广西科技大学数控机床课程设计(钻床数控改装用数控XY工作台设计)
数控钻床X—Y数控工作台设计
数控钻床X—Y数控工作台设计引言：数控钻床是一种应用数控技术进行钻孔加工的机床。
X—Y数控工作台是数控钻床中的一个重要部件，它能够提供X轴和Y轴方向的运动，实现工件的精确定位和加工。
本文将对数控钻床X—Y数控工作台的设计进行讨论和探索。
一、需求分析：在进行数控钻床X—Y数控工作台的设计之前，我们首先需要对其需求进行全面的分析。
数控钻床X—Y数控工作台主要用于钻孔加工，因此需要具备以下功能和性能：1.能够实现X轴和Y轴方向的精确运动，并能够快速定位；2.具备高精度定位和加工能力，满足不同工件的加工需求；3.高刚度和稳定性，能够承受较大的切削力；4.操作简单、易于维护。
二、设计方案：基于需求分析，我们可以提出以下设计方案：1.结构设计：选用高刚度的结构设计，采用铸铁或钢材作为材料，增加机床的稳定性和刚度。
2.运动系统设计：采用直线导轨和滚珠丝杠作为定位和传动机构，实现X轴和Y轴的准确运动控制。
3.控制系统设计：采用数控系统进行控制，通过编程控制钻孔的位置、进给速度等参数。
4.电气系统设计：选用高品质驱动器和电机，确保工作台的平稳运行。
5.人机界面设计：设计直观、易操作的人机界面，方便操作员进行钻孔程序的编写和工作台的操作控制。
6.安全设计：设置安全装置，如急停按钮、防护罩等，确保操作人员的人身安全。
三、具体实施：1.结构设计：针对工作台的刚性需求，选用铸铁作为主要结构材料，通过有限元分析等方法进行结构优化设计，确保机床的稳定性和刚度。
2.运动系统设计：选用高精度直线导轨和精密滚珠丝杠，通过传感器和编码器实时反馈位置信息，实现更精确的定位和运动控制。
3.控制系统设计：选用先进的数控系统，通过编程控制钻孔位置、进给速度等参数，实现自动化运行和高效率加工。
4.电气系统设计：选用高品质电机和驱动器，结合合适的减速装置，确保工作台的平稳运行和高速加工。
5.人机界面设计：设计直观、易操作的人机界面，可以通过触摸屏或键盘等方式进行操作，方便操作员进行加工参数的设置和调整。
数控机床设计任务书
广西科技大学机械工程学院《数控机床》课程设计指导书一、 设计的目的《数控机床》课程设计是一个重要的实践性教学环节，要求学生综合运用所学理论知识，独立进行的设计训练，主要目的是：1）通过本设计，使学生全面地、系统地了解和掌握数控机床的基本组成及其相关基本知识，学习总体方案拟定、分析与比较的方法。
2）通过对机械系统的设计，掌握几种典型传动元件与导向元件的工作原理、设计计算方法及选用原则。
3）通过伺服系统的设计，掌握常用伺服电动机的工作原理、计算选择方法与控制驱动方式。
4）培养学生独立分析问题和解决问题的能力，学习并初步树立“系统设计”的思想。
5）锻炼提高学生应用手册和标准、查阅文献资料以及撰写科技论文的能力。
二、设计的内容及步骤题目：X-Y 数控工作台设计一、设计任务：设计一套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mm d 15=；立铣刀齿数3=Z ；最大铣削宽度mm a c 15=；最大背吃刀量8=p a ；加工材料为碳素钢或有色金属。
2） X 、Y 方向的定位精度均为mm 02.0±。
3） 工作台尺寸为mm mm 230230⨯，加工范围为mm mm 250250⨯；4） 工作台空载最快移动速度min /3000max max mm v v y x ==，工作台进给最快移动速度min /400max max mm v v y x ==，加减速0.4s 。
二、设计主要步骤1、确定设计总体方案（1）机械传动部件的选择。
①丝杠螺母副的选用。
②导轨副的选用。
③伺服电动机的选用。
④减速装置的选用。
（2）控制系统的设计，完成进给控制系统原理框图及步进电机的控制驱动。
2、机械传动部件的计算与选型1） 导轨上移动部件的重量估算。
按照下导轨上面移动部件的重量来进行估算。
包括工件、夹具、工作平台、上层电动机、减速箱、滚珠丝杆副、直线滚动导轨副、导轨座等，估计重量约为800N 。
数控机床课程设计-X-Y数控工作台设计(完整图纸)
课程设计任务书题目：数控工作台设计时间：2012年11月19日－2012年12月29日，共六周要求：该工作台可安装在钻、铣床上用于钻孔或铣削加工。
设计参数如下：X方向的脉冲当量为：0.01㎜/step；最大钻孔直径15㎜，铣刀直径的d=32mm;齿数为4；加工材料为碳钢；工作台行程范围是：400㎜X320㎜,；最大快速移动速度为：3m/min,具体任务：1、确定总体方案，绘制系统组成图一张（A3）2、机械部分设计计算，选择适当的元器件；3、画出X-Y工作台外形图和X向机械部分装配图一张(A0)4、设计控制系统硬件电路,画出控制系统硬件电路图一张（A1）5、编写设计说明书1分，（不少于8000）班级：学生：指导老师：2012年11月目录1前言 (4)2、课程设计的目的、意义及要求 (5)3课程设计的内容.....................................................................、7 4数控系统总体方案的确定 (8)5机械部分的设计 (9)6滚珠丝杠螺母副的选型和校核 (10)7导轨的选型和计算 (12)8 驱动电机的选用 (13)9 数控系统的设计 (16)10 心得体会 (24)11 参考书籍 (26)设计目的数控技术是数字程序控制数控机械实现自动工作的技术。
它广泛用于机械制造和自动化领域，较好地解决多品种、小批量和复杂零件加工以及生产过程自动化问题。
随着科技的迅猛发展，自动控制技术已广泛地应用于数控机床、机器人以及各类机电一体化设备上。
同时，社会经济的飞速发展，对数控装置和数控机械要求在理论和应用方面有迅速的发展和提高。
数控加工和编程毕业设计是数控专业教学体系中构成数控加工技术专业知识及专业技能的重要组成部分，我们学会了对相关学科中的基本理论、基本知识进行综合运用，同时使对本专业有较完整的、系统的认识，从而达到巩固、扩大、深化所学知识的目的，培养和提高了综合分析问题和解决问题的能力，以及培养了科学的研究和创造能力。
数控改造课程设计
数控改造课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解数控技术的基本概念，掌握数控机床的构造及工作原理。
2. 学生能掌握数控编程的基础知识，包括编程语言、程序结构和常用指令。
3. 学生能了解数控改造的基本过程，包括设备选型、方案设计、程序编制和调试。
技能目标：1. 学生具备独立操作数控机床的能力，能进行基本的机床操作和程序输入。
2. 学生能运用所学知识，针对具体零件进行数控编程，完成零件的加工。
3. 学生能参与数控改造项目，完成设备改造方案的设计和实施。
情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱机械制造专业，树立正确的专业思想。
2. 培养学生严谨的工作态度，养成良好的操作习惯，注重安全生产。
3. 培养学生的团队合作意识，提高沟通协调能力。
课程性质：本课程为专业技能实践课，强调理论联系实际，注重培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点：学生处于高年级阶段，已具备一定的专业知识和技能，具有较强的学习能力和探究精神。
教学要求：结合学生特点和课程性质，课程目标应具有针对性、实用性和可操作性，注重培养学生的实践能力和综合素质。
通过分解课程目标为具体的学习成果，使教学设计和评估更具针对性。
二、教学内容1. 数控技术基本概念：包括数控机床的定义、分类及其应用领域。
教材章节：第一章 数控技术概述2. 数控机床构造及工作原理：重点讲解数控机床的机械结构、电气控制系统和软件系统。
教材章节：第二章 数控机床的构造与工作原理3. 数控编程基础知识：介绍数控编程的基本概念、编程语言、程序结构和常用指令。
教材章节：第三章 数控编程基础4. 数控改造基本过程：分析设备选型、方案设计、程序编制和调试等环节。
教材章节：第四章 数控改造技术5. 数控机床操作与编程实践：使学生掌握数控机床的基本操作和编程技巧。
教材章节：第五章 数控机床操作与编程实践6. 数控改造项目实施：分组进行设备改造方案的设计和实施，培养学生的实际操作能力。
教材章节：第六章 数控改造项目实践教学内容安排和进度：第一周：数控技术基本概念、数控机床构造及工作原理第二周：数控编程基础知识第三周：数控机床操作与编程实践第四周：数控改造基本过程第五周：数控改造项目实施与总结教学内容确保科学性和系统性，注重理论与实践相结合，使学生能够全面掌握数控改造的相关知识和技能。
钻床数控改装用数控XY工作台设计
摘要数控XY工作台具有自动化程度高的特点。
将钻床进行数控改造可以提高机床的使用性能，降低生产成本，用较少的资金投入而得到较高的机床性能和较大的经济效益。
本次设计主要对数控XY工作台的机械部分进行设计，对滚珠丝杠，滚动导轨及步进电动机做了设计计算并选型，对相关支撑部件和连接部件进行了分析计算和选型改造。
另外，零件图和装配图利用AutoCAD 绘制完成。
本次设计我主要针对以下几个方面进行设计计算：工作台总重量的估算。
滚珠丝杠的相关计算与选型。
通过对滚珠丝杠的动载荷及静载荷的计算，确定所要丝杠的动静载荷值，并据此选型。
滚动导轨的相关计算与选型。
分别计算滚动导轨的动载荷及其工作寿命来确定滚动导轨的参数，并据此选型。
步进电动机的相关计算和选型。
我分别作了其转动惯量和转动力矩的计算，根据所得的数据作步进电动机进行选型。
同时对其进行了惯量验算和最大运行频率验算。
最后设计出了如装配图所示的XY工作台。
关键字：XY工作台步进电动机滚动导轨滚珠丝杠目录一、绪论………………………………………………………………二、设计目的…………………………………………………………三、设计要求…………………………………………………………四、设计的内容和步骤………………………………………………（一）总体设计方案……………………………………………………1设计机构的性能要求……………………………………………2待改装钻床型号的确定…………………………………………3控制方式的确定…………………………………………………4伺服系统的确定…………………………………………………5工作台参数的初步确定…………………………………………6导轨的选型思路…………………………………………………7滚珠丝杠选型思路………………………………………………8丝杠和电机连续零件的选取思路………………………………9支承座材料的选取………………………………………………10轴承类型的选取思路…………………………………………（二）机械部分改装设计与计算……………………………………1确定工作台的尺寸及其重量…………………………………2支承座参数设计………………………………………………3滚珠丝杠参数计算与选型……………………………………4滚动导轨参数计算与选型……………………………………5步进电机参数计算与选型……………………………………6联轴器的选择…………………………………………………五、结束语……………………………………………………………六、致谢………………………………………………………………七、参考文献…………………………………………………………绪论据资料介绍，我国拥有400多万台机床，绝大部分都是多年累积生产的普通机床。
xy数控机床课程设计
xy数控机床课程设计。
一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握xy数控机床的基本概念、结构和原理；2. 使学生了解xy数控机床的编程方法及其在实际加工中的应用；3. 帮助学生理解xy数控机床的安全操作规程。
技能目标：1. 培养学生运用xy数控机床进行简单零件加工的能力；2. 提高学生编制xy数控机床程序的水平，熟练操作数控机床；3. 培养学生分析并解决xy数控机床加工过程中出现问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对xy数控机床及制造业的兴趣，培养其职业素养；2. 培养学生严谨、细致的工作态度，提高其安全意识和责任心；3. 增强学生的团队合作意识，培养其沟通协调能力。
课程性质：本课程为专业实践课程，以xy数控机床的操作与编程为核心内容，注重实践操作和理论知识的结合。
学生特点：学生为中职或高职相关专业的二年级学生，具备一定的机械基础知识，但对xy数控机床的了解相对有限。
教学要求：结合学生特点和课程性质，采用任务驱动、分组合作的教学方法，注重培养学生的实际操作能力和解决问题的能力。
在教学过程中，关注学生的个体差异，提供个性化指导，确保课程目标的实现。
通过对课程目标的分解，为后续教学设计和评估提供具体、可衡量的依据。
二、教学内容1. xy数控机床概述- 介绍xy数控机床的定义、分类及发展趋势；- 阐述xy数控机床的组成、功能及其在制造业中的应用。
2. xy数控机床的结构与原理- 详细讲解xy数控机床的机械结构、数控系统及伺服系统；- 分析xy数控机床的工作原理及加工过程。
3. xy数控机床编程- 按照教材章节，介绍xy数控机床编程的基本指令、格式和编程方法；- 结合实际案例，讲解xy数控机床编程技巧及其在实际加工中的应用。
4. xy数控机床操作与加工- 详解xy数控机床的安全操作规程；- 指导学生进行xy数控机床的实操训练，包括零件加工、程序输入、机床调试等。
5. xy数控机床加工问题分析与解决- 分析xy数控机床在加工过程中可能出现的故障及原因；- 探讨解决问题的方法，提高学生分析问题和解决问题的能力。
数控xy工作台课程设计
数控xy工作台课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解数控xy工作台的基本结构及其功能，掌握相关术语和概念。
2. 学生能描述数控xy工作台的运动原理和控制系统的工作方式。
3. 学生能解释数控编程中的基本指令，并运用这些指令进行简单图形的编程。
技能目标：1. 学生能够操作数控xy工作台，进行基本的定位和移动。
2. 学生能够运用数控编程软件，编写简单的数控加工程序。
3. 学生能够根据设计要求，制定简单的数控加工工艺。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对数控技术的兴趣，激发其探索精神和创新意识。
2. 培养学生团队合作意识，提高沟通协调能力。
3. 增强学生的安全意识，使其养成良好的操作习惯。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，旨在通过理论教学与实践操作相结合，帮助学生掌握数控xy工作台的基本知识和操作技能。
学生特点：学生具备一定的机械基础知识，但对数控技术了解有限，动手能力有待提高。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，强调实践操作，培养学生的实际操作能力和解决问题的能力。
通过分解课程目标为具体的学习成果，使学生在学习过程中能够明确任务，有针对性地提高自身能力。
二、教学内容1. 数控xy工作台结构原理- 介绍数控xy工作台的基本组成，包括硬件和软件部分。
- 深入解析工作台的运动结构，如导轨、丝杠、电机等。
- 指导学生了解并区分不同类型的数控系统。
2. 数控编程基础- 概述数控编程的基本概念，如程序段、指令、坐标系等。
- 教授常用编程指令，如G代码、M代码及其功能。
- 结合实例，指导学生进行简单图形的编程。
3. 数控加工工艺- 介绍数控加工工艺的基本原则和流程。
- 分析不同材料、刀具对加工工艺的影响。
- 指导学生根据设计要求制定加工工艺。
4. 数控xy工作台操作- 详解数控xy工作台的操作步骤和安全注意事项。
- 演示基本操作，如手动、自动运行，程序输入等。
- 安排学生进行实操练习，提高操作熟练度。
数控机床课程设计.
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滚珠丝杠螺母副精度等级的选择： 普通精度的数控机床可 选用D级精度，精密型数控机床选用C级。 滚珠丝杠螺母副的标注：
D 左L
结构类型代号 公称直径（名义直径） 螺距 滚珠的工作圈数 一个螺母的滚珠列数 精度等级 螺纹旋向 丝杠螺纹长度 丝杠总长度
(Nm)
T
P Fm 2 (1 0 ) 2 3
(Nm)
ŋ0为滚珠丝杠螺母副未预紧时的传动效率（=0.9）。
空载启动时电机轴上的最大静转矩：
Tq Tj Tu T0
Ts > Tq 0.866
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所选取的步进电机的最大静转矩Ts需满足：
6）步进电机的选型及计算 注意： •
即应进行惯量匹配验算： 1 < J总 1
10
直线滚动导轨副：
11
设计主要步骤-6）步进电机的选型及计算： • • 由机床精度要求确定脉冲当量δ 及步距角α ： α
360δλ P
计算电机轴上的总当量负载转动惯量— J总 J1 J 2 J转子
d 4l ①丝杠的转动惯量： J1 32
(Kg* m 2 )
其中，ρ 为丝杠密度取7.8×103 kg/ m3 ,d为丝杠的等效直径(m), l为丝杠长度(m)。 ②工作台、工件、夹具、支承座等等折算到电机轴上的转动惯量：
5
注：A和B的推荐取值范围为180-300mm。 分组-（按照学号先后顺序，每人取一组参数， 每个人独立完成）
220x290,220x300,230x180,230x190,230x200,230x210, 230x220,230x230,230x240,230x250,230x260,230x270, 230x280,230x290,230x300,240x180,240x190,240x200,
xy数控工作台课程设计
X-Y 数控工作台课程设计一、总体方案设计1.1 设计任务题目：X —Y 数控工作台的机电系统设计任务：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）工作台面尺寸C ×B ×H ＝185mm ×195mm ×27mm ； （2）底座外形尺寸C1×B1×H1＝385mm ×385mm ×235mm ； （3）工作台加工范围X=115mm Y=115mm ；（4） X 、Y 方向的脉冲当量均为0.005mm 、脉冲；X 、Y 方向的定位精度均为±0.01mm ；（5）负载重量G=235N ；（6）工作台空载最快移动速度为3m/min ； 工作台进给最快移动速度为1m/min 。
（7）立铣刀的最大直径d=20mm ； （8）立铣刀齿数Z=3；（9）最大铣削宽度20e a mm ；（10）最大被吃刀量10p a mm 。
1．2总体方案的确定图1-1 系统总体框图（1）机械传动部件的选择 ① 导轨副的选择要设计的X-Y 工作台是用来配套轻型的立式数控铣床，需要承载的载荷不大，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。
② 丝杠螺母副的选择伺服电动机的旋转运动需要通过丝杠螺母副转换成直线运动，要满足0.005mm 的脉冲当量和±0.01mm 的定位精度，滑动丝杠副无能为力，只有选用滚珠丝杠副才能达到。
滚珠丝杠副的传动精度高、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，而且滚珠丝杠已经系列化，选用非常方便，有利于提高开发效率。
③ 减速装置的选择选择了步进电动机和滚珠丝杠副以后，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，且应有消除间隙机构。
(完整word版)XY工作台课程设计数控
数控机床课程设计说明书设计课题: X—Y数控工作台设计院别：专业班级：学号：姓名:指导老师:目录摘要 .................................................................................................................. I I 一前言. (1)二设计任务 (2)三设计主要步骤 (2)（一)确定设计总体方案 (2)1、初拟机械传动部件方案： (2)2、方案对比分析： (3)3、最终方案： (4)（二)机械传动部件的计算与选型 (4)1 导轨上移动部件的重量估算。
(4)2 计算切削力 (4)3 滚珠丝杠传动设计计算及校验 (6)4 步进电机的传动计算及电动机的选用 (12)5 滑动导轨的设计计算 (18)6 其余部件的选取 (20)结论 (23)致谢 (23)参考文献 (24)摘要21世纪以来,人类经济高速发展，人们生活发生了日新月异的变化,微处理器、微型计算机在各技术领域得到了广泛应用,对各领域技术的发展起到了极大的推动作用。
一个较完善的机电一体化系统,应包含以下几个基本要素：机械本体、动力与驱动部分、执行机构、传感测试部分、控制及信息处理部分。
机电一体化是系统技术、计算机与信息处理技术、自动控制技术、检测传感技术、伺服传动技术和机械技术等多学科技术领域综合交叉的技术密集型系统工程。
新一代的CNC系统这类典型机电一体化产品正朝着高性能、智能化、系统化以及轻量、微型化方向发展。
关键字:十字工作台；滚珠丝杠;滚动导轨；步进电机AbstractSince the 21st century, the human economy has developed high speed，the people live have had the change which changes with each new day, the microprocessor, the microcomputer obtain the widespread application in various area of technology，to various domains technology development enormous promotion effect。
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广西科技大学（筹）课程设计说明书设计题目钻床数控改装用数控XY工作台设计系别职教院专业班级机自????学生姓名 ????????学号 2010022010??指导教师吴汉夫日期 2012/12/14目录目录 (1)摘要 (2)一、设计目的 (3)二、设计要求 (3)三、设计的内容和步骤（一）总体设计方案 (3)1设计机构的性能要求 (3)2待改装钻床型号的确定 (4)3控制方式的确定 (5)4伺服系统的确定 (6)5工作台参数的初步确定 (7)6导轨的选型思路 (7)7滚珠丝杠选型思路 (8)8丝杠和电机连续零件的选取思路 (10)9支承座材料的选取 (10)10轴承类型的选取思路 (10)（二）机械部分改装设计与计算1确定工作台的尺寸及其重量 (12)2支承座参数设计 (12)3滚珠丝杠参数计算与选型 (17)4滚动导轨参数计算与选型 (20)5步进电机参数计算与选型 (22)6联轴器的选择 (27)四、设计总结 (28)五、参考文献 (29)摘要数控XY工作台具有自动化程度高的特点。
将钻床进行数控改造可以提高机床的使用性能，降低生产成本，用较少的资金投入而得到较高的机床性能和较大的经济效益。
本次设计主要对数控XY工作台的机械部分进行设计，对滚珠丝杠，滚动导轨及步进电动机做了设计计算并选型，对相关支撑部件和连接部件进行了分析计算和选型改造。
另外，零件图和装配图利用AutoCAD 绘制完成。
本次设计我主要针对以下几个方面进行设计计算：工作台总重量的估算。
滚珠丝杠的相关计算与选型。
通过对滚珠丝杠的动载荷及静载荷的计算，确定所要丝杠的动静载荷值，并据此选型。
滚动导轨的相关计算与选型。
分别计算滚动导轨的动载荷及其工作寿命来确定滚动导轨的参数，并据此选型。
步进电动机的相关计算和选型。
我分别作了其转动惯量和转动力矩的计算，根据所得的数据作步进电动机进行选型。
同时对其进行了惯量验算和最大运行频率验算。
最后设计出了如装配图所示的XY工作台。
关键字：XY工作台步进电动机滚动导轨滚珠丝杠一、设计目的《数控机床》课程设计是一个重要的实践性教学环节，要求学生综合的运用所学的理论知识，独立进行的设计训练，本次设计的主要目的：1、通过本次设计，能够全面地、系统地了解和掌握数控机床的基本内容和基本知识，初步掌握数控机床系统设计方法，并能学会运用手册、标准等技术资料2、通过对机械系统的设计，掌握几种典型传动元件与导向元件的工作原理、设计计算及选用的方式3、通过对机械系统的设计，掌握常用伺服电机的工作原理、计算控制方法与控制驱动方式4、培养相应的创新意识、工程意识和动手能力5、锻炼提高学生设计能力，为毕业设计打好基础。
二、设计要求改造后的钻床能够加工最大面积为Amm*Bmm的工件，最大工件重量200kg;数控XY工作台要求孔的定位精度在±0.02mm内，快进速度为3.6m/min，加减速时间为0.1秒。
注：A和B的推荐取值范围为180-250mm，本次设计题目A和B的数值均为240。
三、设计的内容和步骤（一）总体设计方案1、设计机构的性能要求机电一体化机械系统应具备良好的伺服性能（即高精度、快速响应性和稳定性好）从而要求本次设计传动机构满足以下几方面：（1）转动惯量小在不影响机械系统刚度的前提下，传动机构的质量和转动惯量应尽量减小。
否则，转动惯量大会对系统造成不良影响，机械负载增大；系统响应速度降低，灵敏度下降；系统固有频率减小，容易产生谐振。
所以在设计传动机构时应尽量减小转动惯量。
（2）刚度大刚度是使弹性体产生单位变形量所需的作用力。
大刚度对机械系统而言是有利的：①伺服系统动力损失随之减小。
②机构固有频率高，超出机构的频带宽度，使之不易产生共振。
③增加闭环伺服系统的稳定性。
所以在设计时应选用大的刚度的机构。
（3）阻尼合适机械系统产生共振时，系统的阻尼增大，其最大振幅就越小且衰减也快，但大阻尼也会使系统的稳态误差增大，精度降低，所以设计时，传动机构的阻尼要选着适当。
此外还要求摩擦小（提高机构的灵敏度）、共振性好（提高机构的稳定性）、间隙小（保证机构的传动精度），特别是其动态特性应与伺服电动机等其它环节的动态特性相匹配。
2.待改装钻床型号的确定根据本次课程设计改造范围，是设计一套简易的数控ＸＹ工作台，固定在某台钻床的工作台上，所以要对机床的改动尽可能少，控制部分要有较高的动态特性，动态刚度，阻尼精度，耐磨性及抗热变形性能。
改造前要对原钻床的性能，有关参数，以便对机床的本身精度高低来确定改造后精度和改造范围。
下面Z5140B钻床是本设计要改装的机床：（钻床资料来/product-detail/151/151377.html）产品图片及相关参数见下图：3、控制方式的确定数控系统按运动方式可分为点位控制系统，点位直线系统，连续控制系统。
如果工件相对于刀具移动过程中不进行切削，数控钻床在工作台移动过程中钻头并不进行钻孔加工，可选用点位控制方式。
数控钻床在工作台移动过程中钻头并不进行钻孔加工，对点位系统的要求是快速定位，保证定位精度。
4、伺服系统的确定XY 工作台系统可以设计为开环、半闭环和闭环伺服系统三种。
开环的伺服系统采用步进电机驱动, 系统没有检测装置; 半闭环的伺服系统中一般采用交流或直流伺服电机驱动, 并在电机输出轴安装脉冲编码器, 将速度反馈信号传给控制单元; 闭环的伺服系统也是采用交流或直流伺服电机驱动, 位置检测装置安装在工作台末端, 将位置反馈信号传给控制单元。
闭环和半闭环伺服系统价格昂贵，结构复杂，同时其可控分辨率也很高。
开环控制的伺服系统存在着控制精度不能达到较高水平的基本问题．但是步进电机具有角位移与输入脉冲的严格对应关系。
使步距误差不会积累；转速和输入脉冲频率严格的对应关系，而且在负载能力范围内不受电流、电压、负载大小、环境条件的波动而变化的特点。
并且步进电机控制的开环系统由于不存在位置检测与反馈控制的问题．结构比较简单，易于控制系统的实现与调试。
并且随着电子技术和计算机控制技术的发展。
在改善步进电机控制性能方面也取得了可喜的发展。
因此，在一定范围内，这种采用步进电机作为驱动执行元件的开环伺服系统可以满足加工要求。
适宜于在精度要求不很高的一般数控系统中应用。
在本次设计中，其位置精度（±0.02mm）要求不高，考虑到成本低，维修方便，工作稳定等条件。
选用步进电机开环伺服系统就可以满足要求。
其通过单片机控制步进电机的驱动, 经传动机构带动工作台运动。
图形如下：5、工作台参数的初步选定在老师给定的参数中，我选钻床能够加工的最大面积为240×2402m m，最大工件重量200kg。
数控XY工作台要求孔的定位精度在mm内，工作台快进速度.002为3.6m/min，加减速时间为0.1秒。
6、导轨的选型思路导轨性能的好坏，直接影响机床的加工精度、承载能力和使用性能。
所以，导轨要满足以下基本要求：结构简单，有良好的导向精度、精度保持性、低速运动平稳性和工艺性好。
导轨作为进给系统的重要环节，不同类型的机床，对导轨的要求也不同。
数控机床的导轨比普通机床的导轨要求要高：高速进给时不发生震动，低速进给时不出现爬行现象，灵敏度高，耐磨性好，可在长期重载下连续工作，精度保持性好等。
机床用户选用机床时，根据自身情况针对以上要求选择机床导轨。
机床常见的导轨形式有滑动导轨、滚动导轨和静压导轨。
一、滑动导轨、滚动导轨和静压导轨的特点1滑动导轨滑动导轨具有结构简单、制造方便、刚度好、抗震性强等优点，在一般的机床上应用最为广泛，常由铸铁件或镶钢导轨制成。
为了提高导轨的耐磨性和精度，一般对导轨表面进行淬火，然后磨削加工。
2滚动导轨滚动导轨是在导轨工作面之间安装滚动体，滚动体可以滚珠、滚柱和滚针，与导轨之间的接触为点接触或者线接触，所以，导轨的摩擦系数就小。
动静摩擦系数基本相同，启动阻力小，低速运动平稳性好，定位精度高，微量位移准确，磨损小，精度保持性好，寿命长。
其缺点是抗震性差，对防护要求高。
滚动导轨尤其是直线滚动导轨，近年来被大量采用，随着数控机床往高速化发展，线性导轨应用越来越广泛。
3液压导轨机床上使用的液压导轨主要是静压导轨。
静压导轨通常在两个相对运动的导轨面间通入压力油，使运动件浮起。
油压能随着外加负载的变化而自动调节，以保证导轨面间始终处于纯液体的摩擦状态，所以，以静压导轨的摩擦系数最小，功率消耗小。
这种导轨不易磨损，导轨的精度保持性好，寿命长。
它的油膜厚度几乎不受速度的影响。
油膜承载能力大、钢度高吸震性好，运行平稳，无爬行现象。
静压导轨结构复杂，并需要过滤效果良好的液压装置，制造成本高。
综上所述，要设计数控铣床工作台，需要承受的载荷不大，而且脉冲当量小，定位精度高，因此选用直线滚动导轨副。
7、滚珠丝杠选型思路（1）滚珠丝杠副有如下特点：①传动效率高②系统刚性好③传动精度高④使用寿命长⑤运动具有可逆性（既可将回转运动转变为直线运动，又可将直线运动变为回转运动，且逆传动效率几乎与正传动效率相同⑥不会自锁⑦可进行预紧和调隙（2） 常用的双螺母消除轴向间隙的结构形式有三种：①垫片调隙式（该形式结构紧凑，工作可靠，调整方便，应用广，但不准确，并且当滚道磨损时不能随意调整，除非更换垫圈）②螺纹调隙式（该形式结构紧凑，工作可靠，调整方便，缺点是不很精确）③ 齿差调隙式（该形式调整精度很高，工作可靠，但是结构复杂，加工和装配工艺性能差），其调整时，先取下两端的内齿圈，使两螺母产生相对角位移，相对地产生轴向的相对位移，从而两螺母中的滚道中的滚珠分别贴在螺旋滚道的两个相反侧面上，然后将内齿圈复位固定，故而达到消除间隙，产生算紧的目的。
调整间隙：S = 12kpz z在本设计中，我选用第③种间隙调整方式，齿差调隙式。
并且选外循环滚珠丝杠做为工作台的传动机构，因为这种循环方式结构简单，工艺性好，承载能力强，成本低等优点。
（3）支承形式 ：我选用两端固定形式（F —F ），特点：①只要轴承无间隙，丝杠的轴向刚度为一端固定的4倍 ②丝杠一般不会受压，无压杆稳定问题，固有频率比一端固定的高 ③可以预拉伸，预紧拉伸后可减小丝杠自重的下垂和热补偿膨胀。
8、丝杠和电机连续零件的选取思路滚珠丝杠与伺服电机连接方式有联轴器连接，皮带连接，齿轮连接。
大部分是使用联轴器连接。
由于要求设计的工作台属于轻载型工作台，工作台上的负载折算到电机上的转动惯量不是很大，所以电机与丝杠的连接用联轴器就可以满足要求。
这样大大简化了主轴的结构，缩短传动链，提高了传动精度。
同时有效地提高了主轴部件的刚度。
9、支承座材料的选取选45号钢作为支承座材料，45号钢广泛用于机械制造，这种钢的机械性能很好。
10、轴承类型的选取思路由于丝杠主要受轴向力的作用，为了保证其高速、高精度可靠性，丝杠支撑端可选用深沟球轴承支承，固定端可以选用角接触球轴承。