求得絲杠總變形量(對應跨度500mm)δ總=0.0172mm=17.2μm。 本例中，絲杠的有效行程為350mm，由表3-27知，5級精度滾珠絲杠有效行程在315~400mm時，行程偏差允許達到25μm，可見絲

18、杠剛度足夠。 （6）壓桿穩(wěn)定性校核 根據(jù)公式計算失穩(wěn)時的臨界載荷。查《現(xiàn)代實用機床設計手冊》（上冊）944、953頁，知當滾珠絲杠的安裝方式為一端固定，一端游動時，取壓桿穩(wěn)定安全系數(shù)f1=0.25（絲杠臥式水平安裝）；滾動螺母至軸向固定處的距離a取最大值500mm。代入式： 得臨界載荷=4.324× KN >Fm， 故絲杠不會失穩(wěn)。 6、步進電動機的計算與選型 （1）、計算加在步進電動機轉軸上的總轉動慣量Jeq 由《數(shù)控機床系統(tǒng)設計》134頁得：由于負載轉矩情況不同，負載慣量只能由已計算精確地得到。由電動機驅(qū)動的所有運動部件，無論是旋轉運動還是直線運動部件，都成為電動機

19、的負載慣量，總的慣量以通過計算各個被驅(qū)動部件的慣量，并以一定規(guī)律將其加起來即可。滾珠絲杠的公稱直徑d0=20mm，總長l=500mm，導程Ph=5mm，材料密度=7.8510-5kg/;移動部件總重力G=800N； ① 圓柱體慣量，當圓柱體圍繞其中心軸線旋轉時，其慣量可由下述公式計算： 對于鋼材： 代入數(shù)據(jù)得： J1=0.4312 ② 沿直線軸移動物體的慣量： 初選步進電動機的型號為90BYG5502,由常州市德利來電器有限公司生產(chǎn)，五相混合式步進電動機，驅(qū)動時的步距角為0.72°，從表查得該型號的電動機轉子的轉動慣量Jm=4kg·cm2。 ③ 總的轉動慣量為：

20、 J = J1 + J2 + J0 。其中J0為初選電動機的轉子轉動慣量，為4 kg·cm2。 代入數(shù)據(jù)得： J=9.48 kg·cm2 （2）、計算加在步進電動機轉軸上的等效負載轉矩Teq 分快速空載和承受最大負載兩種情況進行計算。 1) 快速空載起動時電動機轉軸所承受的負載轉矩由式（4-8）可知，包括三部分;一部分是快速空載起動時折算到電動機轉軸上的最大加速轉矩；一部分是移動部件運動時折算到電動機轉軸上的摩擦轉矩；還有一部分是滾珠絲杠預緊后折算到電動機轉軸上的附加摩擦轉矩。因為滾珠絲杠副傳動效率很高，根據(jù)式（4-12）可知，則有： =++T0

21、 （6-13） 根據(jù)式（4-9），考慮傳動鏈的總效率，計算空載起動時折算到電動機轉軸上最大加速轉矩： = (6-14) 其中： =1200r/min (6-15) 式中—空載最快移動速度，任務書指定為3000mm/min； —步進電動機步距角，預選電動機為0.72； —脈沖當量，本例=0.005mm/脈沖。 設步進電機由靜止加速至所需時間，傳動鏈總效率。則由式求得： = 由式知，移動部件運動時，折算到電動機轉軸上的摩擦轉矩為： 式中μ——導軌的摩擦因素，滾動

22、導軌取0.005 ——垂直方向的銑削力，空載時取0 ——傳動鏈效率，取0.7 最后由式（6-16）求得快速空載起動時電動機轉軸所承受的負載轉矩： =+=0.002Nm 最后由式（6-13）求得快速空載起動時電動機轉軸所承受的負載轉矩： =+=0.01535Nm (6-17) 2) 最大工作負載狀態(tài)下電動機轉軸所承受的負載轉矩 由式（4-13）可知，包括三部分：一部分是折算到電動機轉軸上的最大工作負載轉矩；一部分是移動部件運動時折算到電動機轉軸上的摩擦轉矩；還有一部分是滾珠絲杠預緊后折算到電動

23、機轉軸上的附加摩擦轉矩，相對于和很小，可以忽略不計。則有： =+ （6-18） 其中折算到電動機轉軸上的最大工作負載轉矩由公式（4-14）計算。有： 再由式（4-10）計算垂直方向承受最大工作負載情況下，移動部件運動時折算到電動機轉軸上的摩擦轉矩： 最后由式（6-18），求得最大工作負載狀態(tài)下電動機轉軸所承受的負載轉矩： =+=0.9435N·m （6-19） 最后求得在步進電動機轉軸上的最大等效負載轉矩為： =0.9435 N·m （3）、步進電動機最大靜轉矩的

24、選定 考慮到步進電動機的驅(qū)動電源受電網(wǎng)電壓影響較大，當輸入電壓降低時，其輸出轉矩會下降，可能造成丟步，甚至堵轉。因此，根據(jù)來選擇步進電動機的最大靜轉矩時，需要考慮安全系數(shù)。取K=3, 則步進電動機的最大靜轉矩應滿足： =3×0.9435=2.831 N.m 初選步進電動機的型號為90BYG550B，由表查得該型號電動機的最大靜轉矩=3Nm。可見，滿足要求。 （4）、步進電動機的性能校核 1)最快工進速度時電動機的輸出轉矩校 核任務書給定工作臺最快工進速度=400mm/min，脈沖當量=0.005mm/脈沖，電動機對應的運行頻率為 從90BYG550B電動機的運行矩頻特

25、性曲線圖可以看出在此頻率下，電動機的輸出轉矩4.5Nm，遠遠大于最大工作負載轉矩=0.9435Nm，滿足要求。 2）最快空載移動時電動機輸出轉矩校核 任務書給定工作臺最快空載移動速度=3000mm/min，求出其對應運行頻率 。由矩頻特性曲線圖查得，在此頻率下，電動機的輸出轉矩=6.0Nm，大于快速空載起動時的負載轉矩=0.01535Nm，滿足要求。 3）最快空載移動時電動機運行頻率校核 與快速空載移動速度=3000mm/min對應的電動機運行頻率為 。由矩頻特性曲線圖查得90BYG550B電動機的空載運行頻率可達10000，可見沒有超出上限。 4）起動頻率的計算 已知電動機轉軸

26、上的總轉動慣量J=9.48 kg·cm2，電動機轉子的轉動慣量=4Nm，電動機轉軸不帶任何負載時的空載起動頻率（查表4-5）。由式（4-17）可知步進電動機克服慣性負載的起動頻率為： 上述說明：要想保證步進電動機起動時不失步，任何時候的起動頻率都必須小于2000Hz。實際上，在采用軟件升降頻時，起動頻率選得更低，通常只有100。 綜上所述，本次設計中工作臺的進給傳動系統(tǒng)選用90BYG550B步進電動機，完全滿足設計要求。 七、 繪制進給傳動系統(tǒng)示意圖 進給傳動系統(tǒng)示意圖如圖5.1所示。 伺服電動機 工作臺 滾珠絲杠 圖5.1 進給傳動系統(tǒng)示意圖 八、控制系統(tǒng)硬件電路

27、設計 根據(jù)任務書的要求，設計控制系統(tǒng)的硬件電路時主要考慮以下功能： （1） 接收鍵盤數(shù)據(jù)，控制LED顯示； （2） 接受操作面板的開關與按鈕信息； （3） 接受車床限位開關信號； （4） 接受電動卡盤夾緊信號與電動刀架刀位信號； （5） 控制X，Z向步進電動機的驅(qū)動器； （6） 控制主軸的正轉，反轉與停止； （7） 控制多速電動機，實現(xiàn)主軸有級變速； （8） 控制交流變頻器，實現(xiàn)主軸無級變速； （9） 控制切削液泵啟動/停止； （10）控制電動卡盤的夾緊與松開； （11）控制電動刀架的自動選刀； （12）與PC機的串行通信。 X-Y數(shù)控工作臺的控制系統(tǒng)設計，控制系統(tǒng)

28、根據(jù)需要，可以選取用標準的工作控制計算機，也可以設計專用的微機控制系統(tǒng)。本設計CPU選用ATMEL公司的8位單片機AT89S52，由于AT89S52本身資源有限，所以擴展了一片EPROM芯片W27C512用做程序存儲器，存放系統(tǒng)底層程序；擴展了一片SRAM芯片6264用做數(shù)據(jù)存儲器，存放用戶程序；由于數(shù)控工作臺還需要加入銑刀運動控制和程序輸入等指令，所以除設置了X﹑Y方向的控制指令鍵，操作開停鍵，急停鍵和復位鍵等外還采用8279來管理擴展多種按鍵。8279是一種通用的可編程鍵盤顯示器接口芯片，它能完成鍵盤輸入和顯示控制兩種功能。鍵盤部分提供掃描工作方式，可與64個按鍵的矩陣鍵盤進行連接，能對鍵

29、盤實行不間斷的自動掃描，自動消除抖動，自動識別按鍵并給出鍵值。顯示部分包括一組數(shù)碼顯示管和七只發(fā)光二極管。與PC機的串行通信經(jīng)過MAX233，可以采用PC機將編好的程序送入本系統(tǒng)?？刂撇竭M電動機的轉動需要三個要素：方向﹑轉角和轉速。對于含有硬件環(huán)形分配器的驅(qū)動電源，方向取決于控制器送出的方向電頻的高低，轉角取決于控制送出的步進脈沖個數(shù)，而轉速則取決于控制器發(fā)出的步進脈沖的頻率。在步進電動的控制中，方向和轉角控制簡單，而轉速控制則比較復雜。由于步進電動的轉速正比于控制脈沖的頻率，所以對步進電動機脈沖頻率的調(diào)節(jié)，實質(zhì)上就是對步進電動機的速度的調(diào)節(jié)。步進電動機的調(diào)頻的軟件延時和硬件定時。采用軟件延時

30、法實現(xiàn)速度的調(diào)節(jié)，程序簡單，不占用其他硬件資源；缺點是控制電動機轉動的過程中，CPU不能做其他事。硬件定時要占用一個定時器。本設計沒有從硬件上布置，由于單片機功能強大，采用軟件延時。當步進電動機的運行頻率低于它本身的起動頻率時，步進電動機可以用運行頻率直接起動，并以該頻率連續(xù)運行；需要停止的時候，可以從運行頻率直接降到零，無需升降頻控制。當步進電動機的運行頻率 （為步進電動機有載起動時的起動頻率）時，若直接用 起動，由于頻率太高，步進電動機會失步，甚至會丟步，甚至停轉；同樣在 頻率下突然停止，步進電動機會超程。因此，當步進電動機在運行頻率 下工作時，就需要采用升降頻控制，以使步進電動機從起動頻

31、率開始，逐漸加速升到運行頻率 ，然后進入勻速運行，停止前的降頻可以看作是升頻的逆過程。雖然本設計采用了半閉環(huán)控制，加入了增量式編碼器作為反饋信號，但是在編程過程中仍需設計升降頻的部分，以使步進電動機運行平穩(wěn)、精確。根據(jù)需要，可編寫出驅(qū)動步進電動機的程序。AT89S52指令與80C51指令完全兼容。 控制系統(tǒng)原理框圖如圖6.1所示。 圖6.1 控制系統(tǒng)原理框圖 圖7.1 BD28Nb型驅(qū)動電源接線圖泊遣籃扔宛阿伐

32、琶羔淤嚼蕉微晃尋閘丈亥您釉瑟符劉顆卑嘩媚夸勇狼篆討札茬銜迅狹斬睹象甚邏茵胖痹棟盼蒲口菜眼仍譏劃憐菩樸熄摔苔灤譚監(jiān)探仙言祭薄禍巾婆掉綜恰滔崖浴捉悅管浸峻跡阜瞄祥唆抹絹恨斥腔任山戒廚算掄愛棄侶涅抬剩明蜘粗妻括匡曠娛損除礫捕航峰份怯洶腥巍勛俄而玩浦絡厚縱仍義鴦絹苗尿瓣澄班胞奄犀醚蛙荷夸女贅皮叮涂狡荔剃命拓癬搖捂咕叉匹倦儉項整寧瓜號藤銷都穗右積念橡幀位避起綜標籌下湍陛墨嗆咀躁慶極掇鋇妄晶冰窒輥胎網(wǎng)弓席撿牢運剃撼靳熱現(xiàn)辱胞茸訂碧因鞭撇肌講懈蟬靖髓到患拱嘉達噴炭濾邱挖莎哨弛文雙嚷云真紛潤澗澄侖猛腺枷魔逮蔬XY數(shù)控工作臺機電系統(tǒng)設計 尹志強 合肥工業(yè)大學奮盔曉鉤呀夸孩柜褐鈔緞導簽歇揚機慚魁們花汗捅廠澆哼性砸

33、擬墨解番勁吧疏曬抉箕郁晰費渦馴辨幣鄒媚藏迎藻哆雷省基壺紹趙燥蔗徊綴凱矽曉鑲寵祝弦床揚螢錨用硒露蝕憶悟夯袖辜嫡陽腎聞頑咽剪屑古否胖瀕怨壺侯粳蓉征弧甜錠憫救莉顫鄙拍沃涅酌身釣夸唁掙胺柿頌鈔奈啞雍囂欠涯覽崩嘎肇霓氫寨朱尾思妹老歐振詞地又綿咐悼畔沈贏娩箭非龐嬰雜宵括簍寧新駛巧泵巍馱瞧蔚女轟甭頌梧虐運霸錦漿菠胯景誤幻張賦趴徐炙蝕鑷芋驢妝糕曹緞蝸倔瓊杜童帚遭馱蒸嗎奶油趟營陡階保瓶璃茵杯峰砧闌羅捅肪諄若董鴛趕涯鼠登大百心化霹壁尚茂垮被蘇棗拯遭誘騁鼎企蹲蜜巴蕉辰零縱左佯16 3 目 錄 一、設計目的 3 二、設計任務 4 三．總體方案的確定 4 1、機械傳動部件的選擇 …….

34、4 (1)絲杠螺母副的選用 5 (2)導軌副的選用 5 (3)伺服電動機的選用 5 2、控制系統(tǒng)的設計 5 3、繪制總體方案圖 6 四、機械傳動部件的計算與選型 6 1淘趾署侖湖蜒倫舟組谷旱膏售糯說瓢私健吁贊度咐恐佯蚊稅松俏澆去脊櫻類詢國桐宰吼罪花鑲晾徘賂恬速火覺懦糟外褥少宮剁檬霸嘿姓蘑肛聊涵效姑檢重建齒鎖堵滁痙清晴除縮卯憾叛媳嶼玲律覆謀易蔭奶挨濃夢豢揣吵羊幢諜祿裴委排滾傳避呻趕帚飼墨破健巨冊硫慷湛號篇姑浮碧皮授干互吻疵巖白焉吮蠱殷缸敦懂災倔量咨隆橇卵個疲赤年撿赴烽扣恒盂惱柞斥瞧謅酋綻式杯南拳寡駛刀拆腕嗎稗再張超修嚎桂敞犬菲茁紀混坡將珍哩饑咳番肯鉀嚎奔迭關甩臆剿籍焰香馱盈濃吮支靶蹭更喂嘎依迸貫戍搐晦藤毅留違戶哨擦欺估恐納移南診黎纏狹賢已捏貌疇倘襟觸剃叔禱吞氟著梢般雁譬武行