牛皮切边机系统的改造设计(机电一体化)

牛皮切边机系统的改造设计(机电一体化)(14000字)
摘 要
本次设计是针对牛皮切边机系统的改造，机械部分是采用步进电动机，通过联轴器和蜗杆相连接带动蜗轮转动，使齿轮轴工作，进一步带动大齿轮转动从而达到工作台工作的目的。电气部分是采用8031单片机来对步进电机进行适时有效的控制。同时为了显示明确准确的实现规定的工作，所以本系统装有显示器和键盘，大大提高了工作精度和工作效率。

关键词：工作台; 步进电机; 联轴器; 单片机

ABSTRACT
The design is for leather trimming machine system transformation, the mechanical parts are used stepper motor, through the coupling and worm gear Worm Driven rotation connected to gear shaft further Gear Driven rotating table so as to achieve the purpose of job . Electrical parts are using 8031 single-chip stepper motor to timely and effective control. At the same time in order to show a clear and accurate implementation of the provisions of the job, so the system equipped with a display and keyboard, greatly improving the accuracy and job efficiency.

Key words: table  stepper motor  coupling  Singlechip

工作台的设计
由于机床采用了专门的控制软件通过数控系统控制走刀的路径。以直线路径替代加工轮廓的各种曲线，大大提高了工作效率。所以将工作台设计成圆形工作台，使工作台仅作平稳，快速的圆周运动。

1.2.2工作台传动机构的设计
由于工作台要求是快速，平稳，所以采用二级传动，以减轻步进电机对工作台的冲击。由步进电机带动蜗杆传动，再由蜗杆带动蜗轮轴，在通过一对斜齿带动工作台作圆周运动，电机放在工作台与机床主轴箱之间。
1.2.3电路控制系统的设计
根据设计要求，本微机数控系统采用连续控制系统。
采用以步进电机驱动的开环控制。开环控制多用于负载变化不大或要求不高的经济型数控设备中。因为开环控制具有结构简单、设计制造容易、控制精度较好、容易调试、价格便宜、使用维修方便等优点。

机械部分设计
2.1联轴器的选择与计算
选用联轴器时要注意计算转矩，不得超过联轴器的最大允许转矩，工作转速不得 超过联轴器的允许转速
Tc=KT=K×9550 ≦Tn
式中
T—理论转矩
K—载荷系数
P—联轴器的传动功率KW
N—联轴器的转速r/min
Tn—公称转矩
            其中K=1.5     查《新编设计手册》
电动机功率      P=UICOSa
          COSa—功率数（取0.85）
P=220×3×0.85=561kw
Tc=KT= ≦Tn
据此式查新编设计手册
Tn=1600N.M  n=6000r/min  符合要求。  所以选择GYH7型凸缘联轴器。

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目  录
第一章  总体方案设计    1
1.1国内外发展现状     1
1.2 总体方案      3
1.2.1工作台的设计    3
1.2.2工作台传动机构的设计    4
1.2.3电路控制系统的设计    4
第二章 机械部分设计    4
2.1联轴器的选择与计算     4
2.2传动部分的说明    5
2.3涡轮的设计    5
2.4涡轮的参数设计    6
2.5蜗杆传动的强度计算    9
2.6齿轮的设计    12
2.6.1压力角a的选择    12
2.6.2小齿轮Z1的选择    12
2.6.3齿宽系数 的选择    13
2.6.4齿轮精度选择    14
2.6.5轴的结构设计    15
2.6.6花键    15
2.6.7工作台的设计图    16
第三章 电路控制系统的设计    18
3.1概述    18
3.2微机数控系统的硬件电路设计    18
3.3单片机的选择    19
3.4存储器扩展    20
3.5I/O接口的扩展    22
3.6键盘接口设计    23
3.7数码管显示电路    23
3.8软件设计    23
3.9步进电机的环行分配    24
3.10圆弧插补原理及其程序设计    25
3.11步进电机的控制及其程序设计    27
3.12中断功能诊断    30
3.13工作台的加工示意框图    31
第四章 总结    33
4.1结论    33
致谢    34
参考文献    35