工作台设计说明书

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工台设计说明书(终)

工台设计说明书(终)

设计组号: 1

机电一体化系统综合课程设计

X-Y数控工作台设计说明

学校名称:广东海洋大学

设计队员:林鑫其、朱金恒、倪洪、李健辉、蔡贤锋指导老师:陆兵

日期:2013 年 1 月2

目录

前言 (2)

一、总体方案设计 (4)

1.1 设计任务 (4)

1.2 总体方案确定 (4)

二、机械系统设计 (5)

2.1工作台外形尺寸及重量估算 (5)

2.1.1 进给工作台工作载荷计算 (6)

2.2滚珠丝杠螺母副的选型和校核 (7)

2.2.1最大工作载荷的计算 (7)

2.2.2最大动负载C的计算及主要尺寸初选 (8)

2.2.3传动效率计算 (8)

2.2.4刚度验算 (8)

2.2.5压杆稳压性验算 (9)

2.3、滚动导轨的参数确定 (10)

2.3.1导轨的选型和计算 (10)

2.4、步进电机的选用 (10)

2.4.1步距角的选择 (10)

2.4.2步进电机输出转矩的选择 (10)

2.4.3 启动矩频特性校核 (12)

2.4.4工进运行矩频特性校核 (13)

三、控制系统硬件设计 (13)

3.1 CPU板 (13)

3.1.1 CPU的选择 (13)

3.1.2 CPU接口设计 (14)

3.2 驱动系统 (15)

3.2.1 步进电机驱动电路和工作原理 (16)

3.2.2电磁铁驱动电路 (17)

3.2.3 电源设计 (17)

3.3 传感器和人机界面 (17)

3.4 本章小节 (18)

四、控制系统软件设计 (18)

4.1 总体方案 (18)

4.2 主流程图 (19)

4.3 INT0中断服务流程图 (20)

4.4 INT1中断服务流程图 (21)

(完整版)XY数控工作台设计说明书.docx

(完整版)XY数控工作台设计说明书.docx

一、总体方案设计

1.1设计任务

题目: X— Y 数控工作台的机电系统设计

任务:设计一种供立式数控铣床使用的X—Y 数控工作台,主要参数如下:

1)工作台面尺寸C×B× H=【 200+(班级序号)× 5】 mm×【 200+(班级序号)× 5】mm×【 15+(班级序号)】mm;

2)底座外形尺寸C1×B1× H1=【 680+(班级序号)× 5】mm×【 680+(班级序号)×5】mm×【 230+(班级序号)× 5】 mm;

3)工作台加工范围X=【 300+(班级序号)× 5】mm,Y=【300+(班级序号)× 5】mm;

4) X 、Y 方向的脉冲当量均为0.005mm/脉冲; X、 Y 方向的定位精度均为± 0.01mm;

5)夹具与工件质量M=【15+(班级序号)】kg;

6)工作台空载最快移动速度为3m/min;工作台进给最快移动速度为0.5m/min 。

7)立铣刀的最大直径d=20mm;

8)立铣刀齿数Z=3;

9)最大铣削宽度a e20mm ;

10)最大被吃刀量a p10mm 。

1.2总体方案确定

(1)机械传动部件的选择

① 导轨副的选择

② 丝杠螺母副的选择

③ 减速装置的选择

④ 伺服电动机的选择

(2)控制系统的设计

① 伺服电机启动、停止、调速、正反转的控制

② PLC 控制电机的梯形图编程

XY数控工作台结构

Y 方向传动机构

微机

工作台电

型步进电

动机减速器

机驱滚珠丝杠口

人机接口

步进电速滚器珠

动机X 方向传动机构

系统总体方案结构框图

1.3设计的基本要求

(1)按照机械系统设计的步骤进行相关计算,完成手写设计说明书。

工作台布置工作方案

工作台布置工作方案

工作台布置工作方案

在工作中,一个合理的工作台布置方案对于提高工作效率和舒适度至关重要。一个好的工作台布置方案可以让我们更加专注地投入到工作中,提高工作效率,减少工作疲劳,从而更好地完成工作任务。因此,如何合理地布置工作台成为了每一个职场人士需要思考和解决的问题。

一、工作台布置的基本原则。

在布置工作台时,我们需要遵循一些基本的原则,以确保工作台的布置能够满足我们的工作需求,并且能够提高我们的工作效率。以下是一些基本的原则:

1. 空间利用,合理利用工作台上的空间,让每一寸空间都能够得到充分利用,不浪费空间。

2. 工作流程,根据工作流程来布置工作台,让工作台上的物品和工具能够按照工作流程的顺序排列,方便我们进行工作。

3. 人体工程学,考虑到人体工程学的原理,布置工作台的高度、角度等,让我们在工作时能够保持良好的姿势,减少工作疲劳和伤害。

4. 整洁有序,保持工作台的整洁有序,让我们在工作时能够更加清晰地找到需要的物品和工具,提高工作效率。

二、工作台布置的具体方案。

1. 工作台的高度,工作台的高度是布置工作台时需要考虑的一个重要因素。一般来说,工作台的高度应该能够让我们的手肘和手腕呈现出一个舒适的姿势,不会造成手部的疲劳和不适。同时,工作台的高度也需要考虑到我们的身高,让我们在工作时能够保持一个良好的姿势。因此,在布置工作台时,我们需要根据自己的身高和工作习惯来确定工作台的高度。

2. 工作台的布局,工作台上的布局应该根据我们的工作流程来进行布置。在布置工作台时,我们可以根据自己的工作流程来确定工作台上不同区域的用途,让工作台上的物品和工具能够按照工作流程的顺序排列。比如,我们可以将常用的文件放在工作台的一侧,将常用的工具放在工作台的另一侧,让我们在工作时能够更加方便地找到需要的物品和工具。

工作台设计

工作台设计

工作台设计

1. 背景

在现代办公环境中,工作台是一个重要的办公家具。员工在工作台上度过大部

分的工作时间,因此良好的工作台设计对于提高员工的工作效率和舒适度至关重要。一个合理的工作台设计可以适应员工的工作习惯和工作需求,创造一个积极的工作环境。

2. 工作台设计原则

在进行工作台设计时,有几个原则需要考虑:

2.1 功能性

工作台设计应该满足员工的工作需求,并提供充足的工作空间和储物空间。工

作台上应该有足够的插座和线缆管理系统,方便员工连接各种电子设备。

2.2 人体工学

工作台的高度、角度和深度应该符合人体工学原理,以减少员工的身体疲劳和

不适。工作台的高度应该能够让员工的手肘伸直,同时能够保持合适的肩部和颈部姿势。工作台的角度和深度应该能够让员工保持舒适的眼睛和脖子姿势。

2.3 可调性

工作台的高度和角度应该是可调的,以适应不同身高和工作需求的员工。可调

性还可以让员工在不同的任务之间调整工作台的设置,提高工作效率和舒适度。

2.4 储物空间

工作台上应该有充足的储物空间,以便员工存放文件、办公用品和个人物品。

这样可以减少工作台上的杂乱,让员工的工作区域保持整洁和有组织性。

3. 工作台设计元素

在进行工作台设计时,需要考虑以下几个元素:

3.1 桌面

工作台的桌面应该足够宽敞,以容纳电脑、键盘、鼠标和其他工作必需品。桌

面材质应该是耐用且易于清洁的。

3.2 电脑显示器

电脑显示器应该放置在一个合适的高度和角度,以保护员工的眼睛和脖子免受

疲劳和不适。显示器主要应该处于员工的眼球高度。

3.3 键盘和鼠标

键盘和鼠标应该放置在一个合适的位置,以让员工保持手腕和手臂的自然姿势。工作台上应该有足够的空间来容纳键盘和鼠标,并确保员工可以轻松访问它们。

工作台设计

工作台设计

工作台设计

工作台设计是指一个办公室或工作环境中的工作空间的布局和设计。一个好的工作台设计可以提高工作效率、减轻工作负担,并提供一个舒适和有组织的工作环境。

首先,工作台的尺寸应根据工作需求进行设计。如果工作需要大量文件和工具,则需要较大的工作台面积来容纳这些物品。如果工作主要是电子设备上的操作,则需要一个相对较小的工作台面积,并提供足够的空间放置电脑屏幕、键盘和鼠标等。

其次,工作台设计应提供充足的存储空间。一个有效的存储系统将文件、文件夹和办公用品有序地放置在一个易于访问的位置上。这可以通过设置抽屉、悬挂文件夹和支架来实现。此外,一些可移动的存储设备,如书架或滚轮柜,也可以增加工作台的存储能力。

另外,工作台上的设备应该是易于使用和调整的。工作台上的计算机屏幕应有适当的高度和角度,以防止颈部和眼睛疲劳。键盘和鼠标应该放在一个合适的位置,以便手臂和手腕在工作时保持自然的姿势。此外,调整座椅和桌子的高度是非常重要的,以确保坐姿舒适和正确。

此外,一个好的工作台设计还应该注重细节和装饰。例如,适当的照明是非常重要的,以确保工作台周围的区域充满光线。墙壁上的坐钟可以帮助工作人员掌握时间,以便有效地分配工作时间。此外,一些植物或小的装饰品可以提供一种舒缓和放松的氛围。

总体而言,一个好的工作台设计应该考虑到工作的特点和需求,并提供一个舒适、有组织和高效的工作环境。通过合理地规划工作台尺寸、提供充分的存储空间、安排设备的使用方式和调整桌椅的高度,可以帮助提高工作效率和工作质量。此外,注重细节和装饰也可以提升工作台的整体品质。

工作台设计1

工作台设计1
西安交通大学 先进制造技术研究所
2.4支撑结构
台面材料:以大型和重型化为目标的机床,材料的力学性 能起着决定性的作用;以超速、超精加工为目标的现代化 数控机床,其结构材料还要求具备高的减震性、热稳定性 和抗腐性等综合的性能。
灰铸铁材料易于铸造,且切削加工性好, 制造成本低 ,并具有良好的耐磨性和减 震性,是传动的机床结构材料
西安交通大学 先进制造技术研究所
2.4支撑结构
• 台面结构 要求:布局合理 高刚度
西安交通大学 先进制造技术研究所
2.4支撑结构
台面结构设计
此基种于工 圆作 形台 工采 作用台厚设壁计及,环其形台和 面辐 上射 的形T型的槽加也强采筋用组合的 高等刚角性 度结 放构 射设 式计布,置工,作放台射回T型转槽运布动置导与轨工与作滑台座内对 应部有布四 筋圈 的圆 布环 置导设轨计面上,也支采承用面 对积 应大 的, 方支 式承 ,刚 保度 证高 在。 工作台上进行工件装夹时具备较好抗拉强度和高刚性。
西安交通大学 先进制造技术研究所
2.2工作台参数
技术参数: 承载、尺寸、行程、 转速、定位精度、移 动速度
面积 承重 行程 转数 移动速度 定位精度 B(4×90°) 重复定位精度 B(4×90°) 外形尺寸 重量
mm kg
mm r/min mm/min
mm "
mm "

工作台说明书

工作台说明书

长春工业大学

机械制造装备设计

课程设计说明书

课程设计名称《机械制造装备设计》课程设计专业机械制造及其自动化

班级 110101班

学生姓名

指导教师孙宝玉

年月日

目录

摘要 (2)

1.X-Y双坐标联动数控工作台 (2)

1.1课程设计的目的 (2)

1.2设计相关数据 (2)

1.3设计要求 (2)

2工作台设计参数设计 (3)

2.1 总体结构 (3)

2.2滚珠丝杠设计 (3)

2.2.1计算动载荷 (3)

2.2.2计算临界转速n k (3)

2.3滚珠动导轨设计 (4)

2.3.1计算行程长度寿命T s (4)

2.3.2计算动载荷 (4)

3.步进电机的选择 (5)

3.1步距角的选择确定 (5)

3.2步进电机转速校核 (6)

3.2.1空载起动时电机轴总的负载转距T q (6)

3.2.2工作正常时电机轴总负载转矩T g (7)

3.2.3 电机最大静转矩T

(8)

s

4. 结语 (9)

5.参考文献 (9)

摘要

本设计从下达任务起,经过现场调查和查阅文献资料入手,历经三周的时间完成。在设计中,首先根据课程设计所要求的技术参数确定机床设计中所需要的参数,然后确定工作台结构,查资料,主要的计算包括摩擦齿轮的校核、轴的校核、轴承的校核、键的校核、主轴的校核计算等。原动机与主轴箱的动力传递采用的是带传动装置。最后根据资料和参考同类机床来设计,并绘制其装配图。

1X——Y双坐标联动数控工作台

1.1课程设计的目的

本课程设计的目的在于培养学生对典型机电一体化产品机械结构的设计能力和对机电伺服系统的设计能力,在学习有关专业课程设计的基础上,进行机电系统设计的初等训练,掌握手册、标准、规范等资料的使用方法,培养分析问题的能力,为以后的毕业设计打下良好的基础。

宴会工作台设置标准

宴会工作台设置标准

宴会服务台设置标准

1:每个工作台由2张会议桌(水平相接)或2张宽45cm的ibm桌(平行相接)或1张宽90cm的ibm桌组成。

2:每个工作台服务4个客用圆桌

3:每个工作台配置的物品如下:

1、骨碟44个(每摞11个)

2、汤碗44个(每摞11个)

3、毛巾碟4个

4、味碟10个

5、筷架8个

6、筷子8双

7、饮料杯4个

8、红酒杯4个

9、纸巾一碟(12张)

10、果叉40把

11、大公勺=视菜品情况而定(汤菜*4)

12、分更=视菜品情况而定(需要分更菜品*4)

13、毛巾篮1个

14、下篮筐2个

15、红酒杯筐2个

16、饮料杯筐2个

17、圆托4个

18、刀叉一副

19、汤匙44把

20、菜单及服务流程1张

21、烟缸12个

22、包装牙签10支或牙签盅1个

23、火柴2盒

工作台设计

工作台设计
西安交通大学 先进制造技术研究所
二、设计流程
根据加工形式选型 确定工作台的参数
支撑结构
传动形式(消隙机构) 润滑密封装置
西安交通大学 先进制造技术研究所
2.2工作台参数
技术参数: 承载、尺寸、行程、 转速、定位精度、移 动速度
面积 承重 行程 转数 移动速度 定位精度 B(4×90°) 重复定位精度 B(4×90°) 外形尺寸 重量
灰铸铁材料易于铸造,且切削加工性好, 制造成本低 ,并具有良好的耐磨性和减 震性,是传动的机床结构材料
西安交通大学 先进制造技术研究所
2.4支撑百度文库构
• 台面结构 要求:布局合理 高刚度
西安交通大学 先进制造技术研究所
2.4支撑结构
台面结构设计
此基种于工 圆作 形台 工采 作用台厚设壁计及,环其形台和 面辐 上射 的形T型的槽加也强采筋用组合的 高等刚角性 度结 放构 射设 式计布,置工,作放台射回T型转槽运布动置导与轨工与作滑台座内对 应部有布四 筋圈 的圆 布环 置导设轨计面上,也支采承用面 对积 应大 的, 方支 式承 ,刚 保度 证高 在。 工作台上进行工件装夹时具备较好抗拉强度和高刚性。
mm kg
mm r/min mm/min
mm "
mm "
mm kg
HTK160x180 1600×1800

包装区工作台设计方案

包装区工作台设计方案

包装区工作台设计方案

包装区工作台是指在一个区域内完成包装工作的工作台。设计一个合理的包装区工作台可以提高包装效率和工作质量。以下是一个包装区工作台设计方案的示例:

1. 工作台结构

工作台面积应根据实际需求进行确定,一般应足够容纳所需的包装设备和材料,并留有足够的空间供操作人员使用。工作台的高度应根据操作人员的身高进行调整,以确保其工作时的舒适度和便捷性。

2. 工作流程优化

根据包装流程,将工作台划分为不同的区域,每个区域可以用不同的颜色或符号来表示。例如,可以将包装材料和包装设备放在一个区域,将成品放在另一个区域。这样可以帮助操作人员更好地理解工作流程,提高包装效率。

3. 储物空间

设计一些储物空间,方便操作人员存放和取用常用的包装材料和工具。这些储物空间可以是抽屉、柜子等,可以根据需要进行定制。在储物空间上方,可以安装标签或标识,以便操作人员快速找到所需物品。

4. 照明和插座

工作台的照明应该明亮而均匀,确保操作人员在工作时能够清楚地看到物品和操作细节。此外,应该在工作台附近设置足够的插座,以供包装设备的使用和充电。

5. 可调节性

工作台应该具有一定的可调节性,以适应不同的包装工作。例如,可以使用可移动的隔板或支架,可以根据包装的需求进行调整和改变。这样可以满足不同包装需求,提高工作效率。

6. 清洁和安全

工作台设计应考虑到清洁和卫生的问题,表面应易于清洁,并可以防止污物积聚。此外,应采取一些安全措施,如防滑设施、警示标识等,以确保操作人员的安全。

总之,一个合理的包装区工作台设计方案应该充分考虑工作流程、储物空间、照明和插座、可调节性、清洁和安全等因素。通过合理的设计和规划,可以提高包装效率和工作质量,满足生产需求。

工作台设计

工作台设计

工作台设计

1. 引言

工作台是一个用于工作和学习的空间,它的设计应该能够提高工作效率和工作舒适度。一个好的工作台设计可以帮助我们更好地组织工作材料和工具,减少疲劳和错误。本文将探讨几个关键因素,以帮助您设计一个理想的工作台。

2. 工作台尺寸和高度

一个合适的工作台尺寸是确保舒适工作的第一步。一般来说,工作台的宽度应该足够容纳您的工作材料和工具,同时还要有一定的空间供您进行手部活动。根据您的工作需求,工作台的深度可以根据您的需要进行调整。

另一个重要的因素是工作台的高度。一个合适的工作台高度可以避免腰背疼痛和手腕疲劳。一般来说,工作台的高度应该使您的手肘与工作台表面成直角或略微小于直角。如果您是使用电脑工作,您还需要考虑显示器和键盘的高度,以保证一个正确的姿势。

3. 工作台的组织和储存

一个好的工作台设计应该能够帮助您更好地组织和储存您

的工作材料和工具。首先,您可以考虑在工作台上安装一些储物架或抽屉,这样您可以将常用的工作材料和工具放在手边,以提高工作效率。另外,您还可以使用一些储物盒或文件夹来分类和储存您的文件和文档。

另一个重要的考虑因素是电线和插座的管理。您可以在工

作台上安装一些电缆管理设备,如电线槽或电线夹,以保持工作台的整洁和安全。

4. 工作台的照明

充足的照明是一个理想的工作台设计不可或缺的一部分。

一个良好的照明可以减轻眼睛的疲劳和不适,并提高工作效率。您可以考虑使用一些台灯或壁灯来补充工作区域的照明。另外,您还可以考虑在工作台上安装一些可调节的照明设备,以满足不同的工作需求。

5. 工作台的舒适性和安全性

展台设计说明范文

展台设计说明范文

展台设计说明范文

根据您提供的信息,我为您设计的展台具有以下特点和功能。

首先,展台的整体设计简洁、大方,不刻意追求繁杂的装饰。主要以白色为基调,并融入观众关注的橙色元素,给人以清新、活力的感觉。

其次,展台分为几个不同的功能区域。首先是主展区,中央放置一块大屏幕和展台背景板,用于播放产品宣传片和企业形象介绍。在屏幕和背景板两侧设置展示柜台,用于陈列展品和样品,吸引观众的目光。

另外,在主展区一侧设立小型会议室,方便和客户进行商务洽谈。会议室采用嵌入式设计,不占用过多的空间,同时保证了私密性和舒适度。

此外,展台的另一侧设置了休息区,配备舒适的沙发、茶几和茶水服务,为参观者提供一个休息和交流的场所。同时,休息区也可以用作与客户进行深入交流和商务洽谈的场所。

最后,为了加强展台的互动性和吸引力,设计了游戏互动区域。这个区域可以设置一些小游戏,让参观者参与其中,增加展台的互动体验,并进一步提升品牌知名度和记忆度。

在展台设计上,我们还注重了观众的流线和舒适度。采用简洁明了的布局和导引设计,使观众可以顺利地在展台上进行参观和体验,而不会感到拥挤和困惑。

总之,我为您设计的展台是一个结合了展示、商务洽谈、互动和休息功能的综合性展台。通过简洁而大方的设计、清新而活力的色彩搭配,以及合理而舒适的布局,展台将为您提供一个吸引观众、与客户深入交流和促进业务发展的理想场所。希望以上设计说明能够满足您的要求,谢谢!

工作台说明书

工作台说明书

目录

一、设计说明

(一)设计任务

(二)总体方案的确定

(三)系统总体方案设计

二、机械部分设计

(一)脉冲当量的选定

(二)步进电机的选用

(三)计算铣削力

(四)滚珠丝杠副的选用

(五)工作台尺寸确定:

(六)滚珠丝杠长度确定

(七)丝杠传动效率计算

(八)丝杠稳定性验算

(九)丝杠刚度验算

(十)计算减速器传动比

(十一)齿轮机构设计

(十二)传动系统是转动惯量计算

(十三)步进电动机负载能力校验

(十四)导轨的选型及计算

三、控制系统电路设计

(一)接口设计

(二)伺服系统设计

(三)步进电机驱动电路设计

(四)运动控制器控制原理

四、控制软件结构设计

(一)直线插补程序

(二)圆弧插补程序

参考文献

一、设计说明

本设计是以PC平台为基础的数控X-Y工作台实验系统,它具有直线插补和圆弧插补等数控系统所使用的常用功能,结构简单,操作方便,控制精度相对较高, 可靠性、稳定性和实用性都很好。

X、Y两方向的运动各由一台步进电机控制。数控系统每发出一个信号,步进电机就走一步,并通过中间传动机构带动两方向的丝杠旋转,分别使得X、Y工作台进给。数控系统由单片机、键盘、变频检测系统构成,具有间隙补偿、直线插补、圆弧插补、断丝自动处理等主要功能。线切割的适用对象主要是难切割材料,如高强度、高韧性、高硬度、高脆性、磁性材料,以及精密细小和形状复杂的零件。线切割技术、线切割机床正在各行各业中得到广泛的应用。因此研究和设计数控线切割有很强的现实意义。微机控制技术正在发挥出巨大的优

越性。

(一)设计任务:

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.设计参数如下:

实验室操作台说明

实验室操作台说明

实验室操作台说明

实验室操作台是实验室中非常重要的工作区域,它是进行实验工作的

场所,也是实验人员进行实验操作和实验装置安装的地方。一个合理、安全、高效的实验室操作台,能够提供良好的工作环境,并有助于实验人员

的工作效率和实验结果的准确性。下面将就实验室操作台的设计、功能和

使用注意事项进行详细说明。

一、实验室操作台的设计

1.尺寸和高度:实验室操作台的尺寸和高度应根据实验需要和实验人

员的身高进行设计。通常情况下,操作台的长度应大于1.5米,宽度应大

于0.6米,高度应根据实验人员的身高和实验需求进行调整,一般为

0.9-1.2米之间。

2.材质选择:实验室操作台应采用耐腐蚀、耐磨损、易清洁的材料制作,常见的材料有不锈钢、实验室专用板材等。这些材料不仅可以防止化

学物品的侵蚀,还可以防止实验样品和试剂粘附在台面上,从而减少交叉

污染的风险。

3.台面结构:实验室操作台的台面应平整,台面的四周要有边缘保护,以防止溢液流到地面。同时,操作台的台面应具备一定的抗划伤和抗磨损

性能,以延长使用寿命。

4.实验台面布局:实验室操作台通常具有多个实验台面,根据实验需求,可以设置不同功能的实验台面。例如,可以设置带有排气装置的化学

实验台面,用于处理有害气体的排放;也可以设置带有电源插座和开关的

电子实验台面,用于接通和操控实验设备。

5.台面配件:实验室操作台的台面上应设置有必要的配件和设施,例如,可移动式和可调节高度的操作灯、可调节高度和仰角的显示屏架、耐

酸碱的实验室移动架、抽屉和储物柜等,这些配件和设施能够提供更方便

的工作环境和存储空间。

工作台说明书

工作台说明书

目录

一、设计说明

(一)设计任务

(二)总体方案的确定

(三)系统总体方案设计

二、机械部分设计

(一)脉冲当量的选定

(二)步进电机的选用

(三)计算铣削力

(四)滚珠丝杠副的选用

(五)工作台尺寸确定:

(六)滚珠丝杠长度确定

(七)丝杠传动效率计算

(八)丝杠稳定性验算

(九)丝杠刚度验算

(十)计算减速器传动比

(十一)齿轮机构设计

(十二)传动系统是转动惯量计算

(十三)步进电动机负载能力校验

(十四)导轨的选型及计算

三、控制系统电路设计

(一)接口设计

(二)伺服系统设计

(三)步进电机驱动电路设计

(四)运动控制器控制原理

四、控制软件结构设计

(一)直线插补程序

(二)圆弧插补程序

参考文献

一、设计说明

本设计是以平台为基础的数控工作台实验系统,它具有直线插补和圆弧插补等数控系统所使用的常用功能,结构简单,操作方便,控制精度相对较高, 可靠性、稳定性和实用性都很好。

X、Y两方向的运动各由一台步进电机控制。数控系统每发出一个信号,步进电机就走一步,并通过中间传动机构带动两方向的丝杠旋转,分别使得X、Y工作台进给。数控系统由单片机、键盘、变频检测系统构成,具有间隙补偿、直线插补、圆弧插补、断丝自动处理等主要功能。线切割的适用对象主要是难切割材料,如高强度、高韧性、高硬度、高脆性、磁性材料,以及精密细小和形状复杂的零件。线切割技术、线切割机床正在各行各业中得到广泛的应用。因此研究和设计数控线切割有很强的现实意义。微机控制技术正在发挥出巨大的优

越性。

(一)设计任务:

设计一个数控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.设计参数如下:

多功能工作台构建方案

多功能工作台构建方案

多功能工作台构建方案

背景

随着信息技术的飞速发展,越来越多的工作需要依赖电脑和各种软件来完成。传统的办公桌已经不能满足现代工作的需求,因此设计一种多功能工作台成为了迫切的需求。多功能工作台可以帮助人们更高效地完成工作,提高工作效率,同时也提供了更加舒适和人性化的办公环境。

设计原则

设计一个多功能工作台需要考虑以下几个原则:

1. 多功能性:工作台需要提供各种不同的功能来满足不同工作的需求。比如可以放置电脑、显示器、文档等办公用品,还可以提供充电插口、USB 接口等便利功能。

2. 可调节性:工作台需要提供可调节的功能,以适应不同人群的身高和体型。同时,可以调整机械臂和屏幕的高度和角度,确保人体工程学的要求,减少颈椎和腰椎的压力。

3. 空间管理:工作台需要提供足够的存储空间来整理和储存办公用品。引入抽屉、文件柜、书架等设施,有效利用空间,保持工作台的整洁和有序。

4. 集成性:工作台应当提供集成化设计,可以容纳多种设备和工具,

比如键盘、鼠标、打印机、扫描仪等。同时,可以配备多个显示器或者曲面显示器,方便人们处理大量信息。

5. 可定制性:不同用户有不同的需求,因此工作台应当具备一定的可定制性。用户可以根据自己的喜好和需要调整工作台的布局、颜色、材质等,满足个性化需求。

构建方案

基于以上原则,可以设计一种多功能工作台,具体方案如下:

1. 结构设计

多功能工作台的结构应当稳定,具备耐用性和承重能力。主要由工作板、支撑架、机械臂和储物柜等组成。工作板应当具备防滑和防水功能,材质可以选择木板、金属板等。支撑架采用钢铁材质,提供稳定的支撑力。机械臂可以根据需要调整高度和角度,支持电脑、显示器和其他设备的悬挂。储物柜可以提供多个抽屉和柜门,方便整理和存储办公用品。

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目录

一、总体 (2)

二、机械结构设计 (3)

1、脉冲当量和传动比的确定 (3)

2、机械部件(工作台)总体尺寸 (3)

3、工作载荷分析及计算 (4)

4、滚珠丝杠螺母副的选型和校核 (5)

5、导轨的选型和计算 (10)

6、联轴器的选择及计算 (11)

7、传动系统等效转动惯量计算 (12)

8、步进电机的选用 (13)

三、控制系统设计 (18)

1、控制系统硬件的基本组成 (18)

2、接口程序初始化及步进电机控制程序 (19)

3、直线圆弧插补程序设计 (22)

参考文献 (30)

一、总体

1、总体参数

设计一个数控XY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。已知的设计参数如下:

开环伺服系统——步进电机驱动——没有检测装置

半闭环伺服系统——交流或直流伺服电机驱动——脉冲编码器——速度反馈

闭环伺服系统——交流或直流伺服电机驱动——位置检测装置——位置反馈

本设计采用开环步进电机驱动。 3、传动初步设计

电动机——联轴器——滚珠丝杠——工作台 4、系统组成框图

大致确定为:控制、接口、驱动、传动再到执行。 即为

XY →→→→控制器接口电路驱动装置传动机构工作台

5、机械传动系统简图

X 轴与Y 轴的传动系统简图都如图所示

二、机械结构设计 1、脉冲当量和传动比的确定

1.1、脉冲当量的确定

根据机床或工作

台进给系统所需要的定位精度来选定脉冲当量。考虑到机械传动系统的误差存在,脉冲当量值必须小于定位精度值。本次设计给定脉冲当量 为0.01mm 。 1.2、传动比的确定

传动比计算公式:P

b L i δθ3600

=

专业课课程设计指导书(2-1) 其中:为步进电机的步距角,为滚珠丝杠导程,为系统脉冲当量。根据传动设计,采用联轴器,初选电机步距角︒=9.0b θ,丝杠导程mm L 40=,mm P 01.0=δ。

则其传动比101

.03604

9.03600=⨯⨯==

P b L i δθ 2、机械部件(工作台)总体尺寸

由于工作台的加工范围为X =200mm ,Y =150mm 。工作台尺寸一般为工作台加工范围的1.1倍。所以:X =200×1.1=220mm, Y

=150×1.1=165mm ,其厚度初定为30mm 。 选择工作台的型槽为T 型槽,查电子版《袖珍机械设计师手册》中的T 型槽和相应螺栓(摘自

GB/T158-1996) 表

3-25T 型槽和相应螺栓尺寸,可得所选T 型槽的参数: A =10mmB =18mm C =8mmH =21mm 间距取50mm

一取工作台厚度为T 型槽厚度的2倍,即2×21=42mm 。

工作台质量:333307.8102751022010421019.82M kg ρν---==⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=,即纵向丝杠所承受的质量。 在工作台上的工件和夹具的质量估计为160M kg =

所以总的移动部件的重量为0119.826079.8280M M M kg kg kg =+=+=≈ 3、工作载荷分析及计算 3.1销削力的分析与计算

铣削运动的主运动为铣刀绕自身轴线高速回转,进给运动为工作台带动工件在垂直于铣刀轴线方向缓慢进给(键槽铣刀可沿轴线进给)。

根据《机械制造技术基础课程设计指导教程》选铣刀。由表3-16,根据最大铣刀直径d =20mm ,最大铣削宽度10e a mm =,最大铣削深度5p a mm =选择莫氏锥柄立铣刀,立铣刀各参数如下:

由表5-11 2-2查得高速钢铣刀铣削力公式,选定铣刀转速min /600r n =,由专业课课程设计指导书表2-3查得切削力公式中铣削力系数2.68=Fz C ,因此铣削力为:

由表2-1和表2-2中表示每齿进给量

)/(齿mm ,即铣刀每转一个齿间角时,工件与铣刀的相对移动量,每齿进给量、每转进给量)/(r mm f 和工作台进给速度三者之间的关系为min)/(mm zn a v f

= )

/(07.0z mm a f =Z

a d a a C F p f

e

Fz z ⋅⋅⋅⋅⋅=-86

.0072.086

.081.90.860.720.869.8168.2100.072043

-=⨯⨯⨯⨯⨯⨯814.32N =

式中z 为铣刀齿数,n 为铣刀转速min)/(r

可得工作台进给速度min)/(126min)/(600307.0mm mm zn a v f =⨯⨯== 3.2进给工作台工作载荷计算

作用在工作台上的合力与铣刀刀齿上受到的铣削力的合力F 大小相同,方向相反,合力就是设计和校核工作台进给系统时要考虑的工作载荷,它可以沿着铣床工作台运动方向分解为三个力:工作台纵向进给力方向载荷,工作台横向进给方向载荷和工作台垂直进给方向载荷。

工作台工作载荷、和与铣刀的切向铣削力之间有一定的经验比值。因此,根据专业课课程设计指导书表2-4,查工作台载荷与切向铣削力的经验比值:

11538.12977.21L z F F N =⨯=⨯= 0.20.2814.34325.74C z F F N ==⨯= 0.40.4813.34651.47V z F F N ==⨯=

4、滚珠丝杠螺母副的选型和校核 4.1滚珠丝杠螺母副类型选择 4.1.1主要类型

采用回珠器处在螺母之内的钢珠内循环方式,另外,为了消除间隙和提高滚珠丝杠副的钢度,可以预加载荷,使它在过盈的条件下工作,初步选用垫片预紧式。 4.1.2主要参数及代号 4.1.2.1滚珠丝杠副的主要参数

①公称直径,数控机床常用的进给丝杠的公称直径为mm 30φ至mm 80φ,但这是X-Y 工作台,不用太大,初选020d mm =。

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