数控技术课程设计-xy数控工作台设计（全套图纸）

《数控技术课程设计-xy数控工作台设计（全套图纸）》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、目录摘要第一章课题的来源及现实意义1第二章总体方案的确定22.1研究问题………………22.2拟定方案………………3第三章机械传动系统的计算和设计43.1导轨以上重量的估算43.2切削力的计算43.3导轨的计算43..4滚珠丝杠副型号与直径的选择43.5选择滚珠丝杠直径时，还应考虑一下问题63.6传动效率的计算73.7丝杠刚度的验算73.8稳定性验算83.9支承方式及轴承的选择83.10确定滚珠丝杠副的预紧力93.11确定滚珠丝杠轴的预拉伸力93.12传动刚度的计算和校核9第四章计算电机轴上的惯量和转矩选取步进电机并校核124.1计

2、算降速比及初选电动机型号124.2转动惯量的计算134.3传动时转矩的计算134.4频率的计算144.5步进电机的选择及校核15第五章驱动电路的设计165.1电器总体设计方案165.2时间常数165.3元器件的确定165.4系统相关控制程序流程设计20第六章总结21第七章参考文献22贵州大学本科课程设计论文X-Y数控工作台3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数控工作台。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

3、总体方案的设计、步进电机的选用、机械传动装置的设计、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；机械传动部分采用联轴器将步进电机直接与滚珠丝杠连接，从而驱动工作台进给。另外，选用MCS51-8031单片机和相应的驱动电路对X和Y两个方向的步进电机进行开环控制。总之，本设计所设计的数控X-Y工作台是简单、经济型的，且是专用于数控铣床上的。关键词：精度，开环，驱动全套图纸，加贵州大学本科课程设计论文第3页第一章课题的来源及现实意义数控机床课程设计是机电一体化专业的学生必须要经历的一个重要的实践

4、环节。通过本环节的锻炼力争能把以前所学的知识融会贯通，从而达到温故而知新的目的，提高解决实际工程课题的能力。根据教学要求，并结合我们的资料掌握状况，老师选择数控铣床机床X-Y工作台的设计作为课程设计课题。加工工件固定在X-Y工作台上，并且X、Y两方向的运动各由一台步进电机控制，数控系统每发出一个信号，步进电机就走一步，并通过中间传动机构带动两方向的丝杠旋转，分别使得X、Y工作台进给。数控系统由单片机、键盘、变频检测系统构成，具有间隙补偿、直线插补、圆弧插补、断丝自动处理等主要功能。工作台是机床上必不可少的部件，工作台的自动化能大大

5、减轻劳动强度，提高劳动生产率。本课题设计的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±0.04mm，定位精度为0.02mm。数控工作台设计在生产实践中还有很多现实意义和经济效益。随着经济的发展，机械行业的许多普通机床和闲置设备，经过数控改造以后，不但可以提高加工精度和劳动生产率，而且能有效的适应多品种、小批量的市场经济的需要，使之更有效的发挥经济效益和社会效益。贵州大学本科课程设计论文第3页第二章总体方案的拟订2.1研究问题本次课程设计所要求设计的是简单、经济型X-Y数控工作台，用于数控铣

6、床上以提高工作效率和减轻劳动强度。设计参数：系统分辨率为0.01mm，其它设计参数如下表。表2.1设计分组最大铣刀直径立铣刀齿数Z最大铣削宽度ae最大背吃刀量ap加工材料工作台加工范围（mm）工作台空载最大移动速度Vk工作台进给最大移动速度315mm315mm8mm碳钢或有色金属X=300mm,Y=120mm1500mm/min400mm/min图2.1工作台草图2.1.1系统的运动方式与伺服系统由于工件在移动的过程中没有进行切削，故应用点位控制系统。定位方式采用增量坐标控制。考虑到定位精度要求不高，为了简化结构，降低成本，采用步

7、进电机开环伺服系统驱动X-Y工作台。2.1.2计算机系统本设计采用了与MCS-51系列兼容的AT89S51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，有较高的性价比。控制系统由微机部分、键盘、LED、I/O接口、光电偶合电路、步进电机、电磁铁功率放大器电路等组成。系统的加工程序和控制命令通过键盘操作实现。LED显示数控工作台的状态。2.1.3X-Y工作台的传动方式为保证一定的传动精度和平稳性，又要求结构紧凑，所以选用滚珠丝杠螺母传动副。为提高传动刚度和消除间隙，采用贵州大学本科课程设计论文第3页适当的预紧和间

8、隙调整装置。本设计中，我采用的是是双螺母垫片预紧式结构。由于工作台的运动载荷不大，因此采用双矩形滑动导轨，并设置相应的间隙调整机构（如修刮压板和镶条）。由于考虑到可以直接满足传动要求，故不选用减速装置进行减速，而直接选用对应的电动机即可。2.2.拟