x-y工作台课程设计

《x-y工作台课程设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、目录一、设计的目的3二、设计任务3三、设计主要步骤41、确定设计总方案4⑴、机械传动部件的选择4①、丝杠螺母副的选择4②、导轨副的选用4③、伺服电机的选用4④、减速装置的选用5⑵、控制系统的设计52、机械传动部件的计算和选择5⑴、导轨上移动部件的重量估算5⑵、计算切削力5⑶、滚珠丝杠传动设计计算及校验7①、最大工作载荷的计算7②、最大计算动载荷的确定7③、规格型号的初选8④、传动效率的计算9⑤、刚度的验算9⑥、稳定性的验算10⑦、临界转速的验算11⑧、滚珠丝杠的选型及安装连接尺寸的确定12⑷、步进电机的传动计算及电动机的选用12①、传动计

2、算12②、步进电动机的计算和选型12①、步进电动机转轴上的总转动惯量的计算。12②、步进电机轴上的等效负载转矩M的计算1326③、步进电机的初选15④、步进电机性能校核173、滚动导轨的设计计算18①、工作载荷的计算18②、小时额定工作寿命的计算18③、距离额定寿命计算19④、额定动载荷计算19⑤、产品选型194、其余附件的选择20⑴、联轴器的选择20四、控制系统的设计211、进给控制系统原理框图212、驱动电路流程设计213、驱动电源的选用，及驱动电源与控制器的接线方式22五、参考文献24六、总结体会2526一、设计的目的《数控机床》课

3、程设计是一个重要的时间性教学环节，要求学生综合的运用所学的理论知识，独立进行的设计训练，主要目的：1、通过设计，使学生全面地、系统地了解和掌握数控机床的基本组成及其想怪知识，学习总体的方案拟定、分析与比较的方法。2、通过对机械系统的设计，掌握几种典型传动元件与导向元件的工作原理、设计计算及选用的方式3、通过对机械系统的设计，掌握常用伺服电机的工作原理、计算控制方法与控制驱动方式4、培养学生独立分析问题和解决问题的能力，学习并树立“系统设计”的思想5、锻炼提高学生应用手册和标准、查阅文献资料及撰写科技论文的能力二、设计任务设计一套供立式数控

4、铣床使用的X-Y数控工作台，主要参数如下：1、立铣刀最大直径的d=15mm，立铣刀齿数Z=3，最大铣削宽度=15mm最大背吃刀量=8mm，加工材料为碳素钢或有色金属。2、X、Z方向的定位精度均为±0.02mm。3、工作台面尺寸为，加工范围为;4、工作台空载进给最快移动速度：，工作台进给最快移动速度:，加减速0.4s26三、设计主要步骤1、确定设计总方案⑴、机械传动部件的选择①、丝杠螺母副的选择根据设计任务要求,此立式数控铣床工作台为小型工作台,要求X、Y方向的定位精度均为，电动机的旋转运动需要通过丝杠螺母副转换成直线运动，需要满足初选0.

5、01mm脉冲当量，因为定位精度±0.02mm，对于机械传动要有一定的精度损失，大约是1/3-1/2的定位精度，现取为1/2，即是±0.01mm和±0.02mm的定位精度，精度要求较高，现选用滚珠丝杆副。滚珠丝杆副的传动精度高、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。滚珠丝杠螺母副的结构：根据条件要求,选用内循环的形式，内循环的回路短,滚珠数目少,流畅性好,摩擦损失小，传动效率高，且径向尺寸结构紧凑，轴向刚度高,适用于各种高灵敏、高刚度的精密进给定位系统。滚珠丝杠螺母副的预紧：由于次立式工作台有一定的定位精度要求，载荷不

6、大，故选择的调隙方式是垫片调隙式，这种调隙方式结构简单，尺寸紧凑，但调整不方便。滚珠丝杠螺母副的支撑及轴端形式：由于丝杠为卧式安装，工作台行程不长，其最快的移动速度为，所需的转速不高，且有一定的精度要求，故可以采用一端固定，一端游动的支承形式。②、导轨副的选用要设计X-Y数控车床工作台用来配套立式数控铣床，需要承受的载荷不大，行程短，而且脉冲当量小，定位精度适中，因此选用直线滚动导轨副，它具有运动灵敏度高，牵引力小，移动轻便；定位精度高，磨损小，无爬行现象，精度保持性好，润滑系统简单，维修方便，。③、伺服电机的选用设计要求工作台的X、Y方

7、向的定位精度均为，精度要求较高，现初选混合式步进电机作为伺服驱动电机。步进电机结构简单，维修方便，成本低，性价比高，可以满足设计任务书的传动要求。选用步进电机以后，可以选开环控制，也可选半闭环和闭环控制。由于开环控制系统可以达到的精度，且结构简单、工作稳定、使用维修方便及成本低等优26点，可以满足任务书精度要求，且开环控制能够确保电动机在运动过程中不受切削负载和电网的影响而失步。④、减速装置的选用选择了步进电动机和滚珠丝杆副以后，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，且应有消间

8、隙机构，如果要选用减速装置，则应选用无间隙齿轮传动减速箱。⑵、控制系统的设计①、设计的X-Y工作台准备用在数控铣床上，其控制系统应该具有轮廓控制，两坐标直线插补与圆弧插补的基本功能，所以控制系