機電一體化系統(tǒng)綜合課程設計_X一Y數(shù)控工作臺設計說明書
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一、總體方案設計
1.1 設計任務
設計一個數(shù)控X-Y工作臺及其控制系統(tǒng)。該工作臺可用于銑床上坐標孔的加工和臘摸、塑料、鋁合金零件的二維曲線加工，重復定位精度為±0.01mm，定位精度為0.025mm。
設計參數(shù)如下：負載重量60kg；臺面尺寸750mm×500mm；進給力=700N；工作臺加工范圍X=700mm，Y=600mm；工作臺最大快移速度為1.2m/min。
1.2 總體方案確定
（1）系統(tǒng)的運動方式與伺服系統(tǒng)
由于工件在移動的過程中沒有進行切削，故應用點位控制系統(tǒng)。定位方式采用增量坐標控制。為了簡化結(jié)構，降低成本，采用步進電機開環(huán)伺服系統(tǒng)驅(qū)動X-Y工作臺。
（2）計算機系統(tǒng)
本設計采用了與MCS-51系列兼容的AT89S51單片機控制系統(tǒng)。它的主要特點是集成度高，可靠性好，功能強，速度快，有較高的性價比。
控制系統(tǒng)由微機部分、鍵盤、LED、I/O接口、光電偶合電路、步進電機、電磁鐵功率放大器電路等組成。系統(tǒng)的加工程序和控制命令通過鍵盤操作實現(xiàn)。LED顯示數(shù)控工作臺的狀態(tài)。
（3）X-Y工作臺的傳動方式
為保證一定的傳動精度和平穩(wěn)性，又要求結(jié)構緊湊，所以選用絲杠螺母傳動副。為提高傳動剛度和消除間隙，采用預加負荷的結(jié)構。
由于工作臺的運動載荷不大，因此采用有預加載荷的雙V形滾珠導軌。采用滾珠導軌可減少兩個相對運動面的動、靜摩擦系數(shù)之差，從而提高運動平穩(wěn)性，減小振動。
考慮電機步距角和絲桿導程只能按標準選取，為達到分辨率的要求，需采用齒輪降速傳動。
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