小型数控立式铣床工作台升降和制动装置设计

小型数控立式铣床工作台升降和制动装置设计
小型数控立式铣床工作台升降和制动装置设计

摘要

【摘要】:小型立式铣床工作台升降和制动装置设计。数控机床的加工系统、立体仓库中堆垛机的平面移动系统、平面绘图仪的绘图系统等,尽管结构和功能各不相同,但基本原理相同。机电一体化系统是将机械系统与微电子系统结合而形成的一个有机整体。本文通过对小型立式铣床工作台的机械系统、控制系统及接口电路的设计,阐述了机电一体化系统设计中共性和关键的技术。

本次课程设计,主要设计和研究小型立式铣床工作台及其电气原理图。确定小型立式铣床工作台的传动系统,选择了螺旋传动,验算了螺旋传动的刚度、稳定性,寿命等参数;还设计了导轨,根据其用途和使用要求,选择了直线滚动导轨副,确定了其类型、转动力矩、转动惯量。

【关键词】:小型立式铣床工作;滚珠丝杠螺母副;直线滚动导轨副;步进电机;

目录

一、设计任务 (1)

二、总体方案设计 (2)

三、机械传动部件设计 (3)

1、直线滚动导轨的计算与选型 (3)

2、滚珠丝杠螺母副的计算与选择 (4)

3、步进电动机减速箱 (6)

4、步进电动机的计算 (6)

5、联轴器 (9)

四、微机数控硬件电路的设计 (10)

1、选择中央处理单元CPU的类型 (10)

2、选择LCD显示器 (10)

3、控制案件 (11)

4、ULN2802 (11)

5、辅助电路 (12)

五、步进电动机控制系统的软件设计 (12)

1、主程序设计 (13)

2、调速程序设计 (13)

六、参考目录 (15)

一、设计任务

1、技术参数

1、工作台升降行程:200;

2、工作台尺寸:长×宽=400×200; `

3、工作台总重: 600N;

4、最高运行速度:

步进电机运行方式:空载:0.6m/min; 切削:0.1m/min;

交流伺服电机运行方式:空载:9m/min;切削:2m/min;

5、系统分辨率:开环模式0.01mm/step;半闭环模式 0.005mm/step;

6、系统定位精度:开环模式±0.10mm;半闭环模式±0.01mm;

7、切削负载:X向400N;Y向600N;Z向1000N

2、设计要求

1、实现垂直平稳升降,具有快速升降功能;

2、用步进电机或交流伺服电机作驱动元件;

3、工作时离合器脱开,主轴不工作时,离合器锁死,主轴箱停在任意位置;

4、具有行程越位报警功能;

5、采用滚动导轨块作支承;

6、具有断电锁紧功能。

3、图纸量和工作量要求

1)机械总装配图

在CAXA环境下绘制主轴箱升降制动装置设计的结构图,并进行详细修改和设计,最后用A1号图纸打印输出。

2)硬件电路图

控制芯片可采用8031、80C31或基于PLC的运动控制技术,在Protel 99环境下,进行控制电路图的设计,电路图幅为A2~A1为宜。

3)设计说明书

要严格按照内蒙古工业大学课程设计(论文)说明书书写规范认真撰写,说明书不少于6000字。

二、总体方案的确定

1、机械传动部件的选择

(1)导轨副的选用

由于工作台承受的载荷不大,脉冲当量小,定位精度高,所以选用直线滚动导轨副。他具有摩擦系数小,不易爬行、传动效率高,结构紧凑、安装预紧方便等优点。

(2)滚珠丝杠螺母副的选择

伺服电机的旋转运动需要通过丝杠螺母副转换成直线运动,要满足0.01mm 的脉冲当量和±0.10mm的定位精度,滑动丝杠无能为力,只能选用滚珠丝杠螺母副才能达到。滚珠丝杠螺母副传动精度高,动态响应快,运转平稳,寿命长,效率高,预紧后可以消除反向间隙。

(3)减速装置的选用

选择步进电机和滚珠丝杠之后,为了圆整脉冲当量,放大电动机的输出转矩,降低运动部件折算到电动机转轴上的转动惯量,可能需要减速装置,且应有消隙机构,故应该首先考虑采用无间隙齿轮传动减速箱。

(4)伺服电动机选用

由于任务书上规定的脉冲当量尚未达到0.0001mm,定位精度也未达到微米级,空载最快移动速度也只有600mm/min。因此本设计不必采用高档次的伺服电动机,可以选用性能好一些的步进电动机,以降低成本,提高性价比。

(5)联轴器的选用

由于步进电动机和滚珠丝杠螺母副直接联接,所以需要添加联轴器。

2、微机数控硬件电路的设计

利用微机实现对机械结构部件的升降和制动的控制。

三、机械传动部件的计算和选型

1、直线滚动导轨的计算与选型

(1)滑块承受载荷的计算以及导轨型号的选择

工作载荷是影响直线滚动导轨的使用寿命的重要因素,由于工作台垂直布置,故采用双导轨-四滑块的支承形式。其工作载荷计算方法如下:

图2-1

式子中的W 是指总载荷,由于任务书中给出N F Z 1000=,G=600N,则

W=Z F +G=1600N

公式里其他的数据分别取mm L 1301=,mm L 1502=,mm l 1252=,mm l 1003=。 将以上数值带入公式可知:

1P ==2P =3P N L wl P 38.615130210016002134=??==

t P 1==t P 2=t P 3N L wl P t 23.769130212516002124=??== 根据F=0.77KN ,查表初选滚动导轨副的型号为KL 系列的SBG15型,其额定动载荷为8.5kN,额定静载荷为13.7kN ,任务书规定加工升降行程为200mm,考虑工作行程留有一定余量,按标准系列,查表选取导轨长度为460mm 。

(2)距离额定寿命的计算

由于SBG15型导轨副的滚到硬度为60HRC ,工作温度不超过100C ?,每根导轨上配有两个滑块,精度为4级,工作速度较低,载荷不大。查表3-36~3-40,分别取硬度系数 1.0H f =,温度系数 1.00T f =,接触系数0.81C f =,精度系数

0.9R f =,载荷系数 1.5W f =。代入公式:

)*(

50c

W a c t h P C f f f f f L ==2873.03km>50km 满足要求。 2、滚珠丝杠螺母副的计算和选型

(1)最大工作载荷M F 的计算

已知切削负载:X 向400N ;Y 向600N ;Z 向1000N ,工作台重600N,按照矩形导轨进行计算,查表可知,取颠覆力矩影响系数K=1.1,滚动导轨的摩擦系数f=0.003~0.005,取f=0.005。求得滚珠丝杠的最大工作载荷:

()()x ()' 1.1(1000600)0.0054006001765z y M F K F G f F F N =+++=?++?+=

(2)最大动载荷Q F 的计算

已知工作台在承受最大铣削力的最快进给速度v=0.1m/min,,初选丝杠导程P=4mm,此时丝杠转速

1000L v n s ==41.01000?=25r/min 取滚珠丝杠的使用寿命T=15000h ,计算丝杠的寿命系数0L :

5.2210

1500025601060660=??=??=T n L 查表3-30,取载荷系数

w f =1.2,滚道硬度未60HRC 时,取硬度系数h f =1,

求得最大动载荷:

Q

w h m f F F ==5979.34N (3)初选型号

根据以上算得的最大动负载Q F 和导程P=4mm,选用型号为G2504-4的滚珠丝杠,其公称直径为25mm,滚珠的排列为4圈1列,额定动载荷为7674N>Fq ,满足前面的要求。

(4)传动效率η的计算

根据以上计算可知公称直径25mm ,导程4mm ,计算螺旋升角

=0arctan(/)h L d π='

383 取摩擦角等于10分,计算传动效率:

()

?η+=λλtg tg =95.8% (5)刚度的验算

滚珠丝杠在工作时会发热,为了补偿热膨胀,须将丝杠预拉伸。则上下两层滚珠丝杠副的支承均采用“单推—单推”的方式,丝杠两端各采用一对推力角接触球轴承,面对面组配。两个轴承中心距a=500mm,钢的弹性模量E=2.1xMPa,查

表可知滚珠直径mm D w 381

.2=,丝杠底径=22.1mm,丝杠截面积22240.3834/mm d S ==π。

1δ在总变形量中占的比重较大,可按下式计算:

IE

Ma ES a F m πδ22

1±±= 由于转矩M 一般较小,式中第二项可忽略。

ES

a F m ±=1δ=0.0110mm 根据公式30-=

w D d Z π,求得单圈滚珠数Z=30;该型号丝杠为单螺母,滚珠圈数X 列数为3X1,代入公式:Z Z =ε×圈数×列数,的滚珠总数量为90;丝杠预紧时,取轴向预紧力N F F m YJ 33.5883==。代入公式可以求得

m m Z F D F YJ w m 0022.010

100013.0322=??

=εδ 由于预紧力为达轴向工作载荷的1/3,2δ减小一半,即2δ=0.0011mm.

丝杠的总变形量m mm μδδδ120121

.021==+=,初取丝杠长度为300mm,查表可估计丝杠的有效行程<315mm ,则在标准公差等级为5级时,滚珠丝杠副允许的偏差为23m μ。由于m m μμδ2312<=,则丝杠刚度足够。

(6)压杆稳定性校核

对已选定尺寸的丝杠在给定的支承条件下,承受最大轴向负载时,应验算其有没有产生纵向弯曲(失稳)的危险,产生失稳的临界负载k F 用下式计算:

22a *k EI f F Z k π=,查表3-34,取支承系数,由丝杠直径22.1mm ,求得界面惯性矩

4

4

426.11703641.2214.364mm d I =?==π;压杆稳定安全系数K 取2.5;滚动螺母至轴向固定处的距离a 取最大值500mm 。计算得=38771.9N ,远大于工作载荷=1765N ,故不会失稳。

综上所述,初选的滚珠丝杠满足要求。

3、步进电机减速箱的选用

已知工作台的脉冲当量δ=0.01mm ,滚珠丝杠的导程为4mm ,初选步进电动

机的步距角o 9.0=α。则减速比i=101.036049.0360=??=δαh P ,因此无需采用减速箱。

4、步进电动机的计算和选型

(1)计算加在步进电动机转轴上的总转动惯量

已知滚珠丝杠公称直径,总长,导程,材料密度337.8510/kg cm -ρ=?,600G N =,计算滚珠丝杠的转动惯量

=0.964kg*。

工作台折算到丝杠上的转动惯量,其公式为:

初选步进电动机型号为3402HS45AB ,步距角为0.9度,查得该型号的电动机转子的转动惯量为。则一对齿轮传动时,传动系统的折算到电动机轴上的总转动惯量:

m z m eq J J J J ++==2.612

(2)计算加在步进电动机转轴上的等效负载转矩

① 快速空载起动时电动机转轴所受的负载转矩:

f a eq T T T +=max 1

其中: max a T ——快速空载起动时折算到电动机转轴上的最大加速转矩 ηπa m

eq a t n J T 602max =

其中,m n ——对应空载最快移动速度的步进电动机的最高转速,

min /15001

.03609.0600360max r v n m =??==δα a t ——步进电动机由静止到加速至m n 转速所需时间,a t =0.4s

η——传动链总效率,η=0.7

m N T a .0146.07

.04.06010150612.214.324max =??????=- f T ——移动部件运动时,折算到电动机轴上的摩擦转矩

i *2)(z πημh

f P G F T +=,空载时0=z F ,则f T = 0.0027 N.m

代入公式计算快速空载启动时电动机转轴所承受的负载转矩得: f a eq T T T +=max 1= 0.0173N.m

② 最大工作状态下电动机转轴所承受的负载转矩

02T T T T f t eq ++=

其中: t T ——折算到电动机转轴上的最大工作负载转矩

m N P F T h t .91.07.014.32004.010002z ≈???==

πηι f T ——移动部件运动时折算到电动机转轴上的摩擦转矩

m N P F T h y f .0036.017.014.32004.0800005.02≈?????==πηιμ

0T ——滚珠丝杠预紧后折算到电动机转轴上的附件摩擦转矩,由于相对于另两项

很小,可忽略不计。

代入公式计算得:

02T T T T f t eq ++==0.9136N.m 经上述计算,得到加在步进电动机转轴上的等效负载转矩 eq T = max{ 1eq T ,2eq T }=0.9136N.m

(3)步进电动机最大静转矩的选定

考虑到步进电动机的驱动电源受电网电压影响较大,当输入电压减小时,其输出转矩会下降,可能造成丢步,甚至堵转。因此根据eq T 来选择步进电动机的

最大静转矩时,需要考虑安全系数。本例中取安全系数K=4,则步进电动机的最大静转矩应满足:m N T T eq j .6544.39136.044max =?=≥。上述初选的步进电动机

型号为3402HS45AB ,查得该型号电动机的最大静转矩m

N T j .5.4max =,可见满足上述要求。由于步距角是1.8度的,可以通过驱动器细分。

(4)步进电动机的性能校核

① 最快工进速度时电动机输出转矩校核 电动机运行频率计算公式为:

δ60max max f f v f = 式中: f v max ——最快工作进给速度,

f v max =100mm/min 代入公式计算得: Hz f f 67.16601.060100max =?=

可查得对应的输出转矩m N T f .5.4max ≈>2eq T

因此满足要求。

②最快空载移动时电动机输出转矩校核 此时电动机对应的运行频率:δ60max

max v f =

式中: max v ——最快工作进给速度,max v =600mm/min

代入公式计算得:

Hz f 100001.060600max =?= 查表查得对应的输出转矩约等于4.5N*M>

1eq T 因此满足要求。

③最快空载移动时电动机运行频率校核 与max v =600mm/min 对应的Hz f 1000max =,查表可知电动机的空载运行频率可达20000Hz ,可见没有超出上限。

④起动频率计算 步进电动机克服惯性负载的起动频率:

m eq

q

L J J f f +=1 式中:

q f ——电动机转轴不带任何负载时的空载起动频率,查表4-5得q

f =1800Hz

xy数控工作台课程设计

X-Y 数控工作台课程设计 一、总体方案设计 1.1 设计任务 题目:X —Y 数控工作台的机电系统设计 任务:设计一种供立式数控铣床使用的X —Y 数控工作台,主要参数如下: (1)工作台面尺寸C ×B ×H =185mm ×195mm ×27mm ; (2)底座外形尺寸C1×B1×H1=385mm ×385mm ×235mm ; (3)工作台加工范围X=115mm Y=115mm ; (4) X 、Y 方向的脉冲当量均为0.005mm 、脉冲;X 、Y 方向的定位精度均为±0.01mm ; (5)负载重量G=235N ; (6)工作台空载最快移动速度为3m/min ; 工作台进给最快移动速度为1m/min 。 (7)立铣刀的最大直径d=20mm ; (8)立铣刀齿数Z=3; (9)最大铣削宽度20e a mm ;

(10)最大被吃刀量10p a mm 。 1.2总体方案的确定 图1-1 系统总体框图 (1)机械传动部件的选择 ① 导轨副的选择 要设计的X-Y 工作台是用来配套轻型的立式数控铣床,需要承载的载荷不大,但脉冲当量小,定位精度高,因此,决定选用直线滚动导轨副,它具有摩擦系数小、不易爬行、传动效率高、结构紧凑、安装预紧方便等优点。 ② 丝杠螺母副的选择 伺服电动机的旋转运动需要通过丝杠螺母副转换成直线运动,要满足0.005mm 的脉冲当量和±0.01mm 的定位精度,滑动丝杠副无能为力,只有选用滚珠丝杠副才能达到。滚珠丝杠副的传动精度高、动态响应快、运转平稳、寿命长、效率高、预紧后可消除反向间隙,而且滚珠丝杠已经系列化,选用非常方便,有利于提高开发效率。 ③ 减速装置的选择 选择了步进电动机和滚珠丝杠副以后,为了圆整脉冲当量,放大电动机的输

数控铣床XY工作台 毕业设计.doc

毕业设计

茂名职业技术学院 2011年12月21日 数控铣床X-Y工作台设计 【摘要】 本设计是在数控机床工作原理之上设计一台简单的、经济型的x-y 数控铣床工作台。X-Y数控工作台的机电系统设计是一个开环控制系统,其结构简单,实现方便而且能够保证一定的精度。降低成本,是微机控制技术的最简单的应用。它充分的利用了微机的软件与硬件功能以实现对机床的控制,使机床的加工范围扩大,精度和可靠性进一步得到提高。设计任务是完全围绕数控机床工作原理而展开的,本设计充分体现了数控机床机械设备部分与电气设备部分的紧密结合。X-Y数控工作台设计包括总体方案的设计、步进电机的选用、传动装置的设计、电气控制部分的设计和相关软件的设计。本设计的经济型数控工作台精度并不高,采用开环系统;机械传动部分采用步进电机直接连接滚珠丝杠,从而驱动工作台进给。步进电机是一个将脉冲信号转移成角位移的机电式数模转换器装置。其工作原理是:每给一个脉冲便在定子电路中产生一定的空间旋转磁场;由于步进电机通的是三相交流电,所以输入的脉冲数目及时间间隔不同,转子的旋转快慢及旋转时间的长短也是不同的。由于旋转磁场对放入其中的通电导体即转子切割磁力线时具有力的作用,从实现了旋转磁场的转动迫使转子作相应的转动,所以转子才可以实现转子带动丝杠作相应的运动。 关键词:X-Y数控工作台;设计任务;机械传动部件;控制系统

CNC XY table design Abstract The design is in the NC machine tool works on top of design a simple, economical CNC xy table. XY table CNC electromech anical system design is an open-loop control system, its structure is simple, convenient and can guarantee to achieve a certain degree of accuracy. Reduce costs, is a computer-controlled technology, the simplest applications. It is full advantage of the crisis in software and hardware capabilities in order to achieve the control of machine tools; to expand the scope of processing machines, precision and reliability, and further enhanced. Design task is completely around the NC machine tool works and carried out,this design fully reflects the CNC machine tools and electrical equipment, machinery and equipment part of the close combination of parts. CNC XY table design includes the overall program design, selection of stepper motors, gear design, electrical control part of the design and related software design. The design of the economy is not high-precision CNC table, using open-loop system; mechanical transmission part is directly connected to ball screw stepping motor, which drives table feed . Stepper motor is a pulse signal will be transferred into the angular displacement of the electromechanical DAC device. Its working principle is: each to a pulse will be generated in the stator circuit in a certain space rotating magnetic field; due to pass the three-phase stepper motors AC Therefore, the number of input pulses and the time interval is different from the rotation of the rotor rotation speed and the length of time are different. As the rotating magnetic field into which the power of both the rotor conductor cutting magnetic field lines when the role of a force, from the realization of the rotating magnetic field corresponding rotational force of rotor rotation, so the rotor can be achieved only lead screw rotor

机电课程设计XY数控进给工作台设计

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大学 课程设计(论文) 内容:X-Y数控进给工 作台设计 院(系)部:机械工程学院 学生姓名: 学号: 专业:机械电子工程 班级: 指导教师: 完成时间:2010-10-08

摘要 当今世界电子技术迅速发展,微处理器、微型计算机在各技术领域得到了广泛应用,对各领域技术的发展起到了极大的推动作用。一个较完善的机电一体化系统,应包含以下几个基本要素:机械本体、动力与驱动部分、执行机构、传感测试部分、控制及信息处理部分。机电一体化是系统技术、计算机与信息处理技术、自动控制技术、检测传感技术、伺服传动技术和机械技术等多学科技术领域综合交叉的技术密集型系统工程。新一代的CNC系统这类典型机电一体化产品正朝着高性能、智能化、系统化以及轻量、微型化方向发展。 关键字:机电一体化的基础基本组成要素特点发展趋势

目录 第一章课程设计的目的、意义及要求 (4) 第一节课程设计的目的、意义 (4) 第二节课程设计的要求 (4) 第二章课程设计的内容 (5) 第一节课程设计的内容 (5) 第二节课程设计的内容 (5) 第四章数控系统总体方案的确定 (6) 第五章机械部分设计 (7) 第一节工作台外形尺寸及重量初步估算 (7) 第二节滚动导轨副的计算、选择 (8) 第三节滚珠丝杠计算、选择 (10) 第四节直流伺服电机的计算选择 (12) 第五节联轴器计算、设计 (14) 第六节限位开关的选择 (15) 第七节光电编码器的选择 (15) 第六章机床数控系统硬件电路设计 (15) 第一节设计内容 (17) 第二节设计步骤························

X-Y双坐标数控工作台设计

本科毕业设计(论文)通过答辩 目录 绪论 (4) 第一章:总体方案设计 (4) 1.1 设计任务 (4) 1.2 总体方案确定 (6) 第二章:机械系统设计 (6) 2.1 工作台外形尺寸及重量估算 (7) 2.2滚动导轨的参数确定 (8) 2.3 滚珠丝杠的设计计算 (11) 2.4 电机的选用 (14) 2.5 伺服电机惯性负载的计算 (15) 2.6 轴承的选用 (15) 2.7 轴承的类型 (15) 2.8 轴承调隙、配合及润滑 (15) 2.9 滚动轴承的密封装置 (16) 2.10 本章小结 (16) 第三章控制系统硬件设计 (16) 3.1 CPU板 (16) 3.2 驱动系统 (19) 3.3 传感器及软硬件设计 (20) 第四章控制系统软件设计 (25) 4.1 总体方案 (25) 4.2 主流程图 (25) 4.3 INT0中断服务流程图 (26) 4.4 INT1中断服务流程图 (27) 第五章参考文献 (20)

任务书 班级:学号:姓名: 题目:双坐标数控工作台设计(200×200) 时间:2009年11月6日至2009年12月25日共6周 要求:设计一台双坐标数控工作台并开发其控制、驱动系统,工作台行程200×200mm,台面尺寸160×320,俩坐标分辨率分别为δ=0.001mm/step,承受最大轴向载荷Fxmax=600N,Fymax=850N,最大移动速度Vxmax=Vmax=1m/min。(要求采用滚珠丝杠和滚动导轨,必要时增加减速机) 具体任务: 1、确定总体方案,绘制系统组成框图1张(A2); 2、进行必要的匹配计算,选择适当的元器件; 3、机械部分装配图1张(A0); 4、数控系统控制电路设计,绘制电气原理图1张(A1或A0); 5、编写设计说明书1份(不少于8000字)。 班级: 学生: 指导教师:

数控机床工作台设计

目录 一、前言 (3) 二、总体方案的确定 (5) 1、设计参数 (5) 2、初选步进电动机和丝杠 (5) 3、选定工作台尺寸 (6) 4、系统组成框图 (7) 三、机械部分的设计 (8) 1、传动系统等效转动惯量的计算 (8) 2、工作载荷分析与计算 (8) 3、进给工作台工作载荷计算 (9) 4、滚珠丝杠螺母副的选型与校核 (9) 5、导轨的选型和计算 (13) 6、驱动电动机的选用 (13) 四、数控系统的设计 (17) 1、硬件设计 (17) 2、步进电动机开环伺服原理 (18) 3、步进电动机的控制框图 (19) 4、软件程序设计 (20) 五、心得体会 (23) 六、参考书目 (23)

课程设计III 任务书 要求:该工作台可安装在钻、铣床上用于钻孔或铣削加工。设计参数如下:Y方向的脉冲当量为:0.005㎜/STEP;最大钻孔直径10㎜,铣刀直径的D=20; 齿数为4;加工材料为碳钢; 工作台行程范围是:500㎜X450㎜,;最大快速移动速度为:3M/MIN, 具体任务: 1、确定总方案,绘制系统组成图一张(A3) 2、机械部分设计计算,选择适当的元器件; 3、画出X-Y工作台外形图和Y向机械部分装配图一张(A0) 4、设计控制系统硬件电路,画出控制系统硬件电路图一张(A1) 5、编写设计说明书1分,(不少于8000)

前言 设计目的 数控机床课程设计是机电一体化专业教学中的一个重要的实践环节,学生学完技术基础课和专业课,特别是“数控技术及应用”课程后应用的,它是培养学生理论联系实际、解决实际问题能力的重要步骤。本课程设计是以机电一体化的典型课题---数控系统设计方案的拟定为主线,通过对数控系统设计总体方案的拟定、进给伺服系统机械部分设计,计算以及控制系统硬件电路的设计,使学生能够综合应用所学过的机械、电子和微机方面的知识,进行一次机电结合的全方面训练,从而培养学生具有初步设计计算的能力以及分析和处理生产过程中所遇到的问题的能力。 设计要求 课程设计是机床数控系统课程的十分重要实践环节之一。通过课程设计可以初步树立正确的设计思想,了解有关的工业政策,学会运用手册、标准、规范等资料;培养学生分析问题解决问题的实际能力,并在教师的指导下,系统地运用课程和选修课程的知识,独立完成规定的设计任务。 课程设计的内容是改造设备,实现以下几部分内容的设计训练。如精密执行机构(或装置)的设计、计算机I/O接口设计和驱动电路以及数控化电气原理设计等。 说明书的内容应包括:课程设计题目总体方案的确定、系统框图的分析、电气执行元件的选用说明、机械传动设计计算以及机械和电气及其他部分(如环形

X-Y数控工作台设计说明书(最终版)

1 、设计任务 (2) 2、总体方案的确定 (2) 2.1 机械传动部件的选择 (2) 2.2 控制系统的设计 (3) 2.3 绘制系统组成框图 (3) 2.4 绘制机械传动系统简图 (3) 3、机械传动部件的计算与选型 (4) 3.1 脉冲当量的确定 (4) 3.2 导轨上移动部件的重量估算 (4) 3.3 传动部件、导向部件的设计、计算和选用 (4) 3.3.1 铣削力的计算 (4) 3.3.2 直线滚动导轨副的计算与选型 (4) 3.3.3 滚珠丝杠螺母副的计算与选型 (5) 3.4 步进电动机减速箱的选用 (7) 3.5 步进电动机的计算与选型 (7) 3.5.1 计算加在步进电动机转轴上的总转动惯量J eq (7) 3.5.2 计算加在步进电动机转轴上的等效负载转矩T (8) eq 3.5.3 步进电动机最大静转矩的选定 (10) 3.5.4 步进电动机的性能校核 (10) 4、控制系统硬件设计 (11) 4.1 根据任务书的要求,设计控制系统的时主要考虑以下功能: (11) 4.2 数控系统的组成 (11) 4.3 CPU 的选择 (11) 4.4 驱动系统 (12) 4.4.1 步进电机驱动电路和工作原理 (12) 4.4.2 步进电机驱动电源选用 (13) 4.5 其它辅助电路设计 (14) 5、控制系统的软件设计 (15) 5.1 接口程序初始化 (15) 5.2 步进电机驱动程序 (15) 5.2.1 电机的控制电路原理及控制字 (15) 5.2.2 电机正反转及转速控制程序 (15) 5.3 圆弧插补程序的设计 (17) 5.3.1 逐点比较法 (17) 5.3.2 程序设计 (17) 参考文献 (20)

XY工作台设计示例1分解

机械部分改装设计计算示例1 1、初步确定工作台的尺寸及其重量 根据设计要求,所取的能够加工的最大面积为2190210mm ?,最大工件的重量为150kg 。因此我初定工作台的320230230mm ??。工作台的材料为45号钢,其密度为337.810/kg m ?。(取kg N g /10=)因此: 1.1、工作台(X 向托板) 重量=体积×密度 93123023020107.8101090G N -=??????≈ 1.2、取Y 向托板=X 向托板 N G 902= 1.3、上导轨座(连电机)重量 初步取导轨座的长mm 400,宽为mm 200,高为mm 30。因此 93340020030107.81010190G N -=??????≈ 所以根据上面所求,得XY 工作台运动部分的总重量 为: N G G G G 370190290321=+?=++=动 根据要求所知,其最大加工工件为150kg ,因此: 150103701870G N =?+=总 2、传动系统设计 2.1、脉冲当量是一个进给指令时工作台的位移量,应该小于等于工作台的位置精度的1/2,由于定位精度在mm 02.0±内,因此: 1 0.020.012 mm δ=?=, 2.2、取联轴器传动,因此它的传动比为1=i ,取丝杠的导程为4P mm =。

取步距角β为0.9度,所以 脉冲当量0.01360 Pi mm β δ== 3、滚珠丝杠的设计计算及选择 3.1求丝杠的静载荷c F 已知其计算公式c d H M F f f F = 《数控机床系统设计》110P 公式5-2 式中的, H f -硬度系数,取1.0 《数控机床系统设计》110P 表5-2 d f -载荷系数,取1.5 《数控机床系统设计》110P 表5-2 M F :丝杠工作时的轴向阻力 根据: 0.0031870 5.6M Z F F N μ==?= 其中μ为0.003-0.004 因此: 1.51 5.68.4c F N =??= 3.2、确定动载荷及其使用寿命 根据丝杠动载荷公式:H d eq C f F = 式中:C :额定动载荷 d f :动载荷系数,轻微冲击取1 H f :硬度系数,HRC 58≥取1 eq F :当量动载荷,N 'L :寿命 根据:使用寿命使用寿命6300814400L h =??= 所以'6660/106050014400/10432L nT h ==??= 式中的n 丝杠的最高转速,因题目中所给其工作台快进的速度为 2/min m ,因此其计算为: max 1000/10002/4500/min n V P r ==?=

数控铣床工作台设计

目录 设计任务 (3) 一.系统总体方案设计 (3) (一)机械系统 (3) (二)接口设计 (3) (三)伺服系统设计 (4) (四)控制系统设计 (4) 二.机械系统的设计计算 (4) (一) 滚珠丝杠的选型与计算 (4) (二) 滚动直线导轨的选型与计算 (7) (三) 电机的选择 (8) (四)光电开关的选择 (10) (五)限位开关的选择 (10) 三控制系统设计 (12) 1.操作面板的布置图 (12) 2.操作面板功能介绍 (12) 3.控制系统原理框图 (15) 5、光电开关和限位开关信号采集原理 (15) 6、键盘、显示器接口电路分析 (15) 四程序 (16) 五参考文献 (19) 设计任务: X方向行程:300mm Y方向行程:200mm 工作台面的参考尺寸:500X300mm

平均切削力:1500N 平均切削进给速度:600mm/min 最高运动速度:6m/min 定位精度:0.02mm 工作寿命:每天8小时,工作8年,250天/年一.系统总体方案设计 由设计任务书知,本次设计可采用如下方案 (一)机械系统 1.传动机构采用滚珠丝杠副 2.导向机构采用滚动直线导轨 3.执行机构采用步进电机 (二)接口设计 1.人机接口 (1)采用键盘作为输入 (2)采用LED作为指示标志 (3)采用数码管作为显示器

2.机电接口 采用光电耦合器作为微型机与步进电动机驱动电路的接口,实现电气隔离. (三)伺服系统设计 采用开环控制 (四)控制系统设计 二.机械系统的设计计算 (一)滚珠丝杠的选型与计算 由技术要求,平均载荷F=1500N,丝杠工作长度L=300mm, 工作寿命8250816000h L h =??=,传动精度要求0.02mm σ=± 设导程P=5 mm ,则 max 600 120/min 5 60001200/min 5 m n r n r ==== (1) 求计算载荷 1.21.01.016001 C F H A M F K K K K N ==???= 由条件,查《机电一体化系统设计》表2-6取F K =1.2, 查表2-6取H K =1.2, 表2-4取 D 精度, 查表2-6取A K =1.0, (2)计算额定动载荷计算值Ca`由式 (2-4) 19209336Ca F N '===

数控十字工作台的设计全套

自考毕业设计 数控十字工作台 1 一. 引言: 二. 设计任务 三. 总体方案确定 四、机械部分设计 1、导轨副的选择 (1)、额定寿命计算 (2)、滚动导轨预紧方式的确定: 2、丝杠螺母副的选用 (1)、计算进给引力m F (2)、计算最大动负载C 及主要尺寸初选 3、滚珠丝杠螺母副的选型: (1)、传动效率计算 (2)、刚度验算 (I )、丝杠的拉伸或压缩变形量1δ (II )、滚珠与螺纹滚道间接触变形2δ (III )支撑滚珠丝杠轴承的轴向接触变形3δ (VI )滚珠丝杠两端推力轴承,不会产生失稳现象不做稳定性校核 4、确定齿轮传动比 5、步进电机的选用 (1)、步进电机力矩计算: (I )空载启动转矩M 起 (II) 快速移动时间所需力矩M 快 (III) 最大切削负载时所需力矩M 切 五、心得体会 六、[参考书目]

自考毕业设计数控十字工作台一.引言: 数控机床课程设计是机电一体化专业教学中的一个重要的实践环节,学生学完技术基础课和专业课,特别是“数控技术及应用”课程后应用的,它是培养学生理论联系实际、解决实际问题能力的重要步骤。本课程设计是以机电一体化的典型课题---数控系统设计方案的拟定为主线,通过对数控系统设计总体方案的拟定、进给伺服系统机械部分设计,计算以及控制系统硬件电路的设计,使学生能够综合应用所学过的机械、电子和微机方面的知识,进行一次机电结合的全方面训练,从而培养学生具有初步设计计算的能力以及分析和处理生产过程中所遇到的问题的能力。 二.设计任务 设计一个数控X-Y工作台。该工作台可用于铣床上坐标孔的加工和腊摸、塑料、铝合金零件的二维曲线加工,重复定位精度为±0.01mm,定位精度为0.02mm。 设计主要技术要求如下:台面尺寸长×宽=400mm×250mm;工作台行程为:X=300mm,Y=150mm;脉冲当量:X 、Y都是0.01 mm;X /Y最高工作进给速度为300 mm /min;X /Y 最高空载进给速度为700 mm /min;X/Y/Z向切削负载为:2000/2000/1000N(力不用计算);工件最大重量(包括夹头)为:150KG;工作寿命为每天8小时,连续工作5年,250天/年。进给机械系统均采用滚动(珠)丝杠副和滚动(珠)导轨副;所设计的工作台应结构合理、设计参数与上述要求符合;设计装配图应表达正确,完整,技术标注规范、全面; 三. 总体方案确定 X - Y工作台的机电一体化系统可以设计为开环、半闭环和闭环伺服系统三种。开环的伺服系统采用步进电机驱动,系统中不设置传感与检测设备;半闭环的伺服系统中一般采用交流或直流伺服电机驱动,并在电机输出轴端设置传感与检测设备;闭环的伺服系统中也是采用交流或直流伺服电机驱动,但检测与传感设备设置在工作台末端。本文所设计的X - Y 工作台开环伺服系统,通过控制器控制步进电机的驱动,经传动机构带动工作台运动,其总体框图如下: 带动工作台运动,其总体框图如下: 2

XY工作台设计说明书

目录 一、总体 (2) 二、机械结构设计 (3) 1、脉冲当量和传动比的确定 (3) 2、机械部件(工作台)总体尺寸 (3) 3、工作载荷分析及计算 (4) 4、滚珠丝杠螺母副的选型和校核 (5) 5、导轨的选型和计算 (10) 6、联轴器的选择及计算 (11) 7、传动系统等效转动惯量计算 (12) 8、步进电机的选用 (13) 三、控制系统设计 (18) 1、控制系统硬件的基本组成 (18) 2、接口程序初始化及步进电机控制程序 (19) 3、直线圆弧插补程序设计 (22) 四、设计总结 (30) 参考文献 (31)

一、 总体 1、总体参数 设计一个数控XY 工作台及其控制系统。该工作台可安装在铣床上,用于铣削加工。已知的设计参数如下: 2、开、半闭、闭环选择 开环伺服系统——步进电机驱动——没有检测装置 半闭环伺服系统——交流或直流伺服电机驱动——脉冲编码器——速度反馈 闭环伺服系统——交流或直流伺服电机驱动——位置检测装置——位置反馈 本设计采用开环步进电机驱动。 3、传动初步设计 电动机——联轴器——滚珠丝杠——工作台 4、系统组成框图 大致确定为:控制、接口、驱动、传动再到执行。 即为XY →→→→控制器接口电路驱动装置传动机构工作台 5、机械传动系统简图 X 轴与Y 轴的传动系统简图都如图所示

二、机械结构设计 1、脉冲当量和传动比的确定 1.1、脉冲当量的确定 根据机床或工作台进给系统所需要的定位精度来选定脉冲当量。考虑到机械传动系统的误差存在,脉冲当量值必须小于定位精度值。本次设计给定脉冲当量 为0.01mm 。 1.2、传动比的确定 传动比计算公式:P b L i δθ3600 = (参考文献【1】式2-1) 其中:b θ为步进电机的步距角,0L 为滚珠丝杠导程,P δ为系统脉冲当量。根据传动设计,采用联轴器,初选电机步距角?=9.0b θ,丝杠导程mm L 40=, mm P 01.0=δ。 则其传动比101 .03604 9.03600=??== P b L i δθ 2、机械部件(工作台)总体尺寸 由于工作台的加工范围为X =250mm ,Y =200mm 。工作台尺寸一般为工作台加工范围的1.1倍。所以:X =250×1.1=275mm, Y =200×1.1=220mm ,其厚度初定为30mm 。 选择工作台的型槽为T 型槽,查电子版《袖珍机械设计师手册》中的T 型槽和相应螺栓(摘自GB/T158-1996) 表3-25T 型槽和相应螺栓尺寸,可得所选T 型槽的参数: A =10mm B =18mm C =8mm H =21mm 间距取50mm p δ

立式数控铣床X-Y工作台

机电一体化课程设计立式数控铣床X-Y数控工作台机电系统设计 姓名:车焕生 学号: 1000107229 班级:10机电<2>班 学院:中国计量学院机电工程学院 指导老师:张远辉、徐立军

目录 前言.............................................................................................. 错误!未定义书签。 一、设计任务 (2) 1.1课程设计时间 (2) 1.2课程设计题目 (2) 1.3课程设计任务 (2) 1.4课程设计内容 (2) 1.5课程设计要求 (2) 二、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) 三、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计 (4) 3.2铣削力的计算 (5) 3.3导轨副计算和选型 (6) 3.4滚珠丝杠螺母副的计算和选型 (7) 3.5步进电机减速箱的选用 (9) 3.6步进电机的计算与选型 (9) 3.7编码器(反馈电路)选型 (13) 四、工作台机械装配图的绘制 (14) 4.1可参考课本图6-23 XY数控工作台装配图 (14) 五、工作台控制系统的设计 (14) 5.1电源电路 (14) 5.2存储器扩展电路 (15) 5.3键盘电路 (17) 5.4显示电路 (18) 5.5传感器电路 (19) 六、步进电机驱动电路设计 (20) 6.1驱动电路 (20) 6.2光电隔离 (20) 七、程序设计 (21) 7.1功能 (21) 7.2框图 (22) 7.3代码 (23) 八、总结 (24) 参考文献 (24) 答辩记录 (25)

X-Y数控工作台设计说明书

一、总体方案设计 1.1 设计任务 题目:X —Y 数控工作台的机电系统设计 任务:设计一种供立式数控铣床使用的X —Y 数控工作台,主要参数如下: 1)工作台面尺寸C ×B ×H =【200+(班级序号)×5】mm ×【200+(班级序号)×5】mm ×【15+(班级序号)】mm ; 2)底座外形尺寸C1×B1×H1=【680+(班级序号)×5】mm ×【680+(班级序号)×5】mm ×【230+(班级序号)×5】mm ; 3)工作台加工范围X=【300+(班级序号)×5】mm ,Y=【300+(班级序号)×5】mm ; 4) X 、Y 方向的脉冲当量均为0.005mm/脉冲;X 、Y 方向的定位精度均为±0.01mm ; 5)夹具与工件质量M=【15+(班级序号)】kg ; 6)工作台空载最快移动速度为3m/min ;工作台进给最快移动速度为0.5m/min 。 7)立铣刀的最大直径d=20mm ; 8)立铣刀齿数Z=3; 9)最大铣削宽度20e a mm =; 10)最大被吃刀量10p a mm =。 1.2 总体方案确定 (1)机械传动部件的选择 ① 导轨副的选择 ② 丝杠螺母副的选择

③减速装置的选择 ④伺服电动机的选择 (2)控制系统的设计 ①伺服电机启动、停止、调速、正反转的控制 ②PLC控制电机的梯形图编程

XY 数控工作台结构 1.3 设计的基本要求 (1)按照机械系统设计的步骤进行相关计算,完成手写设计说明书。 (2)计算结果作为装配图的尺寸和零部件选型的依据,通过AutoCAD 软件绘制XY 数控工作台的总装配图,并绘制AO 图纸。 (3)按照电气控制系统的步骤进行设计,完成电机启动、停止、正反转、电动等基本工作状态控制的硬件连线图,并通过PLC 协调控制XY 电机运动,绘制相关梯形图。 系统总体方案结构框图

铣床工作台纵向伺服进给单元设计_徐忠四

第1期(总第152期) 2009年2月机械工程与自动化 M ECHA N ICAL EN GI NEER IN G & AU T O M A T IO N N o.1F eb. 文章编号:1672-6413(2009)01-0173-03 铣床工作台纵向伺服进给单元设计 徐忠四,朱学裕 (中北大学机电工程学院,山西 太原 030051) 摘要:根据某种型号铣床工作台的工作要求,确定了铣床工作台纵向进给单元的总体方案,设计了3个关键的机械传动部件:膜片弹性联轴器、滚珠丝杠副、伺服电机,进而确定了装配箱体的尺寸和技术要求,并用So lidW or ks 软件绘制了铣床工作台纵向进给机构装配立体图,为进一步对铣床工作台进行优化设计奠定了基础。关键词:铣床工作台;进给单元;膜片弹性联轴器;滚珠丝杠副;伺服电机中图分类号:T G 547 文献标识码:B 收稿日期:2008-05-08;修回稿日期:2008-09-27 作者简介:徐忠四(1977-),男,湖北咸宁人,助教,硕士,主要从事数控机床总体设计、精密测试等方面的研究工作。 0 引言 数控铣床的伺服进给单元是铣床的重要组成部分,它的进给传动是由伺服电机经过进给传动系统将动力传递给工作台等运动部件,机械传动部件的设计好坏对进给伺服单元的伺服性能影响很大。在设计过程中,常常由于在设计阶段机械传动部件没有得到足够的重视,结果使位置调节难度增加,所以对数控铣床的纵向伺服进给机构进行理论设计具有重要意义。1 铣床工作台的工作要求 某型号经济型数控铣床的纵向步进脉冲当量为0.01mm /脉冲;垂直切削力F z =370N ,进给切削力 F x =320N ;步进电机的步距角1.5o ;铣床工作台的总 重量G =2400N ,最大切削力下的进给速度V s =0.7m /min,机床的使用寿命按照15000h 计算。2 铣床工作台纵向进给单元的总体方案 现代数控机床常见的两种伺服进给系统传动的结构形式是静压蜗杆蜗母条副传动和滚珠丝杠螺母副传动。 静压蜗杆蜗母条副传动能满足加工中心进给元件没有间隙、磨损小、刚度高、阻尼性好、传动效率高的要求,它是丝杠螺母机构的一种特殊形式,适用于龙门镗铣床、数控落地铣镗床。其优点表现在摩擦阻力小、使用寿命长、抗振性能好,且有足够的轴向刚度,蜗母条能无限接长。 滚珠丝杠螺母副是直线运动与回转运动相互转换 的新型传动装置,一般应用于机械加工的高速加工中心和经济型高速数控机床,它具有以下特点:1传动效率高,摩擦损失小;o给予适当的预紧,可消除丝杠和螺母螺纹间隙;?运动平稳,无爬行现象,传动精度高;?有可逆性;?磨损小,使用寿命长。 根据铣床工作台纵向伺服进给单元的工作要求,并且为了保证经济型铣床具有一定的传动精度和平稳性,尽量减小摩擦,故选用滚珠丝杠螺母副。铣床工作台的两种传动结构形式见图1。由于滚珠丝杠、伺服电机及其控制单元性能的提高,因此很多加工中心的进给系统中已去掉减速机构,而采用伺服电机直接与滚珠丝杠连接,因而使整个系统结构简单,减少了产生误差的环节;同时,由于转动惯量减小,使伺服特性也有所改善,能保证运动的精度和动作的灵敏度,所以,经济铣床工作台伺服进给单元采用如图1(b)所示的结构形式,相对于图1(a)所示的结构形式,不但可简化结构,保证运动精度,而且还大大减少了生产成本。3 几个关键元件的结构与型号选择3.1 膜片弹性联轴器 膜片弹性联轴器用于把伺服电机所产生的转矩直接传递到滚珠丝杠上。数控机床上常用无键弹性环联轴节和套筒式联轴节,其中弹性环联轴节具有定心好、承载能力强、没有集中源、装拆方便、密封和保护性好等优点,因此得到了广泛应用。用得最普遍的是如

专业课程设计-xy数控工作台

本科生专业课程设计( 2011届) 学生姓名: 学号: 专业名称: 班级: 指导教师: 2010年11月20日

目录 任务书....................................................................................................... 错误!未定义书签。 二、总体方案的确定....................................................................................... 错误!未定义书签。 三、机械传动部件的计算与选型................................................................... 错误!未定义书签。 四、工作台机械装配图的绘制?错误!未定义书签。 五、工作台控制系统的设计........................................................................... 错误!未定义书签。参考文献........................................................................................................... 错误!未定义书签。附件1 ............................................................................................................... 错误!未定义书签。附件2?错误!未定义书签。 附件3?错误!未定义书签。 附件4 ............................................................................................................... 错误!未定义书签。

铣床工作台的总体设计

数控铣床进给传动系统机械结构与工作原理 数控铣床进给传动系统机械结构 数控机床的进给传动是由伺服电机经过由进给传动系统将动力传递给工作台等运动部件,通常进给传动系统是由一至两级齿轮副或带轮副和滚珠丝杠螺母副或齿轮齿条副或蜗杆蜗条副所组成。传动系统的齿轮副或带轮副的主要作用是通过降速来匹配进给系统的惯量和获得要求的输出机械特性,对开环系统,还匹配所需的脉冲当量作用。近年来由于伺服电机及其控制单元性能的提高,许多数控机床的进给系统去掉了降速齿轮副,直接将伺服电机与滚珠丝杠连接来驱动工作台,直线运动采用滚动导轨,从而保证运动的精度和动作的灵敏度[8]。 由于数控机床的进给运动是数字控制的直接对象,被加工工件的最终位置精度和轮廓精度都与进给运动的传动精度、灵敏度和稳定性有关。因此,在设计传动结构,选用传动零件时,必须考虑以下几方面问题: ①减少运动件的摩擦阻力。机械传动结构的摩擦阻力,主要来自丝杠螺母副和导轨。在数控机床进给系统中,为了减小摩擦阻力,消除低速进给爬行现象,提高整个进给系统稳定性,广泛采用滚珠丝杠和滚动导轨以及滑动导轨和液体静压导轨等。 ②提高传动精度和刚度。进给传动系统的传动精度和刚度,与丝杠螺母副及其支承结构的刚度有密切的关系。因此,首先要保证各个零件的加工精度,特别是提高滚珠丝杠螺母副的传动精度然后对滚珠丝杠和轴承进行预紧等措施来提高进给精度和刚度。 ③减少各运动零件的惯量。传动元件的惯量对进给系统的启动和制动特性都有影响,尤其是高速运转的零件,其惯量的影响更大。 ④系统要有适度阻尼。阻尼会降低进给伺服系统的快速响应特性,但又可增加系统的稳定性,当刚度不足时,运动件之间的运动阻尼对降低工作台爬行,提高系统稳定性起了重要作用。

铣床的数控X-Y工作台设计

论文(设计)任务书 注:本表按自然班填写。于动员时发给学生。不够纸请另附页。

前言 设计目的 数控机床课程设计是机电一体化专业教学中的一个重要的实践环节,学生学完技术基础课和专业课,特别是“数控技术及应用”课程后应用的,它是培养学生理论联系实际、解决实际问题能力的重要步骤。本课程设计是以机电一体化的典型课题---数控系统设计方案的拟定为主线,通过对数控系统设计总体方案的拟定、进给伺服系统机械部分设计,计算以及控制系统硬件电路的设计,使学生能够综合应用所学过的机械、电子和微机方面的知识,进行一次机电结合的全方面训练,从而培养学生具有初步设计计算的能力以及分析和处理生产过程中所遇到的问题的能力。 设计要求 课程设计是机床数控系统课程的十分重要实践环节之一。通过课程设计可以初步树立正确的设计思想,了解有关的工业政策,学会运用手册、标准、规范等资料;培养学生分析问题解决问题的实际能力,并在教师的指导下,系统地运用课程和选修课程的知识,独立完成规定的设计任务。 课程设计的内容是改造设备,实现以下几部分内容的设计训练。如精密执行机构(或装置)的设计、计算机I/O接口设计和驱动电路以及数控化电气原理设计等。 说明书的内容应包括:课程设计题目总体方案的确定、系统框图的分析、电气执行元件的选用说明、机械传动设计计算以及机械和电气及其他部分(如环形分配器等)的说明。 该课程设计的内容及方法,可以归纳如下: 1.采用微型计算机(包括单片机)进行数据处理、采集和控制。主要考虑计算机的选择或单片机构成电路的选用、接口电路、软件编制等。 2.选用驱动控制电路,对执行机构进行控制。主要考虑计算机的选择或单片机构成电路的选用,考虑电机选择及驱动力矩的计算,控制电机电路的设计。 3.精密执行机构的设计。主要是考虑数控机床工作台传动装置的设计问题:要弄清机构或机械执行元件的主要功能(传动运动、动力、位置装置、微调、精密定位或高速运转等),进行力矩、负载功率、惯性(转动惯量)、加(减)速控制和误差计算。 4.学会使用手册及图表资料。 1.总体方案的确定 1.1设计参数 系统分辨率为0.01mm,其它设计参数如下表。

X-Y型数控铣床工作台的设计

优秀设 计 图书分类号: 密级: 毕业设计(论文) 数控铣床X-Y工作台的设计 THE DESIGN OF X-Y TABLE IN MILLING 学生姓名 学院名称 专业名称 指导教师

20**年05月19日 摘要 X-Y数控工作台是是指能分别沿着X 向和Y向移动的工作台,是许多机电一体化设备的基本部件,如数控车床的纵—横向进刀机构、数控铣床和数控钻床的X-Y工作台、激光加工设备的工作台、电子元件表面贴装设备等。模块化的X-Y数控工作台,通常由导轨座、移动滑块、工作、滚珠丝杠螺母副,以及伺服电动机等部件构成。其中伺服电动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平台在导轨上运动,完成工作台在X、Y方向的直线移动。导轨副、滚珠丝杠螺母副和伺服电动机等均以标准化,由专门厂家生产,设计时只需根据工作载荷选取即可。控制系统根据需要,可以选取用标准的工作控制计算机,也可以设计专用的微机控制系统。 关键词X-Y数控工作台;伺服电动机;数控车床

Abstract CNC XY table are mean to each along X and Y to move to the table, electromechanical integration equipment, many basic components, such as vertical CNC lathe - lateral feed body,CNC milling and CNC drilling machine XY work Taiwan, laser processing equipment, workstations, electronic components surface mount equipment. Modular CNC XY table, usually by rail seat, move the slider, work, ball screw pair, and the servo motor and other component parts. One servo motor to drive the ball screw actuator to do, the ball screw drive and work platform slide rail movement, complete table in the X, Y direction of the straight line movement. Guideways, ball screw pair and servo motors etc., shall be standardized by the specialized manufacturers, design can be selected only according to work load. Control system as needed, you can select a computer using a standard job control, you can design a dedicated computer control system. Keywords XY table servo system CNC machine tools

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