数控X-Y工作台课程设计

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1、 0 数控机床课程设计说明书 设计题目： 班 级： 姓 名： 指导教师： 2013 年 1 月 9 日 1 目目 录录 一、 设计目的设计目的2 二、 设计要求设计要求2 三、 设计内容和步骤设计内容和步骤2 （一）总体设计方案总体设计方案2 设计机构的性能要求 2 待改装钻床型号的确定2 控制方式的确定3 伺服系统的确定4 工作台参数的初步选定4 导轨的选型思路4 滚珠丝杠选型思路4 丝杠和电机连接零件的选取思路.5 支承座材料的选取5 轴承类型的选取思路5 （二）机械部分改装设计与计算机械部分改装设计与计算5 确定工作台的尺寸及其重量.5 滚珠丝杠参数计算与选型.6 滚动导轨参数计算与选型

2、10 步进电机参数计算与选型12 联轴器的选择15 支承座参数设计 17 轴承型号的选取19 四、 设设计总结计总结.22 五、 参考文献参考文献.23 2 一、一、 设计目的设计目的 通过本次设计，使我们全面地、系统地了解和掌握数控机床的 基本内容和基本知识， 初步掌握数控机床的设计方法，并学会运用手 册标准等技术资料。 同时培养我们的创新意识、 工程意识和动手能力。 二、二、 设计要求设计要求 1、改造后的钻床能够加工最大面积为 200250 2 m m，最 大工件重量为 200kg。 2、数控 XY 工作台要求孔的定位精度在0.02mm 内，工作台 快进速度为 3.6m/min，加减速时

3、间为：0.1 秒。 三、设计的内容和步骤三、设计的内容和步骤 （一）总体设计方案（一）总体设计方案 设计机构的性能要求设计机构的性能要求: : 设计机构的性能要求有两个方面：a、是在静态性能方面： 工作台达到一定的几何精度、定位精度以及重复定位精度，同时 也要满足相应的刚度和强度要求。b 是在动态性能方面：工作台 要满足速度和加速特性以及工作的稳定性等。 待改装钻床型号的确定待改装钻床型号的确定: : 因为改造后的钻床能够加工最大面积为 200250 2 m m，在预 装夹具的尺寸后，工作台的尺寸应该设计为 270310 2 m m。根据改装 后这个工作台的尺寸钻床 Z4032 刚好符合，如图

4、（一）所示： 3 图（一）钻床 Z4032 查得钻床的资料如表（一）所示： 表（一）钻床 Z4032 的参数 控制方式的确定：控制方式的确定： 因为 X、Y 工作台的位置控制采用步进电机数控系统，由于 工件相对刀具移动的过程中不进行钻削，故采用点位控制系统， 要求是快速定位，保证定位精度。定位方式采用增量坐标方式。 4 伺服系统的确定：伺服系统的确定： 数控 XY 工作台要求孔的定位精度在0.02mm 内，定位精度要 求不高，故选择开环伺服控制系统可以满足要求。因为开环系统稳 定性好，不存在位置检测和反馈控制，结构简单，调试和维修方 便、成本低。 工作台参数的初步确定：工作台参数的初步确定：

5、改装后的钻床工作台能够加工最大面积为 200mm250mm 的工 件，所以在预留安装夹具的尺寸后，工作台应该设计为 270320mm， 考虑到工件的最大重量为 200kg，为了保证工作台的刚度和强度，选 取工作台厚度为 25mm.估算工作台的尺寸为 320mm270mm 25mm。 导轨的选项思路：导轨的选项思路： 选择的导轨应该具有摩擦系数小，动摩擦系数接近， 不产生爬行 现行现象，承载能力和刚度好等特点，考虑到精度不高的导轨成本相 差不多。所以选择直线滚动导轨副。它具有动、静摩擦力之差很小， 随动性极好，有益于提高数控系统的响应速度和灵敏度， 能实现高定 位精度和重复定位精度。 滚珠丝杠选型思路：滚珠丝杠选型思路： 滚珠丝