机电一体化系统设计课程设计--X－Y数控工作台机电系统设计

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1、 机电一体化系统课程设计机电一体化系统课程设计 设计说明书设计说明书 设计题目：XY 数控工作台机电系统设计 机械电子工程 专业 082 班 姓名： 学号： 指导教师： 2011 年 12 月 16 日 机电工程学院 目目 录录 机电一体化系统设计课程设计任务书 1总体方案 1.1 导轨副的选用 1.2 丝杆螺母副的选用 1.3 减速装置的选用 1.4 伺服电动机的选用 1.5 检测装置的选用 2工作台铣削力的计算 3.直线滚动导轨副的计算与选型 3.1 滑块承受工作载荷 Fmax 的计算与型号选择 3.2 距离额定寿命 L 的计算 4滚珠丝杆螺母副的计算与选型 4.1 最大工作载荷 Fm 的

2、计算 4.2 最大动载荷 FQ的计算 4.3 初选丝杆型号 4.4 丝杆传动效率的计算 4.5 丝杆刚度的验算 4.6 丝杆压杆稳定性的校核 5.步进电机减速箱的选用 6.步进电机的计算与选型 6.1 步进电机转轴上加载的总转动惯量 Jeq 6.2 步进电机转动轴上总的等效负载转矩 Teq 6.3 步进电机最大静转矩的选择 6.4 步进电机性能校核 7.反馈检测装置的选用 8.步进电机驱动器的选用 9.设计总结 参考文献 1张建民.机电一体化系统设计第三版.高等教育出版社 2尹志强.系统设计课程设计指导书. 机械工业出版社 附图纸： 设 计 计 算 与 说 明 主要结果 设计任务：设计任务：

3、题目：X-Y 数控工作台机电系统设计 任务：设计一种供立式数控铣床使用的 X-Y 数控工作台，主要 参数如下： 1）立铣刀最大直径 d=12mm； 2）立铣刀齿数 Z=2； 3）最大铣削宽度mma e 12； 4）最大背吃刀量mma p 7； 5）加工材料为碳钢； 6）X、Y 方向的脉冲当量 mm yx 005.0 /脉冲； 7）X、Y 方向的定位精度均为 mm01.0 ； 8）工作台导轨长度为 1260mm； 9）工作台空载最快移动速度min/3800 mmvv yx ； 10）工作台进给最快移动速度min/520 maxmax mmvv fyfx ； 11）移动部件总重量为 1000N；

4、12）丝杆有效行程为 920mm。 一一、总体方案的确定、总体方案的确定 1 机械传动部件的选择 1.1导轨副的选用 要设计的X-Y工作台是用来配套轻型的 立式数控铣床的，需要承受的载荷不大，但脉冲当量小、定位精 度高，因此，决定选用直线滚动导轨副，它具有摩擦系数小、不 易爬行、传动效率高、结构紧凑、安装预紧方便等优点。 1.2 丝杆螺母副的选用 伺服电动机的旋转运动需要通过 丝杆螺母副转换成直线运动，要满足 0.005mm 的脉冲当量 mm01.0和的定位精度，滑动滑动丝杆副无能为力，只有选用滚 珠丝杆副才能达到。滚珠丝杆副的传动精度高、动态响应快、运 转平稳、寿命长、效率高，预紧后可消除反向间隙。 1.3 减速装置的选用 选择了步进电动机和滚珠丝杆副以 后，为了圆整脉冲当量，放大电动机的输出转矩，降低运动部件 折算到电动机转轴上的转动惯量，可能需要减速装置，且应有消 设 计 计 算 与 说 明 主要结果 间隙机构。为此，决定采用无间隙齿轮传动减速箱。 1.4 伺服电动机的选用 任务