机,其特点为输出转矩大、动态性能好、步距角小、驱动电源电流小、功耗低,但结构稍复杂,成本相对较高;导向支承部件:选用直线滚动导轨副,其特点是摩擦因数小,不易爬行,便于安装和预紧,结构紧凑;传动部件:选用滚珠丝杠副,其特点是传动效率高,运动平稳,使用寿命长,运用广泛;减速装置:不使用减速箱,在满足脉冲当量的需求时,可以有效简化系统结构,缩小机械尺寸,节约生产成本;检测装置:增量式旋转编码器;系统微控制器:选用MCS51系列的8位单片机AT89C52;2)方案二动力源:采用标准工业电源;执行元件:选用永磁式步进电机,其特点为不需要太大电流,绕组断电时具有自锁能力,优点是动态性能好、输出转矩大、驱动电流小、电动机不易发热,但制造成本高,步距角较大,配套的驱动电源要具有细分功能;导向支承部件:选用滚柱交叉导轨副,其特点是具有较高的承载能力和较高的刚性,可以获得较高灵敏度和高性能的平面直线运动,导向性好,自动定心,滚动摩擦阻力低;传动部件:选用滚珠丝杠副;减速装置:选用无间隙齿轮传动减速箱;检测装置:增量式旋转编码器;系统微控制器:选用可编程程序控制器(PLC);3)方案三动力源:采用标准工业电源;执行元件:选用反应式步进电动机,其特点为步矩角可达1°15°,甚至更小,精度容易保证,起动和运行频率较高,但功耗较大,效率较低;导向支承部件:选用静压导轨副,其特点是需要将一定压力的油或气体介质
f通入导轨的运动件和导向支撑部件之间,使运动件浮在压力油或气体薄膜上,摩擦阻力很小;
传动部件:选用滑动丝杠副,其特点是结构简单,容易制造,减速传动比大,摩擦力大,具有自锁性,但低速或微调时可能出现爬行现象;
减速装置:选用无间隙齿轮传动减速箱;系统微控制器:选用AVR系列的Atmega16;(2)选择分析对比以上三个方案,其主要区别在于步进电动机、导轨副、丝杠螺母副、系统微控制器的选择和是否有必要使用减速箱。综合考虑设计任务和方案确定思想,因系统定位精度和最快移动速度相对并不是很高,故选用性能较好而性价比较高的混合式步进电动机已经足够;为了避免爬行现象,同时节约生产成本,且因该设计载荷较低,故选用直线滚动导轨副;滑动丝杠副在低速或微调时可能产生爬行显现,且为了能够满足±002mm的重复定位精度和004mm的定位精度,故选用滚珠丝杠副;控制系统选用AT89C52单片机,足以满足设计要求且较为廉价;由于本设计中要求系统结构紧凑r