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基于PC的二维数控实验台的设计与实现

基于PC的二维数控实验台的设计与实现
基于PC的二维数控实验台的设计与实现

优秀设计

基于PC的二维数控实验台的设计与实现

[摘要]

本论文课题是基于PC机的二维数控实验台的设计与实现,目的是为了了解二维数控实验台的设计方法和特点,以及如何用PC机控制数控实验台的动作,将所学到的理论知识运用到实际设计之中,理论和实践相结合。

本文首先通过对怎样用PC机控制数控实验台的介绍加深人们对PC机控制的了解。然后对实验台进行分析,最终确定PC机对数控实验台的速度与位移的控制。

在对实验台机械结构进行设计的过程中,主要对滚珠丝杠螺母副和电机进行了计算、选型、校核,确保了机械传动部件的精度和刚度,使之满足系统的要求:通过计算,选

择了步进电机驱动。

本设计结合机电一体化课程教学环节需要,设计用微型计算机作为控制系统的X-Y 工作台。通过论述X-Y工作台机械结构设计和控制电路接口设计,阐述了机电一体化设计中的共性和关键技术.并用VB软件设计了一个实验系统的控制界面,使操作更简便。

关键词:X—Y工作台;微型计算机;机电一体化设计。

PC-based two-dimensional test-bed CNC Design and

Implementation

Abstract:

In this paper, the subject is based on the PC of the two-dimensional test-bed CNC Design and Implementation, In order to understand the purpose of test-bed two-dimensional numerical control design method and characteristics of, PC control, as well as how to test the action of NC, Learned to use the theoretical knowledge to practical design, combination of theory and practice.

In this paper, through the PC to control how the introduction of NC test-bed to deepen people's understanding of PLC control. And then an analysis of the test-bed, CNC PC to finalize the test-bed for the speed and displacement control.

In the mechanical structure of the experimental design process, Vice-principal of the ball screw and motor calculated, selection, checking to ensure the accuracy of mechanical transmission components and stiffness, So as to meet the system requirements: through the calculation, select the stepper motor driver.

Originally design combining electromechanics' integrated course teaching link to need , design the X-Y workstable which use microcomputer as the control system.. Through expounding the design of the of the X-Y workstable’s mechanical structural and the interface of the control circuit, have explained the generality and the key technology in the electromechanical integrated design. And design one control interface of the experimental systenm with the VB sofeware, which make operating more simple and more convenient.

Key words:The X-Y workstable;Microcomputer;electromechanical integrated design

目录

1前言 (1)

1.1设计课题的意义 (1)

1.2设计任务的介绍 (1)

1.3基于PC机实验台的组成 (1)

2总体方案的确定 (3)

2.1设计参数 (3)

2.2机械传动部件的选择 (3)

2.3控制系统的设计 (4)

3机械传动部分的设计计算与选型 (5)

3.1导轨上移动部件的重量估算 (5)

3.2直线滚动导轨副的计算与选型 (5)

3.2.1滑块承受工作载荷

F的计算及导轨型号的选取 (5)

max

3.2.2额定寿命的计算 (5)

3.3滚珠丝杠螺母副的计算与选型 (6)

3.3.1最大工作载荷

F的计算 (6)

m

3.3.2最大动载荷

F的计算 (6)

Q

3.3.3初选型号 (6)

3.3.4传动效率的计算 (7)

3.3.5刚度的校验 (7)

3.3.6压杆稳定性校验 (7)

3.4步进电动机的计算与选型 (7)

3.4.1计算加在步进电机转轴上的总转动惯量

J (8)

eq

3.4.2计算加在步进电机转轴上的等效负载转矩

T (9)

eq

4 X-Y工作台与PC的接口设计 (13)

4.1 接口设计 (13)

4.1.1 8255A与步进电机的连接 (13)

4.1.2 ADC与微机的连接和传感器的选用 (13)

4.1.3 编写接口的初始化程序 (14)

4.1.4 8255A初始化程序 (14)

4.1.5 8259A初始化程序 (14)

4.1.6 从端口A输出8位数据并启动ADC0809 (14)

4.1.7 40H类型中断服务程序 (14)

4.2步进电机驱动程序 (15)

4.2.1步进电机的控制电路原理及控制字 (15)

4.2.2步进电机正反转及转速控制程序 (15)

5 插补程序设计 (17)

5.1 逐点比较法的插补原理 (17)

5.1.1 偏差判别 (17)

5.1.2 坐标进给 (17)

5.1.3 重新计算偏差 (17)

5.1.4 终点判别 (17)

5.2直线的逐点比较法插补 (17)

5.2.1 偏差计算公式 (17)

5.2.2 终点判断方法 (18)

5.2.3 直线插补程序 (20)

5.3 圆弧的逐点比较法插补 (21)

5.3.1 偏差计算公式 (21)

5.3.2 终点判断方法 (22)

5.3.3 圆弧插补程序 (23)

6 实验系统的控制程式和界面 ........................... . (32)

总结 (40)

致谢 (41)

参考文献 (42)

第一章前言

1.1设计课题的意义

机电一体化毕业设计在机电一体化专业教学中占有重要位置,它关系到学生知识的综合运用和学生动手能力的培养及机电产品开发的能力。因此设计内容选择很重要。基于微型计算机控制的X-Y工作台是典型的机电一体化系统,以此为设计内容有较强的教学研究意义。

数控技术和数控装备是制造工业现代化的重要基础。这个基础是否牢固直接影响到一个国家的经济发展和综合国力,关系到一个国家的战略地位。因此,世界上各工业发达国家均采取重大措施来发展的数控技术及其产业。在我国,数控技术与装备的发展亦得到了高度重视,近年来取得了相当大的进步。特别是在通用微机数控领域,以PC平台为基础的国产数控系统,已经走在了世界前列。但是,我国在数控技术研究和产业发展方面亦存在不少问题,特别是在技术创新能力等方面情况尤为突出。在新世纪到来时,如何有效解决这些问题,使我国数控领域沿着可持续发展的道路,从整体上全面迈入世界先进行列,使我们在国际竞争中有举足轻重的地位,将是数控研究开发部门所面临的重要任务。

1.2设计任务的介绍

本次毕业设计的题目是设计一个基于PC机控制的二维数控实验台的实验装置,开发有关PC控制数控实验台的实验,并能有相关装置完成控制动作,可以检查实验设计的正确性,又因为具有仿真效果使其更贴近工程实际。绘制总体布局图和机械部分的装配图,并完成相关的I/0接线图。

由于本次是设计一个二维数控工作台,既是一个仿真设计实验,不能按实际的大小尺寸来设计,只要能符合设计要求,完成所要求的基本动作就能达到目的,也必能对以后PC机控制二维数控工作台产生积极的促进作用。我选择设计基于PC机控制的二维数控实验台,其中要完成的动作是要PC控制X、Y工作台电动机的停止及启动,即Y工作台的左移、右移,X工作台的前移、后移,实现两工作台的点动和连续控制。

1.3基于PC机实验台的组成

二维数控工作台是许多机电一体化设备的基本部件。基于PC控制的数控X-Y实验

台系统,是为具有两轴联动功能的数控工作台设计,它结构简单,操作方便,控制精度相对较高, 可靠性、稳定性和实用性都很好。如数控车床的纵-横向进刀机构、数控铣床的X-Y工作台、激光加工设备的工作台、电子元件表面贴装设备,特别适合在钻床上,可实现坐标孔系的加工。在小铣床上,可实现二维曲面的加工等。

本设计是基于PC机控制的数控X-Y实验台系统,模块化得X-Y数控工作台,通常由导轨座、移动滑台、工作平台、滚珠丝杠螺母副,以及伺服电动机等部件构成。其中,伺服电动机作为执行元件用来驱动滚珠丝杠,滚珠丝杠的落幕带动滑块和工作平台在导轨上运动,完成工作台在X、Y方向的直线移动。导轨副、滚珠丝杠螺母副和伺服电动机等以标准化,由专门厂家生产,设计时只需要根据工作载荷选取即可。控制系统根据需要,用PC机进行控制。

第二章总体方案的确定

2.1设计参数

1. 系统分辨率为脉冲/01.0mm =δ

2. 工作台加工范围: 230 mm150 mm

3. 最大移动速度:min /3000=υ

2.2机械传动部件的选择

1. 导轨副的选用 要设计的二维工作台式用来配套轻型的立式数控铣床的,需

要承受的载荷不大,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、不已爬行、传动效率高、结构紧凑、安装预紧方便

等优点。

2. 丝杠螺母副的选用 伺服电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0.01mm 的脉冲当量和01.0±mm 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。

3. 减速装置的选用 选择了步进电机和滚珠丝杠副以后,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,且应有小间隙机构。为此,本设计决定采用无间隙齿轮传动减

速箱。

4. 伺服电动机的选用 因本设计的脉冲当量尚未达到0.001mm ,定位精度也未

达到微米级。因此,本设计不必采用高档次的伺服电动机,可以选用性能好一

些的步进电机,如混合式步进电机,以降低成本,提高性价比。

考虑到X 、Y 两个方向的加工范围相同,承受的工作载荷相差不大,为了减少设计工作量,X 、Y 两个坐标的导轨副、丝杠螺母副、减速装置,以及伺服电机拟采用相同的型号与规格。

2.3控制系统的设计

1.设计的二位数控工作台,其控制系统应该有单坐标定位、两坐标直线插补与圆弧插补的基本功能,所以控制系统应该设计成连续控制型。

2.因本设计所选的精度对于步进电机来说不算高,电机在运转过程中不受切削负载和电网的影响而失步,决定采用闭环环控制,选用微型计算机作为控制器,应该能够满足相关指标。

3.要设计一台完整的控制系统,在选择控制器后,还需要扩展存储器,键盘与显示电路、I/O接口电路等,并选择合适的驱动电源,与步进电动机配套使用。

第三章机械传动部分的设计计算与选型

3.1导轨上移动部件的重量估算

按照下导轨上面移动部件的重量来进行估算。包括工件、夹具、工作平台、上层电动机、减速箱、滚珠丝杠副、直线滚动导轨副、导轨座等,估计重量约为800N 。

3.2直线滚动导轨副的计算与选型

3.2.1滑块承受工作载荷max F 的计算及导轨型号的选取

工作载荷是影响直线滚动导轨副使用寿命的重要因素。本设计的实验台为水平布置,采用双导轨、四滑块的支承形势。

考虑最不利的情况,即垂直于台面的工作载荷全部由一个滑块承担,则单滑块所受的最大垂直方向载荷为:

F G F +=4

max 其中,移动部件重量G=800N ,因本设计是数控实验台,所以设外加载荷

N

F 100=代入上式,得最大工作载荷kN N F 3.0300max ==。

查表3-41(机电一体化系统设计课程设计指导书),根据工作载荷kN F 3.0max =,初选直线滚动导轨副的型号为KL 系列的JSA-LG15型,其额定动载荷kN C a 94.7=,额定静载荷kN C a 5.90=。

本设计选定实验台面尺寸为mm mm 160160?,加工范围为mm mm 200200?,考虑到工作行程应留有一定余量,查表3-35(机电一体化系统设计课程设计指导书),按标准系列,选取导轨的长度为mm 400。 3.2.2额定寿命的计算

上述选取的kL 系列JSA-LG15型导轨副的滚道硬度为60HRC ,工作温度不超过C O 100,

每根导轨上只配有两只滑块,精度4级,工作速度较低,载荷不大。查表3-36~表3-40,分别取硬度系数0.1=H f 、温度系数00.1=T f 、接触系数81.0=C f 、精度系数9.0=R f 、

数控铣床XY工作台 毕业设计.doc

毕业设计

茂名职业技术学院 2011年12月21日 数控铣床X-Y工作台设计 【摘要】 本设计是在数控机床工作原理之上设计一台简单的、经济型的x-y 数控铣床工作台。X-Y数控工作台的机电系统设计是一个开环控制系统,其结构简单,实现方便而且能够保证一定的精度。降低成本,是微机控制技术的最简单的应用。它充分的利用了微机的软件与硬件功能以实现对机床的控制,使机床的加工范围扩大,精度和可靠性进一步得到提高。设计任务是完全围绕数控机床工作原理而展开的,本设计充分体现了数控机床机械设备部分与电气设备部分的紧密结合。X-Y数控工作台设计包括总体方案的设计、步进电机的选用、传动装置的设计、电气控制部分的设计和相关软件的设计。本设计的经济型数控工作台精度并不高,采用开环系统;机械传动部分采用步进电机直接连接滚珠丝杠,从而驱动工作台进给。步进电机是一个将脉冲信号转移成角位移的机电式数模转换器装置。其工作原理是:每给一个脉冲便在定子电路中产生一定的空间旋转磁场;由于步进电机通的是三相交流电,所以输入的脉冲数目及时间间隔不同,转子的旋转快慢及旋转时间的长短也是不同的。由于旋转磁场对放入其中的通电导体即转子切割磁力线时具有力的作用,从实现了旋转磁场的转动迫使转子作相应的转动,所以转子才可以实现转子带动丝杠作相应的运动。 关键词:X-Y数控工作台;设计任务;机械传动部件;控制系统

CNC XY table design Abstract The design is in the NC machine tool works on top of design a simple, economical CNC xy table. XY table CNC electromech anical system design is an open-loop control system, its structure is simple, convenient and can guarantee to achieve a certain degree of accuracy. Reduce costs, is a computer-controlled technology, the simplest applications. It is full advantage of the crisis in software and hardware capabilities in order to achieve the control of machine tools; to expand the scope of processing machines, precision and reliability, and further enhanced. Design task is completely around the NC machine tool works and carried out,this design fully reflects the CNC machine tools and electrical equipment, machinery and equipment part of the close combination of parts. CNC XY table design includes the overall program design, selection of stepper motors, gear design, electrical control part of the design and related software design. The design of the economy is not high-precision CNC table, using open-loop system; mechanical transmission part is directly connected to ball screw stepping motor, which drives table feed . Stepper motor is a pulse signal will be transferred into the angular displacement of the electromechanical DAC device. Its working principle is: each to a pulse will be generated in the stator circuit in a certain space rotating magnetic field; due to pass the three-phase stepper motors AC Therefore, the number of input pulses and the time interval is different from the rotation of the rotor rotation speed and the length of time are different. As the rotating magnetic field into which the power of both the rotor conductor cutting magnetic field lines when the role of a force, from the realization of the rotating magnetic field corresponding rotational force of rotor rotation, so the rotor can be achieved only lead screw rotor

xy数控工作台课程设计

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

通用二维运动平台设计

通用二维运动平台设计 通用二维平台是许多机电一体化设备的基本部件,如数控车床的纵-横向进刀机构、数控铣床和数控钻床的X-Y工作台、激光设备的工作台、电子元件表面贴装设备等。根据设计要求的工作载荷,通过计算和校核,进行导轨副、滚珠丝杠螺母副和伺服电动机等的选型,在满足性能的要求下,以成本最低为原则,满足工作要求的需要,能稳定完成生产任务。 本次机械装配图采用国产软件CAXA进行绘制,通过提取图符操作调用标准零件,因而能够较快的绘制机械装配图。电气原理图采用Protel99Se绘制。 关键词:运动平台;滚珠丝杠;计算;绘图

目录 第一章二维运动平台总体方案设计 (1) 第二章二维运动平台进给伺服系统机械部分设计计算 (2) 2.1 确定系统脉冲当量 (2) 2.2 确定系统切削力 (2) 2.3直线滚动导轨副的计算与选型 (3) 2.4 滚珠丝杠螺母副的计算和选型 (3) 2.5 计算减速比i (6) 2.6步进电动机的计算和选型 (7) 第三章微机数控硬件电路设计 (11) 3.1 MCS—51系列单片机简介 (12) 3.1.1 MCS—51系列指令系统简介 (12) 3.1.2 定时器/计数器 (12) 3.1.3 中断系统 (14) 3.2 存储器扩展电路设计 (13) 3.2.1 程序存储器的扩展 (13) 3.2.2 数据存储器的扩展 (14) 3.2.3 译码电路设计 (16) 3.3 I/O接口电路及辅助电路设计 (18) 3.3.1 8255 通用可编程接口芯片 (18) 3.3.2 键盘显示接口电路 (20) 3.3.3 电机接口及驱动电路 (21) 3.3.4 辅助电路 (23) 参考文献 (24)

机电课程设计XY数控进给工作台设计

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························

二维精密数控工作台设计

目录 1.序论 (1) 1.1设计的目的 (1) 1.2设计的意义 (1) 1.3设计的任务 (1) 2.总体方案设计 (2) 2.1二维数控精密工作台的原理 (2) 2.2设计的整体方案 (3) 2.2.1工作台总体结构的确定 (3) 2.2.2传动方案的确定 (3) 2.2.2.1丝杆螺母副的选用 (3) 2.2.2.2导轨副的选用 (4) 2.2.2.3联轴器的选用 (4) 2.2.2.4伺服电动机的选用 (4) 2.3绘制总体方案图 (4) 3.机械系统的设计计算 (5) 3.1滚珠丝杆选择 (5) 3.1.1滚珠丝杆工作长度计算 (5) 3.1.2计算载荷 (6) 3.2.3额定动载荷计算 (7) 3.1.4稳定性校核 (8) 3.1.5滚珠丝杆副的刚度计算 (9) 3.2滚动直线导轨选择 (9) 3.2.1导轨额定寿命计算 (10) 3.2.2导轨工作载荷计算 (11) 3.3联轴器的选择 (11) 3.3.1联轴器传递功率确定 (12) 3.3.2联轴器的选定 (12) 3.4轴承选择 (13) 3.5步进电机的计算与选型 (14) 3.6系统整体性能计算 (15) 3.6.1步进电机轴上总当量负载转动惯量计算 (15) 3.6.2系统刚度计算 (16) 3.6.3系统固有频率计算 (16) 3.6.4系统死区误差计算 (17) 3.6.5由系统刚度变化引起的定位误差计算 (17) 4工作台整体装配图及零件图 (20) 5总结 (20) 6参考文献

1.序论 1.1设计的目的 “精密机械设计基础”课程设计作为实践环节对于整个课程具有非常重要的意义。在这次课程设计中不仅仅是完成一项指定的任务,更重要的是实际走过一个完整的设计过程。学生在课程设计中定位为设计者,对方案进行筛选论证,考虑结构工艺性和选材。整个设计采用AutoCAD和Solidworks完成,从3D建模到2D 图纸。要求学生至少做出一张可用于加工的图纸,图纸的尺寸标注要合理,要有尺寸公差和行为公差,要正确选择材料,要有技术要求。总之,通过本次课程设计使学生知道,设计过程包括哪些步骤,能够投放生产的加工图纸是什么样子的。其目的是: (1)具体应用、巩固加深和扩大课程及有关先修课程的理论知识、生产知识,了解精密机械设计的一般设计方法和步骤,培养学生的实际设计能力,为以后进行毕业设计打下基础。 (2)掌握正确的设计思想,并通过本次课程设计使同学们掌握仪表的设计思想。 1.2设计的意义 精密机械课程设计是一次比较完整的精密机械设计,它是理论联系实际、培养初步设计能力的重要教学环节。对于学生能力的培养具有重大意义。 1.3设计的任务 设计一个数控X-Y工作台,该工作台可用于铣床上坐标的加工和塑料、铝合金零件的二维曲线加工。其实际结构如下图1.3所示:

X-Y双坐标数控工作台设计

本科毕业设计(论文)通过答辩 目录 绪论 (4) 第一章:总体方案设计 (4) 1.1 设计任务 (4) 1.2 总体方案确定 (6) 第二章:机械系统设计 (6) 2.1 工作台外形尺寸及重量估算 (7) 2.2滚动导轨的参数确定 (8) 2.3 滚珠丝杠的设计计算 (11) 2.4 电机的选用 (14) 2.5 伺服电机惯性负载的计算 (15) 2.6 轴承的选用 (15) 2.7 轴承的类型 (15) 2.8 轴承调隙、配合及润滑 (15) 2.9 滚动轴承的密封装置 (16) 2.10 本章小结 (16) 第三章控制系统硬件设计 (16) 3.1 CPU板 (16) 3.2 驱动系统 (19) 3.3 传感器及软硬件设计 (20) 第四章控制系统软件设计 (25) 4.1 总体方案 (25) 4.2 主流程图 (25) 4.3 INT0中断服务流程图 (26) 4.4 INT1中断服务流程图 (27) 第五章参考文献 (20)

任务书 班级:学号:姓名: 题目:双坐标数控工作台设计(200×200) 时间:2009年11月6日至2009年12月25日共6周 要求:设计一台双坐标数控工作台并开发其控制、驱动系统,工作台行程200×200mm,台面尺寸160×320,俩坐标分辨率分别为δ=0.001mm/step,承受最大轴向载荷Fxmax=600N,Fymax=850N,最大移动速度Vxmax=Vmax=1m/min。(要求采用滚珠丝杠和滚动导轨,必要时增加减速机) 具体任务: 1、确定总体方案,绘制系统组成框图1张(A2); 2、进行必要的匹配计算,选择适当的元器件; 3、机械部分装配图1张(A0); 4、数控系统控制电路设计,绘制电气原理图1张(A1或A0); 5、编写设计说明书1份(不少于8000字)。 班级: 学生: 指导教师:

三维运动模拟平台总体设计

三维运动模拟平台总体设计 为实现对某型光电跟踪器的动态跟踪性能的测试,设计了一种可以实现方位、俯仰和垂直直线运动的模拟运动平台,角位置精度达到15″,线位置精度达到0.01mm。 标签:运动模拟;结构设计;机构设计 1 引言 动态角跟踪精度检测装置由被试系统、多波段点源目标发生器系统(以下简称“目标发生器”)、运动模拟平台及总控制系统四个部分组成,图1为动态角跟踪精度检测装置系统组成原理框图。其中的运动模拟平台可以完成方位、俯仰和垂直直线运动。 2 目标运动平台 目标运动平台包含圆弧导轨副(含驱动传动机构)、目标固定支撑台面(俯仰U型框)、俯仰/升降二维运动机构、平台三维(俯仰、升降及滑动)伺服驱动系统、平台运动控制系统等5部分组成,图2为运动平台组成框图。 导轨为目标平台的方位运动轨迹,围绕着圆弧导轨的圆心转动,形成方位视线角速度变化;目标固定支撑台面负载目标发生器在进行沿圆弧导轨水平运动的同时,通过俯仰和高低二维运动机构带动目标发生器进行自身的位置运动,形成复合俯仰方位视线角速度变化,进而模拟目标在空域范围内的位置信息,以便对被测系统进行测试及仿真。 2.1 运动平台功能 平台本身具备三个运动自由度,目标发生器安放于运动平台的俯仰框上,平台依据操作者规划的运动路径,带动目标模拟系统形成相对被测试系统的方位、俯仰两个自由运动并保证目标光轴实时指向被测系统成像面中心,模拟真实环境下目标的运动特性,以便被测系统进行跟踪,分述如下。 2.1.1 模拟目标的方位运动 整套设备在以GDX塔的转轴中心为圆心的圆弧导轨上运动,实现方位角度变化的模拟,由于被测系统及圆弧导轨都以GDX塔的转轴中心为圆心,可以实现旋转中心重合,所以可以保证目标在导轨上运动时,被测系统光轴可以始终跟随着目标发生器的光轴,且在某一视场可观测到多波段点源目标; 2.1.2 模拟目标的俯仰运动

数控机床工作台设计

目录 一、前言 (3) 二、总体方案的确定 (5) 1、设计参数 (5) 2、初选步进电动机和丝杠 (5) 3、选定工作台尺寸 (6) 4、系统组成框图 (7) 三、机械部分的设计 (8) 1、传动系统等效转动惯量的计算 (8) 2、工作载荷分析与计算 (8) 3、进给工作台工作载荷计算 (9) 4、滚珠丝杠螺母副的选型与校核 (9) 5、导轨的选型和计算 (13) 6、驱动电动机的选用 (13) 四、数控系统的设计 (17) 1、硬件设计 (17) 2、步进电动机开环伺服原理 (18) 3、步进电动机的控制框图 (19) 4、软件程序设计 (20) 五、心得体会 (23) 六、参考书目 (23)

课程设计III 任务书 要求:该工作台可安装在钻、铣床上用于钻孔或铣削加工。设计参数如下:Y方向的脉冲当量为:0.005㎜/STEP;最大钻孔直径10㎜,铣刀直径的D=20; 齿数为4;加工材料为碳钢; 工作台行程范围是:500㎜X450㎜,;最大快速移动速度为:3M/MIN, 具体任务: 1、确定总方案,绘制系统组成图一张(A3) 2、机械部分设计计算,选择适当的元器件; 3、画出X-Y工作台外形图和Y向机械部分装配图一张(A0) 4、设计控制系统硬件电路,画出控制系统硬件电路图一张(A1) 5、编写设计说明书1分,(不少于8000)

前言 设计目的 数控机床课程设计是机电一体化专业教学中的一个重要的实践环节,学生学完技术基础课和专业课,特别是“数控技术及应用”课程后应用的,它是培养学生理论联系实际、解决实际问题能力的重要步骤。本课程设计是以机电一体化的典型课题---数控系统设计方案的拟定为主线,通过对数控系统设计总体方案的拟定、进给伺服系统机械部分设计,计算以及控制系统硬件电路的设计,使学生能够综合应用所学过的机械、电子和微机方面的知识,进行一次机电结合的全方面训练,从而培养学生具有初步设计计算的能力以及分析和处理生产过程中所遇到的问题的能力。 设计要求 课程设计是机床数控系统课程的十分重要实践环节之一。通过课程设计可以初步树立正确的设计思想,了解有关的工业政策,学会运用手册、标准、规范等资料;培养学生分析问题解决问题的实际能力,并在教师的指导下,系统地运用课程和选修课程的知识,独立完成规定的设计任务。 课程设计的内容是改造设备,实现以下几部分内容的设计训练。如精密执行机构(或装置)的设计、计算机I/O接口设计和驱动电路以及数控化电气原理设计等。 说明书的内容应包括:课程设计题目总体方案的确定、系统框图的分析、电气执行元件的选用说明、机械传动设计计算以及机械和电气及其他部分(如环形

XY工作台 课程设计 数控

数控机床课程设计说明书 设计课题:X-Y数控工作台设计 院别: 专业班级: 学号: 姓名: 指导老师:

摘要...................................................................................................................................... I 一前言. (1) 二设计任务 (1) 三设计主要步骤 (2) (一)确定设计总体方案 (2) 1、初拟机械传动部件方案: (2) 2、方案对比分析: (2) 3、最终方案: (3) (二)机械传动部件的计算与选型 (3) 1 导轨上移动部件的重量估算。 (3) 2 计算切削力 (3) 3 滚珠丝杠传动设计计算及校验 (5) 4 步进电机的传动计算及电动机的选用 (10) 5 滑动导轨的设计计算 (16) 6 其余部件的选取 (17) 结论 (20) 致谢 (21) 参考文献 (21)

21世纪以来,人类经济高速发展,人们生活发生了日新月异的变化,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:十字工作台;滚珠丝杠;滚动导轨;步进电机

数控车床工作台二维运动伺服进给系统设计

数控车床工作台二维运动伺服进给系统设计 1 引言 数控机床作为机电一体化的典型产品,在机械制造业中发挥着巨大的作用,很好地解决了现代机械制造中结构复杂、精密、批量小、多变零件的加工问题,且能稳定产品的加工质量,大幅度提高生产效率。 X-Y 数控工作台是许多机电一体化设备的基本部件,如数控车床的纵—横向进刀机构、数控铣床和数控钻床的X-Y 工作台、激光加工设备的工作台、电子元件表面贴装设备等。模块化的X-Y 数控工作台,通常由导轨座、移动滑块、工作、滚珠丝杠螺母副,以及伺服电动机等部件构成。其中伺服电动机做执行元件用来驱动滚珠丝杠,滚珠丝杠螺母带动滑块和工作平台在导轨上运动,完成工作台在X 、Y 方向的直线移动。导轨副、滚珠丝杠螺母副和伺服电动机等均以标准化,由专门厂家生产,设计时只需根据工作载荷选取即可。控制系统根据需要,可以选取用标准的工作控制计算机,也可以设计专用的微机控制系统。 2 设计任务 题目:数控车床工作台二维运动伺服进给系统设计 任务:设计一种供应式数控铣床使用的X-Y 数控工作台,主要参数如下: 1. 立铣刀最大直径的d=15mm ; 2. 立铣刀齿数Z=3; 3. 最大铣削宽度e a =15mm; 4. 最大背吃刀量p a =8mm; 5. 加工材料为碳素钢活有色金属。 6. X 、Y 方向的脉冲当量x y δδ==0.01mm;

7. X 、Z 方向的定位精度均为0.04mm; 8. 重复定位精度为0.02mm; 9. 工作台尺寸 250×250㎜; 10.X 坐标行程 300mm; 11.Y 坐标行程 120mm; 12.工作台空载进给最快移动速度:V xmaxf =V zmaxf =1500mm/min; 13.工作台进给最快移动速度:max max 400mm /min x f z f V V ==; 3 总体方案确定 3.1机械传动部件的选择 3.1.1导轨副的选用 要设计数控车床X-Z 工作台,需要承受的载荷不大,而且脉冲当量小,定位精度不是很高,因此选用直线滑动导轨副,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。 3.1.2丝杠螺母副的选用 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,需要满足0.004mm 冲当量和01.0±mm 的定位精度,滑动丝杠副无能为力,只有选用滚珠丝杆副才能达到要求,滚珠丝杆副的传动精度高、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。 3.1.3伺服电动机的选用 任务书规定的脉冲当量尚未达到0.01mm ,定位精度也未达到微米级,空载最快移动速度也只有因此1500mm/min ,故本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。 3.1.4减速装置的选用 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,需要设置减速装置,且应有消间隙机构。因此决定采用无间隙齿轮传动减速箱。 3.1.5检测装置的选用 选用步进电动机作为伺服电动机后,可选开环控制,也可选闭环控制。任务书所

X-Y数控工作台设计说明书(最终版)

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)

数控十字工作台的设计全套

自考毕业设计 数控十字工作台 1 一. 引言: 二. 设计任务 三. 总体方案确定 四、机械部分设计 1、导轨副的选择 (1)、额定寿命计算 (2)、滚动导轨预紧方式的确定: 2、丝杠螺母副的选用 (1)、计算进给引力m F (2)、计算最大动负载C 及主要尺寸初选 3、滚珠丝杠螺母副的选型: (1)、传动效率计算 (2)、刚度验算 (I )、丝杠的拉伸或压缩变形量1δ (II )、滚珠与螺纹滚道间接触变形2δ (III )支撑滚珠丝杠轴承的轴向接触变形3δ (VI )滚珠丝杠两端推力轴承,不会产生失稳现象不做稳定性校核 4、确定齿轮传动比 5、步进电机的选用 (1)、步进电机力矩计算: (I )空载启动转矩M 起 (II) 快速移动时间所需力矩M 快 (III) 最大切削负载时所需力矩M 切 五、心得体会 六、[参考书目]

自考毕业设计数控十字工作台一.引言: 数控机床课程设计是机电一体化专业教学中的一个重要的实践环节,学生学完技术基础课和专业课,特别是“数控技术及应用”课程后应用的,它是培养学生理论联系实际、解决实际问题能力的重要步骤。本课程设计是以机电一体化的典型课题---数控系统设计方案的拟定为主线,通过对数控系统设计总体方案的拟定、进给伺服系统机械部分设计,计算以及控制系统硬件电路的设计,使学生能够综合应用所学过的机械、电子和微机方面的知识,进行一次机电结合的全方面训练,从而培养学生具有初步设计计算的能力以及分析和处理生产过程中所遇到的问题的能力。 二.设计任务 设计一个数控X-Y工作台。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0.02mm。 设计主要技术要求如下:台面尺寸长×宽=400mm×250mm;工作台行程为:X=300mm,Y=150mm;脉冲当量:X 、Y都是0.01 mm;X /Y最高工作进给速度为300 mm /min;X /Y 最高空载进给速度为700 mm /min;X/Y/Z向切削负载为:2000/2000/1000N(力不用计算);工件最大重量(包括夹头)为:150KG;工作寿命为每天8小时,连续工作5年,250天/年。进给机械系统均采用滚动(珠)丝杠副和滚动(珠)导轨副;所设计的工作台应结构合理、设计参数与上述要求符合;设计装配图应表达正确,完整,技术标注规范、全面; 三. 总体方案确定 X - Y工作台的机电一体化系统可以设计为开环、半闭环和闭环伺服系统三种。开环的伺服系统采用步进电机驱动,系统中不设置传感与检测设备;半闭环的伺服系统中一般采用交流或直流伺服电机驱动,并在电机输出轴端设置传感与检测设备;闭环的伺服系统中也是采用交流或直流伺服电机驱动,但检测与传感设备设置在工作台末端。本文所设计的X - Y 工作台开环伺服系统,通过控制器控制步进电机的驱动,经传动机构带动工作台运动,其总体框图如下: 带动工作台运动,其总体框图如下: 2

通用二维运动平台设计

题目:通用二维运动平台设计学生姓名:X X X 学院:机械学院 班级:机制08-5班 指导教师:XXXX 201X 年 1 月 4 日

摘要 X-Y数控工作台是许多机电一体化设备的基本部件,如数控机床的加工系统、纵横向进给、立体仓库中堆垛机的平面移动系统、平面绘图仪的绘图系统等,尽管结构和功能各不相同,但基本原理相同。机电一体化系统是将机械系统与微电子系统结合而形成的一个有机整体。本文通过对X-Y工作台即能沿着X向、Y向移动的工作台的机械系统、控制系统及接口电路的设计,阐述了机电一体化系统设计对专业教学的意义及技术关键。 本次大四的课程设计,主要设计和研究X-Y工作台及其电气原理图。确定X-Y工作台的传动系统,并且选择了螺旋传动,验算了螺旋传动的刚度、稳定性及寿命等参数;并设计了导轨,据其用途和使用要求,选择了直线滚动导轨副,确定了其类型、转动力矩、转动惯量。控制系统包括了系统电源配置、CPU电路、RAM、ROM扩展,键盘与显示、I/O通道接口、通信接口等。我们利用了8031主控器、6264片外数据存储器、2764片外程序存储器、74LS373地址锁存器、74LS138片选地址译码器及8155、8255可编程I/O扩展等MCS-51单片机设计其硬件电路图。 关键词:滚珠丝杠螺母副;直线滚动导轨副;步进电机;工作台;MCS—51单片机

Abstract: X-Y NC worktable is the integration of mechanical and electrical equipment parts,such as CNC machining system, vertical feed,three-dimensional warehouse stacker plane moving system,graphic plotter plotting system, although the structure and function of each are not identical,but the basic principles are the same.Mechanical and electrical integration system is the mechanical systems and microelectronics systems combine to form an organic whole.This article through to the X-Y table along with X,Y to move to the workbench mechanical system,control system and the design of the interface circuit,elaborated the mechanical and electrical integration system design on specialized teaching significance and key technology. The big four of the curriculum design,the main design and research XY table and electrica schematic diagram . Determination of XY table drive system,and chose the screw drive,check of the spiral transmission rigidity,stability and lifetime parameters;and the design of the guide,according to its purpose and use requirements, select the linear rolling guideway, determine its types,torque,moment of inertia.The control system includes the system power allocation,CPU circuit,RAM,ROM, keyboard and display,I/O channel interface, communication interface etc..We use the 8031 main controller,6264 pieces of data memory,2764 pieces of external program memory,an address latch,74LS373 74LS138 chip select address decoder and a 8155,8255 programmable I/O extension MCS-51 microcontroller design the hardware circuit diagram. Keywords: ball screws; linear rolling guideway; stepping motor; table; MCS-51 single chip microcomputer

立式数控铣床X-Y数控工作台课程设计

课程设计 课程名称:数控技术课程设计 学院:机械学院专业:机械设计制造及其自动化姓名:学号: 年级:任课教师: 2012年 1 月 16 日

课程设计任务书

课程设计(论文)任务书 学生姓名:指导教师: 任务书发出时间2011年12月25日 设计时间2011年12月26日——2012年1月16日 设计(论文)题目数控技术课程设计 设计(论文)内容 ①结合设计任务的要求拟定总体机械和电气控制设计方案。 ②根据拟定的机械设计方案进行二坐标数控工作台的机械结构设计计算和元件的 选用。 ③根据拟定的电气设计方案进行数控系统控制电路的框图设计及驱动控制电路的 计算和元件选用。 ④根据指定要求进行有关软件的流程图设计。 ⑤对指定的软件程序进行编写。 ⑥进行机械结构的工程图和电气原理图的绘制。 ⑦编写设计说明书。 设计(论文)的要求(含说明书页数、图纸份量) ①方案拟定正确。 ②设计计算根据来源可靠,计算数据准确无误。 ③元气件选用正确规范符合国家颁布标准。 ④机械结构图纸绘制视图完整、符合最新国家标准,图面整洁、质量高。 ⑤电气部份图纸要求符合国家标准,图面布局合理、整洁、质量高。 ⑥机械和电气部份图纸总量为 1.5 张“0”号图量,其中含机械装配图1~2张、 电气控制原理框图及计算机I/O接口和驱动控制电路等电气原理图1~2张。 ⑦课程设计说明书应阐述整个设计内容:如课题来源现实意义、总体方案确定、 系统框图分析、电气执行元件的选用说明、机械传动和驱动电路的设计计算以 及机械和电气的其它部分。说明书要突出重点和特色,图文并茂、文字通畅、 计算正确、字迹清晰、内容完整。说明书页数不少于 20 页

二维数控精密工作台测控专业

精密机械与仪器设计 课程设计说明书 二坐标精密工作台 姓名:夏圆杰 学号:310804040323 专业班级:测控08-3 班 指导教师:闫勇刚 河南理工大学测控技术与仪器系 2011.7.3

摘要 数控机床是一种高度自动化的机床,随着社会生产和科学技术的迅速发展,机械产品的性能和质量不断提高,改型频繁。机械加工中,多品种、小批量加工约占80%。这样,对机床不仅要求具有高的精度和生产效率,而且还要具备“柔性”,即灵活通用,能迅速适应加工零件的变更。数控机床较好地解决了形状复杂、精密、小批、多变的零件加工问题,具有适应性强、加工精度高、工质量稳定和生产效率高等优点,是一种灵活而高效的自动化机床。精密数控工作台可广泛应用于激光焊接、层射线扫描、械手检测装置及实用教学领域。随着电子、自动化、计算机和精密测试等技术的发展,数控机床在机械制造业中的地位将更加重要,而X-Y作台是这些设备实现高精密加工的核心部件,对于提高产品的加工质量起着尤为重要作用。 关键字:数控工作台步进电机控制滚珠导轨丝杠

目录 1. 绪论 (4) 1.1. 数控技术发展概况 (5) 1.2. 二维数控精密工作台原理 (7) 1.3. 课程设计的设计要求 (8) 1.4. 本课题设计的背景 (9) 1.5. 本课题设计内容 (10) 1.6. 本课题设计的目的和意义 (11) 1.7. 总体方案设计 (12) 1.7.1.设计任务 (12) 1.7.2.总体方案确定 (13) 2. 机械系统设计 (15) 2.1. 工作台外形尺寸及重量估算 (15) 2.2. 滚动导轨的参数确定 (16) 2.3. 滚珠丝杠的设计计算 (18) 2.4. 步进电机的选用 (22) 2.5. 联轴器的选用 (24) 2.6. 步进电机惯性负载的计算 (25) 2.7. 二维数控精密工作台的误差来源与分析 (28) 3. 结论 (29) 致谢 (31) 参考文献: (32)

X-Y数控工作台设计说明书

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

基于单片机二维数控实验平台设计与实现

优秀设计 基于单片机的二维数控实验台的设计与实现摘要 本设计结合机电一体化课程教学环节需要,设计用单片机作为控制系统的X-Y工作台。通过论述X-Y工作台机械结构设计和控制电路接口设计,阐述了机电一体化设计中的共性和关键技术. 基于单片机二维数控系统是以单片机为主体,二维数控实验平台为核心的系统。主要应用单片机作为控制核心,LED点阵显示芯片与数控系统相结合的系统。充分发挥了单片机的性能。其优点硬件电路简单,软件功能完善,控制系统可靠,性价比较高等特点,具有一定的使用和参考价值。 该系统设计是一个开环控制系统,其结构简单.实现方便而且能够保证一定的精度.降低成本,是控制技术的最简单的应用.它充分的利用了单片机软件硬件功能以实现对机床的控制;使机床的加工范围扩大,精度和可靠性进一步得到提高. 系统设计是利用AT89S51单片机,及27128,6264存储器及8155芯片等硬件组成,在控制系统的硬件上编写一定的程序以实现一定的加工功能.其基本思想是:通过单片机控制使电机运动从而实现工作台的移动。 关键词:X—Y工作台;单片机;机电一体化设计

NC-based single-chip two-dimensional test-bed design and implementation Abstract The combination of mechanical and electrical design aspects of the integration of teaching needs, the design of control systems with single-chip microcomputer as the XY table. XY table through on the design of mechanical structure and control interface circuit design, mechanical-electrical integration on the design of the common and key technologies. Two-dimensional numerical control system based on single-chip based on single-chip microcomputer as the main body, the experimental two-dimensional numerical control system as the core platform. The main application of single-chip microcomputer as control core, LED dot matrix display system chips with a combination of CNC system. Give full play to the single-chip performance. Advantage of simple hardware circuit, software functions, the control system reliable and cost-effective features such as high, with a certain degree of use and reference value. The system design is an open-loop control system, its simple structure, convenient and can realize. Sure. Reduce cost, is the most simple control technology application. It fully utilize the MCU software and hardware function to realize the control of machine tools, Machine processing expanded, accuracy and reliability is further improved. System design is to use 27128,6264,AT89S51 and memory and 8155 chips, hardware composition in the control system of the hardware written procedures to achieve certain processing function. The basic idea is: through the single-chip microcomputer control make motor sports so as to realize the worktable moving. Key words: X-Y table; singlechip; mechatronics design

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