目    录

目    录. 1

摘    要. 3

Abstract 3

第1章 绪 论. 4

第2章        X—Y工作台的设计. 5

2.1 设计要求. 5

2.1.1 设计任务. 5

2.1.2 设计参数的确定. 5

2.1.3 方案的分析、比较、论证. 5

2.2 脉冲当量和传动比的确定. 5

2.2.1 脉冲当量的确定. 5

2.2.2 传动比的确定. 6

2.2.3 初选步进电机. 6

2.3 丝杠的选型及计算. 6

2.3.1 计算丝杠承受的质量. 6

2.3.2 计算铣削力. 7

2.3.3 滚珠丝杠螺母副的选型和校核. 7

2.4 导轨的选型及计算. 11

2.4.1 初选导轨型号及估算导轨长度. 11

2.4.2 计算滚动导轨副的距离额定寿命 .. 11

2.5 步进电机的验算. 12

2.5.1 传动系统等效转动惯量计算. 12

2.5.3 启动矩频特性校核. 15

2.5.4 运行矩频特性校核. 15

第二章        X-Y工作台与PC的接口设计. 16

3.1 接口设计. 16

3.1.1 8255A与步进电机的连接. 16

3.1.2 ADC与微机的连接. 16

3.1.3 编写接口的初始化程序........................................................... 16

3.1.4 步进电机驱动程序............................................................... 18

第4章 插补程序设计. 20

4.1 逐点比较法的插补原理. 20

4.1.1 偏差判别. 20

4.1.2 坐标进给. 20

4.1.3 重新计算偏差. 20

4.1.4 终点判别. 20

4.2      直线的逐点比较法插补. 20

4.2.1 偏差计算公式. 20

4.2.2 终点判断方法. 21

4.2.3    直线插补程序. 22

4.3 圆弧的逐点比较法插补. 24

4.3.1 偏差计算公式. 24

4.3.2  终点判断方法. 25

4.3.3 圆弧插补程序. 26

第5章 实验系统的控制程式和界面. 29

结    论. 36

参 考 文 献. 37

摘要

本设计结合机电一体化课程教学环节需要，设计用微型计算机作为控制系统的X-Y工作台。通过论述X-Y工作台机械结构设计和控制电路接口设计,阐述了机电一体化设计中的共性和关键技术.并用VB软件设计了一个实验系统的控制界面，使操作更简便。

关键词：X—Y工作台；微型计算机；机电一体化设计

Abstract

Originally design combining electromechanics' integrated course teaching link to need , design the X-Y workstable which use microcomputer as the control system.. Through expounding the design of the of the X-Y workstable’s mechanical structural and the interface of the control circuit, have explained the generality and the key technology in the electromechanical integrated design. And design one control interface of the experimental systenm with the VB sofeware, which make operating more simple and more convenient.

Keyword: The X-Y workstable；Microcomputer；electromechanical integrated design