机电一体化-回转工作台的设计(参考模板)
数控回转工作台课程设计
滑动导轨副动摩擦系数设为f=0.005，导轨半径为80mm，最大轴向载荷为 ，则工作台承受最大转矩 ，故作用在涡轮上的转矩 ，蜗轮蜗杆减速器有转矩放大作用，蜗杆所承受转矩 ，所以步进电机静转矩不可低于它，由以上数据选得步进电机如下表所示。
参数
型号
相数
步距角
/(º)
最大静转矩/( )
空载启动频率/(步/s)
具体任务：
1、确定总体方案，绘制系统组成框图1张（A2）；
2、进行必要的匹配计算，选择适当的元器件；
3、机械部分装配图一张（A0）；
4、数控系统控制电路设计，绘制电气原理图一张（A1或A0）；
5、编写设计说明书1份（不少于8000字）。
二、总体方案
一、数控回转工作台总体设计
数控回转工作台大致包括以下几部分：
4）确定接触系数
先假设蜗轮分度圆直径 和传动中心距a的比值 ,从图11-8中可查得 。
5）确定许用接触应力
根据蜗轮材料为铸锡磷青铜ZCuSn10P1，金属模铸造，蜗杆螺旋齿面硬度>45HRC，可从表11-7中差得蜗杆的基本许用应力 。
应力循环次数
寿命系数
则
6）计算中心距
取中心距a=50mm，因i=18，故从表11-2中取模数m=1.6mm，蜗杆分度圆直径 =20mm。这时 ,从图11-8中可查得接触系数 ，因为 ，因此以上结果可用。
1、单片机选用
因程序不是很复杂，I/O连接数码管与环形分配器以及连接键盘电路，不需要太多I/O口，故选用80C51单片机，12MHz振荡器，以下为80C51单片机简介：
MCS-51 NMOS single-chip 8-bit microcontroller with PCA,
数控回转工作台的的设计说明
当工作台静止时，必须处于锁紧状态。为此，在蜗轮底部的辐射方向装有8对夹紧瓦，并在底座上均布同样数量的小液压缸。当小液压缸的上腔接通压力油时，活塞便压向钢球，撑开夹紧瓦，并夹紧蜗轮。在工作台需要回转时，先使小液压缸的上腔接通回油路，在弹簧的作用下，钢球抬起，夹紧瓦将蜗轮松开。
组 员
任 务
增伟
说明书排版、总结、查阅资料、任务分工
曾宪
机械部分计算、零件图、装配图
庞雨楠
机械部分计算以及部分零件图
肖鹏飞
控制部分系统设计
黄道福
控制部分编程
绪
课程设计主要是培养学生综合应用所学专业的基础理论、基本技能和专业知识的能力，培养学生建立正确的设计思想，掌握工程设计的一般程序、规和方法。而本科类学生更应侧重于从生产的第一线获得产品的工艺需求和设计思路，获得工程技术经用性岗位的基本训练，通过课程设计，可树立正确的经济观点和全局观点，实现由学生向工程技术人员的过渡。
2.在方案论证时，一定要进行可靠性论证。
3.在确定产品技术指标的同时，应根据需要和实现可能确定可靠性指标与维修性指标。
4.对己投入使用的相同（或相似）的产品，考察其现场可靠性指标，维修性指标及对这两种备标的影响因素，以确定提高当前研制产可靠性的有效措施。
5.应对可靠性指标和维修性指标进行合理分配，明确分系统（或分机）、不见、以至元器件的的可靠性指标。
数控转台的市场分析：随着我国制造业的发展，加工中心将会越来越多地被要求配备第四轴或第五轴，以扩大加工围。估计近几年要求配备数控转台的加工中心将会达到每年600台左右。预计未来5年，虽然某些行业由于产能过剩、受到宏观调控的影响而继续保持着较低的行业景气度外，部分装备制造业将有望保持较高的增长率，特别是那些国家产业政策鼓励振兴和发展的装备子行业。作为装备制造业的母机，普通加工机床将获得年均15％－20％左右的稳定增长
毕业设计论文__数控回转工作台设计
图书分类号：密级：毕业设计(论文)数控回转工作台设计NC ROTARY TABLE DESIGN学生姓名班级学院名称机电工程学院专业名称机械设计制造及其自动化指导教师徐州工程学院学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。
除文中已经注明引用或参考的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标注。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
论文作者签名：日期：年月日徐州工程学院学位论文版权协议书本人完全了解徐州工程学院关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：本校学生在学习期间所完成的学位论文的知识产权归徐州工程学院所拥有。
徐州工程学院有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的纸本复印件和电子文档拷贝，允许论文被查阅和借阅。
徐州工程学院可以公布学位论文的全部或部分内容，可以将本学位论文的全部或部分内容提交至各类数据库进行发布和检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
论文作者签名：导师签名：日期：年月日日期：年月日摘要传统制造业的巨大变化来自于数控技术的广泛应用，这使制造业脱离了传统，成为工业化的象征。
并且随着数控技术应用领域的扩大和不断发展，它对国计民生的一些重要行业（IT、汽车、轻工、医疗等）的发展起着至关重要的作用，因为这些行业的数字化特征已是现代化发展的大趋势。
分析当前世界上数控技术及其装备发展的趋势，其主要研究热点有：1、高速加工、高精加工技术及其装备的新趋势。
2、复合加工机床和5轴联动加工的迅速发展。
3、当代数控系统发展的主要趋势是智能化、开放式、网络化。
4、重视建立新标准规范。
关键词数控技术；智能化；复合加工机床；5轴联动加工机床AbstractThe application of numerical technology has not only brought the revolutionary change to manufacturing industry of the tradition , make the manufacturing industry become the industrialized symbol, and with the constant development of numerical control technology and enlargement of the application , the development of some important trades (IT , automation , light industry , medical treatment , etc .) to the national economy and the peoples livelihood of his plays a more and more important role , because the digitization that these trades needed to equip has already been the main trend of modern development . Numerical control technology in the world at present and equiping the development trend to see , there is the following several respect in its main research focus .1.A high-speed , high finish machining technology and new trend equipped. 2. Link and process and compound to process the fast development of the lathe in 5 axes . 3.Become the main trend of systematic of contemporary numerical control intelligently , openly , networkedlily . 4. Pay attention to the new technical standard , normal setting-up .Keywords : Numerical control technology intelligently compound to process 5 axle gear bed目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1 数控系统的发展 (1)1.2 数控机床的发展 (1)1.3 先进数控加工技术 (3)1.3.1 直接数字控制系统 (3)1.3.2 柔性制造系统 (4)1.4数控技术在国民经济中的地位 (8)2 数控回转工作台的原理及应用 (10)2.1 数控回转工作台 (10)2.2 设计准则 (11)2.3 主要技术参数 (12)3 数控回转工作台的设计 (12)3.1 传动方案的选择 (12)3.1.1 传动方案传动时应满足的要求 (12)3.1.2 传动方案及其分析 (13)3.2 电机的选择 (14)3.2.1 步进电机的原理 (14)3.2.2 步进电机的选择及运动参数的计算 (15)3.3 齿轮传动的设计 (17)3.3.1 选择齿轮传动的类型及材料 (17)3.3.2 按齿面接触疲劳强度计算 (17)3.3.3 按齿根弯曲强度计算 (18)3.3.4几何尺寸计算 (19)3.3.5 结构设计..................................................................................... 错误！未定义书签。
数控回转工作台设计毕业论文(含全套CAD图纸及ppt)
南昌工程学院毕业设计(论文)机械与电气工程学院系（院）机械设计制造及其自动化专业毕业设计（论文）题目数控回转工作台设计学生姓名 xxxxxxxxxxxxxx班级 09机制（2）班学号 xxxxxxxxxxxx指导教师曾绍平完成日期2013年5月2日数控回转工作台设计NC rotary table design总计毕业设计（论文） 34 页表格 5 个插图 16 幅南昌工程学院本科毕业设计（论文）摘要数控机床在机械行业中扮演的角色越来越重要。
特别是数控机床朝着大功率、高速度、高精度、高稳定性的方向发展，其可靠性已成为衡量其性能的重要指标。
而数控回转工作台作为数控机床中不可或缺的部件，其精度已直接影响到机床的整体性能。
为了提高效率，扩大机床制造范围，数控机床除了做三轴直线进给运动之外，通常还需要用数控回转工作台来做加工的圆周运动。
由此来满足自动改变工件相对主轴的位置，让机床更好的对工件各个面的加工。
配合数控系统的控制，数控回转工作台可以有效提高生产率，消除人为误差，提高加工精度。
数控回转工作台主要是应用于数控铣床与数控镗床或加工中心，它主要是用于对板类、箱体等类似工件的不间断回转加工和多面加工。
本次主要设计方向是数控铣床中的数控回转工作台，我们对主要的零件进行了结构功能设计。
装配图、零件图用CAD软件绘制。
关键词：数控铣床数控回转工作台蜗杆传动AbstractAbstractThe NC machine is playing an increasingly important role in mechanism manufacture. The reliability is the main signal to measure its performance with the tendency of high power, high speed, high fidelity and high stability. However, the NC rotating table, as an inevitable part of NC machine, has affected its overall performance directly because of its high fidelity. In order to improve the optional efficiency and expand the technology scope of NC machine, the feed movement must follow X, Y, and Z coordinate axes as well as being accomplished by NC rotating table to finish its circular feed movement, to reach a purpose that enable the indexing automatically to change the position of machining work pieces with related spindle, and finally make the surface machining conveniently. Besides, improving productivity and machining fidelity, eliminating artificial errors, can also be realized when the NC rotating table is in conjunction with the control of NC system. It is, available to rotating and multi-faced machining, floor parts and boxes parts, mainly applied in NC milling machines and boring machines. The topic in my essay is primarily designed for NC rotating table of milling machines with key parts designing and checking, using the auto CAD software to render assembly drawing and parts drawing.Key Words: NC milling machines; NC rotating table; Worm transmission南昌工程学院本科毕业设计（论文）目录摘要 (I)Abstract (II)第一章绪论 (1)1.1概述 (1)1.2数控回转工作台的发展及展望 (1)1.3数控回转工作台的原理 (2)1.4 设计要求及主要参数 (3)1.4.1设计准则 (3)1.4.2本次设计中的一些主要参数 (4)第二章数控回转工作台的结构设计 (5)2.1设计工作台的基本要求 (5)2.2数控回转工作台传动方案的选择 (5)2.3电机的选择 (6)2.3.1选择步进电机的注意事项 (6)2.3.2电机的参数计算 (7)2.4齿轮的设计 (9)2.4.1齿轮材料确定 (9)2.4.2齿轮强度计算 (10)2.4.3尺寸计算 (13)2.4.4齿轮结构设计 (14)2.5蜗轮蜗杆设计 (15)2.6联轴器的选择 (18)2.7 输入轴的设计 (19)2.7.1 轴上参数计算 (19)2.7.2 输入轴结构设计 (23)2.8 蜗杆轴的设计 (23)2.8.1 轴参数设计 (23)目录2.8.1 轴强度的校核 (26)2.8.2涡轮轴结构设计 (26)2.9轴承的选择 (27)2.10箱体结构设计 (27)2.10.1箱体结构 (27)2.10.2箱体参数设计 (29)总结 (31)参考文献 (32)附录 (33)致谢 (34)南昌工程学院本科毕设计（论文）第一章绪论1.1概述数控铣床作为效率比较高的机械制造设备，现在应用的已经非常普遍了。
课程设计—回转工作台设计
1概述1.1数控加工中心的概述加工中心自问世至今已有30多年，世界各国出现了各种类型的加工中心，虽然外形结构各界，但从总体来看主要由以下几大部分组成。
1、基础部件。
它是加工中心的基础结构，由床身、立柱和工作台等组成，它们主要承受加工中心的静载荷以及在加工时产生的切削负载，因此必须要有足够的刚度。
这些大件可以是铸铁件也可以是焊接而成的钢结构件，它们是加工中心中体积和重量最大的部件。
2、主轴部件。
由主轴箱、主轴电动机、主轴和主轴轴承等零件组成。
主轴的启、停和变速等动作均由数控系统控制，并且通过装在主轴上的刀具参与切削运动，是切削加工的功率输出部件。
3、数控系统。
加工小心的数控部分是由CNC装置，可编程控制器、伺服驱动装置以及操作面板等组成。
它是执行顺序控制动作和完成加工过程的控制中心。
4、自动换刀系统。
由刀库、机械手等部件组成。
当需要换刀时，数控系统发出指令，由机械手(或通过其他方式)将刀具从刀库内取出装入主轴孔中。
5、辅助装置。
包括涡滑、冷却、排屑、防护、液压、气动和检测系统等部分。
这些装置虽然不直接参与切削运动，但对加工中心的加工效率、加工精度和可靠性起着保障作用，因此也是加工中心中不对缺少的部分。
带有可转动的台面、用以装夹工件并实现回转和分度定位的机床附件，简称转台或第四轴。
1.2数控回转工作台的发展数控车床今后将向中高挡发展，中档采用普及型数控刀架配套，高级采用动力型刀架，兼有液压刀架、伺服刀架、立式刀架等品种，预计近年来对数控刀架需求量将大大增长。
然数控回转工作台更有发展前途,它是一种可以实现圆周进给和分度运动的工作台，它常被应用于卧式的镗床和加工中心上，可前进加工效率，完成更多的工艺，它重要由原动力、齿轮传动、蜗杆传动、工作台等部分组成，并可进行间隙打消和蜗轮加紧，是一种很实用的加工工具。
目前数控回转工作台已广泛应用于数控机床和加工中心上，它的总的发展趋势是：1．在规格上将向两头延伸，即开发小型和大型转台；2．在性能上将研制以钢为材料的蜗轮，大幅度提高工作台转速和转台的承载能力；3．在形式上继续研制两轴联动和多轴并联回转的数控转台。
回转工作台毕业设计
回转工作台毕业设计回转工作台毕业设计在工程领域中，回转工作台是一种非常重要的设备，它能够使工件在水平方向上进行旋转和倾斜，从而方便工人进行各种加工操作。
回转工作台常常用于机械加工、装配、焊接等工艺中，对于提高工作效率和质量具有至关重要的作用。
因此，我选择回转工作台作为我的毕业设计课题，旨在设计出一种性能优良、操作简便的回转工作台。
首先，我将对回转工作台的结构进行分析和改进。
目前市面上的回转工作台多数采用齿轮传动，但存在噪音大、精度低等问题。
因此，我计划采用直线电机驱动的方式，通过电磁力来实现工作台的回转和倾斜。
这种驱动方式具有响应速度快、精度高、噪音低等优点，能够更好地满足工作台的运动要求。
其次，我将对回转工作台的控制系统进行设计和优化。
传统的回转工作台控制系统多采用开环控制，缺乏对工作台位置和姿态的准确控制。
为了提高工作台的控制精度和稳定性，我计划采用闭环控制系统，并结合传感器实时监测工作台的位置和姿态。
通过精确的反馈信息，可以实现对工作台的精确控制，提高加工精度和效率。
此外，我还将考虑回转工作台的安全性和可靠性。
在工程领域中，安全是首要考虑的因素之一。
因此，我将在设计中加入安全保护装置，如过载保护、急停开关等，以确保工人在操作过程中的安全。
同时，我还将优化工作台的结构和材料选择，以提高其使用寿命和可靠性，减少维护和故障处理的成本。
最后，我将进行回转工作台的性能测试和优化。
通过实验和模拟分析，我将评估工作台的运动精度、承载能力、响应速度等性能指标，并根据测试结果进行优化设计。
同时，我还将考虑工作台在不同工况下的性能表现，如高温、低温、湿度等环境因素对工作台的影响。
通过全面的性能测试和优化，可以确保设计出一款性能优良的回转工作台。
综上所述，回转工作台毕业设计涉及到结构设计、控制系统设计、安全性和可靠性等多个方面。
通过对这些方面的综合考虑和优化设计，可以实现回转工作台的高性能和高效率。
我相信，在毕业设计的过程中，我将面临各种挑战和困难，但我也相信通过不断努力和学习，我能够成功设计出一款满足工程需求的回转工作台。
回转工作台装配图 (优选.)
４ Ｑ２３５
２８ 圆锥滚子轴承３２００８
１
２７ 支承板
１ ４５
２６ 垫圈Ｍ５
４ ６５Ｍｎ
２５ 螺母Ｍ５
４ Ｑ２３５
２４ 螺栓Ｍ５×４０
４ Ｑ２３５
２３ 光栅
１
２２ 通气孔
８ ４５
２１ 弹簧
８ ６５Ｍｎ
２０ 弹簧顶盖８ ４５１９ 内来自紧瓦８ ＱＴ５００—７
１８ 外加紧瓦
８ ＱＴ５００—７
１７ 支承板
８ ４５
６３ 调整套支承座
１ Ｑ２３５
６２ 压块
１
６１ 端盖
１ Ｑ２３５
６０ 调整轴套
１ Ｑ２３５
５９ 推力球轴承５１１０７
２
５８ 锁紧螺母Ｍ３０
１
５７ 螺纹圆柱销
１ ３５
５６ 大齿轮
１ ４０ＭｎＢ
５５ 螺钉Ｍ４×１４
６ Ｑ２３５
５４ 套筒
１ Ｑ２３５
５３ 螺钉Ｍ４×１４
６ Ｑ２３５
５２ 紧定螺钉Ｍ５×６
１１ Ｑ２３５
１
２
３
４
５
６
７８
９
１０
１１
１２
１３
１４
１５
１６
５００
３９ ３８ ３７
７２ ７１
１８８ ８０
５２Ｈ８／ｈ７ ８０Ｈ７／ｈ８ 锥度为１：１２
５０ｊ６
４０ｊ６ ６８Ｈ７／ｈ８
技术要求 １．装配前，所有零件用煤油清洗，滚动轴承用汽油清洗，机体内不许有 任何杂质存在。内壁涂上不被机油浸蚀的涂料两次。 ２．啮合侧隙用铅丝检验不小于０．１６ｍｍ，铅丝不得大于最小侧隙的４倍。 ３．用涂色法检验斑点：按齿高接触斑点不小于４０％；按齿长接触斑点不小于５０％。 必要时可用研磨或刮后研磨以便改善接触情况。 ４．应调整轴承轴向间隙： ４０为０．０５～０．１ｍｍ， ５５为０．０８～０．１５ｍｍ。 ５．表面涂灰色油漆。
[工学]数控回转工作台设计毕业设计
![[工学]数控回转工作台设计毕业设计](https://img.taocdn.com/s3/m/4bd6e75df56527d3240c844769eae009581ba232.png)
[工学]数控回转工作台设计毕业设计1数控回转工作台的设计1 概要1.1 前言1.1.1 数控回转工作台的介绍数控机床是一种高效率的加工设备，当零件被装夹在工作台上以后，为了尽可能完成较多工艺内容，除了要求机床有沿X、Y、Z三个坐标轴的直线运动之外，还要求工作台在圆周方向有进给运动和分度运动。
这些运动通常用回转工作台实现。
a、数控回转工作台的主要功能有两个:一是实现工作台的进给分度运动，即在非切削时，装有工件的工作台在整个圆周进行分度旋转;二是实现工作台圆周方向的进给运动，即在进行切削时，与X、Y、Z三个坐标轴进行联动，加工复杂的空间曲面。
b、分度工作台只能完成分度运动，而不能实现圆周运动。
由于结构上的原因，通常分度工作台的分度运动只限于完成规定的角度(如45?60?或90?等)，即在需要分度时，按照数控系统的指令，将工作台及其工件回转规定的角度，以改变工件相对于主轴的位置，完成工件各表面的加工。
数控回转工作台在电火花线切割机床上的应用:电火花线切割加工已广泛用于国防和民用的生产和科研工作中，用于加工各种难加工材料、复杂表面和有特殊要求的零件、刀具和模具。
从工艺的可能性而言，现在的商品电火花线切割加工机床可分为三类:切割直壁二维型面的线切割加工工艺及机床;有斜度切割功能、可实现等锥角三维曲面切割工艺及机床;可实现变锥度、上下异形面切割工艺及机床。
上述X、Y和U、V四轴联动能切割上下异形截面的线切割机床，仍无法加工出螺旋表面、双曲面表面和正旋曲面等复杂表面。
如果增加一个数控回转工作台附件，工件装在用步进电机驱动的回转工作台上，采取数控移动和数控转动相结合的方式编程，用～角方向的单步转动代替或着配合Y轴方向的单步移动，即可完成上述这些复杂曲面加工工艺。
1.1.2 电火花加工的产生和加工原理电火花加工又称放电加工(electrical discharge machining, 简称EDM)，在20世纪40年代开始研究并逐步应用于生产。
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机电一体化-回转工作台的设计二、设计任务及要求设计题目：数控回转工作台的设计1. 设计内容包括：总体设计，机械系统的设计与计算，计算机控制系统设计，编写设计计算说明书；2. 设计要求包括：回转角度0～360°；最大回转半径400㎜；最大承载重量50㎏；3. 机械部分的设计：装配工作图1张（ 1号）；4. 计算机控制的设计：控制系统接口图一张；5. 控制装置采用步进电机驱动，MCS-51或单片机FX2N-PLC控制系统，软件环分，由键盘输入实现开环控制。
三、机械系统设计在数字回转工作台机械传动部分选用蜗轮蜗杆传动,因为蜗杆传动平稳,振动,冲击和噪声均较小;能以单级传动获得教大的传动比,结构紧凑,有利于实现回转工作台所要求的分度的实现.故选用蜗轮蜗杆传动.（一）、蜗杆类型的选择:蜗杆选择为渐开线圆柱蜗杆.因为此种蜗杆不仅可车削还可以像圆柱齿轮那样用齿轮滚刀滚削,并可用但面或单锥面砂磨削.制造精度高.是普通圆柱蜗杆传动中较理想的传动.传动效率也高,在动力传动和机床精密传动中应用较为广泛.（二）、蜗杆蜗轮材料的选择:由于蜗杆传动啮合摩擦较大,且由于蜗轮滚刀的形状尺寸不可能做得和蜗杆绝对相同,被加工出的蜗轮齿形难以和蜗杆精确共轭,必须依靠运转跑合才渐趋理想,因此材料副的组合必须具有良好的减摩和跑合性能以及抗胶合性能。
所以蜗轮通常青铜或铸铁做齿圈，并尽可能与淬硬并经磨削的钢制蜗杆相匹配。
故选择:蜗杆材料为：渗碳钢，表面淬硬56-62HRC 牌号为20GrMnTi.蜗轮材料为：铸造锡青铜，牌号为ZcuSn10Pb1（三）、蜗杆蜗轮参数计算：1. 蜗杆传动尺寸的确定：由设计题目中要求可知：工作台回转直径最大为400mm/50千克.由《齿轮手册》（上）表6.2-3取蜗杆蜗轮中心距标准a=225mm;估取蜗杆分度圆直径:为能获得较大的传动比,取蜗杆头数为: z =1;z =90估取模数m: m=(1.4~1.7)a/ z =3.6 取m=4q=d /m=80/4=206 tanγ= z /q 则γ=2.86°2. 确定蜗轮蜗杆各参数值蜗杆尺寸“1) 蜗杆轴向齿距:p =πm=3.14×4=12.562) 螺旋线导程:p =p ×z =15.4×4=12.563) 法向齿形角:对于ZI蜗杆αn=20°在分度传动中允许减小齿形角α =15°4) 直径系数:q= d /m=80/4=205) 蜗杆分度圆(中圆)直径: d (d )= d =qm=806) 蜗杆分度圆(中圆柱)导程角: γ=2.86°渐开线蜗杆:基圆柱导程角: γcosγ =cosαncosγγ =15.264°7) 基圆直径:d d = z m/tanγ =14.168) 法向基节:p =πm cosγ =12.129) 蜗杆齿轮顶高:h =h m=1×4=410 蜗杆齿根高:h =1.2m=4.811) 蜗杆全齿高:h = h + h =4+4.8=8.812) 顶隙:c =0.2m=0.813) 齿根圆半径:ρ =0.3m=1.214) 蜗杆齿顶圆直径:d =d +2 h =8815) 蜗杆齿根圆直径:d = d -2 h =70.416) 蜗杆齿宽:b =95蜗轮尺寸:1) 蜗轮中圆螺旋角:β =γ=2.86°2) 蜗轮分度圆(节圆)直径:d =m z =4×60=240mm3) 蜗轮中圆直径:d = d =240mm4) 蜗轮齿顶高:h =1×4=4mm5) 蜗轮齿根高:h =1.2×4=4.8mm6) 蜗轮全齿高:h =h =8.8mm7) 蜗轮齿顶圆直径:d =d+2ha=240+8=248mm8) 蜗轮齿根圆直径:df2= d -2h =240-9.6=230.4mm9) 蜗轮外圆直径:d = d +m=248+5=253mm10) 蜗轮齿宽:b =80.3mm（四）、蜗轮带动工作台转动需克服的力:滚动导轨的摩擦系数为:f=0.0025～0.005取:f=0.005工作台重量为:50㎏×9.8=490N摩擦力:则可知:周向力F=G?f=490×0.005=2.46N（五）、蜗轮蜗杆的支承结构:蜗杆及蜗轮的支承通常都采用滚动轴承,蜗杆支承跨距L1应尽量紧凑。
通常L1=（1.3~1.5）a.其中1.3用于a≤500。
1.5用于a≥500。
蜗轮支承跨距L2=（0.5-0.7）d2。
d2为蜗轮分度圆直径，其中0.7适用于小尺寸传动。
蜗轮蜗杆具有轴向力，当跨距小时常采用接触球轴承或圆锥滚子轴承。
轴向力不大是亦可采用向心球轴承。
支承跨距较大或载荷有冲击而双向传动时，可在一个支座上采用两个相反方向放置的角接触球轴承或圆锥滚子轴承并加以预紧，在设计中选用圆锥滚子轴承（7306E）用于承受轴向及径向力。
另一支座则采用一个单列向心球轴承或圆柱滚子轴承（选用圆柱滚子轴承2208）并允许针对箱体有相对轴向游动，也可在一端采用双列调心球轴承或双列调心滚子轴承。
另一端采用单受径向力的向心轴承。
向位置和游隙的调整依靠事先磨削好的调整环或垫片组，他们可以放置在轴承外圆和压盖圆筒之间。
而垫片组也可放置在压盖端面和箱体凸缘之间。
（六）回转台结构图1 回转台结构四、步进电动机的选择磁阻式步进电动机由于其结构简单，性能可靠，分辨率高等优点，故选择磁阻式步进电动机。
90BF006磁阻式步进电动机产品数据：相数：5步距角：0.36电压：24相电流：3A最大静转矩2.156N?M空载起动频率：f=2400step/s电阻：0.76Ω分配方式：五相十拍重量：2.2kg五、控制系统设计（一）系统方案设计构成本系统包括机械部分和伺服电机控制两部分。
根据所给的要求，拟用开环控制结构设计方案，其开环系统结构原理如图1。
图2 开环系统结构原理具体原理：编写单片机指令，通过扫描键盘输入的数字记录需要转动的角度，然后计算需要输出的脉冲，用软件的方法实现脉冲的输出，然后由光电耦合电路减小外部的干扰，接着用环行分配器使各相绕组按一定的顺序通电，由功率放大电路实现功率的放大，然后接步进电动机，通过联轴器把力矩传到蜗杆、蜗轮减速器。
由于蜗轮与回转工作台以传动轴相连接，具有相同的角速度，使得蜗轮的转动带动回转工作台的转动。
理论上，回转工作台的转动角位移精度由微机发出的电平信号来控制。
（二）、单片机的选用本设计选用8031芯片，片内无ROM或者EPROM，使用时必须配置外部的程序存储器EPROM。
本设计选用了2764扩展其空间，8031的引脚分3大功能：（1） I/O口线P0,P1,P2,P3共4个八位口。
（2）控制口线PSEN(片外取指控制)、ALE（地址锁存控制）、EA（片外存储器选择）、RESET（复位控制）。
（3）电源和时钟8031最小应用系统。
8031内部不带ROM，需要外接EPROM作为外部程序存储器。
又因为8031在外接程序存储器或数据存储器时地址的低8位信息和数据信息分时送出，故还需要采用一片74LS373来锁存低8为地址信息。
这样，一片2764EPROM和一片74LS373组成了一个最小的计算机应用系统。
MCS-51的程序存储器空间与数据存储器空间是相互独立的。
用户可最多扩展到64kb的程序存储器几64kb的数据存储器，编址为0000H~FFFFH。
片内8kb单元地址要求地址线13根（A0~A12）。
它由P0和P2.0~P2.4 组成。
地址锁存器的锁存信号为ALE。
程序存储器的取地址消耗为PSEN。
由于程序存储器芯片只有一片，所以其片选端（31）直接接地。
8031芯片本身的连接31必须接地来表明选择外部存储器外，还必须有复位和时钟电路。
在此系统中有P1、P3口作为用户I/O口使用；74LS373为地址锁存器，他是一片三态输出8D触发器，当OE=1时三态门导通，输出线上为8为锁存器的状态。
当OE=1时输出为高住抗转台。
G为锁存信号输入线，G=1时锁存器输出等于D端输入，G输入短跳变将输入信息锁存到8为锁存器中。
当8031在访问外部程序存储器时，P2口输入高8为地址：P6口分时传送底8为地址和指令字节。
在ALE为高电平时，P0口输出的地址有效，并由ALE的下降沿锁存到地址锁存器中，此时外部程序存储器宣统信号线PSEN出现低电平，选通相应的外部。
EPROM存储器；相应的指令字节出现在EPROM的数据线（O0~O7）上，输入到P0口，CPU将指令字节读入指令寄存器。
（三）、光电耦合为了防止强电干扰及其干扰信号通过I/O控制电路进入计算机，影响其工作，通常的办法是实现采用滤波吸收，控制干扰信号的产生，然后采用光电隔离的办法，使微机与强电部件不共地，中断干扰信号的传导，光电隔离电路主要有光电耦合器的光电转换元件组成。
控制输出时，微机输出的控制信号经74LS04非门反相后，加到光电耦合器G的发光二极管正端。
当控制信号为高电平时，经过反相加到发光二极管正端的电平为低电平，因此，发光二极管不导通，没有光发出。
这时光敏三极管截止，输出信号几乎等于加在光敏三极管集电极上的电源电压。
当控制信号为低电平时，发光二极管导通并发光，光敏三极管接收发光二极管发出的光而导通，于是输出端的电平几乎等于零。
（四）、环形分配器步进电动机的各相绕组必须按一定的顺序通电才能正常工作。
这种使电动机按一定规律变化的部分称为脉冲分配器。
实现环形脉冲分配器功能有两种：一种是纯软件方法，即完全用软件来实现相序的分配，直接输出各相导通或截止的信号；其电路图如图图3 输出各相导通或截止信号图本设计以五相十拍电机为控制对象，它的通电方式为AB-ABC-BC-BCD-CD-CDE-DE-DEA-EA-EAB，共有10个通电状态。
如果P1口输出的控制信号中，0代表绕组通电，1代表使绕组断电，则可用10个控制字来对应这10个通电状态。
这10个控制字如下表通电状态 P1.4(E) P1.3(D) P1.2(C) P1.1(B) P1.0(A) 控制字AB 1 1 1 0 0 FCHABC 1 1 0 0 0 F8HBC 1 1 0 0 1 F9HBCD 1 0 0 0 1 F1HCD 1 0 0 1 1 F3HCDE 0 0 0 1 1 E3HDE 0 0 0 1 1 E7HDEA 0 0 1 1 1 E6HEA 0 1 1 1 0 EEHEAB 0 1 1 0 0 ECH 在程序中，只要依次将这10个控制字送到P1口，步进电动机就会转动一个齿距角。
每送一个空子就完成一拍，步进电动机转过一个步距角。
程序就是根据这个原理进行设计的。
（五）、功率放大器从计算机输出口或从环形分配器输出的信号脉冲电流一般只有几个毫安，不能直接驱动步进电动机，必须采用功率放大器将脉冲电流进行放大，使其增大到几至十几安培，从而驱动电动机运转。