数控技术课程设计

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1、XY数控工作台设计摘要社会生产力的发展不仅依赖人，也更加依赖技术与设备，本文以数控铣床为描述对象，详细介绍了数控铣床XY工作台的设计过程，包括机械结构、电气控制两大方面，机械手结构以滚珠丝杠为设计重点，轴承与电机的选择作为次重点，电气控制以驱动电路的设计为重点，隔离电路作为次重点。关键词：XY工作台滚珠丝杠驱动电路abstractThedevelopmentofsocialproductiveforcesnotonlydependonpeople，butalsomoredependentontechnologyandeq

2、uipment,basedontheCNCmillingmachinetodescribeobject，theCNCmillingmachineareintroducedindetailthedesignprocessofXYworktable,twoaspectsincludingmechanicalstructure,electricalcontrol，structureofthemanipulatorwithballscrewtodesignakey，bearingandmotorasemphasized,thec

3、hoiceofelectricalcontrolfocusingonthedesignofthedrivingcircuit，isolatingcircuitastime.Keywords：XYworktableballscrewdrivecircuit第一章前言数控机床自诞生以来，因为其加工对象的适应性强、加工精度高、稳定的加工质量、能加工形状复杂的零件、生产率高、自动化程度高、减轻劳动强度、有利于生产管理等优点，发展越來越迅猛，而我同正处于高速发展的时期，需要大量建设物质基础，机床是其中的重中之重。但是国情不允许全部

4、更换先进的机床,因此，改装机床就显得很重要。零件的加工需要一定轨迹，这些轨迹一般都是通过工作台实现的，所以改装机床的重点在于工作台与控制系统改装，本次课程设计以立式铣床为改装对象，根据已知条件，设计工作台与控制系统。工作台的设计主耍包括丝杠螺母副的计算与选择、轴承的计算选择、预紧螺母的选择、联轴器选择、减速齿轮的计算与选择。控制系统主要是微机的选择、隔离电路的设计、驱动电路的设计等方面。为Y完成这些设计任务，我在M上查阅Y关于工作台设计的诸多资料，参考《数控技术课程设计指导》，参考上面设计工作台的步骤以及相关公式，与同组

5、成员讨论与论证，完成了对机械部分，丝杠，轴承，电机的选择，参考《机械设计课程设计》，完成对螺母，联轴器的选择。使用proteus单片机仿真软件，完成对控制电路的设计，使用keil编程软件完成程序的编制。本次设计的主要□的是实现学以致用，将前3年学习的各种课程，结合起来，实现该机电结合的工作台的设计。第二章总体方案的拟定与论证2.1研究的问题设计一台数控铣床X-Y工作台及苒控制系统。要设计的XY工作台是用來配套轻型的立式数控铣床，需要承受的载荷不大，设计要求的脉冲当量较小、定位精度一般。该工作台用于铣床上，实现对各种需耍铣

6、削的零件的加工，定位精度为0.04mm,重复定位精度为0.02ram<>设计参数如下：负载重量G=30kg;工作台尺寸长X宽X高=210mmX210niniX(自定)30mm；x坐标行程：100mm；y少标行程：80mm；工作台空载最快移动速度：1000mm/min；丄作台进给最快移动速度：400mm/min；2.2总体方案的拟定(1)系统的运动方式与伺服系统设计的X-Y工作台用在经济型数控铣床上，其控制系统成该其宥单坐标定位、两坐标直线插补与圆弧插补的基本功能，所以控制系统应该设计成连续控制_m，根据精度指标应设计为开

7、环控制式，使用步进式伺服系统；(2)微机控制系统本设计采用了AT89C51单片机控制系统。它的主要特点是集成度高，可靠性好，功能强，速度快，宥较高的性价比。控制系统由微机部分、光电隔离电路、功率放大器电路、步进电机等组成；(3)导轨的选择为达到设计要求的传动精度和平稳性，结构紧凑，所以选用丝杠螺母传动副。为提高传动刚度和消除间隙，采用预加负荷的结构。考虑到工作台的运动载荷不大，运动为往复式直线运动，宥X-Y两个方向，必须考虑倾覆力矩，综合这几种情况，导轨采用矩形导轨，在与之相配的动异轨滑动而上贴聚四氟乙烯(PT-FE)导

8、轨板。同时采用斜镶条消除导轨导向面的问隙，在与工作台导轨和接触的斜镶条接触面上和背板接触面上贴塑。步进电机步距角和丝杆导程以能按标准选取，为达到分辨率的要求，需采用齿轮降速传动；(4)丝杠的传动形式与支承方式支承方式有4种，根据工作台是叫定于丝杠螺母副螺母上的，也就是螺母移动，选择丝杠转动，螺母移动的传动形式，特点是