步进电动机驱动的伺服转台的设计说明书.doc

毕业设计（论文）-1-目录引言11数控转台的工作原理及其方案论证21.1数控转台的工作原理21.2方案论证21.2.1转台系统的方案论证21.2.2控制系统的方案论证42机械部分设计42.1转台本体设计42.2选择电动机52.2.1各轴转速的计算52.2.2计算最大静转矩52.3齿轮的设计62.3.1选择齿轮材料、热处理齿面硬度、精度等级及齿数62.3.2设计计算72.4蜗轮蜗杆设计92.4.1双导程蜗杆蜗轮副概述102.4.2蜗轮蜗杆设计计算113控制部分的设计153.1系统功能与设计要求153.2方案选择163.2.1转台系统163.2.2步进电动机控制器163.3系统硬件设计173.3.1步进电动机的选择173.3.2脉冲分配器接口电路设计173.3.3功率放大器电路183.3.48098单片机及其EPROM、RAM系统扩展19毕业设计（论文）-2-2-3.3.5LED显示器与小键盘的扩展203.4系统控制与软件编程223.4.1用DDA方法产生参考脉冲序列223.4.2软件分配器293.4.38279的编程323.4.4系统总体软件编程33小结36总结37致谢38参考文献39毕业设计（论文）-3-3-摘要现代数控技术的发展日新月异，机床的新结构、新技术不断出现，使机床附件也随之发展迅速。伺服转台在数控机床上的应用越来越多。本次设计的是数控机床上使用的伺服转台，通过在原工作台上安装数控转台，可以实现较高精度的旋转定位。一些难于加工的零件因为有了数控转台，从而使加工过程变得简单。数控回转工作台主要应用于铣床等，特别是在加工复杂的空间曲面方面（如航空发动机叶片、船用螺旋桨等），由于回转工作台具有圆周进给运动，易于实现与X、Y、Z三坐标的联动，但需与高性能的数控系统相配套。伺服转台的出现，可以替代原有精度不高的机械转台，伺服转台可以实现高的精度要求，使一些难以达到加工要求的零件很轻松的达到要求.此次设计采用的是步进电动机驱动蜗轮蜗杆转动从而带动数控转台转动。采用开环系统回转工作台，其特点为结构简单、控制方便、投资少。采用步进电动机伺服驱动，满足中等精度的数控机床的控制要求。此设计中的传动机构主要包括两部分：齿轮传动和蜗轮蜗杆传动。齿轮传动是机械传动中最主要的一类传动，它由装在两轴上的主、从动齿轮所组成，通过轮齿间的啮合传递运动和动力。蜗杆传动由蜗轮和蜗杆组成，用于传递空间两交错轴之间的运动和动力，通常两轴交错角为90°，该传动广泛应用于各种机器和仪器中。本设计的控制部分是由IntelMCS-8098单片机构成的步进电动机通用驱动控制器来控制其运动的。主要由人机接口、参考脉冲与脉冲分配器及功率放大等功能块组成。把机械部分和控制部分结合起来，就可以满足步进电动机伺服系统的精度要求。关键词数控伺服转台数空机床附件传动机构毕业设计（论文）-4-4-TitleStep-by-stepsthedirectmotordriveservoturnplatedesignAbstractThemodernnumericalcontroltechnologydevelopmentchangeswitheachnewday,theenginebednewstructure,thenewtechnologyappearunceasingly,causetheenginebedappendixtobealsorapidalongwithitdevelopment.Theservoturnplatearemoreandmoremanyonnumericalcontrolenginebedapplication.Thisdesigntheservoturnplatewhichisonthenumericalcontrolenginebeduses,throughinstallsthenumericalcontrolturnplateontheoriginalworktable,mayrealizethehighprecisionrevolvinglocalization.Somedifficultywithprocessbecausethecomponentshadthenumericalcontrolturnplate,thuscausestheprocessingprocesstobecomesimple.Thenumericalcontrolrotarytablemainlyappliesinthemillingmachineandsoon,speciallyinprocessingcomplexspace-likesurfaceaspect(forexampleaircraftengineleafblade,shipwithpropellerandsoon),becausetherotarytablehasthecircumferencefeedmotion,easytorealizewithX,Y,theZthreecoordinateslinkages,butmustformacompletesetwiththehighperformancenumericalcontrolsystem.Theservoturnplateappearance,maysubstitutetheoriginalprecisionnothighmechanicalturnplate,theservoturnplatemayrealizethehighprecisionrequest,enablessometoachievewithdifficultytheprocessingrequestthecomponentsveryrelaxedmeettherequirements.Thusthisdesignusesisstep-by-stepsthedirectmotordrivewormgearwormbearingadjusterrotationtheimpetusnumericalcontrolturnplaterotation.Usestheopensystemrotarytable,itscharacteristicforthestructuresimple,thecontrolconvenient,investsfew.Usesstep-by-stepsthe