文档包括:

Word版说明书1份，共50页，约21000字

任务书一份

外文翻译一份

 

CAD版本图纸，共3张

 

 

摘  要

 

冲压形成的冲压件具有重量轻、厚度薄、刚性好和质量稳定等优点，冲压设备被广泛使用。本文在总结了普通冲床的送料装置系统和电源数字化的研究的基础上，对冲床的送料装置进行了自动化的改造，并对该设计过程进行了论述。

本设计主要包括自动送料装置的设计及其控制系统的设计。控制系统设计主要是利用单片机AT89C52通过程序控制X-Y方向的两个步进电机来带动滚珠丝杠机构和工作台的协调工作，从而达到自动送料的目的，并借助于键盘和液晶显示来完成运动的启动、停止和速度的选择等控制操作。步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件，在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，即给电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步矩角。这一线性关系的存在，加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点，使得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变得非常简单。自动送料装置的设计主要是：导轨的设计、选择与验算，滚珠丝杠的设计、选择与验算，电机的选择和验算。X-Y工作台，通常由导轨座、移动滑块、工作台、滚珠丝杠螺母副以及步进电机等部件构成。其中步进电机做执行元件用来驱动滚珠丝杠，滚珠丝杠螺母带动滑块和工作台在导轨上运动，完成工作台在X、Y方向的直线移动。导轨副、滚珠丝杠螺母副和步进电机等均已标准化，由专门厂家生产，设计时只需根据工作载荷选取即可。通过该设计来完成系统的机械传动以及工作套在X-Y方向的移动，而自动送料装置的设计与该控制系统的设计的相互结合，就完成了普通冲床的自动送料装置的自动化改造。

 

关键词：单片机控制；  自动送料装置；  冲床改造；  X-Y工作台

 

 目    录

 

1  绪论 1

1.1 问题提出的背景、目的和意义 1

1.2 自动送料技术国内发展概况及发展趋势 1

2  系统的总体设计 2

2.1 系统的组成 2

2.2 方案的确定 2

2.2.1专用数控系统 2

2.2.2继电接触器控制 2

2.2.3PLC控制方式 3

2.2.4单片机控制 3

3  机械部分设计 3

3.1 确定系统脉冲当量 4

3.2 工作台外形尺寸及重量初步计算 4

3.3 滚动导轨副的计算、选择 5

3.3.1导轨的组成种类及应满足的要求 5

3.3.2导轨材料的选择与热处理 6

3.3.3滚动导轨副的计算、选型 7

3.4 滚珠丝杠计算、选择 9

3.4.1 丝杠的介绍 9

3.4.2滚珠丝杠副的计算 13

3.5 步进电机的计算选择 18

3.5.1步进电机驱动器的原理与参数的设定 18

3.5.2步进电机启动转矩的计算[8] 20

3.5.3步进电机的控制方式 22

4  硬件系统的详细设计 24

4.1 驱动器的连接与参数的设定 24

4.2 AT89C52单片机的工作原理 24

4.2.1AT89C52单片机概述 25

4.2.2引脚说明 25

4.2.3时钟电路 27

4.2.4复位电路 28

4.2.5步进电机的驱动电路设计[16] 29

4.3 显示电路及控制按键的设计 30

4.3.1显示电路 30

4.3.2键盘模块的设计 31

4.4 单片机软件设计 33

4.4.1系统软件设计的基本原则 33

4.4.2主程序的设计 33

4.4.3显示子程序的设计 35

（2）LCD1602液晶显示流程 36

4.4.4键盘子程序的设计 36

4.4.5驱动程序流程图 37

4.4.6调速程序流程图 38

系统原理图 40

5  结论 41

谢  辞 42

参考文献 43

附  录I 44

程序 44