了得網研究生_機械自動化繫統設計指導書（上海市本科教育高地建設機械制造及其

內容簡介

本書以教學用簡易數控銑床作為開發機械自動化繫統的典型實例，闡明如何按設計任務書進行繫統方案設計、機械結構設計、電氣控制邏輯設計、控制程序（監控軟件）編制及其調試，逐步完成機械自動化繫統的設計開發全過程。本書還彙編了部分設計用參考資料，附有設計思考題和設計範例的目錄，並展開對設計說明書中的機械部件結構設計部分進行描述。
本書突出機械、電氣、軟件在機械自動化繫統設計時的整體性，強調設計開發過程中的實踐性，並對編制和執行數控指令軟件的技巧作了示範。本書圖文並茂，深淺適宜，可作為大專院校機械工程及自動化專業、機電一體化專業或其他相關專業的專業課程設計指導書，也可作為機電一體化設備設計、制造工作者的參考書。

1 概述
1.1 設計的一般步驟
1.2 設計任務書及參考數據
1.3 設計要點與注意事項
1.3.1 設計要點
1.3.2 設計中常見的誤區
1.4 調試與編寫設計說明書
2 總體方案設計
2.1 技術分析
2.2 繫統方案設計
2.3 數控繫統
2.3.1 微機控制方案
2.3.2 單片機控制方案
2.3.3 微機-單片機混合控制方案1 概述
1.1 設計的一般步驟
1.2 設計任務書及參考數據
1.3 設計要點與注意事項
1.3.1 設計要點
1.3.2 設計中常見的誤區
1.4 調試與編寫設計說明書
2 總體方案設計
2.1 技術分析
2.2 繫統方案設計
2.3 數控繫統
2.3.1 微機控制方案
2.3.2 單片機控制方案
2.3.3 微機-單片機混合控制方案
2.4 機械結構
2.4.1 導軌結構
2.4.2 傳動繫統結構
2.5 機械部件的驅動方式
2.6 繫統方案的確定
3 機械部件結構設計
3.1 機械設計要點
3.1.1 機構的功能
3.1.2 結構的強度和剛度
3.1.3 結構工藝性
3.1.4 其他方面
3.1.5 裝配圖的標注
3.2 支承部件設計
3.3 主傳動運動部件設計
3.3.1 銑削要素、銑削力、銑削力矩和銑削功率
3.3.2 主電機選擇
3.3.3 軸的設計
3.3.4 軸承的選擇與剛度校核
3.4 進給運動部件設計
3.4.1 導軌的作用與要求
3.4.2 導軌的選擇
3.4.3 絲杠螺母
3.4.4 進給驅動電機
3.5 伺服進給繫統設計
3.5.1 伺服進給繫統控制形式
3.5.2 開環伺服進給繫統設計
3.6 潤滑和密封
3.7 機械裝配圖的繪制
3.7.1 裝配圖的標注
3.7.2 總裝圖上的技術條件
3.7.3 零件圖上的標注
3.7.4 零件圖上的技術條件
4 電氣部件設計
4.1 擬定電氣硬件邏輯原理框圖
4.1.1 單片機控制方案
4.1.2 微機控制方案
4.1.3 微機-單片機混合控制方案
4.2 電氣邏輯原理設計
4.2.1 單片機控制方案
4.2.2 微機控制方案
4.2.3 微機-單片機控制方案
4.3 功率驅動部分設計計算
4.3.1 伺服電機（主電機）的驅動電路
4.3.2 步進電機的驅動電路
4.4 電源部分設計計算
5 繫統控制軟件設計
5.1 軟件繫統框圖
5.2 初始化程序
5.3 主程序
5.4 子程序
5.4.1 外設驅動模塊
5.4.2 運算模塊
5.4.3 代碼轉換模塊
5.4.4 數據功能模塊
5.4.5 時鐘程序
5.4.6 繫統功能模塊
5.4.7 功能鍵處理模塊
5.4.8 數控指令解釋程序
6 綜合調試實驗
7 編寫設計說明書
8 設計常用參考資料
附錄A 《機械自動化繫統設計說明書》目錄（範例）
附錄B 設計說明書中的機械部件結構設計部分（範例）
參考文獻

在線試讀

1概述
機械自動化繫統一般是指一個以機械機構為基本主體的微機控制裝置，一般均含有機械部件、電氣（弱電和強電）控制硬件和監控軟件。因此，設計機械自動化繫統也應該從這三個方面著手，依次進行設計。由於三個方面的內容是一個統一的整體，不可分割，設計時必須統籌兼顧。本書將圍繞一個典型的設計過程，詳細闡明機械自動化繫統的設計方法和開發過程。一般完成設計任務的次序是：按設計任務書明確設計任務，按任務書的技術要求（或技術條件）進行技術分析，明確設計要求；設計機械自動化繫統的組成，然後依次進行機械部件、電氣部件和相應控制軟件的設計。繫統完成後，要進行繫統調試，排除（設計、制造）故障，問題較大時則需要更改設計。
本書以教學用簡易數控銑床為例，來介紹機械自動化繫統設計的全過程。教學用簡易數控銑床是一種可三軸（X軸、Y軸和Z軸）控制、二軸（僅X軸和y軸）聯動的數控設備；教學用是指其隻能用於實驗室環境（切削有機玻璃），且精度較低的教學設備；簡易是指其隻能執行小數控指令集。雖說其是簡易設備，但卻包含了機械自動化繫統的全部結構：機械結構、微機控制、傳感器件和動力能源。
1.1 設計的一般步驟
（1）課題分析（理解技術要求）。
（2）方案擬定，繫統總體方案（框圖）設計。
（3）機械部件結構設計。
（4）電氣部件邏輯設計。
（5）控制繫統軟件設計與程序編制。
（6）調試部分電氣邏輯與繫統控制軟件（如有錯誤，可修改上述的（4）、（5）兩步，直至錯誤全部改正）。
（7）整理資料，編寫設計說明書。
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