先进制造技术方向课程设计指导书2014参数修改.doc

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1、北京石油化工学院机械工程及自动化专业综合训练指导书机电工程系二零一四年十月目录第一部分：专业综合训练的目的、要求及内容一．专业综合训练的目的二．专业综合训练的要求三．专业综合训练的步骤四．设计说明书和图纸要求第二部分：设计训练一．经济型数控铣床XY向进给伺服系统设计参数二．经济型数控铣床XY向进给伺服系统设计过程与实例第一部分专业综合训练内容及要求一、专业综合训练的目的机械工程及自动化专业综合训练的目的在于培养学生机械和自动化控制综合集成能力和工程应用能力。通过运用所学基础课、技术基础课和专业课的理论知识，生产实习和实验等实践知识

2、进行设计，达到巩固、加深和扩大所学知识的目的。通过分析比较数控机床XY二维进给伺服平台的结构，对主要部件进行设计计算、选型和校核并编写技术文件，达到学习典型机电产品设计步骤和方法的目的。通过学习查阅有关的设计手册、设计标准和资料，达到积累设计知识和提高设计能力的目的，从而获得设计工作基本技能的训练，提高分析和解决工程技术问题的能力。二、专业综合训练的要求机械工程及自动化专业综合训练的内容，要求综合运用所学的理论知识，设计经济型数控铣床的XY二维进给伺服平台。内容包括设计计算说明书、三维图、二维装配图和零件图。手工撰写和计算机整理设

3、计计算说明书，包括数控铣床伺服传动系统原理说明、总体传动设计和各部件设计，主要部件包括滚珠丝杠、步进电机、轴承、联轴节、轴承座、导轨、底座、平台、连接件、行程开关和撞块等选型和计算等。手工绘制XY二维进给伺服平台装配图A0号坐标图纸1张，计算机绘制其3维图和二维装配图，并打印A0装配图和主要零件（包括滚珠丝杠螺母副、电机和前轴承座，底座）A4图3张，A4三维轴侧图1张。三、专业综合训练的步骤1．明确目的要求、查阅有关资料，弄清给定的条件、数据，设计的内容与要求。查阅资料时，可查阅《机械设计基础》、《机械设计手册》和《现代数控机床设

4、计》等。2．总体方案设计3．各部件的选型与计算3.1滚珠丝杠设计计算3.2步进电机的选型计算3.3联轴节的选型3.4轴承的选型与计算3.5滚动导轨的选型3.6前后轴承支撑件、底座、工作平台的设计3.7行程开关的选型和设计四、设计说明书和图纸要求1、手写的设计说明书要设计步骤完整、清晰，计算准确，字迹清楚.在设计开始必须将自己的设计参数列出，最后结果应给出设计和选型部件的主要参数，图纸应按照这些参数值进行绘制。2、电子版计算说明书（需打印），内容充实、条理清楚，文字通顺、图表和公式清晰，装订整齐。3、无论是手工绘制还是打印图纸，都必

5、须符合国家标准，图面清晰。装配图不是示意图，至少要有三视图（包括必要的剖视图），零件号，尺寸标注（包括总体外形尺寸、装配尺寸、配合尺寸），标题栏（包括图形比例、名称，各零件的标准、数量、材料等），技术要求等。零件图要用视图将其结构反应清楚，有完整的尺寸标注和技术要求，标题栏等。第二部分设计与训练一、经济型数控铣床XY二维进给伺服平台图2-1数控铣床示意图图2-2二维伺服平台参考实物和装配图本设计完成经济型数控铣床XY二维进给伺服平台设计，每位同学的主要初始设计参数都不相同(见表格），其他参数按给定的值或给定的范围内取值。主要技术参

6、数的范围：定位精度±0.01-0.05mmX向进给距离（X>Y)500-2000mmY向进给距离500-2000mm铣床Z向（垂直于导轨）最大切削力1000-5000N铣床零件重量500-2000NX、Y向最大切削负载1000-5000N(与运动方向相反)X、Y向快速进给速度大于3000mm/min，X、Y向工进进给速度10-500mm/min导轨之间的摩擦系数μ=0.02传动效率0.9一、经济型数控机床伺服系统设计过程与实例包括总体方案设计、各部件的选型和设计，绘制伺服驱动装配图、绘制伺服驱动三维图并对典型零件进行数控仿真加工。

7、2.1总体方案设计1．功能与技术参数分析设计的最初环节必须理解和分析设计任务所提出的主要功能和技术指标。比如，普通机床的数控化改造要求利用数控系统代替人工或机械凸轮、靠模来控制机床的运动，提高机床的加工精度和自动化水平，满足多品种小批量零件加工的功能要求。设计任务给出了X向走刀、Y向走刀的定位精度、走刀速度、主轴变速等诸技术参数。并且，要求能进行人机对话，编程及操作方便，诊断功能和纠错功能强，具有显示和通信功能．缩短非生产准备时间，提高生产率。2．原理构思和技术路线确定针对设计任务的主要功能和技术指标要求提出一些原理性的构思。比如

8、，普通车床车削螺纹时为了防止乱扣，进给与主轴旋转之间用挂轮来实现严格的机械传动关系，改变螺纹的螺距就需改变挂轮。数控化改造后，省掉了挂轮，要提出合理的、先进的方法来解决进给与主轴旋转相配合的问题。要做到：主轴转——转，车刀精确移动一个螺距；螺纹加工