机电传动单向数控平台.doc

机电传动单向数控 平台设计 ——机械工程及自动化专业专业课程设计说明书 专 业：机械工程及其自动化 班 级： 学生姓名： 学 号： 指导老师： 2011年11月22日 目录 一．前言 ……………………… 3 二.设计任务 1.1设计任务介绍及意义 ……………………… 4 1.2设计任务明细 ……………………… 4 1.3设计的基本要求 ……………………… 5 三．总体方案设计 1．导轨的选择 ……………………… 8 2．滚珠丝杆的选择及校核 ……………………… 10 3 步进电动机的选择 ……………………… 17 4 联轴器的选用 ……………………… 21 5 键的校核 ……………………… 21 6 滚动轴承的选用与校核 ……………………… 22 四．电器控制系统设计 4.1设计的基本原则 ……………………… 24 4.2 PLC控制系统具体设计 ……………………… 25 4.3 PLC高速脉冲输出控制 ……………………… 33 五.结束语 ……………………… 38 六.参考文献 ……………………… 39 一 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，导致了工程领域的技术革命与改造。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业的渗透所形成的机电一体化，使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化，使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。 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。 二 设计任务 1.1设计任务介绍及意义 课程设计题目 机电传动单向数控平台设计 主要设计内容 (1)机械传动结构设计 (2)电气控制系统 课程设计意义： ⑴培养学生综合运用所学的基础理论和专业知识，独立进行机电控制系统(产品)的初步设计工作。 ⑵培养学生搜集、阅读和综合分析参考资料，运用各种标准和工具书籍以及编写技术文件的能力，提高计算、绘图等基本技能。 ⑶培养学生掌握机电产品设计的一般程序和方法，进行工程师基本素质的训练。 ⑷树立正确的设计思想及严肃认真的工作作风。 1.2设计任务明细： 机电传动单向数控平台设计： 电机驱动方式：步进电机、直流伺服电机、交流伺服电机； 机械传动方式：螺旋丝杆、滚珠丝杆、同步皮带、链传动等； 电气控制方式：单片微机控制、PLC控制； 功能控制要求：速度控制、位置控制； 主要设计参数： 单向工作行程——1800、1500、1200 mm； 移动负载质量——100、50 kg； 负载移动阻力——100、50 N； 移动速度控制——3、6 m/min； 1.3设计的基本要求 ⑴方案设计：根据课程设计任务的要求，在搜集、归纳、分析资料的基础上，明确系统的主要功能，确定实现系统主要功能的原理方案，并对各种方案进行分析和评价，进行方案选优。 ⑵总体设计：针对具体的原理方案，通过对动力和总体参数的选择和计算，进行总体设计，最后给出机械系统的控制原理图或主要部件图（A1一张）。 ⑶电气控制线路图：根据控制功能要求，完成电气