数控工作台的设计
第 1 页 数控回转工作台的设计 目录 目录 ................................................................ 1 引言 ................................................................ 2 一、蜗轮蜗杆传动设计 ................................................ 2 （一）、蜗杆类型的选择 .......................................... 2 （二）、蜗杆蜗轮材料的选择 ...................................... 2 （三）、蜗杆蜗轮参数计算 ........................................ 2 （四）、蜗轮带动工作台转动需克服的力 ............................ 4 二、步进电动机的选择 ................................................ 4 三、控制系统设计 .................................................... 5 （一）系统方案设计构成 .......................................... 5 （二）、单片机的选用 ............................................ 5 （三）、光电耦合 ................................................ 6 （四）、环形分配器 .............................................. 7 （五）、功率放大器 .............................................. 8 四、程序编写 ........................................................ 9 五、结束语 ......................................................... 14 六、参考文献 ....................................................... 15 第 2 页
引言 随着生产力水平的发展，数控技术越来越广泛的应用于各个领域。数控机车是数控技术最普遍的应用。数控回转工作台是一种可以实现圆周进给和分度运动的工作台，它常被使用于卧式的镗床和加工中心上，可提高加工效率，完成更多的工艺，它主要由原动力、齿轮传动、蜗杆传动、工作台等部分组成，并可进行间隙消除和蜗轮加紧，是一种很实用的加工工具。 一、蜗轮蜗杆传动设计
（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45-55HRC。牌号为20GrMnTi 蜗轮材料为：铸锡磷青铜Zcusn10p1，轮芯用灰铸铁HT100制造 （三）、蜗杆蜗轮参数计算
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: 第 3 页
m=(1.4~1.7)a/z=3.6 取m=4 q=d/m=80/4=20 6tan =γz/q则γ=2.86° 蜗杆尺寸： 蜗杆轴向齿距:p=πm=3.14×4=12.56 螺旋线导程:p=p×z=15.4×4=12.56 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° 直径系数:q=d/m=80/4=20 蜗杆分度圆(中圆)直径:d(d)=d=qm=80 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: cosγ=cosαncosγ所以γ=15.264° 基圆直径:d=zm/tanγ=14.16 法向基节:p=πmcosγ=12.12 蜗杆齿轮顶高:h=hm=1×4=4 蜗杆齿根高:h=1.2m=4.8 蜗杆全齿高:h=h+h=4+4.8=8.8 顶隙:c=0.2m=0.8 齿根圆半径:ρ=0.3m=1.2 蜗杆齿顶圆直径:d=d+2h=88 蜗杆齿根圆直径:d=d-2h=70.4 蜗杆齿宽:b=95 蜗轮尺寸: 蜗轮中圆螺旋角:β=γ=2.86° 第 4 页
蜗轮分度圆(节圆)直径:d=mz=4×60=240mm 蜗轮中圆直径:d=d=240mm 蜗轮齿顶高:h=1×4=4mm 蜗轮齿根高:h=1.2×4=4.8mm 蜗轮全齿高:h=h=8.8mm 蜗轮齿顶圆直径:d=d+2ha=240+8=248mm 蜗轮齿根圆直径:df2=d-2h=240-9.6=230.4mm 蜗轮外圆直径:d=d+m=248+5=253mm 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=Gf=490×0.005=2.46N 二、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：24V 相电流：3A 最大静转矩2.156NM 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 第 5 页
三、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如图1。
图1 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。 （二）、单片机的选用
本设计选用8031芯片如图2，8031的引脚分3大功能： I/O口线： P0,P1,P2,P3共4个八位口。 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）。 电源和时钟。
单片机 光电 耦合 执行 机构 驱动 机构 功率 放大器 环形 分配器 第 6 页
图2 8031最小应用系统 8031芯片本身的连接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。 （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如图3，使微机与强电部件不共地，中断干扰信号的传导. 第 7 页
图3 光电隔离电路 （四）、环形分配器
五相十拍电机通电方式AB-ABC-BC-BCD-CD-CDE-DE-DEA-EA-EAB，共有10个通电状态如表1。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10个控制字来对应这10个通电状态。 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。 表1 环形分配器的通电状态
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 FCH ABC 1 1 0 0 0 F8H BC 1 1 0 0 1 F9H BCD 1 0 0 0 1 F1H CD 1 0 0 1 1 F3H CDE 0 0 0 1 1 E3H DE 0 0 0 1 1 E7H DEA 0 0 1 1 1 E6H EA 0 1 1 1 0 EEH EAB 0 1 1 0 0 ECH 第 8 页
（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如图4，使其增大到几至十几安培，从而驱动电动机运转。由于电动机各相绕组都是绕在铁心上的铁圈。所以电感较大，绕组通电时，电流上升受到限制，因而影响电动机各相绕组电流的大小。绕组断电时，电感中磁场的储能元件将维持绕组中已经有的电流不能突变。在绕组断电时会产生反电动势。为使电流尽快衰减并释放反电动势必须增加适当的续流回路。
图4单电压功率放大电路 步进电动机的距频特性步进电动机的输出转距随频率升高而下降的原因可以这样接受：于有绕组电感的一向，绕组中电流的波形如上所示，电流上升需要一定的时间，电流上升的驱动电流的时间常数τa为 τa=L/Ra L-----绕组的电感； Ra——通电回路的总电阻，包括绕组线圈电阻，限流电阻R1和晶体管结电阻。 电流下降时放电回路的时间常数τb τb=L/Rb L-----绕组的电感； Rb——通电回路的总电阻，包括绕组线圈电阻，耗能电阻R2晶体管结电阻。
数控十字工作台设计
目录第一章绪论 (1)1.1数控十字工作台概述 (1)1.2数控十字工作台的应用 (1)1.3设计任务 (1)1.4总体设计方案分析 (2)第二章机械部分XY工作台及Z轴的基本结构设计 (4)2.1 XY工作台的设计 (4)2.1.1主要设计参数及依据 (4)2.1.2 XY工作台部件进给系统受力分析 (4)2.1.3初步确定XY工作台尺寸及估算重量 (4)2.2 Z轴随动系统设计 (5)第三章滚珠丝杠传动系统的设计计算 (7)3.1 滚珠丝杠副导程的确定 (7)3.2 滚珠丝杠副的传动效率 (7)第四章直线滚动导轨的选型 (9)第五章步进电机及其传动机构的确定 (11)5.1 步进电机的选用 (11)5.1.1 脉冲当量和步距角 (11)5.1.2步进电机上起动力矩的近似计算 (11)5.1.3确定步进电机最高工作频率 (12)5.2齿轮传动机构的确定 (12)5.2.1传动比的确定 (12)5.2.2齿轮结构主要参数的确定 (12)5.3步进电机惯性负载的计算 (13)第六章传动系统刚度的确定 (15)6.1 根据工作台不出现爬行的条件来确定传动系统的刚度 (15)6.2根据微量进给的灵敏度来确定传动系统刚度 (15)第七章消隙方法与预紧 (17)7.1消隙方法 (17)7.1.1偏心轴套调整法 (17)7.1.2锥度齿轮调整法 (18)7.1.3双片齿轮错齿调整法 (18)7.2预紧 (19)第八章控制系统设计 (20)8.1 确定机床控制系统方案 (20)8.2 主要硬件配置 (20)8.2.1主要芯片选择 (20)8.2.2 主要管脚功能 (20)8.2.3 EPROM的选用 (21)8.2.4 RAM的选用 (22)8.2.5 89C51存储器及I/O的扩展 (22)8.2.6 8155工作方式查询 (23)8.2.7状态查询 (24)8.2.8 8155定时功能 (25)8.2.9 芯片地址分配 (26)8.3总体程序控制 (27)8.3.1流程图 (27)8.3.2总程序 (27)8.4 键盘设计 (28)8.4.1键盘定义及功能 (28)8.4.2 键盘程序设计 (29)8.5 显示器设计 (33)8.5.1显示器显示方式的选用 (33)8.5.2显示器接口 (34)8.5.3 8155扩展I/O端口的初始化 (34)8.6 插补原理 (35)8.7光电隔离电路 (35)8.8越界报警电路 (36)第九章步进电机接口电路及驱动 (39)第十章总结 (40)致谢 (41)参考文献 (42)第一章绪论1.1数控十字工作台概述数控十字工作台，“十五”的主要工作是促进加工产业的发展，保持年产值20％的平均增长率，实现年产值200亿元以上；在工业生产应用中普及和推广加工技术，重点完成电子、汽车、钢铁、石油、造船、航空等传统工业应用激光技术进行改造的示范工程；为信息、材料、生物、能源、空间、海洋等六大高科技领域提供崭新的激光设备和仪器。
数控冲床分度工作台的设计
摘要数控机床是采用数字控制技术对机床各移动部件相对运动进行控制的机床，它是典型的机电一体化产品，是现代制造业的关键设备。
数控回转工作台是数控铣床、数控镗床、加工中心等数控机床不可缺少的重要部件，其作用时按照控制装置的信号或指令作回转分度或连续回转进给运动，以使数控机床能完成指定的加工工序。
其外形和分度工作台十分相似，但其内部结构却具有数控进给驱动机构的许多特点。
合理设计数控分度工作台系统的结构，它是按照数控系统的指令，在需要分度时将工作台连同工件回转一定的角度。
分度时也可以采用手动分度，分度工作台一般只能回转规定的角度。
这在设计时要注意角度的计算，以使数控分度工作台工作时要回到规定的角度。
数控回转工作台是各类数控铣床和加工中心的理想配套附件。
要完成工作台系统部件的结设构设计及总图和零件图；完成小型数控冲转塔式旋转模系统的设计计算。
关键词数控机床；数控回转工作台；数控分度工作台数；控冲转塔式旋转模系统目录绪论 (3)第一章：数控回转工作台的原理与应用 (4)1.1 数控回转工作的原理 (4)1.1.1 设计准则 (5)1.1.2 主要技术参数 (5)1.1.3 本章小结 (5)数控回转工作台的结构设计 (6)1.1.4 传动方案的确定 (6)1.1.5齿轮传动的设计 (8)1.1.6 电液脉冲马达的选择及运动参数的计算 (9)1.1.7 蜗轮及蜗杆的选用与校核 (10)1.1.8 蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸 (12)1.1.9 轴的校核与计算 (13)1.2.0 弯矩组合图 (14)1.2.1 根据最大危险截面处的扭矩确定最小轴径 (14)1.2.2 齿轮上键的选择及校核 (14)1.2.3轴承的选用 (15)1.2.4本章小结 (16)第二章数控分度工作台 (17)2.1.1总体方案的设计 (17)2.1.2机械部分的设计 (18)2.1.3蜗杆蜗轮的配合 (20)2.1.4角接触球轴承的选择 (20)2.1.5控制面板的布局及按钮的功能设计 (21)2.1.6控制系统的设计 (22)2.1.7驱动电路的设计 (24)第三章旋转模系统的设计 (26)3.1 旋转模系统的结构 (26)3.1.1 旋转模工作过程 (27)3.1.2 电机选择 (28)3.2 转塔的设计 (29)3.2.1 转塔的材料和工艺 (29)3.2.2 链传动的零件和材料 (30)3.2.3滚子链传动的计算 (31)3.2.4 轴承的选择 (32)3.2.5转塔的定位 (33)3.3自转模的设计 (33)3.3.1蜗轮蜗杆的设计计算 (34)3.3.2 蜗轮蜗杆的材料及特性 (34)3.3.3蜗轮蜗杆的计算 (34)3.3.4 轴承的选择 (39)3.3.5 键的选择 (40)3.3.6 联轴器的选择 (40)总结 (43)致谢 (44)参考文献 (45)1 绪论毕业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、规范和方法。
XY数控工作台设计说明书范文[1]
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适用标准文案1、整体方案设计设计任务课程设计任务：设计两轴联动的数控 X-Y 运动平台，达成机械系统设计、控制系统设计与相应软件编程，依据实验条件进行调试，达成整个开发系统。
主要参数见下表：系列型号行程台面尺寸底座外形尺寸最大负载XY最大重复定定位X Y C B H C1B1H1长度重量挪动速位精度L N度HXY-4025400250240254156505001847785001M/分±整体方案确立方案确立思想方案一：机械部分传动：滚珠丝杠螺母副支撑：双推 - 双推式滑动导轨控制部分控制器件：单片机控制方式：开环控制伺服电机：步进电动机长处：采纳滚珠丝杠螺母副，可实现旋转运动与直线运动互相变换，在拥有螺旋槽的丝杠螺母中装有滚珠作为中间传动元件，以减少摩擦。
长处是摩擦系数小，传动效率高，敏捷度高，传动安稳，不易产生滑行，传动精度和定位精度高；磨损小，使用寿命长，精度保持性好。
双推式支撑实现高精度传动，采纳单片机控制步进电动机，响应迅速而正确。
弊端：滚珠丝杠螺母副的不足在于制造工艺复杂，成本高，不可以自锁，故需附带制动装置。
开环控制精度比较低。
方案二：机械部分传动：同步带传动支撑：滑动导轨控制部分控制器件：单片机控制方式：开环控制伺服电机：直流无刷电机长处：适用标准文案同步带传动无相对滑动，传动比正确，传动精度高，齿形带的强度高，厚度小、重量轻，故可用于高速传动；传动比恒定，同步带无需特别涨紧，因此作用于轴和轴承等上的载荷小，传动效率高。
单片机控制直流无刷电机，空载电流小，效率高。
弊端：同步带工作时候有温度要求，安装精度要求较高，中心间距要求较高，有时需要张紧，安装麻烦。
无刷直流电机启动时有震动，控制器要求高，价钱高。
采纳开环精度较低。
方案三：机械部分传动：齿轮齿条支撑：直线导轨控制部分控制器件：单片机控制方式：闭环控制伺服电机：直流无刷电机长处：齿轮齿条传动功率大，精度高，稳固性好，响应速度快。
数控分度工作台设计概述
数控分度工作台设计概述数控分度工作台是一种机械设备，它主要用于旋转工件，以及固定工件的位置，保证在任何时候工件的相对位置不变，从而进行加工。
在现代机械加工领域，数控分度工作台是不可或缺的设备之一，它具有精度高、能耗低、效率高等优点，在加工各种金属材料的零部件时有着广泛的应用。
在设计数控分度工作台的过程中，需要考虑以下几个方面的因素：1.机床类型与性能数控分度工作台通常是结合机床使用的，因此需要考虑机床的类型与性能对工作台的影响。
例如，机床的转速和加速度会影响到分度工作台旋转的准确度和稳定性。
因此，在设计工作台时，需要仔细考虑机床的性能参数，并确保工作台能够适应这些参数。
2.分度角度和分度精度数控分度工作台主要的功能就是实现大角度的旋转与小角度的分度旋转。
因此，在设计时需要仔细确定分度角度，并考虑如何实现分度精度，以保证加工零件的精度。
3.驱动方式数控分度工作台的驱动方式通常是由电机驱动，控制器控制。
但是，不同的驱动方式将会对加工效果产生不同的影响，因此需要仔细选择适合的驱动方式来完成加工。
4.结构与外形设计数控分度工作台的结构与外形设计需要考虑到实际加工过程中的需求。
例如，需要考虑加工件的大小、重量以及加工方式，以确保工作台能够适应各种加工需要。
在实际设计中，可能会遇到许多问题，需要经过详细的分析和研究才能得出最终的结果。
如在设计旋转平台时，需要考虑到工作台摆动时的平衡问题，此外，还需要考虑到工作台的材料和集合的环境，以保证其在使用中的稳定性和可靠性。
另外，需要考虑到工作台的维护和使用，以确保工作台能够保持良好的工作状态。
总体来说，数控分度工作台的设计需要考虑到多方面的因素，包括机床性能、分度角度、驱动方式、结构与外形等。
在设计时需要仔细研究每个方面的因素，以确保最终的设计结果能够满足加工的需求。
尤其需要注意对各个工序的应用要求的不同，以便在工作中能够根据实际需要进行调整和优化，以达到更好的加工效果。
【原创】数控移动工作台的设计
摘要数控车床又称数字控制（Numbercal control，简称NC）机床。
它是基于数字控制的，采用了数控技术，是一个装有程序控制系统的机床。
它是由主机，CNC，驱动装置，数控移动工作台的辅助装置，编程机及其他一些附属设备所组成。
此次设计包括移动工作台的进给设计。
控制系统部分包括步进电机的选用及硬件电路设计和工作台系统设计，说明了的扩展，键盘显示接口的设计等等。
该控制系统采用工作台中断控制系统结构及子程序结构，因为子程序结构简单、条件明确在数控系统中应用比较多。
中断结构采用模块化结构设计，因为这种结构便于修改和扩充，编制较为方便，便于向多处理机方向发展。
本文以普通数控移动工作台为研究对象，介绍数控移动工作台主-从式控制系统的设计过程。
本设计采用PC 机为上位机，8051为核心的单片机系统作下位机，以打印口作为两者间的通讯接口，构成主—从式控制系统。
该类型机床可以利用微型计算机丰富的软硬件资源，可以编制出具有友好的人机界面的系统控制工作台；可以利用单片机系统结构相对简单、工作可靠、价格便宜的特点，并借助C语言、汇编语言等编制出执行机构的位置控制软，可以使原数控移动工作台的扩充性及开放性更强，使数控编程更加方便、高效，也为将来数控移动工作台的网络控制打下基础。
本文着重阐述数控移动工作台及及主-从式系统的概述；上位机与下位机间通讯接口及通讯模式的选择；下位机硬件设计；步进电动机控制程序。
关键词：数控移动工作台；开放式数控系统；电动机AbstractThe numerical control lathe called the numerical control (Numbercal Control, is called NC) the engine bed. It is based on the numerical control, has used the numerical control technology, is loaded with the procedure control system the engine bed. It is by the main engine, CNC, the drive, the numerical control engine bed auxiliary unit, the programming machine and other some appurtenances is composed.This design including the engine bed overall layout design, longitudinal enters for the design, also includes the gear modulus computation and the examination, the main axle rigidity examination and so on. The control system partially including step-by-steps the electrical machinery to select and the hardware circuit design and the software system design, explained the chip expansion, keyboard demonstration connection design and so on.This article takes the ordinary numerical control machine tool as the research object, and introduces the design process of a master-slave system. In order to use the abundant software and hardware resources of IPC and to compile software of system which is friendly to users, and in order to compile the control software of execution machinery by C and Assembly language at the same time, this CNC system adopts the master-slave structure and parallel communication method. The master computer sends control instructions and parameters to the slave computer under Windows98, for the sake of making the slave computer work well. This system enhances the expanse and open ability of the original CNC machine tools, makes the NC programming become easy and efficient, and It also set a foundation for the numerical control machine tool in the field of the network control. There are three principal parts in the full text: the summary of CNC and the master-slave system; the communication port and mode between the master and slave computer; the control procedure of the step motor.Keywords：Numerical control; Machine tool; Open-loop；Step motor目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (3)1.1 两坐标数控移动工作台的课题研究意义 (3)1.2 两坐标数控移动工作台的课题研究主要内容 (3)第2章数控移动工作台机械结构 (3)2.1 进给系统组成 (3)2.2 齿形带传动设计 (4)2.2.1 带和带传动 (5)2.2.2 齿形带的选择 (6)2.3 步进电机的选择 (7)2.3.1 步进电机概述 (8)2.3.2 步进电机的选择 (10)2.4 丝杠螺母设计 (11)2.4.1 滚珠丝杠螺母副类型选择 (11)2.4.2 滚珠丝杠螺母副型号及其校核 (12)第3章数控移动工作台工作台控制系统 (14)3.1 工作台控制系统的组成 (14)3.1.1 工作台控制的组成 (14)3.1.2 信号流程分析 (14)3.2 主要功能介绍 (15)第4章工作台基本结构 (20)4.1 工作台整体结构 (20)4.1.1 运动结构 (20)4.1.2 中断工作台结构 (20)4.2 工作台基座的结构 (21)4.3 滑座的结构 (23)第五章控制系统工作台部分 (25)5.1 机械加工主体运行程序 (25)5.2 第一象限到四象限直线插补主体加工子程序 (27)结论 (30)参考文献 (31)致谢 (32)第1章绪论1.1 两坐标数控移动工作台的课题研究意义数控移动工作台具有经济实用，结构简单，操作方便，价格低廉的特点，它的特控制系统通常采用单片机（8位、16位、32位）作控制器，驱动电机采用步进电动机，多数采用开环控制，由于数控系统具有较高的性能价格比，因而广泛地应用于机床产品的升级换代和普通普通机床的技术改造上。
数控工作台设计说明书
摘要X-Y数控工作台机电系统设计是一个开环控制系统，其结构简单。
实现方便而且能够保证一定的精度。
降低成本，是微机控制技术的最简单的应用。
它充分的利用了危机的软件硬件功能以实现对机床的控制;使机床的加工范围扩大，精度和可靠性进一步得到提高。
X-Y 数控工作台机电系统设计是利用8031单片机，及2764, 6264存储器及8155芯片等硬件组成，在控制系统的硬件上编写一定的程序以实现一定的加工功能。
其基本思想是通过圆弧或者直线插补程序以实现对零件进行几何加工，每进行一段加工都要产生一定的脉冲以驱动电机正反转，同时通8155将相应的加工进刀信息送至刀架库中以实现以之相应的走刀，电机和刀具的相对运动所以实现了刀具对工件的加工。
该控制系统采用软件中断控制系统结构及子程序结构简单，条件明确在经济型数控中应用较多。
中断结构采用模块化结构设计因为这种结构便于修改和扩充，编制较为方便，便于向多处理方向发展。
X-Y数控工作台机电系统设计采用步进电机作为驱动装置。
步进电机是一个将脉冲信号转移成角位移的机电式数模转换器装置。
其工作原理是每给一个脉冲便在定子电路中产生一定的空间旋转磁场;由于步进电机通的是三相交流电所以输入的脉冲数目及时间间隔不同，转子的旋转快慢及旋转时间的长短也是不同的。
由于旋转磁场对放入其中的通电导体既转子切割磁力线时具有力的作用，从实现了旋转磁场的转动迫使转子作相应的转动，所以转子才可以实现转子带动丝杠作相应的运动。
本题目是步进电机，微型计算机，插补原理，汇编语言的综合应用。
关键词：步进电机，数控系统1 绪论1.1 X-Y工作台的发展趋势及产业化的现状当今世界电子技术迅速发展，微处理器、微型计算机在各技术领域得到了广泛应用，对各领域技术的发展起到了极大的推动作用。
一个较完善的机电一体化系统，应包含以下几个基本要素：机械本体、动力与驱动部分、执行机构、传感测试部分、控制及信息处理部分。
机电一体化是系统技术、计算机与信息处理技术、自动控制技术、检测传感技术、伺服传动技术和机械技术等多学科技术领域综合交叉的技术密集型系统工程。
X-Y双坐标数控工作台设计
目录绪论 (4)第一章：总体方案设计 (4)1.1 设计任务 (4)1.2 总体方案确定 (6)第二章：机械系统设计 (6)2.1 工作台外形尺寸及重量估算 (7)2.2滚动导轨的参数确定 (8)2.3 滚珠丝杠的设计计算 (11)2.4 电机的选用 (14)2.5 伺服电机惯性负载的计算 (15)2.6 轴承的选用 (15)2.7 轴承的类型 (15)2.8 轴承调隙、配合及润滑 (15)2.9 滚动轴承的密封装置 (16)2.10 本章小结 (16)第三章控制系统硬件设计 (16)3.1 CPU板 (16)3.2 驱动系统 (19)3.3 传感器及软硬件设计 (20)第四章控制系统软件设计 (25)4.1 总体方案 (25)4.2 主流程图 (25)4.3 INT0中断服务流程图 (26)4.4 INT1中断服务流程图 (27)第五章参考文献 (20)任务书班级：学号：姓名：题目：双坐标数控工作台设计（200×200）时间：2009年11月6日至2009年12月25日共6周要求：设计一台双坐标数控工作台并开发其控制、驱动系统，工作台行程200×200mm，台面尺寸160×320，俩坐标分辨率分别为δ=0.001mm/step,承受最大轴向载荷Fxmax=600N，Fymax=850N，最大移动速度Vxmax=Vmax=1m/min。
（要求采用滚珠丝杠和滚动导轨，必要时增加减速机）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1张（A0）；4、数控系统控制电路设计，绘制电气原理图1张（A1或A0）；5、编写设计说明书1份（不少于8000字）。
班级：学生：指导教师：第一章、总体方案设计1.1 设计任务设计一台双坐标数控工作台并开发其控制、驱动系统，工作台行程200×200mm，台面尺寸160×320，俩坐标分辨率分别为δ=0.001mm/step,承受最大轴向载荷Fxmax=600N，Fymax=850N，最大移动速度Vxmax=Vmax=1m/min。
数控机床分度工作台设计
数控机床分度工作台设计数控机床分度工作台是一种用于加工轴对称工件的重要设备。
在数控机床的工作过程中，确定工件的位置和方向对加工精度和效率有着重要影响。
因此，设计一个高精度、高效率的分度工作台对于提高数控机床的加工质量和加工效率具有重要意义。
本文将介绍数控机床分度工作台的设计原则、结构设计和控制系统设计，并对其在实际应用中的效果进行评估。
首先，数控机床分度工作台的设计原则是以提高加工精度和加工效率为目标。
在确定设计参数时，需要考虑工件的尺寸和形状、加工工艺要求、切削力和刚性等因素。
在结构设计上，采用刚性好、重量轻的材料，并合理设计支撑结构和滚动支撑等部件，以提高机床的刚性和运动精度。
此外，还需要考虑工作平台的稳定性和刚性以及工件的固定和夹持方式，以确保工件的稳定和工作台的准确性。
其次，数控机床分度工作台的结构设计需要满足工件加工的要求。
通常，分度工作台由工作平台、进给机构、定位装置和固定夹具组成。
工作平台是承载工件和切削力的部件，需要具有足够的刚性和稳定性。
进给机构是控制工作平台运动的部件，需要具有高精度和稳定性，以实现工件的准确定位和旋转。
定位装置是控制工作平台位置和方向的关键组件，需要具有高精度和可靠性。
固定夹具是夹持工件的部件，需要具有良好的刚性和稳定性，以确保工件的稳定和工作台的准确性。
最后，数控机床分度工作台的控制系统设计需要实现对工作台位置和方向的精确定位和控制。
控制系统通常由数控装置、伺服驱动器、编码器和传感器等组成。
数控装置负责进行加工程序的编写和控制指令的发送，伺服驱动器负责控制工作台的运动，编码器负责测量工作台位置和方向，传感器负责检测工作台位置和切削力等参数。
通过合理选择和配置这些组件，可以实现高精度的工作台定位和控制，并提高数控机床的加工精度和效率。
综上所述，数控机床分度工作台的设计需要考虑加工精度和效率的要求，并遵循结构和控制系统设计的原则。
在实际应用中，通过优化设计参数和调整工作台的运动方式，可以进一步提高工作台的加工精度和效率。
夹具式数控回转工作台的设计方案
夹具式数控回转工作台是一种用于加工和组装工件的特殊设备，能够实现工件在不同方向上的精准定位和旋转。
以下是关于夹具式数控回转工作台设计方案的一般思路：1. 设计需求分析：-确定工作台的使用环境、工件尺寸和重量范围，以及工艺要求等。
-确定工作台所需实现的功能和性能指标，如最大承载能力、旋转精度、定位精度等。
2. 结构设计：-选择合适的结构形式：根据工件特点和加工需求，选择合适的夹具式数控回转工作台结构，如平面回转式、立式回转式等。
-确定工作台尺寸和形状：根据工件尺寸和加工要求确定工作台的尺寸和形状，确保工件可以稳固地夹持和定位。
3. 夹具设计：-根据工件形状和尺寸设计夹具：夹具应能够牢固夹持工件，并保证加工精度和安全性。
-考虑夹具切换方便性：设计可更换的夹具，以适应不同类型和尺寸的工件加工需求。
4. 控制系统设计：-选用合适的数控系统：根据工作台的功能和精度要求选择合适的数控系统，确保工作台能够准确控制旋转角度和速度。
-设计人机界面：设计直观、易操作的人机界面，方便操作人员对工作台进行控制和监测。
5. 安全考虑：-设计安全保护装置：如限位开关、紧急停止按钮等，确保工作台在异常情况下能够及时停止运行。
-考虑防护措施：对旋转部件进行防护设计，避免操作人员受伤。
6. 维护与保养：-制定维护计划：规定定期检查和维护工作台的计划，延长设备的使用寿命。
-培训操作人员：对操作人员进行相关培训，使其了解工作台的使用方法和注意事项。
综上所述，夹具式数控回转工作台的设计方案需要综合考虑结构设计、夹具设计、控制系统设计、安全性和维护保养等因素，确保工作台能够满足加工要求并保障操作人员的安全。
数控的工作台课程设计
数控的工作台课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解数控工作台的基本概念和分类，掌握其结构组成及功能。
2. 学生能够掌握数控工作台的运动原理和坐标系统，了解其在数控加工中的应用。
3. 学生能够了解数控工作台的编程方法，学会编写简单的数控程序。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析并解决数控工作台在加工过程中出现的问题。
2. 学生能够独立操作数控工作台，完成简单的加工任务。
3. 学生能够运用数控编程软件，进行数控工作台的模拟操作。
情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱机械制造专业，增强对数控技术及其应用的兴趣。
2. 培养学生严谨、细致的工作态度，提高安全意识和质量意识。
3. 培养学生团队协作精神，学会与他人共同分析和解决问题。
本课程针对高年级学生，结合数控技术专业特点，注重理论与实践相结合。
在教学过程中，教师应关注学生的个体差异，充分调动学生的积极性，提高学生的实践操作能力。
通过本课程的学习，使学生能够掌握数控工作台的基本知识和技能，为后续专业课程学习和未来从事相关工作打下坚实基础。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下三个方面：1. 数控工作台基础知识：- 工作台的分类、结构组成及功能- 工作台的运动原理和坐标系统- 工作台在数控加工中的应用教学内容安排：第1章第1节至第1节。
2. 数控工作台编程与操作：- 数控工作台的编程方法- 编写简单的数控程序- 数控工作台的模拟操作教学内容安排：第2章第1节至第2节。
3. 数控工作台应用实例：- 分析并解决数控工作台加工过程中出现的问题- 独立操作数控工作台完成加工任务- 数控工作台加工质量的控制教学内容安排：第3章第1节至第3节。
在教学过程中，教师应按照教学大纲，有序安排教学内容，注重理论与实践相结合。
同时，结合实例进行教学，使学生更好地理解和掌握数控工作台的相关知识。
通过本章节的学习，学生能够具备数控工作台的基本操作和编程能力，为实际应用打下基础。