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湖南工业大学
课 程 设 计
资 料 袋
学院（系、部）
课程名称 机电一体化系统设计 指导教师 聂宇峰 职称 教授 学生姓名 王清 专业班级 机械工程1103 学号 11405701313 题 目 X-Y数控工作台机电系统设计
成 绩
起止日期 2014 年 12 月 24 日～ 2015 年 元 月 1 日
目 录 清 单
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1
湖南工业大学
课程设计任务书
专业班级 课程名称： 机电一体化系统设计 设计题目： X-Y数控工作台机电系统设计 完成期限：自 2014 年 12 月 24 日至 2015 年 元 月 1 日共 1 周
内容需要下载文档才能查看指导教师（签字）： 2014年 12月 25 日 系（教研室）主任（签字）： 2014 年12 月 25日
2
（机电一体化系统设计 课程设计）
设计说明书
X-Y数控工作台机电系统设计
起止日期：2014年 12 月 24 日 至 2015年 元 月 1 日 学
班
学
成生姓名 级 号 绩 王清 机械工程1103 11405701313
指导教师(签字)
机械工程学院
2014年12月28日
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目录
1. 课程设计目的 ??????????????????????? 2
2. 总体方案的确定 ??????????????????????? 3
2.1机械传动部件的选择 ???????????????????? 3
2.2控制系统的设计 ????????????????????? 4
3. 机械传动部件的计算与选型 ??????????????????? 4
3.1导轨上移动部件的重量估算 ??????????????????5
3.2铣削力的计算 ??????????????????????? 5
3.3直线滚动导轨副的计算与选型 ???????????????? 5
3.4滚珠丝杠螺母副的计算与选型 ????????????????? 5
3.5步进电动机减速箱的选用 ???????????????????7
3.6步进电动机的计算与选型 ?????????????????? 8
3.7增量式旋转编码器的选用 ?????????????????? 12
4.工作台控制系统的设计 ?????????????????????12
5.步进电动机驱动电源的选用 ???????????????????13
6.总结与体会 ?????????????????????????14
1
一 课程设计的目的
机电一体化系统课程设计是一个重要的实践性教学环节。要求学生综合运用所学过的机械、电子、计算机和自动控制等方面的知识，独立进行一次机电结合的设计训练，主要目的是：
1）学习机电一体化系统总体设计方案拟定、分析与比较的方法。
2）通过对机械系统的设计，掌握几种典型传动元件与导向元件的工作原理、设计计算方法与选用原则。如齿轮/同步带减速装置、蜗轮蜗杆副、滚珠丝杠螺母副、直线滚动导轨副等。
3）通过对进给伺服系统的设计，掌握常用伺服电动机的工作原理、计算选择方法与控制驱动方式，学会选用典型的位移/速度传感器；如交流、步进伺服进给系统、增量式旋转编码器、直线光栅等。
4）通过对控制系统的设计，掌握一些典型硬件电路的设计方法和控制软件的设计思路；如控制系统选用原则、CPU选择、存储器扩展、I/O接口扩展、A/D与D/A配置、键盘与显示电路设计等，以及控制系统的管理软件、伺服电动机的控制软件等。
5）培养学生独立分析问题和解决问题的能力，学习并初步树立“系统设计”的思想。
6）锻炼提高学生应用手册和标准、查阅文献资料以及撰写科技论文的能力。
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