XY工作台说明书
- 格式:doc
- 大小:822.91 KB
- 文档页数:25
Bonding技术人员培训教材第一章:帮定焊接概念与原理一、COB(chip on board)板载芯片技术,是芯片组装的一门技术,它是将芯片直接粘在PCB上用引线键合达到芯片与PCB的电气联接,然后用黑胶包封保护。
主要焊接方式有以下三种:1.热压焊禾U用加热和加压力使金属比与焊区压焊在一起,其原理是通过加热和加压力,使焊区发发生塑性形变同时破坏压焊界面上的氧化层,从而使原子间产生吸引力达到“键合”的目的。
此外两金属不平整加热进可使上下的金属相互镶嵌。
此技术一般用在玻璃板上芯片上,即我们常讲的COG(Chip on Glass)2•超声波楔形焊接它是利用超声波发生器产生的能量,通过换能器在超高频的磁场感应下,迅速伸缩面产生弹性振动,使钢咀相应振动,同时在钢咀上施加一定的压力,于是钢咀在在这两种力的共同作用下,带动铝丝在被焊焊区的金属化层表面迅速摩擦,使铝线和金属化层表面产生塑性变形,这种形变也破坏了金属化层界面的氧化层,使两个纯净的金属面紧密接触,达到原子间的结合,从而形成焊接。
主要焊料为铝丝,焊头一般为楔形。
3.金丝球超声波焊接球焊在引线键合中是最具有代表性的焊接技术,它常用于二、三极管,LED、IC、BGA等CMOS产品的塑封。
它焊点牢固,速度快又无方向性。
它也是超声波焊接,不同的是它使用的是金丝,在焊接前在焊点部们的金丝会烧成一个球状。
二、邦定焊接介绍1•各种不同的叫法:裸片封装、BONDING Chip on Board(COB) 邦定wire bond(W/B)引线键合引线互连邦线打线Die bond(D/B) 2•我司常用的铝线焊接设备。
ASM 公司的:AB500/B AB510 AB520/A AB530 AB509/A AB559/A | 等ITM 综科的:BONDA101A BONDA101B BONDAIOOl]等K&S的:K&S1488等系列帮机近年还有一些其它公司推出了一些帮机设备如:天力精密、翠涛,威尔富等手邦机较好的有台湾的新美化,深圳的友邦等。
机电一体化实验报告一体化系统设计实验报告学院专业班级学号姓名指导教师XX 年1月12日实验一机电一体化系统的组成实验目的:以XY简易数控工作台为例,说明机电一体化系统的基本组成和各模块的特点。
实验设备:1台式PC机一台1标准XY工作台一套1运动控制卡一块1游标卡尺一把实验内容:XY简易数控工作台是一典型的机电一体化系统,是许多数控加工设备和电子加工设备的基本部件,XY数控工作台主要由运动控制卡、DC24V 开关电源、步进电机及其驱动器、XY向运动平台、光栅尺和霍尔限位开关组成,其之间的关系如图1、1所示。
工作原理大致为:运动控制卡接受PC机发出的位置和轨迹指令,进行规划处理(插补运算),转化成步进电机驱动器可以接受的指令格式(速度脉冲和方向信号)发给驱动器,由驱动器进行脉冲环行分配和功率放大从而驱动步进电机,步进电机经过联轴器、滚动丝杠推动工作台按指定的速度和位移运动。
实验步骤:(1)在XY数控工作台系统中分别找到上述各个模块,并指出各模块在机电一体化系统中实现哪一模块的功能。
①运动控制卡:运动控制卡是PCL、CPCL、PXL等总线形成的板卡,通俗地讲我们可以把它看成一个单片机,有自己的算法,可以通过VC、VB、labview. BCB等语言实现其功能,数控系统即通过运动控制卡来实现对机床运动轨迹的控制。
②DC24V开关电源:对供电要求质量比较高的控制设备提供纯净、稳定、没有杂波的直流电源。
③步进电机及其驱动器:步进电机用于驱动数控工作台的X、Y两个方向的移动;步进电机通过驱动器细分,可减小步距角,从而提髙步进电机的精确率,实现脉冲分配和功率驱动放大,此外还可以消除电机的低频振荡、提高电机的输出转矩。
④XY向运动平台:分别传输X、Y两个方向的运动。
⑤光栅尺:光栅尺是一种位移传感器,是利用光栅的光学原理工作的测量反馈装置。
经常应用于数控机床的闭环伺服系统中,可用作直线位移或者角位移的检测。
⑥霍尔限位开关:用于限制工作台的运动超出导轨的有效长度。
数据xy工作台课程设计 一、课程目标 知识目标: 1. 学生能理解数据xy工作台的基本概念,掌握其在数据处理和分析中的应用; 2. 学生能掌握数据xy工作台的操作方法,包括数据的导入、处理和可视化; 3. 学生能运用数据xy工作台进行简单数据分析,并得出有效结论。 技能目标: 1. 学生能独立使用数据xy工作台进行数据操作,提高数据处理能力; 2. 学生能通过数据xy工作台进行探索性数据分析,培养数据分析思维; 3. 学生能在团队协作中,运用数据xy工作台共同完成数据分析项目,提高沟通与协作能力。 情感态度价值观目标: 1. 学生能认识到数据xy工作台在现实生活中的重要性,激发学习兴趣; 2. 学生在学习过程中,培养严谨、客观的科学态度,树立数据驱动决策的意识; 3. 学生通过数据分析,增强对社会现象和问题的关注,提高社会责任感。 课程性质:本课程为实践性课程,以学生动手操作为主,结合理论知识,培养学生的数据素养。 学生特点:学生具备一定的计算机操作基础,对数据分析有初步了解,但对数据xy工作台的使用尚属首次接触。 教学要求:教师应注重理论与实践相结合,关注学生个体差异,提供个性化指导,确保学生在课程学习中达到预期目标。同时,注重培养学生的团队协作能力和实际问题解决能力。通过课程学习,使学生能够将所学知识应用于实际生活和工作中。 二、教学内容 本课程教学内容主要包括以下三个方面: 1. 数据xy工作台基础知识: - 数据xy工作台的定义及作用; - 数据xy工作台的基本操作界面及功能模块介绍; - 数据导入、导出与格式转换。 2. 数据处理与可视化: - 数据清洗、筛选与排序; - 数据聚合、分组与统计; - 常用数据可视化方法及操作。 3. 数据分析与应用: - 探索性数据分析的基本方法; - 基本统计分析及图表制作; - 实际案例分析与讨论。 教学内容安排与进度: 第一周:数据xy工作台基础知识学习,熟悉操作界面及功能模块; 第二周:数据处理与可视化方法学习,掌握基本操作; 第三周:探索性数据分析方法学习,结合实际案例进行操作练习; 第四周:团队协作完成数据分析项目,展示与交流。 教材章节及内容: 第一章:数据xy工作台概述; 第二章:数据处理与可视化; 第三章:数据分析与应用。 教学内容科学性和系统性:本课程教学内容以课本为基础,结合实际案例,注重理论与实践相结合,旨在培养学生的数据素养和实际问题解决能力。在教学过程中,教师将根据学生的掌握情况适当调整进度,确保学生能够扎实掌握所学内容。 三、教学方法 为了提高教学效果,激发学生的学习兴趣和主动性,本课程将采用以下多样化的教学方法: 1. 讲授法:教师通过讲解数据xy工作台的基本概念、操作方法和数据分析技巧,为学生奠定扎实的理论基础。讲授过程中,注重与实际案例结合,使理论更具说服力。 2. 讨论法:在课程中,针对具体案例和问题,组织学生进行分组讨论。鼓励学生发表自己的观点,培养学生的批判性思维和团队协作能力。 3. 案例分析法:选择具有代表性的实际案例,引导学生运用数据xy工作台进行分析,培养学生的问题解决能力和实际操作技能。 4. 实验法:设置实验课程,让学生在操作数据xy工作台的过程中,亲自动手实践,提高数据处理、分析和可视化的能力。 5. 互动式教学:教师与学生之间、学生与学生之间开展互动提问、解答、分享经验等活动,激发学生的学习兴趣,提高课堂氛围。 6. 任务驱动法:根据课程进度,布置相应的实践任务,要求学生在规定时间内独立或团队完成。通过任务驱动,促使学生主动探索、深入学习。 7. 展示与评价:组织学生进行课程项目展示,鼓励学生互相评价,提高学生的表达能力和审美观念。 教学方法运用策略: 1. 根据课程内容和学生的实际需求,灵活运用多种教学方法,提高教学效果; 2. 注重理论与实践相结合,确保学生在掌握理论知识的基础上,能够熟练运用到实际操作中; 3. 关注学生的个体差异,因材施教,提供个性化的指导; 4. 创设轻松愉快的学习氛围,鼓励学生积极参与课堂活动,提高学生的学习兴趣和主动性。 四、教学评估 为确保教学目标的实现,全面反映学生的学习成果,本课程设计以下评估方式: 1. 平时表现评估: - 课堂参与度:评估学生在课堂讨论、提问、互动等活动中的积极性; - 小组合作:评估学生在团队协作中的贡献和沟通能力; - 课堂笔记:评估学生对课程内容的理解和记录能力。 2. 作业评估: - 定期布置与课程内容相关的作业,包括数据xy工作台的操作练习、案例分析等; - 评估学生作业的完成质量,关注数据处理、分析、可视化等方面的掌握情况; - 提供反馈意见,指导学生改进学习方法,提高作业质量。 3. 考试评估: - 期中、期末考试:采用闭卷形式,全面考察学生对课程知识点的掌握程度; - 实践操作考试:设置实际操作题目,评估学生在数据xy工作台上的操作技能和分析能力; - 考试内容与课本知识紧密结合,注重考察学生的实际应用能力。 4. 项目展示评估: - 组织课程项目展示,评估学生在项目过程中的综合运用能力; - 邀请其他学生和教师参与评价,提供多角度、客观公正的反馈; - 评估学生展示过程中的表达、分析和解决问题的能力。 教学评估原则: 1. 客观公正:确保评估标准统一,评估结果客观、公正; 2. 全面反映:通过多种评估方式,全面反映学生在知识、技能、情感态度价值观等方面的学习成果; 3. 过程与结果并重:关注学生在学习过程中的表现,同时注重期末考试等结果性评估; 4. 反馈与指导:及时提供评估反馈,帮助学生找到不足,指导学生改进学习方法,提高学习效果。 五、教学安排 为确保教学任务的顺利完成,结合学生的实际情况和需要,本课程的教学安排如下: 1. 教学进度: - 课程共分为四个教学周,每周安排一次理论课和一次实验课; - 理论课与实验课交替进行,以利于学生及时将所学理论知识应用于实践操作; - 每周布置一次课后作业,巩固所学知识,提高学生的实际操作能力。 2. 教学时间: - 理论课:每周一上午8:00-10:00; - 实验课:每周三下午2:00-4:00; - 课后作业:学生自行安排时间完成,教师提供在线辅导。 3. 教学地点: - 理论课:教学楼101教室; - 实验课:计算机实验室。 4. 教学安排考虑因素: - 学生的作息时间:教学时间安排在学生精力充沛的时段,以提高学习效果; - 学生的兴趣爱好:结合学生兴趣,设计相关案例和项目,激发学生学习兴趣; - 学生实际情况:在教学过程中,关注学生的个体差异,适当调整教学进度和难度。 5. 教学补充活动: - 组织课外学术讲座,邀请行业专家分享经验,拓宽学生视野; - 开展课程相关竞赛,鼓励学生积极参与,提高实践操作能力; - 建立学习交流群,方便学生随时提问、讨论,形成良好的学习氛围。
【关键字】设计课程设计任务书题目:数控工作台设计时间:2012年11月19日-2012年12月29日,共六周要求: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:X方向的脉冲当量为:0.01㎜/step;最大钻孔直径15㎜,铣刀直径的d=32mm;齿数为4;加工材料为碳钢;工作台行程范围是:400㎜X320㎜,;最大快速移动速度为:3m/min,具体任务:1、确定总体方案,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X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)班级:学生:指导老师:2012年11月目录1前言 (4)2、课程设计的目的、意义及要求 (5)3课程设计的内容.....................................................................、7 4数控系统总体方案的确定 (8)5机械部分的设计 (9)6滚珠丝杠螺母副的选型和校核 (10)7导轨的选型和计算 (12)8 驱动电机的选用 (13)9 数控系统的设计 (16)10 心得体会 (24)11 参考书籍 (26)设计目的数控技术是数字程序控制数控机械实现自动工作的技术。
它广泛用于机械制造和自动化领域,较好地解决多品种、小批量和复杂零件加工以及生产过程自动化问题。
随着科技的迅猛发展,自动控制技术已广泛地应用于数控机床、机器人以及各类机电一体化设备上。
同时,社会经济的飞速发展,对数控装置和数控机械要求在理论和应用方面有迅速的发展和提高。
数控加工和编程毕业设计是数控专业教学体系中构成数控加工技术专业知识及专业技能的重要组成部分,我们学会了对相关学科中的基本理论、基本知识进行综合运用,同时使对本专业有较完整的、系统的认识,从而达到巩固、扩大、深化所学知识的目的,培养和提高了综合分析问题和解决问题的能力,以及培养了科学的研究和创造能力。
A F F R I电动硬度计通用操作手册m r s,M R S A操作说明书AFFRI电动硬度计通用操作手册说明:对于MRS型硬度计,只有两个(左右各一)开始按钮,为压头向下移动及开始测量按钮。
对于MRSA型硬度计,共有四个按钮,其中上部两个为向上移动按钮,下部为向下移动及测量按钮。
. 硬度测试操作1.1 手动操作见图例,022.03.0011.2 机器设计中包含的安全措施能够消除危险,但无法消除因为错误操作而带来的危险。
1.3 能够产生危险的原因有:使用机器的方式或者使用某些附件。
1.4 工作环境温度工作环境温度不能低于10℃及高于35℃。
1.5 禁止使用的情况当测试条件与硬度标准(见第28节)不符,禁止使用机器进行硬度测试工作,特别是易碎的材料如玻璃或者陶瓷,在施加测力时会破碎。
不要使用机器作为压合装置来尝试将分离的部件压合到一起。
1.6 意外情况出现意外情况是—当工件因为装夹原因而脱离或者其他一些情况虽然对操作者没有危险但对机器及附件产生破坏的时候,可使用紧急停止开关。
当按下紧急停止开关时,机器马上停止运行,而开关复位后,机器从新开始运行。
2. 使用前准备工作当电源线连接到220V单相插座上。
2.1 电源仪器使用220V交流电,并接地措施。
为保证仪器正常使用,仪器必须接地。
如需要更换电源线,必须保证是用同样规格新电源线。
2.2 仪器开机接通相应的电源开关,当屏幕上出现软件内容时,可进入软件操作。
3 仪器开机参考图3,接通位于仪器后面的开关10A。
同时紧急停止开关9处于释放状态,镜头臂12处于非工作位置。
按下仪器面板1上的ON键。
4 测试工件固定旋转手轮5,将硬度块13放在合适的位置。
将电源线插到插座10 B,按下开关10A,见图10。
确保紧急停止开关9处于释放状态,镜头臂12处于非工作位置。
按下仪器面板1上的ON键。
在仪器自检之后,就可以使用了。
5 控制面板操作1 仪器开机在仪器通电之后,按面板上的ON键开机。
数控车床XY轴⼯作台和⾃动控制系统设计(此⽂档为word格式,下载后您可任意编辑修改!)⽬录第⼀章前⾔ (3)第⼆章课程设计的⽬的、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)第三章课程设计的内容 (5)第⼀节课程设计题⽬ (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 (8)第⼀节确定系统脉冲当量 (8)第⼆节⼯作台外形尺⼨及重量初步估算 (8)第三节滚动导轨副的计算、选择 (9)第四节滚珠丝杠计算、选择 (10)第五节齿轮计算、设计 (13)第六节步进电机惯性负载的计算 (14)第七节步进电机的计算选择 (15)第六章机床数控系统硬件电路设计 (18)第⼀节设计内容 (18)第⼆节设计步骤 (18)第三节机床数控系统硬件电路设计 (23)第七章系统控制软件设计 (24)第⼋章致谢 (27)第九章参考⽂献 (28)第⼀章前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。
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程⼯业的渗透,从⽽使机械⼯业的技术结构、产品、功能与构成、⽣产⽅式及管理体系发⽣了巨⼤的变化,⼯业⽣产已由“机械电⽓化”迈出了“机电⼀体化”时代的发展阶段。
机电⼀体化是指从系统的观点出发,综合运⽤机械技术、微电⼦技术、⾃动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电⼒电⼦技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术,根据系统功能⽬标和优化组织⽬标,合理配置与布局各功能单元,在多功能、⾼质量、⾼可靠性、低能耗的意义上实现特定功能的价值,并使整个系统最优化的系统⼯程技术。
由此⽽产⽣的功能系统则成为⼀个机电⼀体化系统或机电⼀体化产品。
⼀个较完整的机电⼀体化系统应该包括以下⼏个要素: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。
a.FANUC 系统相关分类故障现象处理方法参数调整1.XY 参考点有误差2.限位有误差3.夹钳检测问题1.修改宏变量#530,#531,参数No.1250,16507,16510,16513。
(Y 参考点与夹钳保护有关!)2.检查设置参数No.1320,1321。
3.Y 方向修改宏变量#533,X 方向误差与参数No.16533有关。
详细参数含义可查阅《MT_MTE_DMT-F 电气使用说明书》和《FANUC 参数手册》。
精度超差1.先排除工作台高低不平,联轴节松动,模位不正等机械类问题。
2.游标卡尺测量孔距,按照七级分速参数表,适当调整对应步距的加速时间和提前冲压等。
旋转工位切边不直有锯齿1.先检查旋转工位精度,确保机械传动可靠。
2.根据实际情况微调参数No.16430(T1),16431(T17)。
智能夹钳销进出不顺畅问题1.清理定位销和反光板上灰尘及油污。
2.注意夹钳检测精度,必要时更换检测开关或反光板。
3.夹钳偏置参数No.16533。
4.宏变量#910,#940,#945,#946,#947。
滚筋速度慢 1.滚筋速度受制于板材的材质、厚度、成型高度,与夹钳之间的平面距离等因素,速度过快会导致零件精度较差,甚至板材变形或夹钳脱料。
2.在滚筋效果满足用户要求的前提下,调试时需尽量提高插补送料速度,并培训操作人员如何修改。
冲床电气常见故障处理方法分类故障现象处理方法冲网孔或者长时间加工时X/Y轴电机过热报警1.要求用户编程时X/Y方向运动合理分配。
因为长时间始终沿某方向运动过多,会导致该电机温度高,参见自动编程部分关于模具路径优化的说明。
2.查看客户程序,如某个步距基本固定长期使用的话,可适当增大对应的加速时间以降低峰值电流。
V轴电机声音异常1.在伺服调整界面,适当降低速度环增益。
2.观察冲压过程中编码器是否存在明显晃动。
3.必要时联系江苏金方圆售后服务人员到现场解决。
冲头不在上死点此项不属于机床故障!对于电伺服冲床的V轴,应用FANUC系统RAM轴功能由CNC控制,与应用BECKHOFF系统NC轴由PLC控制的运行模式不同,在加工过程中复位中断,或突然停电而导致冲头停在任意位置,在JOG方式或有报警的时候,冲头不会自动返回上死点。
数控xy工作台课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解数控xy工作台的基本结构及其功能,掌握相关术语和概念。
2. 学生能描述数控xy工作台的运动原理和控制系统的工作方式。
3. 学生能解释数控编程中的基本指令,并运用这些指令进行简单图形的编程。
技能目标:1. 学生能够操作数控xy工作台,进行基本的定位和移动。
2. 学生能够运用数控编程软件,编写简单的数控加工程序。
3. 学生能够根据设计要求,制定简单的数控加工工艺。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对数控技术的兴趣,激发其探索精神和创新意识。
2. 培养学生团队合作意识,提高沟通协调能力。
3. 增强学生的安全意识,使其养成良好的操作习惯。
课程性质:本课程为实践性较强的课程,旨在通过理论教学与实践操作相结合,帮助学生掌握数控xy工作台的基本知识和操作技能。
学生特点:学生具备一定的机械基础知识,但对数控技术了解有限,动手能力有待提高。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,强调实践操作,培养学生的实际操作能力和解决问题的能力。
通过分解课程目标为具体的学习成果,使学生在学习过程中能够明确任务,有针对性地提高自身能力。
二、教学内容1. 数控xy工作台结构原理- 介绍数控xy工作台的基本组成,包括硬件和软件部分。
- 深入解析工作台的运动结构,如导轨、丝杠、电机等。
- 指导学生了解并区分不同类型的数控系统。
2. 数控编程基础- 概述数控编程的基本概念,如程序段、指令、坐标系等。
- 教授常用编程指令,如G代码、M代码及其功能。
- 结合实例,指导学生进行简单图形的编程。
3. 数控加工工艺- 介绍数控加工工艺的基本原则和流程。
- 分析不同材料、刀具对加工工艺的影响。
- 指导学生根据设计要求制定加工工艺。
4. 数控xy工作台操作- 详解数控xy工作台的操作步骤和安全注意事项。
- 演示基本操作,如手动、自动运行,程序输入等。
- 安排学生进行实操练习,提高操作熟练度。
1 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
Abstract Now the world electronic technology rapidly expand, the microprocessor, the microcomputer obtain the widespread application in various area of technology, to various domains technology development enormous promotion effect. A perfect integration of machinery system, should contain the following several base elements: Basic machine, power and actuation part, implementing agency, sensing measurement component, control and information processing part. The integration of machinery is the system technology, the computer and the information processing and management technology, the automatic control technology, the examination sensing technology, the servo drive technology and the mechanical skill and so on multi-disciplinary area of technology synthesis overlapping technology-intensive systems engineering. New generation's CNC system this kind of model integration of machinery product toward the high performance, the intellectualization, the systematization as well as the featherweight, the microminiaturized direction develops. key words: Integration of machinery foundation basic component elements characteristic trend of development. 2
目录 第一章 课程设计的内容和要求 ……………………………………… 3 第二章 系统的总体方案设计 ………………………………………… 4 第三章 机械部分设计 …………………………………………… 5 3.1 脉冲当量和传动比的确定 …………………………………… 5 3.2工作台外形尺寸及重量初步估算………………………………… 5 3.3 传动系统等效转矩惯量计算…………………………………… 6 3.4 工作载荷分析及计算…………………………………………… 6 3.5 滚珠丝杠螺母副的选型和校核………………………………… 8 3.6 导轨的选型和计算……………………………………………… 11 3.7 驱动电机的选择………………………………………………… 11 第四章 数控系统设计………………………………………………… 15 4.1 控制系统硬件的基本组成………………………………… 15 4.2 接口程序初始化及步进电机控制程序………………………… 17 4.3 直线圆弧插补程序设计………………………………………… 19 参考文献 ………………………………………………………………… 25 3
第一章 课程设计的内容和要求 1.1 课程设计的内容 任务是: 设计一个数控X-Y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。具体参数如下: 最大铣刀直径mm 最大铣削宽度 最大铣削深度 加工材料 工作台加工范围(mm) 最大移动速度
24 mm 8mm 5mm 碳钢 X=300 Y=250 3 m/min
设计内容包括: 1.1.1数控装置总体方案的确定 (1) 确定系统组成方案(组成框图、功能、机械传动系统简图、主要的设计参数,及方案分析、比较、说明)。 1.1.2机械部分的设计 (1) 确定脉冲当量; (2) 机械部件的总体尺寸及重量、转动惯量的初步估算; (3) 传动元件及导向元件的设计,计算和选用; (4) 伺服电机计算、选用; (5) 绘制机械结构装配图; 1.1.3数控系统的设计 (1)确定数控系统装置方案(组成框图、功能、主要的设计参数,及方案分析、比较、说明)。 (2) 电气控制原理图设计(CPU、存储器、I/O接口电路及伺服驱动电路) (3) 系统控制软件的结构设计(控制流程图)和部分功能控制软件设计(汇编程序及流程图)。 1.2 课程设计的要求 1.2.1图纸要求 (1)机械结构装配图,A0图纸一张。要求视图基本完整、符合要求。其中至少有一个坐标轴的完整剖视图。 (2)数控系统框图(附在说明书上)。 (3)数控电器图,A1图纸一张。 (4)软件框图(可附在说明书上)。 1.2.2编写设计说明书要求 说明书应当叙述整个设计的内容,包括总体方案的确定、系统框图的分析、机械传动设计计算、电气部分的设计说明,选用元件及其具体参数的说明、软件设计及其说明等,说明书不少于8000字
eapa 4 第二章 系统的总体方案确定 数控系统总体方案设计的内容包括:系统运动方式的确定,执行机构及传动方案的确定,伺服电机类型及调速方案确定,计算机控制系统的选择。进行方案的分析、比较和论证。 2.1系统运动方式的确定 该系统要求工作台沿各坐标轴的运动有精确的运动关系因此采用连续控制方式。 2.2伺服系统的选择 开环伺服系统在负载不大时多采用功率步进电机作为伺服电机.开环控制系统由于没有检测反馈部件,因而不能纠正系统的传动误差。但开环系统结构简单,调整维修容易,在速度和精度要求不太高的场合得到广泛应用。考虑到运动精度要求不高,为简化结构,降低成本,宜采用步进电机开环伺服系统驱动。 2.3计算机系统的选择 采用MCS-51系列中的8031单片机扩展控制系统。MCS-51单片机的主要特点是集成度高,可靠性好,功能强,速度快,性价比高。控制系统由微机部分、键盘及显示器、I/O接口及光电隔离电路、步进功率放大电路等组成。系统的工作程序和控制命令通过键盘操作实现。显示器采用数码管显示加工数据和工作状态等信息。 2.4 X—Y工作台的传动方式 为保证一定的传动精度和平稳性以及结构的紧凑,采用滚珠丝杠螺母传动副。为提高传动刚度和消除间隙,采用有预加载荷的结构。 由于工作台的运动部件重量和工作载荷不大,故选用滚动直线导轨副,从而减小工作台的摩擦系数,提高运动平稳性。 为了减少了零件的数目和中间环节的影响,精度高,效率高,电动机通过联轴器直接与滚珠丝杠相连。但此种连接对安装、加工的要求较高,选用挠性联轴器,如膜片联轴器,电动机的额定转矩较大,等效转动惯量亦大,对系统的稳定性和快速性将产生不利影响。
系统总体框图如下:
微型
机
光电隔离
光电隔离
功率放大
功率放大
步进电机
步进电机
联轴器联轴器
X向工作台
Y向工作台 5
第三章 机械部分设计 机械部分设计内容包括:确定系统脉冲当量,机械部件的总体尺寸、质量、运动部件惯性的计算,选择步进电机,传动及导向元件的设计、计算与选择,绘制机械部分装配图等。 3.1脉冲当量和传动比的确定 脉冲当量δp是一个进给指令时工作台的位移量,应小于等于工作台的位置精度,由于定位精度为±0.01mm因此选择脉冲当量为0.01mm。
根据脉冲当量和系统总体方案,传动比为1,直接用联轴器将电机和丝杠直接连接,有利于简
化结构,提高精度。初选导程 0L=5mm 滚珠丝杠,电动机步距角 b=0.75°。 传动比计算公式
101.0360575.03600pbLi
暂选130BF001型的步进电动机。其具体参数如下: 型号 步距角 相数 电压(V) 相电流(A) 最大静转矩(N.M) 空载启动频率(ZH) 空载运行频率(ZH) 转动惯量 分配方式 重量(Kg)
130BF001 0.75/1.5° 5 80/12 10 9.31 3000 16000 4.7 五相十拍 9.2 3.2工作台外形尺寸及重量初步估算 根据给定的有效行程,画出工作台简图,估算X向和Y向工作台承载重量WX和WY。 设计工作台简图如下:
X向拖板(上拖板)尺寸为: 长*宽*高=320*270*40 重量:按重量=体积*材料比重估算为: xW= 23108.71040270320N=270N
2cmKg