数控十字工作台ggdd

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1、课程设计计设计题目目：课程名称称：学院：专专业：姓名：*学号：*年级：任任课教师师：20133年12月30日贵州大学学本科课课程设计计诚信责任任书本人郑重重声明：本人所所呈交的的课程论论文（设设计），是是在导师师的指导导下独立立进行研研究所完完成。课课程论文文（设计计）中凡凡引用他他人已经经发表或或未发表表的成果果、数据据、观点点等，均均已明确确注明出出处。特此声明明。论文（设设计）作作者签名名：日期：贵州大学学本科课课程设计计任务书书学生信息学号*学院机械学院院班级姓名*专业机械设计计制造及及其自动动化机自1003教师信息姓名蔡家斌职称副教授学历硕士教师信息姓名杨绿职称讲师学历博士任务书发出

2、时间间20133年12月9日设计题目目数控十字字工作台台机电系系统设计计论文（设设计）起起止时间间20133年12月16日220144年1月3日共需周数3主要内容容: 进行数控控十字工工作台的的机电系系统设计计 结合设计计任务的的要求拟拟定总体体机械和和电气控控制系统统方案。 根据拟定定的机械械系统方方案进行行数控十十字工作作台的机机械结构构方案设设计。 根据拟定定的电气气设计方方案进行行电气控控制系统统设计及及相关元元器件选选用。 完成工作作台机械械结构的的结构简简图和相相关电气气原理图图的绘制制，并绘绘制必要要的控制制程序流流程图。 编写设计计说明书书。主要要求求: 方案拟定定正确，设设计

3、计算算根据来来源可靠靠，计算算数据准准确无误误。 元气件选选用正确确规范符符合国家家颁布标标准。 相关电气气图纸的的绘制要要求视图图完整、符符合最新新国家标标准，图图面整洁洁、质量量高。 所有图纸纸中必须须含工作作台机械械结构简简图1张、电电气控制制原理框框图、相相关控制制电路、程程序流程程图等电电气原理理图12张。 课程设计计说明书书应阐述述整个设设计内容容：如课课题来源源现实意意义、总总体方案案确定、系系统框图图分析、电电气元件件选用说说明、以以及机械械和电气气的其它它部分。说说明书要要突出重重点，图图文并茂茂、文字字通畅、计计算正确确、字迹迹清晰、内内容完整整。说明明书页数数不少于于 2

4、00 页。预期目标标:完成符合合任务书书要求的的数控十十字工作作台的机机电系统统设计，包包括机械械结构方方案设计计、控制制系统设设计及程程序流程程图设计计等。完完成机械械结构简简图设计计、电气气控制原原理图设设计、相相关程序序流程图图设计。撰撰写不低低于200页左右右设计论论文，并并附录相相关资料料及设计计图纸。计划进程程:序号计划时间进程112.212.4课题调研及资料收集，研究问题及提出初步总体方案212.512.7总体方案论证及确定312.812.12机械部分方案论证确定及计算412.1312.16电气部分方案论证确定及设计512.16撰写论文及绘制相关图纸主要参考考文献:1李李斌. 数

5、控技技术MM.华华中科技技大学出出版社，2013.12尹尹志强.机电一一体化系系统设计计课程设设计指导导书，220077.73 张毅刚刚. 单片片机原理理及应用用M. 北北京：高高等教育育出版社社，20004.14 机电一一体化技技术手册册编委会会. 机电电一体化化技术手手册MM. 北京：机械工工业出版版社，119999.95 陆昆，奚奚大顺，李李之权等等. 电子子设计技技术MM. 北京：电子科科技大学学出版社社，19998.10目 录 摘要I第一章前前言21.1数数控技术术与数控控机床概概述21.2数数控十字字工作台台概述及及应用22第二章总总体方案案的确定定32.1总总体方案案的确定定32

6、.1.1机械械系统传传动部件件的选择择32.1.2电气气控制系系统的设设计4第三章机机械部分分各部件件的设计计53.1滚滚珠丝杠杠副的选选择53.2支支承方式式的选择择63.3导导轨副的的选择773.4步步进电机机的选择择83.5联联轴器的的设计993.6滚滚珠丝杠杠副的预预紧1003.7进进给传动动系统的的误差分分析1113.8机机械机构构部分总总体装配配图111第四章控控制系统统部分的的设计1134.1控控制系统统硬件的的基本组组成1334.2控控制卡的的选择1134.3驱驱动器的的选择1164.3.1驱动动器的功功能及使使用1774.3.2驱动动器的输输入输出出信号1184.4电电气接线

7、线图199第五章零零件加工工程序221第六章总总结233参考文献献23致谢244 贵州大学本科课程设计论文 第 页数控十字字工作台台机电系系统设计计摘要数控十字字工作台台是一种种加工用用途广泛泛的机床床工作台台，本次次设计的的数控十十字工作作台，主主要用于于经济型型数控铣铣床，其其精度要要求不高高，工作作量要求求不大。该该设计包包括机械械系统部分分的设计计和电气气控制部部分的设设计。其其中机械械传动部部分的设设计又包包括机械械本体、动动力与驱驱动部分分、执行行机构的的设计，主主要涉及及导轨副副的选择择、滚珠珠丝杠的的设计以及及步进电电动机的的选型。而而电气控控制部分分的设计计包括控控制系统统的

8、硬件件和软件件两部分分的设计计，硬件件部分主主要有环环分电路路、功率率驱动电电路和电电流控制制电路的的设计，以以及控制制卡的选选用，软软件部分分主要是是控制卡卡控制程程序的编编写。这这是一个个典型的的机电一一体化系系统的设设计。关键词：精度、工工作台、滚滚珠丝杠杠、步进进电机、控控制系统统。- 30 -第一章 前言1.1 数控技术术与数控控机床概概述随着计算算机技术术、微电电子技术术、现代代控制技技术、传传感与检检测技术术、制造造技术等等多学科科领域的的发展，数数控技术术已经成成为现代代制造系系统中不不可或缺缺的基础础技术，数数控技术术和数控控机床的的应用在在制造业业中日益益普及，已已成为机机

9、电一体体化高新新制造技技术的基基础和重重要组成成部分。数控机床床是指应应用数控控技术对对加工过过程进行行控制的的机床，它它具有加加工柔性性好、加工精精度高、生产率率高、自自动化程程度高、劳劳动力要要求低等等多种优优点，有有利于生生产管理理的现代代化以及及经济效效益的提提高。数数控机床床是一种种高度机机电一体体化的产产品，适适用于加加工多品品种小批批量零件件、结构构较复杂杂、精度度要求较较高的零零件。一一个国家家工业化化发展的的程度，很很大程度度在于数数控机床床的应用用上。1.2 数控十字字工作台台概述及及应用数控十字字工作台台是数控控机床上上的一个个重要组组成部分分，它的的发展与与机床一一样有

10、着着重要的的意义，它它是许多多机电一一体化设设备的基基本部件件，如数数控车床床的横向向和纵向向机构，数数控钻铣铣床的XXY工作作台，激激光加工工设备的的工作台台等等，随随着数控控十字工工作台的的多样化化、自动动化已经经灵活化化等，它它能加工工出许多多复杂多多样的零零件，能能够满足足更高的的精度要要求，对对数控十十字工作作台的研研究能够够进一步步增强我我们对机机床的认认识，巩巩固所学学专业知知识，为为机床的的研究打打下坚实实的基础础，数控十字字工作台台是光、机机、电一一体化高高度集成成设备，科科技含量量高，与与传统机机加工相相比，数数控十字字工作台台的加工工精度更更高、柔柔性化好好，有利利于提高

11、高材料的的利用率率，降低低产品成成本，减减轻工人人负担，对制造业来说，可以说是不可缺少的一部分，因此，对数控十字工作台机电一体化系统进行研究，能够推动现代制造技术的进步，本次设计就数控十字工作台的机电一体系统进行设计与分析，为以后在实践中可能遇到的相关问题打下坚实的基础。第二章 总体方案案的确定定2.1 总体方案案的确定定根据课程程设计的的要求，参参考数控控十字工工作台的的有关资资料，确确定总体体方案如如下图22.2-1所示示：其原原理为通通过控制制器对数数据进行行运算处处理，将将数据发发送给驱驱动器，经经过功率率放大后后驱动电电机，电电机通过过联轴器器与丝杠杠相连，从从而驱动动工作台台的运动

12、动。控制器驱动器X向工作台联轴器步进电机功率放大器联轴器步进电机功率放大器驱动器Y向工作台图2.22-1：系统总总体原理理图2.1.1 机械系统统传动部部件的选选择1. 丝杠螺母母副的选选择步进电动动机的旋旋转运动动需要通通过丝杠杠螺母副副转换成成直线运运动，需需要满足足相应的的脉冲当当量，因因为定位位精度要要求相对对较高，而而丝杠螺螺母副主主要有滑滑动丝杠杠螺母机机构和滚滚珠丝杠杠螺母机机构两种种，相比比之下，滑滑动丝杠杠螺母机机构传动动效率低低，仅仅仅为300%-440%，而而滚动丝丝杠螺母母机构具具有传动动效率高高，约992%98%，灵敏敏度高，无无颤动、无无爬行，同同步性好好，定位位精

13、度高高，使用用寿命长长等优点点。虽然然相对于于滑动丝杠杠价位偏偏高，制制造复杂杂，但是是性价比比较高，也也更加符符合设计计所需满满足条件件，因此此选用滚滚珠丝杠杠螺母机机构。 同时选选用内循循环的形形式，因因为这样样摩擦损损失小，传传动效率率高，且且径向尺尺寸结构构紧凑，轴轴向刚度度高。由由于定位位精度较较高，而且且选用单单螺母滚滚珠丝杠杠副，故故选择变变滚道预预紧调整整式，这这种调隙隙方式结结构简单单，刚性性好，预预紧可靠靠，使用用中调整整方便。由由于工作作台最快快的移动动速度不不是太大大，故所所需的转转速不高高，故可可以采用用一般的的安装方方法，即即两端固固定的轴轴承配置置形式。2. 导轨

14、副的的选用本次设计计的十字字工作台台所配合合的是数数控钻铣床，脉冲当当量较小小，要求求定位精精度较高高而负载载较小，考考虑滚动动导轨点点接触或或者是线线接触，所所以其抗抗震性叫叫差，接接触应力力大，对对导轨的的表面硬硬度和表表面形状状精度及及尺寸精精度要求求高。而且其其结构复复杂，制制造困难难，成本本较高，所所以考虑虑还是选选用滑动动导轨，滑滑动导轨轨制造简简单，性性价比好好，承受受负载能能力强。且且使用矩矩形导轨轨，因其其有制造造、检验验和维修修方便，刚刚度高等等特点。3. 联轴器的的选用考虑到丝丝杠的转转速不高高，可以以选用刚刚性凸缘缘联轴器器，它结结构简单单，容易易制造，而而且能保保证严

15、格格对中。4. 步进电机机的选用用选用步进进电动机机，可选选开环控控制，也也可选闭闭环控制制。该设设计的精精度对于于步进电电动机来来说不是是太高，为为了确保保电动机机在运动动过程中中不受切切削负载载和电网网的影响响而失步步，决定定采用开开环控制制，该设设计的脉脉冲当量量和定位精精度要求求不高，空空载最快快移动速速度也不不高,故故本设计计不必采采用高档档次的伺伺服电机机，因此此可以选选用混合合式步进进电机，以以降低成成本，提提高性价价比。2.1.2 电气控制制系统的的设计设计的XX-Y工工作台准准备用在在数控铣铣床上，其其控制系系统应该该具有轮轮廓控制制，两坐坐标直线线插补与与圆弧插插补的基基本

16、功能能，所以以控制系系统设计计成连续续控制型型。对于于步进电电动机的的开环控控制系统统，选用用ADTT-8660控制制卡作为为控制系系统的CCPU，能能够满足足该设计计给定的的相关指指标。要要设计一一台完整整的控制制系统，在在选择CCPU之之后，还还要扩展展程序存存储器，II/O接接口电路路，D/A转换换电路，串串行接口口电路等等。选择择合适的的驱动电电源，与与步进电电动机配配套使用用。第三章 机械部分分各部件件的设计计3.1 滚珠丝杠杠副的选选择根据工作作台的具具体情况况，结合合总体方方案的，选选用的滚滚珠丝杠杠副为内内循环滚滚珠丝杠杠螺母副副，其结结构图如如下图33.1-1所示示：图3.1

17、1-1：滚珠丝丝杠螺母母副结构构由上图知知，滚珠珠丝杠螺螺母副的的组成主主要由反反相器、螺螺母、丝丝杠、滚滚珠组成成，此设设计中选选择FFFZD332055-5型型内循环环浮动式式螺纹预预紧滚珠珠丝杠副副滚珠丝丝杠副，其其公称直直径为，导导程为PPh=55mm，循循环滚珠珠为5圈，精精度等级级取5级级，额定定动载荷荷18.1kNN，额定定静载荷荷为311.4kkN，其其各尺寸寸和性能能参数如如下图33.1-2和表表3.11-1所所示：图3.11-2：FFZZD32205-5滚珠珠丝杠螺螺母副安安装及外外形尺寸寸表3.11-1：FFZLL32005-33型滚珠珠丝杠螺螺母副几几何参数数（单位位m

18、m）公称直径径基本导程程Ph丝杠外径径丝杠底径径循环圈数数钢球直径径额定动载载荷Coo/KNN额定静载载荷Cooa/KKN32531.5528.9953.518.1152.44螺母安装装尺寸L1BhD3D4D5D6D7 10881378267712623.2 支承方式式的选择择根据丝杆杆尺寸和和有关数数据，经经过查阅阅轴承选选取的相相关资料料，并结结合本设设计具体体情况选选择“单推单推”的支承方方式。选选用的轴轴承为角角接触球球轴承，通过查相相关手册册，轴承承选择如如下表33.2-1所示示：表3.22-1所所示：所所选轴承承型号表2-113 轴承参参数轴承名称称轴承型号号结构尺寸寸标记额定载荷

19、荷数量角接触球球轴承72044Cd=200mm,B=114mm,D=447mmm滚动轴承承72004CGGB/TT276694414.55KN4其中图33.2-1和表表3.22-2分分别是轴轴承的尺尺寸结构构图和参参数表：图3.22-1：角接触触球轴承承尺寸结结构表3.22-2：72004角接接触球轴轴承参数数3.3 导轨副的的选择本次设计计的十字字工作台台所配合合的是数数控钻铣铣床，脉脉冲当量量较小，要要求定位位精度较较高而负负载较小小，考虑虑滚动导导轨点接接触或者者是线接接触，所所以其抗抗震性较较差，接接触应力力大，对对导轨的的表面硬硬度和表表面形状状精度及及尺寸精精度要求求高。而且其其结

20、构复复杂，制制造困难难，成本本较高，所所以考虑虑选用滑滑动导轨轨，滑动动导轨制制造简单单，性价价比好，承承受负载载能力强强。且使使用矩形形导轨，因因其有制制造、检检验和维维修方便便，刚度度高等特特点。本导轨选选用的截截面形状状选择矩矩形导轨轨，因为为矩形导导轨容易易加工制制造，刚刚度和承承载能力力大，便便于安装装调整。其其组合形形式选用用双矩形形导轨四四滑块支支承形式式，该导导轨具有有一个缺缺点是磨磨损后不不能自动动补偿间间隙，因因此需要要间隙调调整装置置。3.4 步进电机机的选择择该设计的的脉冲当当量和定位精精度要求求不高，空载最最快移动动速度也也不高,故故本设计计不必采采用高档档次的伺伺服

21、电机机，因此此可以选选用混合合式步进进电机，以以降低成成本，提提高性价价比。本本次设计计折算到到电机轴轴上的负负载转矩矩的有关关计算如如下：1.计算算切削负负载力矩矩，其计计算公式式如下：上式中为为丝杠导导程=00.0005m，为进给系统的总效率，当丝杠与电机直连时取=0.90，=1967.77N。计算得：Nm2. 计算摩擦擦负载力力矩，其其计算公公式如下下：上式中为为空载时时导轨摩摩擦力，=36N，其它数据与上面相同。则计算得：Nm3. 计算由滚滚珠丝杠杠副的预预紧而产产生的附附加负载载力矩，其其计算公公式如下下：上式中为为滚珠丝丝杠副的的预紧力力,为最最大工作作载荷的的1/33，所以以=6

22、556N；为丝杠杠基本导导程=00.0005m；为滚珠珠丝杠副副效率=0.998，则则计算得得：Nm4. 各坐标轴轴折算到到电机轴轴上的负负载力矩矩的计算算空载时：Nm切削时：Nm根据上面面的计算算结果，本次设计中工作台的进给传动系统选用选用的电机为北京和利时机电技术有限公司90BYG550C-SAKRML-0301混合式步进电机，其步距角为0.72。空载启动频率为2200步/s，最大静转矩为8N.m。具体参数如表3.4a所示：表3.44-1：:900BYGG5500C-SSAKRRML-03001混合合式步进进电机参参数型号步矩角相数驱动电压压相电流额定转矩矩空载运行行频率转动惯量量90BY

23、YG5550C-SAKKRMLL-033010.722580V3A6N.mm22000该电动机机的额定定力矩为为8Nmm，足以以满足该该设计的的驱动要要求。如如图3.4a为为90BBYG5550CC混合式式步进电电机的结结构尺寸寸，表33.4bb为900BYGG5500C-SSAKRRML-03001混合合式步进进电机结结构尺寸寸参数表表图3.44-1：90BBYG5550CC-SAAKRMML-003011混合式式步进电电机结构构尺寸表3.44-2：90BBYG5550CC-SAAKRMML-003011混合式式步进电电机结构构尺寸参参数表L1L2L3L4L5电机轴直直径9.54137261

24、5123.5 联轴器的的设计刚性联轴轴器常被被用于丝丝杆与电电机联接接，以提提高两轴轴头连接接的固定定精度，其其结构比比较简单单，制造造容易，免免维护，其其特点有有：可用用于小型型，瞬间间惯量小小的高速速转动的的场合；安装后后无无反反作用力力，而且且维护简简单；提提滚珠丝丝杆的强强度时，跳跳动不会会受到影影响；依依靠锁紧紧螺栓旋旋加的磨磨擦紧固固，无需需键；在在高速转转动时可可保持平平衡。应应用范围围为CNNC车床床、M/C磨床床、加工工中心，各各类专用用机械，轴轴轴联接接，轴与与电机的的联接装装置。所所以本设设计中选选用GYY系列的的GY11凸缘联联轴器，其其主要结结构尺寸寸和参数数如图33

25、.5-1和表表3.55-1所所示。图3.55-1：凸缘联联轴器表3.55-1：GY系系列凸缘缘联轴器器参数表表3.6 滚珠丝杠杠副的预预紧滚珠丝杠杠副在工工作台上上的支承承方式有有两种。一一种是单单支承形形式；另另一种是是两端支支承形式式，本设设计选用用两端支支承形式式中的“双支点点各单向向固定”的支承承方式。该该形式夹夹紧一对对圆锥滚滚子轴承承的外圈圈而预紧紧，提高高轴承的的旋转精精度，增增加轴承承装置的的刚性，减减小机器器工作时时轴承的的振动。预预紧量由由厂家提提供。3.7 进给传动动系统的的误差分分析在开环控控制的系系统中，由由于在执执行部件件上没有有安装检检测装置置和反馈馈装置，为为了

26、保证证工作的的精度的的要求，必必须使其其进给传传动系统统在任何何时刻任任何情况况下都能能够严格格跟随驱驱动电机机的运动动而运动动，然而而实际上上，在进进给系统统的输入入与输出出之间总总会有误误差存在在，在这这些误差差中，有有传动系系统的制制造和安安装所造造成的误误差，还还有进给给系统的的动力参参数所引引起的误误差，在在进行进进给系统统的设计计时，必必须将这这些误差差控制在在允许的的范围内内，通常常这些误误差有进进给传动动系统的的死区误误差，由由进给传传动系统统的综合合拉压刚刚度变化化引起的的定位误误差。3.8 机械机构构部分总总体装配配图图3.77-1：机械部部分结构构图（主主视图）图3.77

27、-2：机械部部分结构构简图（左左视图）图3.55-3：机械部部分结构构简图（俯俯视图）第四章 控制系统统部分的的设计4.1 控制系统统硬件的的基本组组成电气控制制部分的的总体方方案如图图4.11-1所所示，通通过选择择控制器器，经控控制器处处理程序序信号后后，将信信号传输输给光电电隔离电电路进行行光电隔隔离，但但由于控控制器输输出的信信号电流流很小，因因此需要要将电流流放大后后才能驱驱动步进进电机，如如图4.1-11所示，因因此此过过程中还还需要用用到功率率放大电电路，但但现在的的多数这这些电路路都被整整体集成成了一个个模块，因因此不必必单独设设计该电电路，只只需选择择启动器器即可。我我们选用

28、用的步进进电机为为90BBYG5550CC-SAAKRMML-003011混合式式步进电电机,因因此驱动动器选择择与之配配套的无无相混合合式步进进电机驱驱动器SSH-5508006，从从控制器器出来的的信号经经驱动器器处理后后，即可可驱动电电机。图4.11-1：控制系系统基本本组成框框图4.2 控制卡的的选择本设计中中选用的的控制卡卡为ADDT-8860控控制卡，该该控制卡卡需要与与计算机机的PCCI插槽槽连接，AADT8860卡卡是基于于PC1104总总线的高高性能四四周伺服服步进控控制卡，位位置可变变环形，可可在运动动中随时时改变速速度，可可使用连连续插补补等功能能，该控控制卡的的脉冲输输

29、出方式式可以是是单脉冲冲，也可可以是双双脉冲方方式，最最大脉冲冲频率是是4MHHz，采采用先进进技术使使输出频频率在很很高的时时候也能能使频率率误差小小于百分分之一，为为四轴联联动控制制卡，其其该控制制卡的简简图如下下图4.2-11所示：图4.22-1：ADTT-8660控制制卡简图图其中J33为开关关量输入入的信号号接线，JJ5为开开关量输输出的信信号接线线，J66为脉冲冲输出和和编码输输入信号号的接线线。以下下是该控控制卡主主要特征征： 322位PCC-1004总线线 脉脉冲输出出方式：脉冲/方向，脉脉冲/脉脉冲 最大脉脉冲输出出频率为为4MHHz 4轴步步进/伺伺服电机机控制，每每轴可以

30、以独立控控制，互互不影响响 22-3轴轴直线插插补，任任意2轴轴硬件圆圆弧插补补，多轴轴连续插插补 可用直直线或SS曲线进进行加/减速 非对对称直线线加/减减速运动动 44轴均有有位置(编码器器)反馈馈输入，332位计计数，频频率高达达4MHHz，最最大计数数范围-2144748836448+2144749936447PC1104总总线，即即插即用用4轴步步进/伺伺服电机机控制，332路光光耦隔离离输入任意两两轴、三三轴直线线插补、任任意两轴轴圆弧插插补,连连续插补补运动中中变速，四四轴连动动非对称称直线加加减速运运动32路路集电极极开路输输出直线/S形曲曲线加减减速 带光电电隔离332路数数

31、字输入入/322路数字字输出信信号，包包括每轴轴2个正正负限位位信号 运动动中可实实时改变变速度及及目标位位置 运动中中可实时时读取逻逻辑位置置、实际际位置、驱驱动速度度、加速速度、驱驱动状态态 每每轴有33个STTOP信信号，可可用于原原点搜寻寻、编码码器Z相相搜寻 可接接受伺服服驱动器器的各种种信号，如如编码器器Z相信信号、到到位信号号、报警警信号等等 同同一系统统中支持持多达116个控控制卡，共共64个个轴 支持DDOS、WWINDDOWSS95/98/NT/20000/XXP、WWINCCE等操操作系统统 支支持C/BC+/VVC/VVB/CC+BBuillderr/Deelphhi/

32、LLabvvieww/EVVC等开开发工具具编程如图4.2-22为ADDT-8860控控制卡的的输入输输出信号号接线口口。其中中本设计计的电气气硬件接接线图主主要用到到J6接接口，因因此如表表4.22-1所所示为JJ6信号号线接口口的相关关功能说说明。1：开关关量输入入的信号号接线 2：脉脉冲输出出和编码码输入信信号的接接线图4.22-2：J1，JJ6接线线图 表4.22-1：ADTT-8660接口口功能说说明4.3 驱动器的的选择由于本次次设计所所选用的的是五相相十拍990BYYG5550C-SAKKRMLL-03301混混合式步步进电机机，因此此步进电电机驱动动器同样样选用该该公司生生产的

33、与与其相配配套的SSH-5508006B型型步进电电机驱动动器，其其特点有有：数字字化升频频升压结结合恒流流控制技技术；运运行平稳稳、低噪噪音、低低振动；最大输输出驱动动电流 6.00A/相相；输入入信号 TTLL 兼容容；输入入输出信信号光电电隔离；过压保保护及过过流保护护功能；脱机保保持功能能；拨码码选择适适配多种种型号电电机；单单/双脉脉冲方式式可选；整/半半步运行行模式可可选；提提供零位位信号输输出；提提供故障障信号输输出；断断电记忆忆功能；自动半半电流可可选。其主要性性能指标标如表44.3-1所示示：表4.33-1：SH-508806BB性能指指标4.3.1 驱动器的的功能及及使用该

34、驱动器器的功能能及使用用说明如如下步距角选选择：通过驱驱动器侧侧板第 6位拨拨码开关关可进行行整/半半步的设设置，实实现电机机半步及及整步运运行模式式的切换换。单/双脉脉冲选择择：通过驱驱动器侧侧板第 7位拨拨码开关关可实现现单脉冲冲或双脉脉冲控制制模式的的切换。选选择单脉脉冲控制制方式时时，脉冲冲信号端端输入的的脉冲信信号控制制电机运运行，方方向信号号端输入入的电平平信号的的高低控控制电机机转向；选择双双脉冲控控制方式式时，脉脉冲信号号端输入入正转脉脉冲信号号，方向向信号端端输入反反转脉冲冲信号。自动半电电流：通过驱驱动器侧侧板第 5位拨拨码开关关可选择择是否开开放自动动半电流流，置于于“O

35、FFF”时时为半电电流有效效，此时时驱动器器工作若若连续 1秒没没有接收收到新的的脉冲则则驱动器器自动进进入半电电流状态态，相电电流降低低为标准准值的550，达达到降低低功耗的的目的，在在收到新新的脉冲冲时驱动动器自动动退出半半电流状状态。电机选择择：通过驱驱动器侧侧板第 2，33，4位位拨码开开关可选选择适配配不同型型号的电电机。由由于本驱驱动器采采用升频频升压加加恒流控控制方式式，输出出相电流流值与配配套电机机的额定定相电流流、绕组组电阻及及电感值值有关。若若用户配配套其他他厂家生生产的电电机时，请请及时与与厂家联联系进行行驱动器器输出电电流的整整定。试机功能能：驱动器器内置脉脉冲发生生器

36、，可可通过驱驱动器侧侧板第 8位拨拨码开关关进行选选择。置置于“OON”时时，驱动动器在无无外部脉脉冲输入入的情况况下，由由驱动器器内部脉脉冲发生生器产生生恒定频频率的脉脉冲，实实现电机机低速恒恒速试运运转，用用来检验验系统接接线和运运行状况况。断电记忆忆：驱动器器断电后后，可自自动记忆忆断电前前的最后后一个相相序状态态。二次次上电后后，电机机会从断断电前的的位置继继续运行行，而不不会出现现异常抖抖动。过流保护护：当驱动动器输出出出现过过流时，驱驱动器将将自动切切断输出出电流，系系统停止止工作，同同时故障障指示灯灯亮。过压保护护：当驱动动器输入入电压超超过额定定值 330%时时，过压压保护电电

37、路动作作，驱动动器停止止工作，同同时故障障指示灯灯亮。驱驱动器重重新上电电后可恢恢复工作作。4.3.2 驱动器的的输入输输出信号号该驱动器器的信号号输入输输出可由由图4.3-11表示，包包括以下下几个方方面；脉冲信号号输入：单脉冲冲控制方方式时为为脉冲信信号输入入端，双双脉冲控控制方式式时为正正转脉冲冲信号输输入端。输输入信号号脉冲为为沿有效效方式，如如：在下下面的典典型接线线图中，控控制机输输出信号号下降沿沿有效。对对于驱动动器的正正确运行行来说，有有效电平平信号占占空比应应在 550%以以下，为为了确保保脉冲信信号的可可靠响应应，脉冲冲低电平平的持续续时间不不应少于于 100s。方向信号号

38、输入：单脉冲冲模式下下该端的的内部光光耦的通通、断被被解释为为电机运运行的两两个方向向，方向向信号的的改变将将使电机机运行的的方向发发生变化化，该端端的悬空空被等效效认为输输入高电电平。要要注意一一点是，应应确保方方向信号号领先脉脉冲信号号输入至至少 110ss建立，从从而避免免驱动器器对脉冲冲信号的的错误响响应。当当不需换换向时，方方向信号号端可悬悬空。双双脉冲模模式下本本端口接接收反转转脉冲，接接口逻辑辑要求与与脉冲输输入端口口一致。输输入信号号脉冲为为沿有效效方式。脱机信号号输入：内部光光耦导通通时，电电机相电电流被切切断，转转子处于于自由状状态（脱脱机状态态）而失失去锁定定力矩。该该功

39、能可可显著减减少驱动动器和电电机的损损耗。当当该端口口内部光光耦截止止时，电电机转子子处于上上电锁定定状态。不不需要此此功能时时，脱机机信号端端可以悬悬空。零位信号号输出：整步运运行方式式时驱动动器每十十拍输出出一个脉脉冲给控控制机，半半步运行行方式时时驱动器器每二十十拍输出出一个脉脉冲给控控制机，同同时零位位指示灯灯亮一次次。无需需此信号号输出时时，该端端图4.3-11：驱动动器信号号图可悬空。故障信号号输出：当驱动动器出现现过压或或过流时时，驱动动器切断断电机电电流，此此接口电电路闭合合，向控控制机输输出信号号，提示示控制机机驱动器器出现故故障。4.4 电气接线线图ADT8600控制卡卡的

40、其中中一端与与计算机机PCII扩展插插槽连接接，另一一端则由由数据线线与主电电路部分分相连，控控制卡与与计算机机相连接接后，在在计算机机上安装装相应的的驱动软软件，而而后编辑辑的程序序便可经经过控制制卡的处处理而发发出相应应的控制制信息，控控制卡处处理相应应的程序序后，将将其转换换成脉冲冲信号，输输送给控控制电路路，控制制电路经经过功率率放大后后和转换换后送给给步进电电机各相相绕组，从从而驱动动工作台台运动。其其总体接接线图可可由下面面图4.4a接接线简图图来表达达；图4.44-1：电气硬硬件接线线简图对图4.4-11中的AADT-8600部分的的J6接接口和驱驱动器部部分的接接线进行行放大，

41、放放大后的的图如下下图4.4-22和4.4-33所示，其其中图44.4-2中的的编号与与图4.2-22中的JJ6接口口图相对对应，图图4.44-3中中的功能能与图44.3-1中的的驱动器器信号相相对应。图4.44-2：J6接接线放大大图4.44-3：驱动器器部分接接线放大大第五章 零件加工工程序如图5.1-11所示，毛毛坯为7707018板材，六六面已粗粗加工过过，要求求数控铣铣出槽，工工件材料料为455钢图5.11-1：加工图图样根据图样样要求、毛毛坯及前前道工序序加工情情况，确确定工艺艺方案及及加工路路线，以以已加工工过的底底面为定定位基准准，加工工步骤为为先让铣铣刀先走走两个圆圆轨迹，再

42、再用左刀刀具半径径补偿加加工50050四角倒倒圆的正正方形。每每次切深深为2，分二二次加工工完。程序如下下：O00114N00110 G000 ZZ2 S8000 T1 M003N000200 XX15 Y00 MM08NN00330 G200 NN01 P11.-22 ；调调一次子子程序，槽槽深为22N000400 GG20 N001 P1.-4 ；再调调一次子子程序，槽槽深为44N000500 GG01 Z22 MM09NN00660 G000 XX0 Y0 Z1150NN00770 M022 ；主主程序结结束N000100 GG22 N001 ；子子程序开开始N000200 GG01 Z

43、PP1 F800N00030 G003 X155 YY0 I-115 J0NN00440 G011 XX20NN00550 G033 XX20 YOO II-200 JJ0N000600 GG41 G001 X255 YY15 ；左刀刀补铣四四角倒圆圆的正方方形N000700 GG03 X115 Y255 II-100 JJ0N000800 GG01 X-15N00090 G003 X-225 Y155 II0 J-110N001000 GG01 Y-15NN01110 G033 XX-155 YY-255 II10 J00N01120 G001 X155N01130 G003 X255 YY

44、-155 II0 J100N01140 G001 Y0NN01550 G400 GG01 X115 Y0 ；左左刀补取取消N001600 GG24 ；主程序序结束第六章 总结本次设计计虽然采采用的是是开环控控制系统统，但控控制精度度并不算算低，在在设计时时，需要要对导轨轨、丝杠杠、步进进电机的的选择进进行充分分考虑。因因此，对对工作台台上各部部分的选选型进行行了分析析，以保保证工作作台各部部件在负负载下能能够正常常工作。在在各个机机械部件件的选择择上，尽尽量以高高标准选选取，而而控制系系统设计计，则尽尽量选用用成熟且且性价比比较高的的产品。本次设计计对我们们这几年年来所学学的知识识进行了了一次

45、回回顾，是是一个综综合性的的学习设设计，不不管是机机械还是是电气部部分都有有涉及，还还有当前前正在学学的画图图软件也也得到了了很好的的复习，更更主要的的是让我我们对数数控十字字工作台台的原理理及设计计有了一一定的掌掌握，这这为我们们下学期期开展的的毕业设设计和以以后工作作的过程程中可能能遇到的的问题打打下了很很好的基基础，当然，在在本次设设计中，我我也存在在一定的的弱项，因因为芯片片对于我我来说还还是一个个相当困困难的问问题，有有多数一一部分东东西不能能彻底的的理解，因因此一部部分东西西不够完完善，但但是通过过自学看看书，还还是学到到了不少少东西，因因此这次次设计对对于我来来说，还还是总体体上

46、得到到了不少少的提升升。参考文献献1李李斌. 数控技技术MM.华华中科技技大学出出版社，2013.12尹尹志强.机电一一体化系系统设计计课程设设计指导导书，220077.73 张毅刚刚. 单片片机原理理及应用用M. 北北京：高高等教育育出版社社，20004.14 机电一一体化技技术手册册编委会会. 机电电一体化化技术手手册MM. 北京：机械工工业出版版社，119999.95 陆昆，奚奚大顺，李李之权等等. 电子子设计技技术MM. 北京：电子科科技大学学出版社社，19998.106 陆昆，张张建民等等. 机电电一体化化系统设设计MM. 北京：理工大大学大学学出版社社，20013.1致 谢谢在这个非非常寒冷冷的冬天天里，能能够顺利利完成本本次课程程设计，十十分感谢谢蔡家斌斌、杨绿绿老师和和几位师师兄在这这短时间间对我们们课程设设计的热热情、细细心和耐耐心指导导。这几几周我们们学到的的不仅仅仅是书本本上的知知识，更更重要的的是学到到了实践践中需要要注意到到得很多多东西，这这是我们们最应该该学习的的，同时时自己也也体会到到了我们们学科的的严谨性性，最后后再次感感谢两位位老师这这短时里里对我们们的指导导。新的的一年即即将来临临，祝愿愿两位老老师在新新的一年年里，工工作顺利利，身体体健康，家家庭幸福福！姓名20133年12月22日