x-y数控工作台的机电系统设计

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1、**理工大学课程设计X-Y数控工作台的机电系统设计学院：机械工程学院专业：机械设计制造及其自动化班级：机电***班教师：***学号：***********学生：***18摘要本文主要是进行X-Y数控工作台的机电系统设计，根据设计任务给定的工作尺寸，设计一种供应式数控铣床的X-Y数控工作台。首先，确定总体设计方案：其中主要对导轨副、丝杠螺母副、减速装置、检测装置的选用及控制系统的设计进行初步分析，再绘制总体方案图。其次，进行机械传动部件的计算与选择：主要进行导轨上移动部件的重量估算，铣削力的计算，直线滚动导轨副的计算与选型，滚珠丝杠螺母副的计算与选型，步进电机减速箱的选用，步进电动机的计

2、算与选型。本部分作为此设计重点，进行了大量的分析、计算及验算，最后得到了满足任务规定尺寸的工作要求。再次，选用检测装置。本设计中选用了增量式旋转编码器，确定电路为观电隔离电路，以此来对工作台的运动状态进行检测，从而在反馈后对工作台进行实时调整。最后，控制系统的设计。此处主要通过进给传动系统来对硬件电路进行设计，并绘制控制系统原理框图；然后分析选用了步进电动机的驱动电源。关键字：X-Y数控工作台机电系统导轨滚珠丝杠螺母副控制系统18目录1.引言…………………………………………………………………………………………32.设计任务……………………………………………………………………………………

3、33.总体方案的确定……………………………………………………………………………33.1机械传动部件的选择………………………………………………………………33.1.1导轨副的选用…………………………………………………………………33.1.2丝杠螺母副的选用……………………………………………………………43.1.3减速装置的选用………………………………………………………………43.1.4伺服电动机的选用……………………………………………………………43.1.5检测装置的选用………………………………………………………………43.2控制系统的设计………………………………………………………………

4、……43.3绘制总体方案图……………………………………………………………………44.机械传动部件的计算与选型………………………………………………………………54.1导轨上移动部件的重量估算………………………………………………………54.2铣削力的计算………………………………………………………………………54.3直线滚动导轨副的计算与选型（纵向）…………………………………………64.3.1块承受工作载荷的计算及导轨型号的选取………………………………64.3.2距离额定寿命L的计算………………………………………………………64.4滚珠丝杠螺母副的计算与选型……………………………………………

5、……74.4.1最大工作载荷Fm的计算………………………………………………………74.4.2最大动工作载荷FQ的计算……………………………………………………74.4.3初选型号………………………………………………………………………74.4.4传动效率η的计算……………………………………………………………74.4.5刚度的验算……………………………………………………………………74.4.6压杆稳定性校核………………………………………………………………84.5步进电动机减速箱的选用…………………………………………………………84.6步进电动机的计算与选型………………………………………………

6、…………84.6.1计算加在步进电动机转轴上的总转动惯量Jeq……………………………84.6.2计算加在步进电动机转轴上的等效负载转矩Teq…………………………94.6.3步进电动机最大静转矩的选定……………………………………………104.6.4步进电动机的性能校核……………………………………………………115.增量式旋转编码器的选用………………………………………………………………116.绘制进给传动系统示意图………………………………………………………………127.工作台控制系统的设计…………………………………………………………………127.1数控系统硬件控制电路设计………………………

7、………………………………127.2辅助电路设计………………………………………………………………………147.3系统控制软件设计…………………………………………………………………158．步进电动机的驱动电源选用……………………………………………………………168.1电动机特性分析及细分驱动控制…………………………………………………168.2步进电机电源驱动选用……………………………………………………………17总结……………………………………………