1.方案论证----------------------2天
2.机械部分设计------------------5天
3.电气部分设计------------------3天
4.软件设计----------------------2天
5.编写说明书--------------------2天
6.准备答辩及答辩----------------1天
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:
系统分辨率为0.01mm,最大铣刀直径Φ= 16 mm, 最大铣削宽度ae = 5 mm, 最大铣削深度ap,= 2 mm,加工材料为碳钢,工作台加工范围 200 mm×150 mm,最大移动速度为3m/min,制系统为单片机控制系统。
设计的内容包括:
1.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、主要设计参数,及方案分析、比较、说明)。
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、质量、转动惯量的估算;3)传动部件、导向部件的设计、计算和选用;4)步进电动机计算、选用;5)绘制机械结构装配图。
3.数控系统的设计
1)确定数控装置方案(组成框图、功能、主要设计参数,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)。
4.编写设计说明书
.总体方案的确定
1.1设计参数
系统分辨率为0.01mm,其它设计参数如下表。
设计分组
最大铣刀直径
最大铣削宽度ae
最大铣削深度ap
加工材料
工作台加工范围(mm)
最大移动速度
4
16mm
5mm
2mm
碳钢
X=200,y=150
3m/min
工作台草图
1.2初选步进电动机和丝杠
当传动比i=1时,可用联轴器直接将电机与丝杠连接,这种结构有利于简化结构,提高精度。由 i= (公式2-1) ①,θb为步进电机步距角Lo为滚珠丝杠导程、 为系统脉冲当量。
选电动机型号为55BF009,其步矩角 =
选丝杠规格为2004-3(FYND) 其导程为4mm,
由传动比公式 得
故可用联轴器将电机与丝杠直接连接。
预选由广州菱科自动化设备有限公司生产的LK13系列刚性联轴器(www.gzlink.com)。
1.3初定工作台尺寸
查《机电一体化设计手册》,根据(GB/T 158-1996)选工作台T型槽尺寸如下:
深度H=15mm
槽低宽度B=12mm
槽宽A=6mm
C=6mm
槽数=5,间隔=40mm

