课程设计--X-Y工作平台机电系统设计

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1、X-Y 数控工作台机电系统设计 0 课程设计说明书课程设计说明书 课题名称课题名称 _X X- -Y Y 工作平台机电系统设计工作平台机电系统设计_ 学学 院院 _ _ 专专 业业 机械电子工程机械电子工程 _ _ 班班 级级 _ _ 学学 号号 _ 姓姓 名名 _ 指导教师指导教师 _ 完成日期完成日期 _ _2012014 4 年年 1 1 月月 1010 日日 _ _ _ X-Y 数控工作台机电系统设计 1 摘摘 要要 本文主要对 X-Y 数控工作台机电系统及控制系统进行设计。X-Y 数控工作台 是许多机电一体化设备的基本部件，如数控车床的纵-横向进刀机构、数控铣床 和数控钻床的 X-Y

2、 工作台、激光加工设备的工作台、电子元件表面贴装设备等。 模块化的 X-Y 数控工作台通常由导轨座、 移动滑块、 工作平台、 滚珠丝杠螺母副, 以及伺服电动机等部件构成。 其中， 伺服电动机作为执行元件用来驱动滚珠丝杠， 滚珠丝杠的螺母带动滑块和工作平台在导轨上运动，完成工作台在 X、Y 方向的 直线移动。导轨副、滚珠丝杠螺母副和伺服电动机等均已标准化，由专门厂家生 产，设计时只需根据工作载荷选取即可。控制系统根据需要选用设计专用的微机 控制系统。 关键字：关键字：X-Y 数控工作台，滚珠丝杠螺母副，伺服电动机，微机控制系统。 X-Y 数控工作台机电系统设计 2 目目 录录 1 设计任务 .

3、3 2 总体方案的确定 3 21 机械传动部件的选择 . 3 211 导轨副的选用 . 3 212 丝杠螺母副的选用 4 213 减速装置的选用 4 214 伺服电动机的选用 4 215 检测装置的选用 4 22 控制系统的设计 5 3 机械传动部件的计算与选型 . 6 31 导轨上移动部件的重量估算. 6 32 铣削力的计算 6 33 直线滑动导轨副的计算 7 34 滚珠丝杠螺母副的计算与选型 . 8 341 最大工作载荷 Fm 的计算. 8 342 最大动工作载荷 Q F的计算 8 343 初选型号 9 344 传动效率 的计算 9 345 刚度的验算 . 9 346 压杆稳定性校核 10

4、 3. 5 步进电动机减速箱的选用 .11 36 步进电动机的计算与选型 .11 361 计算加在步进电动机转轴上的总转动惯量 eq J.11 362 计算加在步进电动机转轴上的等效负载转矩 eq T. 12 分快速空载和承受最大负载两种情况进行计算： 12 363 步进电动机最大静转矩的选定 . 15 364 步进电动机的性能校核 . 16 37 增量式旋转编码器的选用 18 4 步进电动机的驱动电源选用 . 18 5 控制系统硬件电路设计 19 6 控制系统的部分软件设计 20 61 输入输出分配 20 6.2 人机界面设计 20 6.3 控制程序设计 21 参考文献 21 附录. 22

5、X-Y 数控工作台机电系统设计 3 1 1 设计任务设计任务 题目：X-Y 数控工作台机电系统设计 任务：设计一种供应式数控铣床使用的 X-Y 数控工作 台，主要参数如下： 1）立铣刀最大直径25dm m。 2）立铣刀齿数2Z 。 3）最大铣削宽度20 e mm。 4）最大背吃刀量5 p m m。 5）X、Y 方向的脉冲当量0.005/ xy m m脉 冲。 6）X、Y 方向的定位精度均为0.02m m。 7）工作台面尺寸为450450m mm m，加工范围 300300m mm m。 8）工作台最快移动速度1800/ m in xy vvm m。 9）工作台进给移动速度400/ m in xy vvm m。 导轨组合：滚动滚动 支承方式：双推简支 2 2 总体方案的确定总体方案的确定 21 机械传动部件的选择 211 导轨副的选用 要设计的 X-Y 工作台是用来配套轻型