毕业答辩-小型雕刻机研制-方案设计与控制设计.ppt

编写者：日期：2012年05月22日,小型雕刻机研制方案设计与控制设计,TD-XXXX,毕业答辩,内容简介,小型雕刻机的总体方案设计雕刻机总体方案的评价基于MAch3数控软件和HY-TB3DV-M三轴驱动板的控制系统的集成基于Mach3的接口板的设计与制作基于L297和L298N集成芯片的步进驱动器设计与制作接口板与步进驱动器的测试与同组同学合作完成样机的制造样机的测试与分析,采用设计机床的方法与步骤，根据预定的技术任务书的要求，首先完成雕刻机的运动功能设计，并绘制运动功能图。,小型雕刻机运动功能图,雕刻机总体方案设计,依据接地或支撑位置的不同，完成了运动分配设计，得到四种方案,四种运动分配方案,简单分析了四种运动分配方案，摈弃了其中两种不适合的方案，对两外两种进一步做结构布局设计。,两种结构布局,龙门移动式布局图,工作台移动式布局图,由技术任务书的要求，根据各轴最大行程的限制，完成两种结构的概略形状和尺寸设计。,两种结构布局的细化,龙门移动式细化后模型,工作台移动式细化后模型,主要对两种细化后的方案做了简单的有限元分析，分析了两种结构的变形特点。然后依据有限元分析的结果以及其他的一些因素，选出了进一步研究的方案。,总体方案的评价,龙门移动式变形云图,工作台移动式方案变形云图,控制系统的集成上位机,上位机使用的是安装有Mach3控制软件的PC。其控制界面如左图。,Mach3控制界面,控制系统的集成下位机,下位机使用的是东莞航宇自动化公司的HY-TB3DV-M三轴驱动板。各个端口的功能及接线如左图。,HY-TB3DV-M三轴驱动板,控制系统的集成并口设置,控制系统的集成电机控制引脚设置,控制系统的集成电机使能引脚设置,控制系统的集成电机调试,控制系统的集成电机使能引脚设置,控制系统的集成连线,接口板设计与制作原理图,接口板设计与制作PCB图,接口板设计与制作实物图,步进驱动器设计与制作原理图,驱动器原理图仿真测试输入脉冲,利用Proteus的仿真功能，分别测试了L297工作在整步和半步模式时，L298N四个输出引脚的脉冲。输入脉冲如左图所示。通过简单的分析，能够发现原理图的错误和不足之处。,整步模式L298N输出脉冲,半步模式L298N输出脉冲,接口板的测试,步进驱动器的测试,样机展示,1-主轴控制电源2-电脑机箱及控制柜3-步进电机4-电主轴5-工作台6-手动手轮7-控制界面图4.1样机,样机运动功能测试,在进行加工测试前，先对雕刻机三轴的运动功能做了简单的测试。采用的方法是，在主轴电机座上绑定一支记号笔，绘制了左图的轨迹。左图的轨迹有四种功能：大正方形测试X、Y轴的最大行程；大圆测试XY平面的顺时针圆弧插补能力；小正方形测试XY平面的直线插补能力；小圆测试XY平面的逆时针圆弧插补能力。测试结果表明这几项功能良好。,样机加工测试运动轨迹,首先尝试加工了运动测试用的轨迹。把轨迹缩小到6060。加工参数如下：主轴转速：5000r/minX、Y轴进给速度：600mm/min切削深度：0.2mm加工材料：双色板,样机加工测试成品展示,样机加工测试亚克力板,内容简介,小型雕刻机的总体方案设计雕刻机总体方案的评价基于MAch3数控软件和HY-TB3DV-M三轴驱动板的控制系统的集成基于Mach3的接口板的设计与制作