课程设计 机电传动单向数控平台设计 doc.doc

机械电子方向 课程设计 题目：机电传动单向数控平台设计 学 院： 机电工程学院 班 级： 机自07-2班 学生姓名： 。。。 学 号: 指导教师： 完成时间： 2011-1-12 目 录 第一章 前言 3 第二章 课程设计的目的、内容、要求及具体任务 3 第一节 课程设计的目的 3 第二节 课程设计的内容 4 第三节 课程设计的要求 4 第四节 课程设计的具体任务 4 第三章 总体方案设计 5 第四章 机械部分设计 6 第一节 滑动导轨的简单选择 6 第二节 螺旋丝杠的计算 6 第三节 交流伺服电机的选择 14 第五章 电气控制系统设计 15 第一节 电气控制系统设计的基本原则和设计步骤 15 第二节 PLC控制系统具体设计 16 第三节 PLC程序：语句表和梯形图 21 第六章 结束语 30 参考文献 30 第一章 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。 数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业的使能技术和最基本的装备 ,又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术 ,而数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的机电一体化产品 ,其技术范围覆盖很多领域。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、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、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或螺旋丝杠，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、丝杠螺母副和伺服电动机等均已标准化，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。 第二章 课程设计的目的、意义、要求及具体任务 第一节 课程设计的目的 通过课程设计培养学生综合运用所学知识和能力、提高分析和解决实际问题能力的一个重要环节，专业课程设计时建立的专业基础课程和专业方向课的基础上的，是学生根据所学课程进行的工程基本训练，课程设计的目的在于： 1、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，并结合设计或试验研究课题进一步巩固和扩大知识领域。 2、培养学生搜索、阅读和综合分析参考资料，运用各种标准和工具书籍一集编写技术文件的能力、提高计算、绘图等基本能力。 3、培养学生掌握机电产品设计的一半程序和方法，进行工程师基本素质的训练。 4、树立正确的设计思想及严肃认真的工作作风。 第二节 课程设计的内容 专业课程设计内容为机电控制系统（典型机电产品）设计，其内容包括机械传动机构和其电气控制系统设计，基本内容如下： 1) 总体方案设计：根据课程设计任务的要求，在搜集、归纳、分析材料的基础上，明确系统的主要功能，确定实现系统主要功能的原理方案。针对具体的原理方案进行总体设计，给出机电系统的工作示意图一张。 2) 机械传动系统的设计：通过对动力和传动参数的选择计算，设计机械传动系统，完成机械传动系统装配图一张。 3) 电气控制系统设计：根据控制功能要求，完成电气控制设计，给出电气控制电路原理图一张。 第三节 课程设计的要求 课程设计的成果最后集中表现在课程设计说明书和所绘的设计图纸上，量化要求如下： 1) 每位同学采用不同方案独立完成； 2) 每位同学独立完成课程设计说明书一份，A4纸30页左右，计算机打印并提交电子稿； 3) 每位同学应完成设计图纸不少于三张，计算机绘图并提交电子稿。 第四节 课程设计的具体任务 1) 题目：机电传动单向数控平台设计 2) 方案选择： 电机驱动方式：步进电机 机械传动方式：螺旋丝杠 电气控制方式：PLC控制 功能控制要求：位置控制 3) 主要设计参数： 单向工作行程：800 mm 移动负载质量：100kg 负载移动阻力：100N 移动速度控制：3m/s 第三章 总体方案设计 本次设计所做的机电传动单向数控系统要求工作台沿单一坐标轴方向有精确的运动，可以对其进行速度和位置的控制。我所设计的是用交流伺服电机直接驱动螺旋丝杠，通过丝杠将电机的转动转换成工作台的直线运动，达到数控平台的工作要求。但是这