機電一體化課程設計指導書PAGE[鍵入文字]目錄一、 課程設計任務書 1課程設計時間 1課程設計題目 1課程設計任務 1課程設計內(nèi)容 2課程設計要求 2參考資料 3二、 課程設計計劃安排與成績評定 3設計任務安排 3答疑和老師聯(lián)系方式 3成績評定 3三、 課程設計說明書應該包含的內(nèi)容 4參考模板 4封面頁及封底頁 5四、 答辯問題參考 6CPU 6電機 7輸入輸出 7機械設計選型 7其他 8五、 文檔版本信息 82014年11月16日版本0 8PAGE1課程設計任務書課程設計時間2014-2015學年第1學期第11周-12周，共2周課程設計題目X-Y數(shù)控工作臺機電系統(tǒng)設計課程設計任務設計供立式數(shù)控銑床使用的X-Y數(shù)控工作臺，設計參數(shù)：（注：參數(shù)數(shù)值表另附）立銑刀最大直徑d=[參數(shù)1]mm立銑刀齒數(shù)Z=3最大銑削寬度ae=[參數(shù)1]mm最大背吃刀量ap=[參數(shù)2]mm加工材料為碳素鋼X、Y方向的脈沖當量δx=δy=0.005mm/脈沖X、Y方向的定位精度為±0.01mm;工作臺面尺寸為[參數(shù)3]mm*[參數(shù)3]mm銑刀加工范圍[參數(shù)3+20]*[參數(shù)3+20]mm工作臺空載最快移動速度vxmax=vymax=[參數(shù)4]mm/min工作臺進給最快移動速度vxmaxf=vymaxf=[參數(shù)5]mm/min工件重量50N夾具重量75N工作平臺重量50N上層拖板重量=[參數(shù)3]*導軌長度*10mm*材料比重N上層電動機重量50N直線導軌副重量（包含導軌座）=導軌長度*0.5N/mm減速箱重量=30N滾珠絲杠副重量=導軌長度*0.4N/mm每齒進給量fz=0.1mm銑刀轉(zhuǎn)速n=300r/min直線導軌壽命期望值50km快速空載起動時加速時間T=0.4秒傳動鏈總效率=0.7課程設計內(nèi)容1）結(jié)合設計任務的要求擬定總體機械和電氣控制設計方案；2）根據(jù)擬定的機械設計方案進行數(shù)控工作臺的機械結(jié)構(gòu)設計計算和元件的選用；3）根據(jù)擬定的電氣設計方案進行數(shù)控系統(tǒng)控制電路的框圖設計及驅(qū)動控制電路的計算和元件選用；4）軟件的流程圖設計；5）部分軟件程序進行編寫；6）進行機械結(jié)構(gòu)和電氣圖的繪制；7）編寫設計報告。課程設計要求1）方案擬定正確；2）設計計算根據(jù)來源可靠，計算數(shù)據(jù)準確無誤；3）元氣件選用正確規(guī)范符合標準，可選擇教材中的相關元器件，也可選擇課本外的元器件（例如網(wǎng)上相關元器件生成廠商提供的元器件）4）X-Y數(shù)控工作臺機械結(jié)構(gòu)裝配圖（A0圖一張，只要求剖視一個坐標），控制系統(tǒng)電氣原理圖（A1圖一張），圖紙要求符合標準，圖面布局合理、整潔、質(zhì)量高；5）課程設計說明書應闡述整個設計內(nèi)容：總體方案確定、系統(tǒng)框圖分析、電氣執(zhí)行元件的選用說明、機械傳動和驅(qū)動電路的設計計算以及機械和電氣的其它部分。說明書要突出重點和特色，圖文并茂、文字通暢、計算正確、字跡清晰、內(nèi)容完整。說明書字數(shù)不少于6000字。參考資料[1]尹志強等.機電一體化系統(tǒng)設計課程設計指導書[M].北京：機械工業(yè)出版社,2011.7[2]成大先.機械設計手冊(單行本·機械傳動)[M].北京：化學工業(yè)出版社，2004.1[3]已上課程：單片機原理及應用、機電一體化系統(tǒng)設計.課程設計計劃安排與成績評定設計任務安排序號天數(shù)進程12課題調(diào)研及資料收集，研究問題及提出初步總體方案21總體方案論證及確定33機械系統(tǒng)設計43控制系統(tǒng)方案設計53撰寫課程設計說明書61答辯每位同學單獨進行答疑和老師聯(lián)系方式仰中306，辦公室電話：86845091，另外我已經(jīng)加入大家的QQ群，有問題可交流。成績評定1）成績分優(yōu)、良、中、及格、不及格五個檔次；2）成績給定：序號項目占總成績比率（%）1課程設計說明書：總體方案的確定52課程設計說明書：機械系統(tǒng)計算與選型203課程設計說明書：控制系統(tǒng)設計與元件選用154課程設計說明書：部分軟件的設計105機械結(jié)構(gòu)裝配圖156控制系統(tǒng)電氣原理圖157答辯108平時表現(xiàn)103）成績不及格的在本學期期末可再答辯一次。4）機械設計可以去學校的環(huán)宇樓D401開放工程圖學教室進行。課程設計說明書應該包含的內(nèi)容參考模板機電一體化系統(tǒng)設計課程設計指導書（尹志強等編寫）P185到192頁的內(nèi)容。注：該內(nèi)容中不少地方存在著錯誤，請勿照搬照抄。除此之外，說明書還應包括下列內(nèi)容：功能模塊用途光電隔離電路相關強電弱電的隔離電機驅(qū)動電路不得使用現(xiàn)成的驅(qū)動器（例如BD28Nb），需要自行設計功率放大電路，用于步進電機的線圈驅(qū)動，需保證電機能正反轉(zhuǎn)運行鍵盤電路至少應包含兩軸方向的前進和后退等4個按鈕以及緊急停止按鈕顯示電路通過LED或者LCD顯示相應的工作臺位置信息等兩軸的限位開關以及安裝位置和電路防止工作臺移出絲杠，起保護作用編碼器電路用于反饋計數(shù)控制程序（局部）相關的變量，端口和程序邏輯說明封面頁及封底頁封面頁中應該包含如下信息圖1封面頁封底頁作為答辯記錄頁，應包含如下信息圖2封底頁答辯問題參考CPU單片機晶振電路在哪里？單片機復位電路在哪里？RST是高電平復位？擴展芯片8155或8255的地址如何確定？8155或8255的PA，PB，PC口地址如何確定？8155或8255的A0，A1起什么作用？74373干什么用？74138干什么用？12V直流電壓怎么來？5V直流電壓怎么來？100V直流電壓怎么來？電源電路，哪個是整流？電源電路，哪個是濾波？電源電路，哪個是穩(wěn)壓芯片？用存儲器擴展么？地址多少？電機步進電機用什么型號？電壓電流多少？步進電機是反應式還是混合式？有何區(qū)別？步進電機控制方式是幾相幾拍的？H橋電路的驅(qū)動芯片是什么，耐壓是多少？如何驅(qū)動H橋（0-5V的低電壓信號是如何傳遞并控制0-100V的高電壓信號的？）PNP型達林頓管如何觸發(fā)和關閉？NPN型達林頓管如何觸發(fā)和關閉？若采用3相3拍，指的是哪3拍？若采用3相6拍，指的是哪6拍？若采用2相8拍，指的是哪8拍？若采用2相4拍，指的是哪4拍？8拍（4拍）中任意一拍的步進電機的兩個線圈中的電流是怎么走的？光耦是如何傳遞信號？單片機的地線和電機的地線是否要不同？為什么？編碼器信號（AB兩路信號）波形是怎么樣的？4倍頻電路輸出波形是怎么樣的？如何對編碼器信號進行計數(shù)？24位可逆計數(shù)器如何把數(shù)據(jù)告訴單片機？24位可逆計數(shù)器有兩個CS輸入端干什么用？步進電機是感性負載，是否要加續(xù)流二極管？輸入輸出LCD有哪些控制口？和單片機怎么連？LCD的滑動變阻器干什么用？串行通信和誰通信？用哪幾個單片機IO口？限位開關裝哪里的？用什么類型的傳感器？（光電？機械接觸？）限位開關（限位傳感器）如何把信號送到單片機？單片機怎么知道是哪個限位開關（傳感器）撞到了？鍵盤信號如何讀入？中斷？掃描？急停開關如何把信號送單片機？機械設計選型背吃刀量是啥意思？垂直于進給速度方向的切削層最大尺寸。一般指工件上已加工表面和待加工表面間的垂直距離銑削力朝哪個方向的？幾個力分量哪個最大？導軌多長？怎么確定的？Fmax=G/4+F公式和變量含義？Fm=KFx+μ（Fz+Fy+G）公式和變量含義？i=(αPh)/(360δ)公式和變量含義？Jeq=計算公式變量含義？Teq1=計算公式變量含義