X-Y工作台机电系统设计(含CAD电路图装配图)

X-Y工作台机电系统设计(含CAD电路图装配图)(任务书,设计说明书14300字,CAD图纸2张)    
总体方案确定
（1）系统的运动方式与伺服系统
由于工件在移动的过程中没有进行切削，故应用点位控制系统。定位方式采用增量坐标控制。为了简化结构，降低成本，采用步进电机开环伺服系统驱动X-Y工作台。
（2）计算机系统
本设计采用了与MCS-51系列兼容的AT89S51单片机控制系统。它的主要特点是集成度高，可靠性好，功能强，速度快，有较高的性价比。
控制系统由微机部分、键盘、LED、I/O接口、光电偶合电路、步进电机、电磁铁功率放大器电路等组成。系统的加工程序和控制命令通过键盘操作实现。LED显示数控工作台的状态。
（3）X-Y工作台的传动方式
为保证一定的传动精度和平稳性，又要求结构紧凑，所以选用丝杠螺母传动副。为提高传动刚度和消除间隙，采用预加负荷的结构。
由于工作台的运动载荷不大，因此采用有预加载荷的双V形滚珠导轨。采用滚珠导轨可减少两个相对运动面的动、静摩擦系数之差，从而提高运动平稳性，减小振动。
考虑电机步距角和丝杆导程只能按标准选取，为达到分辨率的要求，需采用齿轮降速传动。
 
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）立铣刀最大直径d =10 mm；
（2）立铣刀齿数Z=3；
（3）最大铣削宽度ae=10 mm；
（4）最大铣削深度ap=5mm；   
（5）加工材料为碳素钢或有色金属；
（6）X、Y方向的脉冲当量δx = δy = 0.001mm/脉冲；
（7）X、Y方向的定位精度均为 ± 0.015 mm；
（8）工作台面尺寸为230 mm×230 mm，加工范围为180 mm×300 mm；
（9）工作台空载最快移动速度vxmax = vymax = 6000 mm/min；
（10）工作台进给最快移动速度vxmaxf = vymaxf = 800 mm/min。
 

目  录
前言    1
第一章 总体方案设计    2
1.1 总体方案确定    4
第二章 机电系统设计    5
2.1设计任务    5
2.2机电系统总体方案的确定    5
第三章 绘制装配图    15
第四章 电气原理图设计    15
4.1典型数控工作台电气原理图    15
4.2单片机的选择    15
4.3外部程序存储器的扩展    16
4.4外部数据存储器的扩展    16
4.5 I/O口扩展电路    16
4.6 显示器接口设计    17
4.7 键盘接口电路设计    17
5.8 步进电机的接口电路设计    17
第五章 控制系统设计    18
5.1 控制系统硬件设计    18
5.2 CPU接口设计    19
5.3 驱动系统    20
第六章 控制系统软件设计    22
6.1 总体方案    22
6.2主流程图    23
6.3  X轴电机点动正转程序流程图    24
第七章 结论    27
参考文献    28
致  谢    29