目录
一、总体 (2)
二、机械结构设计 (3)
1、脉冲当量和传动比的确定 (3)
2、机械部件(工作台)总体尺寸 (3)
3、工作载荷分析及计算 (4)
4、滚珠丝杠螺母副的选型和校核 (5)
5、导轨的选型和计算 (10)
6、联轴器的选择及计算 (11)
7、传动系统等效转动惯量计算 (12)
8、步进电机的选用 (13)
三、控制系统设计 (18)
1、控制系统硬件的基本组成 (18)
2、接口程序初始化及步进电机控制程序 (19)
3、直线圆弧插补程序设计 (22)
参考文献 (30)
一、总体
1、总体参数
设计一个数控XY工作台及其控制系统。该工作台可安装在铣床上，用于铣削加工。已知的设计参数如下：
2、开、半闭、闭环选择
开环伺服系统——步进电机驱动——没有检测装置
半闭环伺服系统——交流或直流伺服电机驱动——脉冲编码器——速度反馈 闭环伺服系统——交流或直流伺服电机驱动——位置检测装置——位置反馈 本设计采用开环步进电机驱动。
3、传动初步设计
电动机——联轴器——滚珠丝杠——工作台
4、系统组成框图
大致确定为：控制、接口、驱动、传动再到执行。 即为
XY →→→→控制器接口电路驱动装置传动机构工作台
5、机械传动系统简图
X 轴与Y 轴的传动系统简图都如图所示
二、机械结构设计
1、脉冲当量和传动比的确定
1.1、脉冲当量的确定
根据机床或工作台进给系统所需要的定位精度来选定脉冲当量。考虑到机械传动系统的误差存在，脉冲当量值必须小于定位精度值。本次设计给定脉冲当量 为0.01mm 。
1.2、传动比的确定
传动比计算公式：P
b L i δθ3600
=
专业课课程设计指导书（2－1） 其中：为步进电机的步距角，为滚珠丝杠导程，为系统脉冲当量。根据传动设计，
采用联轴器，初选电机步距角?=9.0b θ，丝杠导程mm L 40=，mm P 01.0=δ。
则其传动比101
.03604
9.03600=??==
P b L i δθ 2、机械部件(工作台)总体尺寸
由于工作台的加工范围为X ＝200mm ，Y ＝150mm 。工作台尺寸一般为工作台加工范围的1.1倍。所以：X ＝200×1.1＝220mm, Y ＝150×1.1＝165mm ，其厚度初定为30mm 。
选择工作台的型槽为T 型槽，查电子版《袖珍机械设计师手册》中的T 型槽和相应螺栓(摘自GB/T158-1996) 表3-25T 型槽和相应螺栓尺寸，可得所选T 型槽的参数：
A ＝10mm
B ＝18mm
C ＝8mmH ＝21mm 间距取50mm
一取工作台厚度为T 型槽厚度的2倍，即2×21＝42mm 。
工作台质量：333307.8102751022010421019.82M kg ρν---==???????=,即纵
向丝杠所承受的质量。
在工作台上的工件和夹具的质量估计为160M kg =
所以总的移动部件的重量为0119.826079.8280M M M kg kg kg =+=+=≈
3、工作载荷分析及计算
3.1销削力的分析与计算
铣削运动的主运动为铣刀绕自身轴线高速回转，进给运动为工作台带动工件在垂直于铣刀轴线方向缓慢进给（键槽铣刀可沿轴线进给）。
根据《机械制造技术基础课程设计指导教程》选铣刀。由表3－16，根据最大铣刀直径d ＝20mm ，最大铣削宽度10e a mm =，最大铣削深度5p a mm =选择莫氏锥柄立铣刀，立铣刀各参数如下：
由表5－11 高速钢立铣刀铣平面的铣削进给量中选取 ，由专业课课程设计指导书表2－2查得高速钢铣刀铣削力公式，选定铣刀转速
min /600r n =，由专业课课程设计指导书表2－3查得切削力公式中铣削力系数
2.68=Fz C ，因此铣削力为：
由表2－1和表2－2中表示每齿进给量)/(齿mm ，即铣刀每转一个齿间角时，工件与铣刀的相对移动量，每齿进给量、每转进给量)/(r mm f 和工作台进给速度
三者之间的关系为min)/(mm zn a v f = 式中z 为铣刀齿数，n 为铣刀转速min)/(r
可得工作台进给速度min)/(126min)/(600307
.0mm mm zn a v f =??==
3.2进给工作台工作载荷计算
作用在工作台上的合力与铣刀刀齿上受到的铣削力的合力F 大小相同，方向相反，合力就是设计和校核工作台进给系统时要考虑的工作载荷，它可以沿着铣床工作台运动方向分解为三个力：工作台纵向进给力方向载荷，工作台横向进给方向载荷和工作台垂直进给方向载荷。
工作台工作载荷、和与铣刀的切向铣削力之间有一定的经验比值。因此，根据专业课课程设计指导书表2－4，查工作台载荷与切向铣削力的经验比值： 求出后，根据最大的经验比算，即可计算出工作台的计算载荷、和。
11538.12977.21L z F F N =?=?=
)/(07.0z mm a f =Z a d a a C F p f e Fz z ?????=-86
.0072.086.081.90.860.720.869.8168.2100.072043
-=??????814.32N
=
0.20.2814.34325.74C z F F N ==?= 0.40.4813.34651.47V z F F N ==?=
4、滚珠丝杠螺母副的选型和校核
4.1滚珠丝杠螺母副类型选择
4.1.1主要类型
采用回珠器处在螺母之内的钢珠内循环方式，另外，为了消除间隙和提高滚珠丝杠副的钢度，可以预加载荷，使它在过盈的条件下工作，初步选用垫片预紧式。 4.1.2主要参数及代号 4.1.2.1滚珠丝杠副的主要参数
①公称直径，数控机床常用的进给丝杠的公称直径为mm 30φ至mm 80φ，但这是X-Y 工作台，不用太大，初选020d mm =。
②基本导程(螺距)，由步距角?=9.0b θ、脉冲当量脉冲/01.0mm P =δ和传动比
1=i 确定mm i L b p 4/3600==θδ。
③精度等级，一般选用4级~7级，数控机床及精密机械可选用2级~3级。它是滚珠丝杠副的重要指标，直接影响定位精度、承载能力和接触刚度。 4.1.2.2滚珠丝杠副的标注
查专业课课程设计指导书丝杠的特征代号见表2-6，初步选择滚珠丝杠副为FDM1604-3，导轨面的硬度为58~64HRC 。查《机械设计手册》第三版第3卷成大先主编 表12-1-17其具体参数如下：
4.2滚珠丝杠螺母副的型号选择及校核步骤
4.2.1最大工作载荷
滚珠丝杠上的工作载荷)(N F m 是指滚珠丝杠副在驱动工作台时滚珠丝杠所
承受的轴向力，也叫进给牵引力。
采用实验公式计算，对于三角形或综合导轨
)('G F f KF F V L m ++=专业课课程设计指导书（2-12）
式中：为工作台纵向进给力方向载荷，为工作台垂直进给方向载荷，G 为移动部件的重力（N ），K 和分别为考虑颠覆力距影响的实验系数和导轨上的摩擦系数，对于三角形或综合导轨K ＝1.15，滚动导轨005.0~0025.0'=f ，取004.0'=f 。所以：
'() 1.15814.340.004(651.478010)1356.02m L V F KF f F G N =++=?+?+?= 4.2.2最大动负载C 的计算及主要尺寸初选 滚动丝杠最大动载荷C 可用下式计算：
m m F f L C 3= 专业课课程设计指导书（2-14）
式中：L 为工作寿命，单位为r 610，610/60nt L =；n 为丝杠转速min)/(r ，
0/1000L v n =；v 为最大切削力条件下的进给速度min)/(m ，为所预选的滚珠丝杠的导程，待刚度验算后再确定；t 为额定使用寿命（h ），可取t=15000h ；为运转状态系数，无冲击取1~1.2，一般情况取1.2~1.5，有冲击振动取1.5~2.5；为滚珠丝杠工作载荷（N ）。
初选滚珠丝杠副的尺寸规格，相应的额定动载荷不得小于最大动载荷C ；
C C a >。
取1.1=m f ，而工作台进给速度min)/(126mm v =，则工作寿命：
)10(35.28410/150001266010/10006010/6066066r L vt nt L =???=?==
则 1.11356.024710.8m m C F N N ?=
因为8.2a C kN C =>，所以所选滚珠丝杠螺母副符合最大动载荷要求。 4.2.3传动效率计算
滚珠丝杠螺母副的传动效率为：)
tan(tan ?λλ
η+=
专业课课程设计指导书（2-15）
其中，为丝杠螺旋升角，可由00arctan arctan 4
1.21016
L d λππ=
==???，为摩擦角，
滚珠丝杠副的滚动摩擦系数004.0~003.0=f ，其摩擦角约等于。
tan tan1.201100%100%87.87%tan()tan(1.21010)
ληλφ?
=
?=?='+?+
滚珠丝杠副的传动效率较高，一般取0.8~0.9之间，可知，上式传动效率计算有效。
4.2.4刚度验算
4.2.4.1丝杠的拉压变形量
滚珠丝杠计算满载时拉压变形量：EA
L
F m ±
=1δ专业课课程设计指导书（2-15） 其中：为在工作载荷作用下丝杠总长度上拉伸或压缩变形量)(m m ，为丝杠的工作载荷)(N ，L 为滚珠丝杠在支承件的受力长度)(m m ，取mm L 400=，E 为材料弹性模量，对钢Mpa E 4106.20?=，A 为滚珠丝杠按内径确定的截面积)(2mm ，
22
217.5()()376.6822
d A mm ππ==?=，“+”号用于拉伸，“-”号用于压缩。
则 14
1356.02400
0.0066920.610376.68
m F L mm EA δ?=±=±=?? 4.2.4.2滚珠与螺纹滚道间的接触变形量
该变形量与滚珠列、圈数有关，即与滚珠总数量有关，与滚珠丝杠长度无关。有预紧时，可以使用下式计算：
)(0013
.03
2
2mm Z
F D F YJ w m
∑
=δ专业课课程设计指导书（2-17）
其中：为滚珠直径)(m m ，为滚珠总数量列数圈数??=∑Z Z ，Z 为一圈的滚珠数，，
)(3)/(0内循环＝-w D d Z π，为滚珠丝杠的公称直径)(m m ，为预紧力
)8.91(N kgf kgf =，，为滚珠丝杠的工作载荷)8.91(N kgf kgf =，
查表可得381.2=w D
0(/)3()20/3317.934
w Z d D ππ-=?-=＝内循环
17.64332107Z Z ∑=??=??≈圈数列数
1356.02/10135.602m F kgf kgf ==，11
135.602/1046.12333
YJ m F F kgf kgf ==?=
20.00130.00154mm δ===
由于当滚珠丝杠有预紧力，且预紧力为轴向工作载荷的1/3时，值可减少一半左右。
4.2.4.3滚珠丝杠副刚度的验算
丝杠的总变形量21δδδ+=应小于允许的变形量。一般不应大于机床进给系统规定的定位精度值的一半。或者，由丝杠精度等级查出规定长度上允许的螺距误差，则相应长度上的变形量应该比它小。否则，应考虑选用较大公称直径的滚珠丝杠。
查机械设计手册，滚珠丝杠副行程精度，表12-1-19，在效行程L 内平均行程变动量，根据机床的定位精度为可得为0.023mm ，
120.006670.001540.008530.0115mm mm δδδ=+=+=<。因此所选的滚珠丝杠副
刚度符合要求。 4.2.5压杆稳定性验算 滚珠丝杠长度确定
根据经验公式 其余行程l L l l ++= 其中L 由1604-3丝杠副中取L=65mm. 故 =250+65+50=365mm 圆整=365mm =200+65+50=320mm 圆整=320mm
滚珠丝杠通常属于受轴向力的细长杆，若轴向工作负载过大，将使丝杠失去稳定而产生纵向屈曲，即失去稳定。失稳时的载荷为：
2
L EI
f F z K π=
专业课课程设计指导书（2-18） 其中：E 为丝杠材料弹性模量，对钢Mpa E 4106.20?=，I 为截面惯性矩，对丝杠圆截面4441/6420/647853.98I d mm ππ==?=，0.2=z f （丝杠承载方式系数，选用一端固定，一端简支方式）
则较验较长的丝杠：44
22
2.020.610785
3.982610400
z K x f EI F N L ππ????===?
临界载荷与丝杠工作载荷之比称为稳定性安全系数，如果大于需用稳定安全系数[]k n ，则该滚珠丝杠就不会失稳。因此，滚珠丝杠的压杆稳定条件为：
[]4
261067.5341356.02
K k k m F n n F ?===>>=
因此，所选滚珠丝杠符合稳定性要求。 4.2.6滚珠丝杠螺母副安装连接尺寸
在确定丝杠副类型及型号及进行了传动效率、刚度和稳定性校核后，还需要考虑其他一些设计事项。比如：避免丝杠外露；螺母在有效行程内配置限位装置，以免越程滚珠流失；滚珠丝杠必须润滑，常用锂树脂；丝杠副螺母安装连接尺寸等。 根据表2-12和图2-12内循环滚珠丝杠副（包括浮动反向器及固定反向器）滚珠螺母安装、连接尺寸：
5、导轨的选型和计算
5.1滚动导轨
本设计采用整体型直线滚动导轨，因为它是根据预紧订货，不需要自己调整。
5.2、直线滚动导轨副的计算
专业课课程设计指导书表2-16列出了上海组合夹具厂两种型号（SGDA 和SGDB ）直线滚动导轨副的主要参数，其中为额定动载荷，a C 0为额定静载荷)(kN 。 初选GDA20滚动导轨，根据指导书表2-16可得其导轨参数，其额定动载荷
kN C a 4.12=。
这个行走距离称为滚动导轨的距离额定寿命，它可根据滚动导轨的额定动载荷用下列公式进行计算：
3
50???
?
??=W C T H a f f f f F C L 专业课课程设计指导书（2-20） 其中：L 为滚动导轨副的距离寿命)(km ，F 为每个滑块上的工作载荷)(N ，
651.478010
362.86744
v F G F N ++?=
==，为硬度系数，导轨面的硬度为58~64HRC 时，＝1.0，为温度系数，当工作温度不超过C ?100时，1=T f ，为接触系数，每根导轨条上装两个滑块时81.0=C f ，为载荷/速度系数，无冲出振动或min /15m v ≤时5.1~1=W f ，取3.1=W f 。 则滚动导轨副的距离寿命L ：
3
312.410110.815050613.621362.868 1.2a H T C W C f f f L km F
f ???????==??= ? ?????
从产品样本中选定了滚动导轨副的型号，计算距离寿命L 或小时额定寿命，若L 或大于滚动导轨的期望寿命时，则满足设计要求，初选的滚动导轨副即可采用。 由于613.62150L km km =>>，所以初选的滚动导轨副满足要求。
6、联轴器的选择及计算
初步选用GH1系列螺纹线联轴器，其特点：重量轻，体积小；高强度铝合金材料，阳极氧化处理；具有抗油污耐腐蚀功能；可吸收振动，补偿径向，角度偏差和零回转间隙；适用于马达，编码器，丝杆传动，机床平台；微电机等精密产业机械。
初选：GH1-19-□□□□ ，其中：GH1表示系列号，19表示外径为19mm 。注:系列号后面不带C 为顶紧固定方式 外型尺寸:(单位为mm)
GH1-19-□□□□，□□□□由计算得出，其中一个为丝杠跟联轴器连接尺寸，另一个为电机轴跟联轴器的配合尺寸。已知可做最大内径为10，则选丝杠端与联轴器配合尺寸为10mm 。
7、传动系统等效转动惯量计算
由于传动部件并不都与电机轴同轴线，还存在各传动部件转动惯量向电机轴的折算问题。最后，要计算整个传动系统折算到电机轴上的总转动惯量，即传动系统等效转动惯量。
7.1转动惯量的计算基本公式
对于轴、轴承、联轴器、丝杠等圆柱体的转动惯量计算公式，当钢材材料密度为
)(108.723cm kg ??-时，有)(1078.0234cm kg L D J ??=- 指导书（2-3）P7 其中：D 为圆柱体直径)(cm ，L 为圆柱体长度)(cm 。
7.2、转动惯量折算
7.2.1滚珠丝杠转动惯量折算
根据滚珠丝杠惯量折算到电机轴上为：2/i J S ，为丝杠与电机轴之间的总传动比。 根据滚珠丝杠的公称直径0125d mm =，其长度400L mm = 则434320.78100.7812.54010 1.219()S J D L kg cm --=?=???=? 7.2.2工作台等效转动惯量折算
工作台是移动部件，其移动质量折算到滚珠丝杠轴（图2-2）上的转动惯量可按
下式进行：)(2L 22
0cm kg M J G ????
??π＝ 指导书（2-6）P8
其中：为丝杠导程)(cm ，为工作台质量)(kg 。则其等效工作台转动惯量：
22
2
0L 0.4800.324()22G J M kg cm ππ????=?=? ? ??????＝
7.2.3联轴器等效转动惯量折算
对于联轴器按其外径计算32D mm =，长度为 4.1L mm =，则其等效转动惯量：
434320.78100.78 3.2 4.1100.335()L J D L kg cm --=?=???=? 7.2.4传动系统各部件折算到电机上的总等效转动惯量： 则21.2190.3240.335 1.878()S G L J J J J kg cm ∑=++=++=?
8、步进电机的选用
根据步进电机的优点，输出转角（步距角）无长期积累误差，每转一圈积累
误差会自动消失。启动、停止、反转及其他运行方式的改变，都可以在少量的脉冲周期内完成并且具有定位转矩。
8.1步距角的选择
定位精度要求较高，运行范围较广的控制系统，应选用步距角较小，运行频率较高的步进电机。已知脉冲当量脉冲/01.0mm P =δ，丝杠的导程=4mm
由公式2-23 00.94
0.013601360
b P
P L i θδδ??≤==??代入数据得 即步进电机的步距角?=9.0b θ
8.2步进电机输出转矩的选择
步进电机最大静转矩max j M 是指步进电机的定位转矩（静止状态），是选择步进电机的最基本的参数。步进电机空载启动转矩可按下式计算
0M M M M kf ka kq ++= (2-24)
其中kq M 为空载启动力矩)(cm N ?；ka M 为空载启动时运动部件由静止上升到最大快进速度时，折算到电机上的力矩)(cm N ?；kf M 为空载时折算到电机轴上的摩擦力矩)(cm N ?；为由于丝杠预紧，折算到电机轴上的附加摩擦力矩)(cm N ?。 ①加速度力矩由 m i n )/(750360
01.09
.03000360max max r v n P b =??==
δθ 初设运动部件从静止启动加速到最大快进速度所需的时间s t 2.0=。 则 加速度力矩)(927.3102
.060750
21060222max cm N t n J J M ka ?=????=?==--∑∑ππε ②空载摩擦力距
空载摩擦力矩kf M ： )(20'cm N ni
L Gf M kf
?=π专业课课程设计指导书(2-27) 式中：G 为运动部件的总重量（N ），N G 8.960?=；为导轨摩擦系数，004.0'=f ；
为传动系统总效率，一般取=0.7~0.85。
则'080100.0044
2.546()220.801kf Gf L M N cm i πηπ???===????
③附加摩擦力距 附加摩擦力距：))(1(220
0cm N i
L F M YJ ?-=
ηπη专业课课程设计指导书(2-28) 其中：为滚珠丝杠预加载荷，即预紧力，一般取的1/3；为滚珠丝杠未预紧时的传动效率，一般取9.0≥η。则：
22001356.02/30.4
(1)(10.92) 4.902()220.92
YJ F L M N cm i ηπηπ?=
-=?-=??? 步进电机空载启动转矩为：
0 3.927 2.546 4.90211.375()kq ka kf M M M M N cm =++=++=? 根据表2-17步进电机启动转矩kq M 与最大静转矩1max j M 关系
选取步进电机为四相八拍式，算出步进电机空载启动时所需的最大静转矩max j M 则 max1/0.70716.089()j kq M M N cm ==?
8.3总负载转矩fq M 的计算
运动部件正常工作，电动机的启动为带负载启动，其总负载转矩fq M 可按下式计算：'0F kf ka fq M M M M M +++=专业课课程设计指导书(2-20) 其中：'F M 为作用在工作台的合力F 折算到电机上的转矩。
''0814.340.4
56.351()220.921
F F L M N cm i πηπ?===????
'0 3.927 2.546 4.90256.35167.726()fq ka kf F M M M M M N cm =+++=+++=?根据下式算出运动部件正常运行时所需的最大静转矩2max j M ：
max 211.375135.452()0.3~0.5
fq j M M N cm =
==?
按1max j M 和2max j M 中的较大者选取步进电机的最大静转矩max j M ，并要求
{}2max 1max max max j j j M M M ，≥
根据最大静转矩和步距角在表2-18 BF 反应式步进电动机技术参数表中初选电动
8.4启动矩频特性校核
步进电机有三种工况：启动，快速进给运行，工进运行。 8.4.1启动矩频特性进行校核
前面进行是对初选电机后检查电机最大静转矩是否满足要求，但是不能保证电机在快速启动时不丢步。因此，还要对启动矩频特性进行校核。 如右图所以为90BF001步进电机的启动矩步特性曲线。 已知空载启动力矩
)(425.7cm N M kq ?=找得对应的允许启动频率，)s /(2000步>yq f 。 由于90BF001步进电机的最高空载启动频率为2000)/(s 步，所以
yq q f f <，即电机不失步。 8.4.2运行矩频特性校核
要对快速进给运行和工作进给运行两种工况分别校核，确保快进和工进
时均不丢步。如右图所示为90BF001步进电机运行矩频特性曲线。 1、快速进给运行矩频特性校核
步进电机的最高快进运行频率KJ f 可按式(2-33)
Hz v f P KJ 500001
.0603
1000601000max =??==
δ快速进给时已经不存在加速力矩项ka M ，并
且一般快进时处于空载状态，故快进力矩KJ M 的计算公式只保留了
0M M M kf KJ +=，则快进时，折算到电机轴上的摩擦力矩02.5464.9027.448(
)
K J k f M M M N c m =+=+
=? 从90BF001步进电机运行矩频特性曲线，根据KJ M 可找得Hz f yKJ 8000>，而实际步进电机的最高快进运行频率yKJ KJ f Hz f <=5000，所以，快进时电机不丢步。 8.4.3工进运行矩频特性校核 工进时步进电机的运行频率Hz v f p G GJ 21001
.060126
.010********=??==
δ 摩擦力矩0()0.004(651.478010)0.4
0.402()220.92
v f f F G L M N cm i πηπ'+?+??=
==???
工作负载力矩折算到电机上的力矩0977.210.4
67.62()220.921
t t F L M N cm i πηπ?=
==???? 工进时电机运行力矩0 1.9020.40267.6272.924()GJ f t M M M M N cm =++=++=? 根据工进频率Hz f GJ 210=，查90BF001步进电机运行矩频特性曲线，得)(4m N M yG J ?>，而电机72.924()0.73(/)GJ M N cm N m =?=?，所以步进电机在驱动工作台时不会失步。
8.4.4验算惯量匹配
电动机轴上的总当量负载转矩惯量与电机轴自身转动惯量的比值应该控制在一定的范围内，既不应太大，也不应太少，即伺服系统的动态特性主要取决于负载特性，由于工作条件的变化而引起的负载质量、刚度、阻尼等的变化，将导致系统动态特性也随之产生较大变化，使伺服系统综合性能变差，或给控制系统设计造成困难。如果该比值太小，说明电动机选择或传动比设计不太合理，经济
性较差。为使该系统惯量达到较合理的匹配，一般应将比值控制在
1~4
1
之间。 )(764.12cm kg J m ?=
20.0320.3240.6370.913()S G L J J J J kg cm ∑=++=++=?
0.9130.5171.764d m J J =≈，由此可见，141<≤m
d J J ，符合惯量匹配要求。 8.5步进电机的安装尺寸
步进电机的安装比较简单，不带机座，用定位止扣进行安装定位，以保证步进电机安装的同轴度。小尺寸电机的安装面上有螺孔供安装，大尺寸电机的安装面上有通孔供安装。
三、控制系统设计
1、 控制系统硬件的基本组成
1.1 微处理器选择
在以单片机为核心的控制系统中，大多数采用MCS-51系列单片机的8031芯片，经过扩展存储器、接口和面板操作开关等，组成功能较完善、抗干扰性能较强的控制系统。8031内部包含一个8位CPU ，128字节的RAM ，两个16位的定时器，四个8位并行口，一个全双工串行口，可扩展的程序和数据存储器各64K ，有5个中断源。
1.2 系统扩展
系统中采用键盘实现输入，并采用LED 显示器，它们均需要占用较多芯片口线，所以该系统需要进行系统扩展。可编程并行接口8255A 是一种应用广泛的并行接口扩展器件。它具有三个8位并行口PA 、PB 、PC ，由此提供了24条口线。
1.3 显示模块与键盘连接
如图3-2，通过P1口及译码器的键盘和显示接口电路。这里由P1口的准双向口功能可以实现一口多用。
首先，使P1口的低4位输出字形代码；P1口的高4位输出一个位扫描字，经3—8译码器后显示某一位，并持续1ms。各位扫描一遍之后，关掉显示。
其次，使P1口的高4位转为输入方式，使P1口的低4位输出键扫描信号，有键按下时，转入键译码和处理程序。
图3—2 通过P1口及译码器的键盘和显示接口电路
1.4 步进电机驱动电路设计
步进电机的驱动电路设计主要涉及脉冲分配器的选择问题和驱动电路的选择问题。
时下脉冲分配器主要有两种：一种是硬件脉冲分配器（国内主要有YB系列），另外一种是软件脉冲分配器。软件脉冲分配器不需要额外的电路，相应的降低了系统的成本，虽然这种方法占用了一定的计算机运行时间，但是在该设备中计算机有足够的资源来担当买中分配任务。该系统采用软件来经行脉冲分配更为合理。单片机与步进电机的接口电路如图3—3。
图3—3 单片机与步进电机的接口电路2、接口程序初始化及步进电机控制程序
2.1 8255A初始化程序
INTT: MOV DX, 8255A控制端口
MOV AL, 86H
OUT DX, AL
MOV AL, 05H
OUT DX, AL
2.2 40H类型中断服务程序
MOV DX, 8255A
IN AL, DX
IRET
2.3 步进电机驱动程序
2.3.1 电机的控制电路原理及控制字
设电机总的运行步数放在R4，转向标志存放在程序状态寄存器用户标志位F1（D5）中，当F1为0时，电机正转，为1时则反转。正转时P1端口的输出控制字01H,03H,02H,06H,04H,05H存放在片内数据存储单元20H~27H中，28H中存放结束标志00H，在29H~2EH的存储单元内反转时P1端口的输出控制字
01H,05H,04H,06H,02H,03H,在2DH单元内存放结束标志00H。
2.3.2电机正反转及转速控制程序
PUSH A ；保护现场
MOV R4, #N ；设步长计数器
CLR C；
ORL C, D5H ；转向标志为1转移
JC ROTE；
MOV R0, #20 ；正转控制字首址指针
AJMP LOOP；
ROTE: MOV R0, #27H ；反转控制字首地址
LOOP: MOV A, @R0；
MOV P1, A ；输出控制字
ACALL DELAY ；延时
INC R0 ；指针加1
MOV A, #00H；
ORL A, @R0；
JZ TRL；
LOOP1: DJNZ R4, LOOP ；步数步为0转移
POP A ；恢复现场
RET；；返回
TPL: MOV A, R0；
CLR A；
SUBB A, #06H；
MOV R0, A；恢复控制字首指针
AJMP LOOP1；
DELAY: MOV R2, #M ； DELAY1: MOV A, #M1； LOOP: DEC A ； JNZ LOOP ；
DJNZ R2, DELAY1； RET ；
3、直线圆弧插补程序设计
在机电设备中，执行部件如要实现平面斜线和圆弧曲线的路径运动，必须通过两个方向运动的合成来完成。在数控机床中，这是由X 、Y 两个方向运动的工作台，按照插补控制原理实现的。 3.1直线插补程序的设计
3.1.1用逐点比较法进行直线插补计算，每走一步，都需要以下四个步骤：
偏差判别：判别偏差0≥m F 或0 坐标进给：根据直线所在象限及偏差符号，决定沿+X 、+Y 、-X 、-Y 的哪个方向进给。 偏差计算：进给一步后，计算新的加工偏差。 终点判别：进给一步后，终点计算器减1.若为0，表示到达终点停止插补；不为0，则返回到第一步继续插补。终点计算判别可用两个方向坐标值来判断，也可由一个方向的坐标值来 判断。当e e Y X >，可用X 方向走的总步数作为终点判别的依据，如动点X 等于终点则停止。当e e Y X <，则用Y 方向走的总步数作为终点判别的依据。 由此，第一象限直线 插补程序的算法如图： 引言 对数控回转工作台的设计主要是培养学生综合应用所学专业的基础理论、基本技能和专业知识的能力，培养学生建立正确的设计思想，掌握工程设计的一般程序、规范和方法。而工科类学生更应侧重于从生产的第一线获得生产实际知识和技能，获得工程技术经用性岗位的基本训练，通过毕业设计，可树立正确的生产观点、经济观点和全局观点，实现由学生向工程技术人员的过渡。 使学生进一步巩固和加深对所学的知识，使之系统化、综合化。 培养学生独立工作、独立思考和综合运用所学知识的能力，提高解决本专业范围内的一般工程技术问题的能力，从而扩大、深化所学的专业知识和技能。 培养学生的设计计算、工程绘图、实验研究、数据处理、查阅文献、外文资料的阅读与翻译、计算机应用、文字表达等基本工作实践能力，使学生初步掌握科学研究的基本方法和思路。 使学生学会初步掌握解决工程技术问题的正确指导思想、方法手段，树立做事严谨、严肃认真、一丝不苟、实事求是、刻苦钻研、勇于探索、具有创新意识和团结协作的工作作风。 本次毕业设计主要是解决数控回转工作台的工作原理和机械机构的设计与计算部分，设计思路是先原理后结构，先整体后局部。 目前数控回转工作台已广泛应用于数控机床和加工中心上，它的总的发展趋势是： 1．在规格上将向两头延伸，即开发小型和大型转台； 2．在性能上将研制以钢为材料的蜗轮，大幅度提高工作台转速和转台的承载能力； 3．在形式上继续研制两轴联动和多轴并联回转的数控转台。 数控转台的市场分析：随着我国制造业的发展，加工中心将会越来越多地被要求配备第四轴或第五轴，以扩大加工范围。估计近几年要求配备数控转台的加工中心将会达到每年600台左右。 机电课程设计XY数控进给工作台设计 大学 课程设计（论文） 内容：X-Y数控进给工 作台设计 院(系)部：机械工程学院 学生姓名： 学号: 专业：机械电子工程 班级： 指导教师： 完成时间：2010-10-08 摘要 当今世界电子技术迅速发展，微处理器、微型计算机在各技术领域得到了广泛应用，对各领域技术的发展起到了极大的推动作用。一个较完善的机电一体化系统，应包含以下几个基本要素：机械本体、动力与驱动部分、执行机构、传感测试部分、控制及信息处理部分。机电一体化是系统技术、计算机与信息处理技术、自动控制技术、检测传感技术、伺服传动技术和机械技术等多学科技术领域综合交叉的技术密集型系统工程。新一代的CNC系统这类典型机电一体化产品正朝着高性能、智能化、系统化以及轻量、微型化方向发展。 关键字：机电一体化的基础基本组成要素特点发展趋势 目录 第一章课程设计的目的、意义及要求 (4) 第一节课程设计的目的、意义 (4) 第二节课程设计的要求 (4) 第二章课程设计的内容 (5) 第一节课程设计的内容 (5) 第二节课程设计的内容 (5) 第四章数控系统总体方案的确定 (6) 第五章机械部分设计 (7) 第一节工作台外形尺寸及重量初步估算 (7) 第二节滚动导轨副的计算、选择 (8) 第三节滚珠丝杠计算、选择 (10) 第四节直流伺服电机的计算选择 (12) 第五节联轴器计算、设计 (14) 第六节限位开关的选择 (15) 第七节光电编码器的选择 (15) 第六章机床数控系统硬件电路设计 (15) 第一节设计内容 (17) 第二节设计步骤························ 目录 一、总体 (2) 二、机械结构设计 (3) 1、脉冲当量和传动比的确定 (3) 2、机械部件(工作台)总体尺寸 (3) 3、工作载荷分析及计算 (4) 4、滚珠丝杠螺母副的选型和校核 (5) 5、导轨的选型和计算 (10) 6、联轴器的选择及计算 (11) 7、传动系统等效转动惯量计算 (12) 8、步进电机的选用 (13) 三、控制系统设计 (18) 1、控制系统硬件的基本组成 (18) 2、接口程序初始化及步进电机控制程序 (19) 3、直线圆弧插补程序设计 (22) 参考文献 (30) 一、总体 1、总体参数 设计一个数控XY工作台及其控制系统。该工作台可安装在铣床上，用于铣削加工。已知的设计参数如下： 开环伺服系统——步进电机驱动——没有检测装置 半闭环伺服系统——交流或直流伺服电机驱动——脉冲编码器——速度反馈 闭环伺服系统——交流或直流伺服电机驱动——位置检测装置——位置反馈 本设计采用开环步进电机驱动。 3、传动初步设计 电动机——联轴器——滚珠丝杠——工作台 4、系统组成框图 大致确定为：控制、接口、驱动、传动再到执行。 即为 XY →→→→控制器接口电路驱动装置传动机构工作台 5、机械传动系统简图 X 轴与Y 轴的传动系统简图都如图所示 二、机械结构设计 1、脉冲当量和传动比的确定 1.1、脉冲当量的确定 根据机床或工作 台进给系统所需要的定位精度来选定脉冲当量。考虑到机械传动系统的误差存在，脉冲当量值必须小于定位精度值。本次设计给定脉冲当量 为0.01mm 。 1.2、传动比的确定 传动比计算公式：P b L i δθ3600 = 专业课课程设计指导书（2－1） 其中：为步进电机的步距角，为滚珠丝杠导程，为系统脉冲当量。根据传动设计，采用联轴器，初选电机步距角?=9.0b θ，丝杠导程mm L 40=，mm P 01.0=δ。 则其传动比101 .03604 9.03600=??== P b L i δθ 2、机械部件(工作台)总体尺寸 由于工作台的加工范围为X ＝200mm ，Y ＝150mm 。工作台尺寸一般为工作台加工范围的1.1倍。所以：X ＝200×1.1＝220mm, Y ＝150×1.1＝165mm ，其厚度初定为30mm 。 选择工作台的型槽为T 型槽，查电子版《袖珍机械设计师手册》中的T 型槽和相应螺栓(摘自 GB/T158-1996) 表 X-Y 数控工作台课程设计 一、总体方案设计 1.1 设计任务 题目：X —Y 数控工作台的机电系统设计 任务：设计一种供立式数控铣床使用的X —Y 数控工作台，主要参数如下： （1）工作台面尺寸C ×B ×H ＝185mm ×195mm ×27mm ； （2）底座外形尺寸C1×B1×H1＝385mm ×385mm ×235mm ； （3）工作台加工范围X=115mm Y=115mm ； （4） X 、Y 方向的脉冲当量均为0.005mm 、脉冲；X 、Y 方向的定位精度均为±0.01mm ； （5）负载重量G=235N ； （6）工作台空载最快移动速度为3m/min ； 工作台进给最快移动速度为1m/min 。 （7）立铣刀的最大直径d=20mm ； （8）立铣刀齿数Z=3； （9）最大铣削宽度20e a mm ； （10）最大被吃刀量10p a mm 。 1．2总体方案的确定 图1-1 系统总体框图 （1）机械传动部件的选择 ① 导轨副的选择 要设计的X-Y 工作台是用来配套轻型的立式数控铣床，需要承载的载荷不大，但脉冲当量小，定位精度高，因此，决定选用直线滚动导轨副，它具有摩擦系数小、不易爬行、传动效率高、结构紧凑、安装预紧方便等优点。 ② 丝杠螺母副的选择 伺服电动机的旋转运动需要通过丝杠螺母副转换成直线运动，要满足0.005mm 的脉冲当量和±0.01mm 的定位精度，滑动丝杠副无能为力，只有选用滚珠丝杠副才能达到。滚珠丝杠副的传动精度高、动态响应快、运转平稳、寿命长、效率高、预紧后可消除反向间隙，而且滚珠丝杠已经系列化，选用非常方便，有利于提高开发效率。 ③ 减速装置的选择 选择了步进电动机和滚珠丝杠副以后，为了圆整脉冲当量，放大电动机的输 毕 业 论 文（设 计） 论文（设计）题目： 系 别：机电系 专 业: 机电一体化 完成时间: 目 录 一．毕业设计的目的 (3) 二．加工零件的分析……………………………………………… 三．加工工艺的编排与分析……………………………………… 四．结构设计……………………………………………………… 五．各部件的计算与校核………………………………………… 六．整体的液压设计……………………………………………… 七．整体的电气控制设计………………………………………… 八．毕业设计总结………………………………………………… 九．主要参考资料………………………………………………… 一．毕业设计的目的 毕业设计是学生综合运用所学过的基本理论，基本知识与基本技 能去解决专业范围内的工程技术问题而进行的一次基本训练， 其主目 的： （1） 培养学生综合分析的解决本专业的一般工程技术问题的独立 工作能力，拓宽和深化学过的知识 （2）培养学生树立正确的设计思想，设计构思和创新思维，掌握 工程设计的一般程序规范和方法。 （3）培养学生正确使用技术资料，国家标准，有关手册图册等工 具书，进行设计计算，数据处理，编写技术文件等方面的工作能力。 （4）培养学生进行调查研究，面向实际，面向生产，面向工作和 工程技术人员学习的基本工作态度，工作作风和工作方法。 二．法兰盘加工的回转工作台设计 （一）加工零件的分析 如此法兰盘为一个式厂常用件，加工精度要求不太高，但年需求量较大。 因此，加工此法兰盘时，首先，需要考虑的问题就是加工的生产效率。 1、采用通用机床夹加工此法兰盘时，加工的范围可以进行扩大，可以加工 出一系列的法兰盘，但通用机床的调整时间较长，装央与拆卸工件的时间较工， 使得法兰盘的加工效率无法进行提高。 2、专门化机床的工艺范围较窄，只能加工一尺寸范围内的某一类零件，完 成某一种特定工序，但生产效率较通用的机床高。 3、专用机床的工艺范围最窄，通常只能完成某一特定零件的特定工序，但 专用机床的加工效率是这三类机床中最高的。 因此专用机床较为适用了加工此类 法兰盘。 4、组合机床作为专用机床中的一种与通用机床的专门化机床相比较。 （1）组合机床由 70-90％的通用零部件组成，可以缩短设计和制造周期， 而且在需要的时候，还可以部分或全部改装。以组成适应新加工要求的设备就是 说组合机床有重新改装的优越性，其通用零部件可以多次重复利用。 （2）组合机床是按具体加工对象专门设计的，中以按最佳工艺方案进行加 工。 （3）在加工零件时，组合机床可以同时从几个方向采用多把刀具对几个工 件进行加工，是实现集中工序，提高生产效率的最好途径，这也正是加工法兰盘 所需要的。 （4）组合机床是在工件一次装夹下用的轴实现多孔同时加工，有利保证各 孔相互之间的精度要求，提高产品质量，减少了工件工序间的搬运，改善了劳动 第1章设计背景 今天的办公空间正向着信息化、高效化发展，科技和人文的含量日益增多，表现在办公家具的功能上已不仅仅是物质上的，也包括精神上的。新世纪的上班族，走在时代的前端，他们追求个性和时尚，渴望拥有良好的办公环境和人性化的办公家具。对于很多企业来讲，也希望通过优质的办公家具，营造高效、舒适、便捷的现代办公氛围，激增员工的信赖感和归属感，树立企业形象，体现文化品质。 另外，从办公家具的消费市场看，消费者的选购倾向也发生了许多变化，中高档市场和低端市场的分化越来越明显，中高档市场的规模越来越大，很多国际著名的办公家具公司如美国的STEEL-CASE、日本的内田洋行纷纷以高格调、高品位的精品打入国内市场。这说明，消费者的选择层面不断提高，开始追求高品质的办公家具， 这也对办公家具的设计提出了新的要求。 第2章办公家具设计的四大要素 家具由功能、色彩、材料、结构等方面组成一定的形态，给人一种整体视觉形象。家具形态是信息的载体，设计师通过特有的造型语言进行家具的形态设计，传达思想理念，消费者通过家具的特有形态，寻求一种文化、身份的体现。因此要确定办公家具的形态必须先从四大要素的研究开始。 2.1 功能设计 办公家具设计的任务是为人们的工作创造便利、舒适的物质条件，功能要在家具构成的形态中得以实现，离开功能去谈家具的美感是毫无意义的。既然家具是为人所用的，研究家具产品的功能要素，其出发点必然要满足人的各种心理、生理和行为 要求。 通常单人的办公空间包括以下五大办公家具：办公桌、办公椅、访客椅、储物柜、 接待用的沙发和茶几。 多人办公空间主要包括三大办公家具：工作台、办公椅、储物柜。 2.2 色彩设计 1．功能要求：办公家具的色彩设计应服从功能的要求。如黑、棕色向来给人凝重感，用它们装点会议室，会促使人集中思考，用于老板椅和会客室桌椅，凸显权利、地位、档次和品位。可以用色彩变化技术与造型细节点、功能延伸处结合，来突出家具使用功能的识别。如多功能的组合家具，用色彩的区分加以“标识”，可以使消费者充分利用组合家具的任一种功能，实现物尽其用，也是辩证理解节约的一个方面。2．室内环境：对于具体的办公环境而言，家具应与室内环境的色彩相适应，使整个房间的色调和谐统一。室内空间较小，墙面为冷色调时，选用冷色调的家具，可以使家具隐退到墙壁中，与墙壁浑然一体，形成一个同一的背景，以扩大空间感；室内空间较大，家具也不多的情况下，家具色彩可以与墙面色彩成补色关系，突出家具的前景位置，使墙面起衬托的背景作用，减少空旷感；采光较好的室内采用浅色调或中等深浅色调的家具：采光较差则应采用纯度较高的家具，以便突出家具形体。3．人的心理、生理要求：近年来医学研究表明，家具色彩能“左右”人的心理，从而影响身体健康。如白色对易动怒的人可起调节作用，这样有助于保持血压正常；蓝色具有调节神经、镇静安神的作用；绿色具有镇静神经、降低眼压、解除眼疲劳、改善肌肉运动能力等作用；黑色具有镇静、安定的作用。 目录 第一节 《测控仪器课程设计》要求 (1) 第二节 国内外现状 (2) 第三节 方案设计 (5) 第四节 测量控制方法设计 (13) 第五节 未来展望与总结 (18) 参考文献 (20) 第一节 《测控仪器课程设计》要求 一课程设计目的： 测控仪器课程设计是一次比较完整的仪器设计，它是理论联系实际、培养初步设计能力的重要教学环节，完成课程设计的目的有一下几点： （1） 培养学生综合地考虑使用、经济、工艺、安全性等方面的设计要求，确定合理的设计方案。 （2） 测控仪器设计是综合光学，电学，机械学，控制等多门课程的一个系统工程，培养学生从全局出发，体会各个学科融合的一次实战演练。 （3） 培养学生仔细阅读本课程指导书和随时查阅有关教材。 （4） 通过分析比较吸取现有结构中的优点，并在此基础上发挥自己的创造性，而不是简单抄袭或没有根据在臆造； （5） 培养学生制图功底，训练学生通过计算参数，最后完成设计制图的能力，（6） 了解国内外的技术前沿，以及现有企业可以提供的各种封装产品技术参数。 二 课程设计技术要求 课题名称：基于CCD边缘检测的二维测量系统设计 要求：1. 二维精密工作台系统 X轴行程范围10mm，分辨率0.1um，精度要求0.5um； Y轴行程范围10mm，分辨率0.1um，精度要求0.5um； 2. CCD测量系统 边缘识别，精度要求1um； 三 设计说明书要求 1．根据设计任务要求，确定设计方案。 2. 详细讨论系统各部分的实现方法和原理。 3．按照技术指标要求计算相应的机械结构参数，有国家标准的零部件，过计算选取。 4．完成设计说明书一份，仪器工作原理图一张，总装配图一张（0号），零件图5张以上。 5．提交设计报告书。要求打印，并列出参考文献。设计说明书要求5000字。 《机电一体化系统设计》课程设计说明书题目数控回转工作台的设计 机械工程学院机械电子工程专业机电1302班201302170225号学生姓名肖鹏飞. 指导教师刘军安陈小异. 完成日期2016年12月09日. 湖南工程学院机械工程系 湖南工程学院 课程设计（论文）任务书 设计题目：数控回转工作台机电系统设计 姓名：肖鹏飞系别：机械工程专业：机械电子工程班级：1302 学号25 指导老师: 刘军安陈小异教研室主任谭季秋 一、设计要求及任务 1．设计任务 （1）总体设计 （2）机械系统的设计与计算； （3）控制系统设计：采用51单片机或FX2N PLC控制，步进电机驱动，转角输入与显示； （4）编写设计说明书。 2．设计要求 （1）正反旋转，回转角度0~360o；最大回转半径100mm, 最大承载重量20kg;工作台输出精度2mrad,具备自锁功能； （2）机械部分：A1装配图1张； （3）控制部分：硬件设计，程序设计。 二、进度安排及完成时间 1．设计时间：三周，2015年12月14日至2016年01月1日。 2．进度安排 第一周：布置设计任务，查阅资料，熟悉设计要求及任务，提出设计方案，进行设计。第二、三周：整理资料，撰写设计说明书，上交设计图纸、说明书（要求手写稿）。 目录 绪论 (6) 第一章数控回转工作台的原理与应用 (7) 1.1 数控回转工作台 (7) 1.2 设计准则 (8) 1.3 主要技术参数 (8) 1.4 本章小结 (8) 第二章数控回转工作台的部分原理及结构设计 (9) 2.1 步进电机的原理 (9) 2.2 传动方案传动时应满足的要求 (9) 2.3 电液脉冲马达的选择及运动参数的计算 (10) 2.4 轴承的选用 (10) 2.5 轴承的游隙及轴上零件的调配 (11) 2.6滚动轴承的配合 (11) 2.7 滚动轴承的润滑 (11) 第三章控制系统设计 (12) 3.1 系统方案设计构成 (12) 3.2 单片机 (13) 3.3 光电耦合 (15) 3.4 环形分配器 (15) 3.5 功率放大器 (18) 3.6 程序 (20) 总结 (23) 机械部分改装设计计算示例1 1、初步确定工作台的尺寸及其重量 根据设计要求，所取的能够加工的最大面积为2190210mm ?，最大工件的重量为150kg 。因此我初定工作台的320230230mm ??。工作台的材料为45号钢，其密度为337.810/kg m ?。（取kg N g /10=）因此： 1.1、工作台（X 向托板） 重量=体积×密度 93123023020107.8101090G N -=??????≈ 1.2、取Y 向托板=X 向托板 N G 902= 1.3、上导轨座（连电机）重量 初步取导轨座的长mm 400，宽为mm 200，高为mm 30。因此 93340020030107.81010190G N -=??????≈ 所以根据上面所求，得XY 工作台运动部分的总重量 为： N G G G G 370190290321=+?=++=动 根据要求所知，其最大加工工件为150kg ，因此： 150103701870G N =?+=总 2、传动系统设计 2.1、脉冲当量是一个进给指令时工作台的位移量，应该小于等于工作台的位置精度的1/2，由于定位精度在mm 02.0±内，因此： 1 0.020.012 mm δ=?=， 2.2、取联轴器传动，因此它的传动比为1=i ,取丝杠的导程为4P mm =。 取步距角β为0.9度，所以 脉冲当量0.01360 Pi mm β δ== 3、滚珠丝杠的设计计算及选择 3.1求丝杠的静载荷c F 已知其计算公式c d H M F f f F = 《数控机床系统设计》110P 公式5-2 式中的, H f -硬度系数，取1.0 《数控机床系统设计》110P 表5-2 d f -载荷系数，取1.5 《数控机床系统设计》110P 表5-2 M F ：丝杠工作时的轴向阻力 根据： 0.0031870 5.6M Z F F N μ==?= 其中μ为0.003-0.004 因此： 1.51 5.68.4c F N =??= 3.2、确定动载荷及其使用寿命 根据丝杠动载荷公式：H d eq C f F = 式中：C ：额定动载荷 d f ：动载荷系数，轻微冲击取1 H f ：硬度系数，HRC 58≥取1 eq F ：当量动载荷，N 'L ：寿命 根据：使用寿命使用寿命6300814400L h =??= 所以'6660/106050014400/10432L nT h ==??= 式中的n 丝杠的最高转速，因题目中所给其工作台快进的速度为 2/min m ，因此其计算为： max 1000/10002/4500/min n V P r ==?= 机电一体化系统综合课程设计 X-Y数控工作台设计说明书 学校名称： 设计组长： 设计队员： 指导老师： 二〇〇七年三月 一、总体方案设计 1.1 设计任务 设计一个数控X-Y工作台及其控制系统。该工作台可用于铣床上坐标孔的加工和腊摸、塑料、铝合金零件的二维曲线加工，重复定位精度为±0.01mm，定位精度为0.025mm。 设计参数如下：负载重量G=150N；台面尺寸C×B×H＝145mm×160mm×12mm；底座外形尺寸C1×B1×H1＝210mm×220mm×140mm；最大长度L=388mm；工作台加工范围X=55mm，Y=50mm；工作台最大快移速度为1m/min。 1.2 总体方案确定 （1）系统的运动方式与伺服系统 由于工件在移动的过程中没有进行切削，故应用点位控制系统。定位方式采用增量坐标控制。为了简化结构，降低成本，采用步进电机开环伺服系统驱动X-Y工作台。 （2）计算机系统 本设计采用了与MCS-51系列兼容的AT89S51单片机控制系统。它的主要特点是集成度高，可靠性好，功能强，速度快，有较高的性价比。 控制系统由微机部分、键盘、LED、I/O接口、光电偶合电路、步进电机、电磁铁功率放大器电路等组成。系统的加工程序和控制命令通过键盘操作实现。LED显示数控工作台的状态。 （3）X-Y工作台的传动方式 为保证一定的传动精度和平稳性，又要求结构紧凑，所以选用丝杠螺母传动副。为提高传动刚度和消除间隙，采用预加负荷的结构。 由于工作台的运动载荷不大，因此采用有预加载荷的双V形滚珠导轨。采用滚珠导轨可减少两个相对运动面的动、静摩擦系数之差，从而提高运动平稳性，减小振动。 考虑电机步距角和丝杆导程只能按标准选取，为达到分辨率的要求，需采用齿轮降速传动。 机电一体化-回转工作台的设计 二、设计任务及要求 设计题目：数控回转工作台的设计 1. 设计内容包括：总体设计，机械系统的设计与计算，计算机控制系统设计，编写设计计算说明书； 2. 设计要求包括：回转角度0～360°；最大回转半径400㎜；最大承载重量50㎏； 3. 机械部分的设计：装配工作图1张（ 1号）； 4. 计算机控制的设计：控制系统接口图一张； 5. 控制装置采用步进电机驱动，MCS-51或单片机FX2N-PLC控制系统，软件环分，由键盘输入实现开环控制。 三、机械系统设计 在数字回转工作台机械传动部分选用蜗轮蜗杆传动,因为蜗杆传动平稳,振动,冲击和噪声均较小;能以单级传动获得教大的传动比,结构紧凑,有利于实现回转工作台所要求的分度的实现.故选用蜗轮蜗杆传动. （一）、蜗杆类型的选择: 蜗杆选择为渐开线圆柱蜗杆.因为此种蜗杆不仅可车削还可以像圆柱齿轮那样用齿轮滚刀滚削,并可用但面或单锥面砂磨削.制造精度高.是普通圆柱蜗杆传动中较理想的传动.传动效率也高,在动力传动和机床精密传动中应用较为广泛. （二）、蜗杆蜗轮材料的选择: 由于蜗杆传动啮合摩擦较大,且由于蜗轮滚刀的形状尺寸不可能做得和蜗杆绝对相同,被加工出的蜗轮齿形难以和蜗杆精确共轭,必须依靠运转跑合才渐趋理想,因此材料副的组合必须具有良好的减摩和跑合性能以及抗胶合性能。所以蜗轮通常青铜或铸铁做齿圈，并尽可能与淬硬并经磨削的钢制蜗杆相匹配。故选择:蜗杆材料为：渗碳钢，表面淬硬56-62HRC 牌号为20GrMnTi.蜗轮材料为：铸造锡青铜，牌号为ZcuSn10Pb1 （三）、蜗杆蜗轮参数计算： 1. 蜗杆传动尺寸的确定： 由设计题目中要求可知：工作台回转直径最大为400mm/50千克. 由《齿轮手册》（上）表6.2-3取蜗杆蜗轮中心距标准a=225mm; 估取蜗杆分度圆直径: 为能获得较大的传动比,取蜗杆头数为: z =1;z =90 估取模数m: m=(1.4~1.7)a/ z =3.6 取m=4 q=d /m=80/4=20 6 tanγ= z /q 则γ=2.86° 2. 确定蜗轮蜗杆各参数值 蜗杆尺寸“ 1) 蜗杆轴向齿距:p =πm=3.14×4=12.56 2) 螺旋线导程:p =p ×z =15.4×4=12.56 3) 法向齿形角:对于ZI蜗杆αn=20°在分度传动中允许减小齿形角α =15° 4) 直径系数:q= d /m=80/4=20 5) 蜗杆分度圆(中圆)直径: d (d )= d =qm=80 6) 蜗杆分度圆(中圆柱)导程角: γ=2.86° 渐开线蜗杆: 基圆柱导程角: γcosγ =cosαncosγγ =15.264° 7) 基圆直径:d d = z m/tanγ =14.16 8) 法向基节:p =πm cosγ =12.12 9) 蜗杆齿轮顶高:h =h m=1×4=4 10 蜗杆齿根高:h =1.2m=4.8 11) 蜗杆全齿高:h = h + h =4+4.8=8.8 12) 顶隙:c =0.2m=0.8 13) 齿根圆半径:ρ =0.3m=1.2 14) 蜗杆齿顶圆直径:d =d +2 h =88 15) 蜗杆齿根圆直径:d = d -2 h =70.4 16) 蜗杆齿宽:b =95 1 、设计任务 (2) 2、总体方案的确定 (2) 2.1 机械传动部件的选择 (2) 2.2 控制系统的设计 (3) 2.3 绘制系统组成框图 (3) 2.4 绘制机械传动系统简图 (3) 3、机械传动部件的计算与选型 (4) 3.1 脉冲当量的确定 (4) 3.2 导轨上移动部件的重量估算 (4) 3.3 传动部件、导向部件的设计、计算和选用 (4) 3.3.1 铣削力的计算 (4) 3.3.2 直线滚动导轨副的计算与选型 (4) 3.3.3 滚珠丝杠螺母副的计算与选型 (5) 3.4 步进电动机减速箱的选用 (7) 3.5 步进电动机的计算与选型 (7) 3.5.1 计算加在步进电动机转轴上的总转动惯量J eq (7) 3.5.2 计算加在步进电动机转轴上的等效负载转矩T (8) eq 3.5.3 步进电动机最大静转矩的选定 (10) 3.5.4 步进电动机的性能校核 (10) 4、控制系统硬件设计 (11) 4.1 根据任务书的要求，设计控制系统的时主要考虑以下功能： (11) 4.2 数控系统的组成 (11) 4.3 CPU 的选择 (11) 4.4 驱动系统 (12) 4.4.1 步进电机驱动电路和工作原理 (12) 4.4.2 步进电机驱动电源选用 (13) 4.5 其它辅助电路设计 (14) 5、控制系统的软件设计 (15) 5.1 接口程序初始化 (15) 5.2 步进电机驱动程序 (15) 5.2.1 电机的控制电路原理及控制字 (15) 5.2.2 电机正反转及转速控制程序 (15) 5.3 圆弧插补程序的设计 (17) 5.3.1 逐点比较法 (17) 5.3.2 程序设计 (17) 参考文献 (20) 机电一体化系统综合课程设计课题名称：Ｘ－Ｙ数控工作台设计（电气部分）学院：信息工程学院 专业：机械设计制造及其自动化 班级：机械三班 姓名：胡忠钦 学号： 10901313 指导老师：季国顺金成柱聂欣 目录 一、总体方案设计 (1) 1.1设计任务 (1) 1.2总体方案确定 (1) 二、机械系统设计 (4) 2.1 工作台外形尺寸及重量估算 (4) 2.2 导轨参数确定 (4) 2.3 滚珠丝杆的设计计算 (4) 2.4步进电动机减速箱设计 (6) 2.5 步进电机的选型与计算 (6) 三、控制系统硬件设计 (8) 3.1 CPU (8) 3.2 驱动系统设计 (10) 3.2.1步进电机的驱动电路 (10) 3.2.2电磁铁驱动电路 (12) 3.2.3电源转换 (12) 四、控制系统软件 (13) 4.1控制系统软件总体方案设计 (13) 4.2主流程设计 (13) 4.3中断服务流程 (15) 4.3.1 INTO中断服务流程图 (15) 4.3.2 INTI 中断服务流程图 (16) 4.4软件调试 (17) 4.4.1 复位程序流程图 (17) 4.4.2 X轴电机点动正转程序流程图 (19) 4.4.3 绘制圆弧程序流程图 (20) 4.4.4 步进电机步进一步程序流程图 (21) 五、总结 (22) 六、参考文献 (23) 七、附录 (24) 一、总体方案设计 1.1机电专业课程设计的任务 主要技术指标： 一定的规格要求（负载重量G=500N；台面尺寸C×B×H=240×254×15mm；底座外形尺寸C1×B1×H1=550×550×184mm；最大长度L=678mm；工作台加工范围X=300mm；Y=300mm；工作台最快移动速度为1m/min；重复定位精度为± 0.02mm，定位精度为±0.04mm； 设计具体要求完成以下工作： （1）数控工作台装配图1张； （2）数控系统电气原理图1张； （3）设计说明书页1本； 所有图样均采用CAD绘制打印，设计说明书按规定撰写。 1.2 总体方案确定 图1-1 系统总体框图 安徽工程大学机电学院 本科毕业设计(论文)开题报告 题目：数控回转工作台的结构设计 课题类型：设计□实验研究□论文□ 学生姓名: 吴明忠 学号： 3080１0１1１８ 专业班级: 机械2074班 教学单位: 机械与汽车工程学院 指导教师: 王海 开题时间: 2011年3月1２日 201１年3月12日 一、毕业设计内容及研究意义 本次设计任务是设计出数控回转工作台:1.数控工作台的总体设计，2．数控工作台的机械结构设计，３.三维工作台的理论分析，4.数控工作台的有限元分析。首先应该了解所加工零件的基本情况，数控回转工作台主要用于数控镗床和铣床，其外形和通用工作台几乎一样，但它的驱动是伺服系统的驱动方式。它可以与其他伺服进给轴联动。数控机床的圆周进给由回转工作台完成，称为数控机床的第四轴：回转工作台可以与X、Y、Ｚ三个坐标轴联动，从而加工出各种球、圆弧曲线等。回转工作台可以实现精确的自动分度,扩大了数控机床加工范围。 本课题属于导师科研课题的部分内容, 对于培养学生电路设计、机械计，三维ＣAＤ等工程实践能力具有重要意义。在实际中工作台在机床上是必不可的部件，工作台的自动化能大大减少劳动强度,提高劳动生产率。数控回转工作台是落地铣镗床,端面铣床等工作母机不可缺少的主要辅机。可用于支撑工件并使其作直线或回转等调整或进给运动,以扩大工作母机的使用性能,缩短辅助时间,广泛应用于能源,冶金,矿山,机械，发电设备,国防等行业的机械加工。 二、毕业设计的研究现状和发展趋势 1、研究现状 一个国家的繁荣与其先进制造业密切相关，然而制造是离不开先进机器作为辅助，机床包括床身、立柱、工作台、进给机构等机械部件。工作台作为数控机床的重要组成部分,也是影响加工精度的重要组成环节。从一开始为了满足加工简单的零件而设计的直线运动的Ｘ—Y工作台,到现在为了实现多工位加工而制造的分度工作台和回转工作台等。为了满足现代制造业的发展，也为了环境的要求,一作台的驱动装置从原来的机械驱动变为液旅驱动，现在更多的采用了气动装置，更好的保护了环境,节约了资源。由于工作台是一台机床的关键配套部件，因此世界各国都有对其进行研究，我国在工作台的研究开发方面也取得了长足的进步。 目前工作台的种类繁多，传统的工作台只能安装在某一指定机床上，伴随着科技的与时俱进，它们的功能也由传统单一性向现代的多功能性方向发展,现在一些工作台,它不仅可以安装在钻床上，还可以安装在铣床和镗床等机床上。并且目前部分工作台还可以作为机床的第四回转轴，大大提高了机床的性能。例如：我国生产机床工作台的公司之一的烟台恒力数控机床附件有限公司生产的HLT Ｋ１4系列数控可倾回转工作台（见下图）,它可以实现用于数控机床和加工中心机床上,可利用原机床的两个控制坐标控制转台的回转和倾斜，也可 直接利用本转台配套的数控装置与机床联接完成所需的工作循环。它可以完成任 目录 一、机电专业课程设计目的 (3) 二、总体方案设计 (3) 三、机械系统设计 (4) 1、计工作台外形尺寸及重量估算 (5) 2、电动机滚动导轨的参数确定 (5) 3、滚珠丝杠的设计计算 (6) 4、步进电机的选用 (7) 四、绘制装配图 (9) 五、电气原理图设计 (10) 1、功率单片机的选择 (10) 2、外部程序存储器的扩展 (10) 3、外部数据存储器的扩展 (10) 4、I/O口扩展电路 (11) 5、显示器接口设计 (11) 6、键盘接口电路设计 (11) 7、步进电机的接口电路设计 (11) 8、其他 (11) 六、参考文献 (12) 一、机电专业课程设计目的 本课程设计是学生在完成专业课程学习后，所进行的机电一体化设备设计的 综合性训练。通过该环节达到下列目的：（1）巩固和加深专业课所学的理论知识； （2）培养理论联系实际，解决工程技术问题的动手能力；（3）进行机电一体化设备设计的基本功训练，包括以下10方面基本功：1）查阅文献资料；2)分析与选择设计方案；3）机械结构设计；4）电气控制原理设计；5）机电综合分析；6） 绘工程图；7）运动计算和精度计算；9）撰写设计说明书；10）贯彻设计标准。 二、总体方案设计 2.1 设计任务 （1）题目：二坐标数控工作台设计。 （2）设计内容及要求： 1）工作台总装图一张（0号图纸） 2）控制电气图一张（1号图纸） 3）设计说明书一份（10-20页） 4）具体设计参数如下： 台面尺寸：140180? 行程X ：140；Y:110 定位精度：mm X 300/013.0± mm Y 300/015.0± 典型工艺参数：台面速度 X: min /0.2m ，Y ：min /0.2m ； 进给抗力 X: 225N ； Y:150N ； 工作物重：8Kg 。 2.2 总体方案确定 （1）系统的运动方式与伺服系统 由于工件在移动的过程中受到负载力较小，为了简化结构，降低成本，采用 工作台部分尺寸设计规范（修改版） 一、尺寸标准 1、立姿工作台 工作面高度：930~980（包含脚杯高度&台面厚度&夹具高度） 3D简易模型（立姿）：立姿工作台.ipt；简易模型（立姿）工程图：立姿工作台.idw 2、坐姿工作台： 工作面高度：730~780（包含脚杯高度&台面厚度&夹具高度） 进腿尺寸：高650~690，宽500，深300 3D简易模型（坐姿）：坐姿工作台.ipt；简易模型（坐姿）工程图：坐姿工作台.idw 二、尺寸选择依据 1、立姿工作台 1）样本选择：尺寸下限——身高165女性，尺寸上限：身高180男性 2）相关尺寸 表2.1 立姿人体尺寸 3）选择依据：因立姿受身高影响较大，调节范围小，故根据表2.1中的相关尺寸，采用“就低”原则，选用以930为起点的操作平面高度，实际可根据客户要求及操作人员身高等适当增高。 2、坐姿工作台 1）样本选择：尺寸下限——身高165女性，尺寸上限：身高180男性 2）相关尺寸 表2.2 坐姿人体尺寸 表2.3 坐姿进腿尺寸 3）选择依据：相对立姿，坐姿操作受身高影响较小，且可通过座椅调节，故根据表2.2、表2.3中的相关数据，采用“就高”原则，选用730的起点操作平面高度，实际实际可根据客户要求及操作人员身高等适当调整。进退深度，从操作者的舒适度角度考虑，基本在最大尺寸的基础上增加一定距离——高度选用经验值650~690，宽度500，进深300（接近臀膝距的一半）。 三、数据参考援引及附图 1、关于人体尺寸的引用，均来源于《工业设计应用人类工程学》。作者：周美玉，出版社：中国轻工业出版社；出版时间：2001年2月。 2、相关数据附图 1）人体主要尺寸（P12~13） 一、总体方案设计 1.1 设计任务 题目：X —Y 数控工作台的机电系统设计 任务：设计一种供立式数控铣床使用的X —Y 数控工作台，主要参数如下： 1）工作台面尺寸C ×B ×H ＝【200+（班级序号）×5】mm ×【200+（班级序号）×5】mm ×【15+（班级序号）】mm ； 2）底座外形尺寸C1×B1×H1＝【680+（班级序号）×5】mm ×【680+（班级序号）×5】mm ×【230+（班级序号）×5】mm ； 3）工作台加工范围X=【300+（班级序号）×5】mm ，Y=【300+（班级序号）×5】mm ； 4） X 、Y 方向的脉冲当量均为0.005mm/脉冲；X 、Y 方向的定位精度均为±0.01mm ； 5）夹具与工件质量M=【15+（班级序号）】kg ； 6）工作台空载最快移动速度为3m/min ；工作台进给最快移动速度为0.5m/min 。 7）立铣刀的最大直径d=20mm ； 8）立铣刀齿数Z=3； 9）最大铣削宽度20e a mm =； 10）最大被吃刀量10p a mm =。 1.2 总体方案确定 （1）机械传动部件的选择 ① 导轨副的选择 ② 丝杠螺母副的选择 ③减速装置的选择 ④伺服电动机的选择 （2）控制系统的设计 ①伺服电机启动、停止、调速、正反转的控制 ②PLC控制电机的梯形图编程 XY 数控工作台结构 1.3 设计的基本要求 （1）按照机械系统设计的步骤进行相关计算，完成手写设计说明书。 （2）计算结果作为装配图的尺寸和零部件选型的依据，通过AutoCAD 软件绘制XY 数控工作台的总装配图，并绘制AO 图纸。 （3）按照电气控制系统的步骤进行设计，完成电机启动、停止、正反转、电动等基本工作状态控制的硬件连线图，并通过PLC 协调控制XY 电机运动，绘制相关梯形图。 系统总体方案结构框图 回转工作台设计说明书 论文题目四工位回转工作台设计 学院机械工程学院 学号 姓名何凯星 教师杨岩 2014年1月 摘要 本次课程设计的题目是回转工作台设计。通过对回转工作台的设计，使大学生在步入社会之前，不仅能够设计出数控回转工作台，而且能够掌握机械设计的方法和步骤。本课题研究的主要内容包括：确定回转工作台的传动方案；驱动力计算及其他相关计算；步进电机的选型；零件设计；零件图的绘制与三维模型建立；绘制装配图及运动仿真。 对于回转工作台的设计，首先，进行总体方案设计，传动方案采用齿不完全轮传动、槽轮传动或者直接采用步进电机实现分度；然后进行各零件的设计与校核；偏心轮与机架采用螺钉连接固定不动；工作台的平衡通过止推轴承来保证；采用直线导轨以实现夹紧与工件的定出；直线导轨端部用滚动轴承；工作太平面上设计了圆孔；最后，对各零件进行装配。 关键词：回转工作台；步进电机；直线导轨；滚动轴承；建模 目录 一、课程设计任务书 1、概述 (3) 2、回转工作台设计要求 (3) 3、设计任务 (5) 二、设计步骤 1、夹紧机构的设计 (5) 2、定位装置的设计 (6) 3、偏心轮设计 (7) 4、直线导轨的选型 (8) 5、轴承的选择 (8) 6、转动圆盘的设计 (8) 7、装配图 (9) 8、零件图的绘制 (10) 三、心得体会 (13) 四、参考文献 (15) 一、课程设计任务书 1、概述 回转工作台是检测仪器的主体部件，同时，它也是诸多设备如万能工具显微镜、坐标测量机、坐标镗、铣、磨、加工中心等重要部件或附件。 检测仪主要由一个四工位回转工作台和一个显微镜组成。显微镜固定在机架上部的竖直杆上，回转工作台主要由回转平台、回转台主轴及夹紧定位装置组成。工作台水平安置，台上装夹加工对象，回转运动由步进电机直接驱动。传动部分要能自锁，消除侧隙以保证精度要求，并有一定的传动精度和刚度，工作台上亦要有圆孔，以减轻工作台质量及材料成本。 2、回转工作台设计要求 1、性能参数 （1）主参数 工件质量：小于10g。 工件为塑料。 电子精密机械设计课程设计 一维伺服移动工作台设计说明书 （仅供参考） 目录 课程设计任务 (2) 设计任务介绍 (2) 设计内容 (2) 一、分析工作条件和设计要求 (3) 二、电机选型 (3) 三、滚珠丝杠的选型 (4) 四、联轴器的选型 (9) 五、转矩讨论 (10) 六、电机的校核 (12) 七、联轴器校核 (13) 八、导轨选型 (13) 九、轴承的校核 (14) 十、轴承的校核 (18) 十一、系统谐振频率计算 (18) 十二、光栅的选型 (19) 附录 (20) 课程设计任务 一、设计任务介绍： 一维伺服移动工作台整体结构 为完成一维伺服移动工作台的设计，需设计的机械系统包括：伺服电机、减速器、联轴器、滚珠丝杠、直线导轨、光栅传感器等。 设计内容 一维工作台整体结构： 一维工作台整体结构 由于工件重量(100N)，工作台轴向载荷(300N)均很小，初选不考虑减速器。 一、分析工作条件和设计要求 给定参数： 工作台承重载荷：G0=100N， 工作台轴向载荷：F a=300N， 工作台最大移动速度：v max=0.5m/s， 有效行程：S=900 mm， 加速时间常数：t=0.1s， ?加速度：a=V max t =0.5 0.1 =5m/s2， 重力加速度g=9.8N/kg. 1.工作台设计尺寸为：400×200×20mm，选用2A11, 根据结构设计，工作台质量：m 台 =5.816kg， ∴载荷G 总=G0+m 台 g=100+56.99=156.99N， ∴根据经验，暂定采用双导轨4滑块，滑块质量为0.4kg. 二、电机选型 整体质量M=m 工+m 台 +m 螺 =100÷9.8+5.816+1.113=17.13kg, a.摩擦力F f[2]，滚动导轨摩擦系数μ∈[0.003,0.005]，取μ=0.005; F f=Mgμ=17.13×9.8×0.005=0.84N, b.惯性力F 惯=M v t =17.13×0.5 0.1 =85.665N, 最大轴向力F max=F f+F 惯 +F a=0.84+85.665+300=386.505N,最大功率P max=F max v max=386.505N×0.5=193.25W, 查机械设计手册P579：取η 轴承=0.98，η 联轴器 =0.903，η 丝杠 =0.95, 1总体方案的确定 1.1引言 现代科学技术的不断发展，极大地推动了不同学科的交叉与渗透，导致了工程领域的技术革命与改造。在机械工程领域，由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化，使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化，使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。 1.2、设计任务 主要是设计一个具有X、Y、Z三个坐标轴的工作台，能够沿着X、Y、Z轴运动，用于加工机床时不仅可以对空间任意平面加工,而且能对空间曲面加工；还能用于测量装置，可以对工件的三维坐标进行测量。设计包括其机械结构部分，控制系统部分的软、硬件系统，能够实现基本的运动功能和联动功能。 1.3机械传动部件的选择 1.3.1导轨副的选用 要设计的工作台，需要承受20kN的载荷，载荷不大，而且脉冲当量小，定位精度高，因此选用直线滚动导轨副，它具有摩擦系数小，不易爬行，传动效率高，结构紧，安装预紧方便等优点。 1.3.2丝杠螺母副的选用 步进电动机的旋转运动需要通过丝杠螺母副转换成直线运动，需要满足 0.005mm冲当量和01 mm的定位精度，滑动丝杠副为能为力，只有选用滚珠丝杆 .0 副才能达到要求。 1.3.3减速装置的选用 选择了步进电动机和滚珠丝杆副以后，为了圆整脉冲当量，放大电动机的输出 转矩，降低运动部件折算到电动机转轴上的转动惯量，可能需要减速装置，且应有消间隙机构，选用无间隙齿轮传动减速箱。 1.3.4步进电动机的选用 选定的脉冲当量尚未达到0.001mm，定位精度也未达到微米级，空载最快移动速度也只有因此3000mm/min，故设计不必采用高档次的伺服电动机，因此可以选用混合式步进电动机。以降低成本，提高性价比。 1.3.5检测装置的选用 为了确保电动机在运动过程中不受切削负载和电网的影响而失步，决定采用半闭环控制，拟在电动机的尾部转轴上安装增量式旋转编码器，用以检测电动机的转角与转速。增量式旋转编码器的分辨力应与步进电动机的步距角相匹配。 1.4控制系统的设计 1）设计的三坐标工作台准备用在数控机床上，其控制系统应该具有单坐标定位，两坐标直线插补与圆弧插补的基本功能，所以控制系统设计成连续控制型。 2）对于步进电动机的半闭环控制，选用MPC07运动控制卡作为控制系统的CPU，能够满足相关的指标。MPC07控制卡主要特征有：开放式结构、使用简便、功能丰富、可靠性高等 3）要设计一台完整的控制系统，在选择CPU之后，还要扩展程序存储器，键盘与显示电路，I/O接口电路，D/A转换电路，串行接口电路等。 4）选择合适的驱动电源，与步进电动机配套使用。数控回转工作台的设计
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