学海网

毕业设计-二维步进单片机控制工作台机械系统设计，共32页，14475字，附设计图纸、任务书、开题报告等
主要内容：
课题要求设计二维步进单片机控制工作台的机械系统，目的是分析设计出二维步进单片机工作台的组成并且设计出各个零件已及装配，让单片机发出的指令得以实现的机械系统。
1.确定方案原理的设计。
要求设计一台微机控制X-Y 两坐标工作台，采用MCS-51单片机控制，控制方式采用步进电机开环控制。
2.工作台的零件的设计。
（1）步进电机的设计，分析其组成及工作原理，然后选择和校核。
（2）减速器的设计包括主齿轮，从动齿轮，以及轴的设计。
（3）联轴器的设计，先分析电机的输出轴和小齿轮轴之间联轴器该如何选择，然后再是大齿轮和滚珠丝杠的选择和计算。
(4)键的设计
（5）丝杠的设计，分析其特点然后选择以及校核。
（6）导轨设计，导轨的选型，校核。
（7）支座材料的选择。
设计要求：
1. 上交1.5万字的设计说明书。
2. 按机械设计要求提供对应的机械结构设计图。
目 录
摘要1
关键词……1
1 前言…2
1.1 研究的目的与意义……2
1.2 国内外研究现状及存在的问题…2
1.2.1 数控技术的发展趋势……3
1.2.2 对我国数控技术及其产业发展的基本估计…4
1.2.3 对我国数控技术和产业化发展的战略思考…4
2 方案原理设计………5
2.1 总体方案的确定和说明………5
2.2 总体方案实现的系统组成框图…6
3 零件设计…7
3.1 步进电机的设计………7
3.1.1 步进电机的组成及工作原理………7
3.1.2 步进电机的选择8
3.1.3 步进电机的校核9
3.2 减速器设计10
3.2.1 主动齿轮的选择与计算10
3.2.2 从动齿轮的选择与校核13
3.2.3 轴的设计……13
3.3 轴承的设计16
3.4.1 小轴两端轴承的选择和计算……17
3.4.2 大轴两端轴承的选择和计算……17
3.4 联轴器的设计………18
3.4.1 步进电机输出轴与小齿轮轴之间联轴器的选择与计算………18
3.4.2 大齿轮轴和滚珠丝杠间联轴器的选择和计算………19
3.5 键的设计…20
3.6 丝杠的设计21
3.6.1 丝杠的特点…21
3.6.2 丝杠的选择…22
3.6.3 丝杠的校核计算………23
3.7 导轨的设计25
3.7.1 直线滚动导轨的选型…26
3.7.2 直线滚动导轨的校核计算………26
3.8 支座的特点及材料组成………29
4 结论……31
参考文献 …31
致谢32
附录32
摘要：本系统采用一级齿轮减速，带动丝杠传动，通过螺母的直线移动带动工作台运动。根据脉冲当量、步矩角、丝杠导程来确定齿轮的传动比，根据负载转矩的大小来校核丝杠传动的强度。 单片机控制二维工作台是众多控制机械传动方法的一种，它利用单片机发出指令控制步进电机的转角和转速，进而控制X-Y工作台两方向的移动，实现画线，移动物体等功能，常用于试验教学。
单片机控制二维工作台主要由三部分组成：工作台及传动支撑部分，减速装置，控制部分及电机组成,设计主要内容包括了，方案原理的确定，步进电机的选择与校核，减速器，轴承和联轴器，键以及丝杠，导轨的设计，最后是其支撑部分，也就是支座的选材,再出画出工作台的装配草图，再选择步进电动机的型号，进而设计选择滚珠丝杠，最后设计出X-Y工作台，画出其装配图。
关键词：工作台；步进电机；脉冲当量；步距角
Abstract：The system uses a gear reducer, drives the lead screw drive,And nut straight through mobile workbench movement. I According to the pulse equivalent, step torque angle, screw gear ratio to determine, And load torque to check the screw drive strength.then SCM control of two-dimensional table is one of the many methods of control of a mechanical transmission, It issued a directive by SCM stepper motor control and the speed of rotation，To control the X-Y table two moving direction, realize painting lines, moving objects and other functions. Commonly used in the experimental teaching.
SCM control of two-dimensional table is mainly composed of three parts, The worktable and the driving and supporting part, reducer, a control part and a motor. Design content mainly includes step scheme determination, stepper motor selection and checking, reducer, bearing and coupling Then draw a table assembly sketch, then choose stepper motor model, And then design the choice of ball screw, finally design a X-Y table, draw the assembly drawings
Key words: Table Stepper motor; Control; Microcontroller-driven pulse; Equivalentstep moment kok;