机械自动化系统课程设计
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• ④联轴C器op。yright 2019-2019 Aspose Pty Ltd.
• ⑤工件夹紧机构（正常夹紧和快紧）。
• ⑥手动机构。
• ⑦丝杠与工作台之间转矩传递。
• ⑧主轴系统轴承的润滑与防尘。
• ⑨铣刀的夹紧与快换。
• ⑩结构工艺性（制造、拆装方便）。
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轴上有不同的配
ted 合制同wi因使。th此轴A采 上sp用 尺os基 寸e轴 相.SlEidveaslufaotrio.NnEoTnl3y..5 Client Profile 5.2 Copyright 2019-2019 Aspose Pty Ltd.
铜套（动导轨） 外尺寸采用基孔 制。
• （4）结构图中的问题
教育用简易数控铣床系统方案
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Copyright 2019-2019 Aspose Pty Ltd.
• 1° 单片机─普通丝杠─步进电机开环方案；
• 2° 单片机─普通丝杠─伺服电机闭环方案；
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1.专业课程设计任务
• 1.1 设计题目 ： 教学用简易数控铣床
• 1.2技术指标详见下述附表
• 1.3设计的任务 • (1) 系统整体方案E设va计luation only.
ted• w(2i)th机A械sp部o件se设.S计lides(结fo构r .图NE) T 3.5 Cli0e号nt图P一ro张file 5.2
• 3° 单片机─滚珠丝杠─步进电机开环方案；
• 4° 单片机─滚珠丝杠─伺服电机闭环方案；
• 5° 微机─普通丝E杠va─lu步a进tio电n o机nl开y.环方案； te•d6w°ith微A机sp─o滚se珠.S丝lid杠es─伺fo服r .N电E机T闭3.环5 C方li案en；t Profile 5.2 • 7°（C微op机yr）igh-单t 2片01机9-─2普01通9丝As杠po─s步e进Pt电y L机td开. 环方
（一）单片机控制方案
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(二)微机控制方案
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教育用简易数控铣床控制系统方案
• 数控箱控制方案 • 微机控制方案 • 单片机方案 Evaluation only. ted •wi微thC机Aos-p单pyor片isgeh机.tS混2li0d合1e9s控-f2o制0r1.方N9 EA案Tsp3o.s5eCPliteynLt tPdr.ofile 5.2
•
机械部分设计
• 数控铣床机构的功能主要是围绕控制轨迹的精确实现与保持：
• （1）丝杠螺距计算 ——实现脉冲当量
• （2）力矩计算——确定丝杠直径、步进电机
• （3）结构设计中重点问题
• ①直线导轨（过定位问题）。
• ②丝杠支承。 Evaluation only. ted• w③i传th动A结s构po的s消e隙.S机lid构e（s水fo平r、.N垂E直T）3。.5 Client Profile 5.2
• （2）系统方案设Ev计aluation only. ted• w（it3h）A机sp械os部e.件Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2
• （4C）o电py气ri部gh件t 2019-2019 Aspose Pty Ltd.
• （5）控制软件设计 • （6）制造设备后，要进行设备调试，排除（设
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• U1=220V • U2=U3=~25V
案（混合控制方案）；
• 8°（微机）-单片机─滚珠丝杠─伺服电机闭环方 案（混合控制方案）。
系统方案
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5.2
• 6. 铣刀直径φ5；
• 7. X-Y二轴联动；
• 8. 切削材料：有机玻璃等。
系统方案设计
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•
取R6=6.2KΩ，R4=5.6KΩ，则得R3=12KΩ。 取R2=5.6KΩ。(一般4.7-10K)
R1R9R V V 3c cc 1 c V V bR be1 2eG 1G 12 2 234 40 0 .6 5 0..6 613.6k4
• 取ICU1= 0.2mA, R9=24/0.2=48KΩ,圆整为47KΩ
• R1=134.6-47=87.6KΩ,圆整为82KΩ. • 取R8=1.5KΩ
R 8V iI n D V DV IC i 1 n U V /D(0 .2 4 0 2 .1)5 1 .5 k
• R7起到稳定G2电流的作用，一般为0.1～1.5Ω，现取R7=0.5Ω
设计由时于C必o三须p个y统r方i筹g面h兼t的2顾内0，1容9并是-且2不0，1可9在分A整割s个p的o设、s计e是、P统t制y一造L个t、d整.装体配，、
调试过程中始紧密联系，反映了其机电一体化设备的整 体性。
需要的知识：基础知识、专业基础知识和专业知识。 涉及机械、电气、电子、软件、数控、 工艺、机床、公 差等多门学科的知识，是各门课程的总复习和综合应用。
（结构图即，装配图，完成结构图又称设计结构图）
• ①图面布置（主视图、左视图或右视图、比例）。
• ②剖视图（反映全部装配关系）与向视图（反映所有零 件）。
• ③标注（所有装配E时va的lu零a部tio件n之on间ly的. 技术要求）。 te•d④事w项技it）h术。A要sp求o（se写.S装l配id、es调f试or、.入N库E、T 运3.输5、C安lie装n、t 维P护ro等fil注e 意5.2 • ⑤标题C栏opyright 2019-2019 Aspose Pty Ltd.
• (3) 电Co气p部yr件igh设t 计2019(-电20气1逻9 辑As原po理s图e P) 1ty号L图td一. 张
• (4) 系统控制软件设计 (系统软件框图)
一张
• (5)系统整体调试
• (6) 编写设计说明书
一份
2.课程设计步骤
• （1）按设计任务规定明确设计任务按任务书的 技术要求（或技术条件）进行技术分析,明确设 计要求。
监控（数控系统）软件设计
• 1 、系统软件（监控软件）与用户软件 • 2、数控系统的坐标（绝对坐标、编程坐标、
步进电机的循环坐标、屏幕坐标）
机械自动化系统设计
——专业课程设计
机械自动化系统（典型机电一体化系统）: 机械机构部件、电气（弱电和强电）控制硬件、
监控软件。
设计这类设备，E可v在alu完a成tio总n统o方nl案y.设计后，分别进行 ted三w个it方h 面As的p设os计e。.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2
• 3. 重复定位精度Ev0a.l0u2amtiomn；only.
ted• •
w45..it用 主hCA户机ospp指转yor令速isgeh存.3tS02储l0i0d0量1er9s.p-9f2.o9m09r1..；条N9 EAISTsOp数3o.s5控eC代Plite码ynLt；tPdr.ofile
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Evaluation only. t源自文库d with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2
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考虑制造工艺性：
• ⑥明细表
机械系统设计—方案
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• VMOS选用IFR540, Vgs大E于v4.5a伏lu，aIdt大io于n3安o。n取lyV.gs≥5V,截止时取Vgs≤2.5V ted• w取itRh3的A电s流pIRo3=s1mea.。SRl3i+dRe4+sR6=fVocc/rIR.3=N24E/0T.0013=.25400C0Ωli。ent Profile 5.2
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（三）微机——单片机控制方案
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计、制造）故障，发现问题则需要更改设计。
• （7）整理技术文件（设计说明书）
3专业课程设计安排
• （1）设计日程安排
• （共20个工作日）
阶
段
总体设计
电气设计
时间 1天 3-4 天
软件设计及调试 2天-3天
Evaluatio机n械o结n构l设y.计 11-11天 ted with Aspose.Slides for .编N写E设T计说3明.5书Clie1-n2 t天Profile 5.2
Copyright 2019-201答9辩Aspose Pt1y L天td. • （2）时间安排 8：30-11:30 13:00-16:00 • （3）设计室地点安排
教学用简易数控铣床技术参数
• 1. 工作行程 X=100mm、Y=120 mm、Z=40mm；
• 2. 脉冲当量 0.01 mm/P ；
R00 1 VccIDVD50.023100
R 00 4V IiC n 1G /V bG 1 e 1G (0.02 .3 40 .0 0.6 )3 5 015 00
R001= R002 =100Ω R004=1.5KΩ
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• ⑤工件夹紧机构（正常夹紧和快紧）。
• ⑥手动机构。
• ⑦丝杠与工作台之间转矩传递。
• ⑧主轴系统轴承的润滑与防尘。
• ⑨铣刀的夹紧与快换。
• ⑩结构工艺性（制造、拆装方便）。
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轴上有不同的配
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铜套（动导轨） 外尺寸采用基孔 制。
• （4）结构图中的问题
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• 1° 单片机─普通丝杠─步进电机开环方案；
• 2° 单片机─普通丝杠─伺服电机闭环方案；
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1.专业课程设计任务
• 1.1 设计题目 ： 教学用简易数控铣床
• 1.2技术指标详见下述附表
• 1.3设计的任务 • (1) 系统整体方案E设va计luation only.
ted• w(2i)th机A械sp部o件se设.S计lides(结fo构r .图NE) T 3.5 Cli0e号nt图P一ro张file 5.2
• 3° 单片机─滚珠丝杠─步进电机开环方案；
• 4° 单片机─滚珠丝杠─伺服电机闭环方案；
• 5° 微机─普通丝E杠va─lu步a进tio电n o机nl开y.环方案； te•d6w°ith微A机sp─o滚se珠.S丝lid杠es─伺fo服r .N电E机T闭3.环5 C方li案en；t Profile 5.2 • 7°（C微op机yr）igh-单t 2片01机9-─2普01通9丝As杠po─s步e进Pt电y L机td开. 环方
（一）单片机控制方案
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(二)微机控制方案
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教育用简易数控铣床控制系统方案
• 数控箱控制方案 • 微机控制方案 • 单片机方案 Evaluation only. ted •wi微thC机Aos-p单pyor片isgeh机.tS混2li0d合1e9s控-f2o制0r1.方N9 EA案Tsp3o.s5eCPliteynLt tPdr.ofile 5.2
•
机械部分设计
• 数控铣床机构的功能主要是围绕控制轨迹的精确实现与保持：
• （1）丝杠螺距计算 ——实现脉冲当量
• （2）力矩计算——确定丝杠直径、步进电机
• （3）结构设计中重点问题
• ①直线导轨（过定位问题）。
• ②丝杠支承。 Evaluation only. ted• w③i传th动A结s构po的s消e隙.S机lid构e（s水fo平r、.N垂E直T）3。.5 Client Profile 5.2
• （2）系统方案设Ev计aluation only. ted• w（it3h）A机sp械os部e.件Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2
• （4C）o电py气ri部gh件t 2019-2019 Aspose Pty Ltd.
• （5）控制软件设计 • （6）制造设备后，要进行设备调试，排除（设
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• U1=220V • U2=U3=~25V
案（混合控制方案）；
• 8°（微机）-单片机─滚珠丝杠─伺服电机闭环方 案（混合控制方案）。
系统方案
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5.2
• 6. 铣刀直径φ5；
• 7. X-Y二轴联动；
• 8. 切削材料：有机玻璃等。
系统方案设计
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Copyright 2019-2019 Aspose Pty Ltd. •
•
取R6=6.2KΩ，R4=5.6KΩ，则得R3=12KΩ。 取R2=5.6KΩ。(一般4.7-10K)
R1R9R V V 3c cc 1 c V V bR be1 2eG 1G 12 2 234 40 0 .6 5 0..6 613.6k4
• 取ICU1= 0.2mA, R9=24/0.2=48KΩ,圆整为47KΩ
• R1=134.6-47=87.6KΩ,圆整为82KΩ. • 取R8=1.5KΩ
R 8V iI n D V DV IC i 1 n U V /D(0 .2 4 0 2 .1)5 1 .5 k
• R7起到稳定G2电流的作用，一般为0.1～1.5Ω，现取R7=0.5Ω
设计由时于C必o三须p个y统r方i筹g面h兼t的2顾内0，1容9并是-且2不0，1可9在分A整割s个p的o设、s计e是、P统t制y一造L个t、d整.装体配，、
调试过程中始紧密联系，反映了其机电一体化设备的整 体性。
需要的知识：基础知识、专业基础知识和专业知识。 涉及机械、电气、电子、软件、数控、 工艺、机床、公 差等多门学科的知识，是各门课程的总复习和综合应用。
（结构图即，装配图，完成结构图又称设计结构图）
• ①图面布置（主视图、左视图或右视图、比例）。
• ②剖视图（反映全部装配关系）与向视图（反映所有零 件）。
• ③标注（所有装配E时va的lu零a部tio件n之on间ly的. 技术要求）。 te•d④事w项技it）h术。A要sp求o（se写.S装l配id、es调f试or、.入N库E、T 运3.输5、C安lie装n、t 维P护ro等fil注e 意5.2 • ⑤标题C栏opyright 2019-2019 Aspose Pty Ltd.
• (3) 电Co气p部yr件igh设t 计2019(-电20气1逻9 辑As原po理s图e P) 1ty号L图td一. 张
• (4) 系统控制软件设计 (系统软件框图)
一张
• (5)系统整体调试
• (6) 编写设计说明书
一份
2.课程设计步骤
• （1）按设计任务规定明确设计任务按任务书的 技术要求（或技术条件）进行技术分析,明确设 计要求。
监控（数控系统）软件设计
• 1 、系统软件（监控软件）与用户软件 • 2、数控系统的坐标（绝对坐标、编程坐标、
步进电机的循环坐标、屏幕坐标）
机械自动化系统设计
——专业课程设计
机械自动化系统（典型机电一体化系统）: 机械机构部件、电气（弱电和强电）控制硬件、
监控软件。
设计这类设备，E可v在alu完a成tio总n统o方nl案y.设计后，分别进行 ted三w个it方h 面As的p设os计e。.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2
• 3. 重复定位精度Ev0a.l0u2amtiomn；only.
ted• •
w45..it用 主hCA户机ospp指转yor令速isgeh存.3tS02储l0i0d0量1er9s.p-9f2.o9m09r1..；条N9 EAISTsOp数3o.s5控eC代Plite码ynLt；tPdr.ofile
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• VMOS选用IFR540, Vgs大E于v4.5a伏lu，aIdt大io于n3安o。n取lyV.gs≥5V,截止时取Vgs≤2.5V ted• w取itRh3的A电s流pIRo3=s1mea.。SRl3i+dRe4+sR6=fVocc/rIR.3=N24E/0T.0013=.25400C0Ωli。ent Profile 5.2
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（三）微机——单片机控制方案
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计、制造）故障，发现问题则需要更改设计。
• （7）整理技术文件（设计说明书）
3专业课程设计安排
• （1）设计日程安排
• （共20个工作日）
阶
段
总体设计
电气设计
时间 1天 3-4 天
软件设计及调试 2天-3天
Evaluatio机n械o结n构l设y.计 11-11天 ted with Aspose.Slides for .编N写E设T计说3明.5书Clie1-n2 t天Profile 5.2
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教学用简易数控铣床技术参数
• 1. 工作行程 X=100mm、Y=120 mm、Z=40mm；
• 2. 脉冲当量 0.01 mm/P ；
R00 1 VccIDVD50.023100
R 00 4V IiC n 1G /V bG 1 e 1G (0.02 .3 40 .0 0.6 )3 5 015 00
R001= R002 =100Ω R004=1.5KΩ
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