(精编)数控十字工作台
数控铣削加工讲座——第十二讲 数控加工十字块配合体型腔零件操作解析
１ １ １ 数控 编程 辅助参 数 的确定 （ 号 、 补 、 隙 ．． 刀 刀 间 补偿 等 ） 刀 具刀 位 号设 置 ： 见 第 ３讲数 控 铣 削 十字 块 参
配 合体 中数控 刀具 明细 表 ； 刀补值 设 置 ： 际加 工 中 实 未 使用 刀补功 能 ； 刀偏值 设 置 ： 际加 工 中运 行程 序 实
对 刀 、 工 编程解 析见 已刊 出的各讲 。 加
１ 数控 加 工 操 作解 析
１ １ 数 控 铣 削 花 键 轴 的 加 工 操 作 解 析 ．
１ １ ３ 机 用虎 钳 的安装 与找 正 ．． １ ）机 用 虎钳 的安装 步骤 （ 见 图 １ —４ 参 ２ ） ａ 检 查虎 钳底 部 的定 位 键 是 否 紧 固 ， 位 键 的 ． 定 定 位 面是否 同一 方 向安装 ； ｂ 将 虎钳 安装 在工作 台 中间 的 Ｔ型 槽 内 ， 口 ． 钳 位 置居 中 ， 且 用手拉 动 机用 虎钳底 盘 ， 定位 键 向 并 使 Ｔ 型槽 直槽一 侧贴 合 ；
的装刀 操作要求 同铣 削十字 块配合 体所述 。
１ ２ ３ 工件装 夹 ．．
采 用机 用 虎钳 装 夹工 件 ， 具体 操 作要 求 同铣 削 十字块 配合体 所述 。
１ ２ ４ 工 件 校 正 ．．
的中部 接触 ， 后 移 动 ｙ 向 ， 据 显 示 值 误 差 微 量 然 根 调整 回转角度 ， 至钳 口与 ｙ 向（ Ｘ 向） 行 。同 直 或 平
Ｃ 将 圆 柱 立 铣 刀 装 入 弹 性 套 内 ， 出 合 适 的 刀 ． 伸 具长度 。
数 控铣 削加 工 十字块 配合体 和 数控铣 削加 工 型
腔， 其加 工 工艺编 程 任 务 书 与 加 工要 求 、 件 装 夹 、 零
数控直线运动工作台
机械工程控制基础
3
系统的数学模型
J1：电动机转子轴上的转动惯量 J2：减速器输出轴上的转动惯量 i ：减速器的减速比 P ：滚珠丝杠的螺距 M ：工作台的质量 Ka ：给定环节的传递函数 Kb ：放大环节的传递函数 Kc ：包括检测装置在内的反馈环节的传递函数
机械工程控制基础
4
系统的数学模型
假设： 考虑到采用了滚动轴承、滚珠丝杠和直线滚动导轨，与各运动副相对速
零频值：A(0)=0.0001dB; 复现频率：
M=46.4159rad/s;
谐振频率：
r=26.5609rad/s;
相对谐振峰值:
M r=9.0591
机械工程控制基础
20
稳定性
➢ 方框图
令Kb=40,R=200,L=0.2,Km=2000,J=1,Kd=1
机械工程控制基础
21
稳定性
➢ 方框图
度有关的黏性阻尼力矩可忽略不计 由于运动部件的弹性变形非常小，也忽略与运动部件弹性形变相关的弹
性力矩
机械工程控制基础
5
系统的数学模型
2.1节电枢控制式直流电动机的例子中，以电压ua为输入量，以折算到电动机轴上的总的负载 力矩ML为扰动量，以电动机轴转速ω为输出，建立了伺服电动机的微分方程
机械工程控制基础
s2
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JR
JR
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数控机床工作台的调整与固定方法
数控机床工作台的调整与固定方法数控机床作为一种高精度、高效率的机械设备，在工业生产中发挥着重要作用。
而机床工作台的调整与固定是保证机床运行稳定性和加工质量的关键步骤之一。
本文将以数控机床工作台的调整与固定方法为主题，进行详细讲解。
一、机床工作台的调整方法1. 机床水平调整：机床水平是保证加工质量的基础，需要在机床安装和启动前进行调整。
首先，使用水平仪在机床工作台上进行水平检测，确定是否偏斜。
若有偏斜，可以通过调整机床脚座或垫脚螺栓来进行调整。
调整时应逐个调整，反复检测，直至机床工作台完全水平。
2. 机床轨道调整：机床轨道调整是保证机床精度和稳定性的关键步骤。
首先，检查机床轨道表面是否平整，并使用直尺或平行度标尺检测轨道的平行度。
若出现问题，可通过调整轨道垫铁或轨道基座来进行调整，直至轨道平整且两轨道平行度达到要求。
3. 机床工作台高度调整：机床工作台的高度调整需要根据加工物件和工作要求进行调整。
通常，可以使用千分尺或高度计等测量工具进行测量，确定机床工作台的高度。
然后，通过调整机床脚座或垫脚螺栓来进行高度调整，确保机床工作台与刀具之间的间隙符合要求。
4. 刀具调整：刀具的合理调整能够提高加工精度和效率。
在调整刀具时，首先应将刀具固定在刀杆上，然后使用工具检查刀具与工作台的间隙和倾斜度。
根据检查结果，可适当调整刀具的位置和倾斜角度，确保刀具与工作台之间的间隙和切削质量达到要求。
二、机床工作台的固定方法1. 螺栓固定：螺栓是最常见和常用的机床固定方法之一。
在固定机床工作台时，可以根据机床的结构和要求，在底座和机床底部安装相应数量的螺栓，并通过拧紧螺栓来固定机床工作台。
螺栓固定具有结构简单、可靠性高的优点。
2. 地脚固定：地脚是一种专门设计用于机床固定的设备。
它由金属制成，通常采用膨胀固定的原理。
将地脚插入机床底座的钻孔中，并通过膨胀固定装置将地脚固定在底座上，确保机床工作台的稳定性和刚性。
3. 磁吸固定：磁吸固定是一种适用于磁性材料的机床固定方法。
数控铣床十字滑台部件的机械装调与精度检测
数控铣床十字滑台部件的机械装调与精度检测摘要：基于数控铣床V-6015十字滑台部件的机械结构，介绍了导轨及轴承的安装调整和工作台的精度检测，总结了机械装配与精度测量的相关方法。
关键词：数控铣床；十字滑台；机械装配；精度检测2017年全国职业院校高职组“数控机床装调与技术改造”赛题机械部分命题是V-6015十字滑台的装配与调试。
作为参赛院校，在对此机械部件反复装调和检测实践中，总结了十字滑台的装配工艺和十字滑台关键的精度检测方法，对生产实际中其他的机床的直线进给部件的机械装配与精度检测有指导性意义。
1.十字滑台实现的机床运动数控机床的工作台在水平平面内X和Y两个方向的直线运动，是由十字滑台这一关键机械部分完成的。
每个方向的直线运动原理是电机通过联轴器等传动元件带动丝杠的转动，最终通过丝杠螺母的配合，实现工作台的直线运动，其原理如图1。
3.滑台导轨的安装与调整现以上层滑台两条导轨为例，介绍导轨安装和调整方法。
两条平行导轨中，选一条作基准导轨，另一条则会从动导轨。
每条导轨先依照规范步骤安装，再通过上基准和侧基准的直线度进行独立调整，最后进行相互间的平行度调整。
3.1基准导轨的安装与调整（1）基准导轨的安装：用油石清理导轨安装基面的毛刺,用抹布擦拭安装基侧和基准导轨。
将基准导轨（标记为J）紧贴基侧推入，侧基准用M5×16螺钉从导轨中间向两端依次顶靠,上基准用扭矩为10N*m的力矩扳手从导轨中间向两端依次拧紧M6×18的螺钉。
（2）基准导轨上基准的直线度调整：将理石平尺擦拭干净，垂直放置在底座合适位置上。
将磁力表架固定在基准轨滑块上，百分表表头垂直压在理石平尺的上基准面。
移动滑块，将理石平尺两端调整对零；再逐点检查导轨上基准直线度，直线度允差：0.015mm/全长。
精度不合格时松开对应螺钉进行重新清理工作，然后把紧。
（3）基准导轨侧基准的直线度调整：平尺水平水平放置，百分表表头垂直压在理石平尺的侧基准面，其余步骤同上基准的调整。
2024-数控机床回转工作台(全)
由于多齿啮合，啮合率高，所以定位刚 度好，承载能力强。
最小分度为360º/Z，分度数目多，适用于 多工位分度。
由于离合过程具有磨合作用，其定位精 度不断提高，使用寿命长。
缺点是鼠齿盘制造相较困难。
鼠齿盘及齿形结构如图
工作过程分为三步：
工作台抬起
工作台回转分度
工作台下降并定位锁紧
为了尽量消除反向间隙和传动间隙，通过调整偏 心环3来消除齿轮2和4啮合侧隙。
齿轮4与蜗杆9是靠楔形拉紧圆柱销5〔A一A剖面〕 来连接。
这种连接方式能消除轴与套的配合间隙。
蜗杆9采用螺距渐厚蜗杆，通过移动蜗杆的轴向位 置来调节间隙。
〔图〕测蜗杆的左右两侧具有不同的螺距因此蜗杆 齿厚从头到尾逐渐增厚。 但由于同一侧的螺距是相同的，所以仍能保持正确 的啮合。 调整时松开螺母7的锁紧螺钉8使压块6与调整套松 开。 然后转动调整套11带动蜗杆9作轴向移动。 调整后锁紧调整套11和楔形圆柱销5。 蜗杆的左右两端都有双列滚针轴承支承， 左端为自由端可以伸缩以消除温度变化的影响， 右端装有两个推球轴承能轴向定位。
• TK56系列数控等分转台是数控镗铣床和加工中 心的理想配套附件，可以安装于主机工作台面 上，工作时，在主机相关控制系统控制下，能 够完成以1°为基数的等分分度零件的加工。
• TK14系列数控可倾斜回转工作台，可完 成等分和不等分的角度分度工作。工作台 既可回转，又可倾斜，具有2个自由度。
数控机床回转工作台
电磁铁控制液压阀〔图中未示出〕，使压力油经 孔23进入到工作台7中央的夹紧液压缸下腔10推 动活塞6向上移动，
经推力轴承5和13将工作台7抬起，上下两个鼠齿 盘4和3脱离啮合，
〔图〕当工作台静止时，必须处于锁紧状态。
工业机器人实验报告
P1口只做I/O口使用；其内部有上拉电阻。
P2口有两个功能：当扩展外部存储器使用时，当作地址总线高八位使用；不扩展时做一般I/O口使用期内部有上拉电阻。
伺服电机2，3，4分别为臂部运动的控制电机，能根据要求实现在与水平面垂直面的俯仰摆动等动作；
伺服电机5为手部关节的控制电机，其与电机4相固定，实现在手部的360度旋转，以便于机械手能夹取不同方向的物件；同时电机6固定在手部上，用来控制手爪的伸张程度从而来夹取不同尺寸形状大小的物体。此六自由度机械手臂的特点：1.手部和手腕连接处可拆卸，手部和手腕连接处为机械结构。b.手部是机械手臂的末端操作器，只能抓握一种工件或几种在形状、尺寸、质量等方面相近似的工件，只能执行一种作业任务。c.手部是决定整个机械手臂作业完成好坏，作业柔性好坏的关键部件之一。
支承座采用的是固定支承式用的是深沟球轴承和向心轴承；
因为工作台作为实验用运动部件重量和工作载荷都很小载荷几乎没有,实验台用的是直线滚动导轨副提高运动平稳性和减少工作台的摩擦系数;
在该工作台中分别用两个步进电机控制两个丝杠副运动,分别控制X方向和Y方向的运动，控制系统根据用户编制的程序的要求,发出脉冲型号控制两个步进电机,让两个工作台运动，从而实现了X-Y一体化的功能。
三控制系统的介绍
在实验中我们用的数控机床工作台伺服系统所用的是开环伺服系统;全闭环控制系统,结构复杂技术难度大,成本高;半闭环控制,调试比开环控制要困难,而其结构也相对复杂;经综合考虑要求经济性,而且运动精度要求不高,为简化结构和降低成本,所以我们选用的开环伺服结构;
激光焊接用数控十字焊接工作台的研发
本 文 在 研 究 激 光 焊接 的过 程 中 ，针 对 激 光 焊接 高精 度 等特 点 。研 制 了一 台与 激 光 焊接 机 相 配 套 的 高精 度数 控十 字焊接 工作 台。
源 。丝 杠 为 动力 传 递 元 件 ，即通 过 步 进 电机 带 动丝
杠 ，从 而 使 整个 工作 台 运 动 。步 进 电机 的工作 电 压 为 ２ ＯＶ，电流 为 ４０Ａ．步 距 角 为 １ 。 ４ ８ ． ． ，丝 杠 导 ８
ｌ 杠 丝 ２联 轴 器 ． ３ ｙ向 步进 电机 ． ８丝 杠 ． ４限 位 开 关 ． ５底 座 ．
基 金 项 目 ： 国家 自然 科 学 基 金 资 助项 目 （１６ ０ ６ ；甘 肃 省 留 学 ５０ ５ １）
人 员 科 技 基 金 资 助 项 目 （０ １Ｂ １３ １０ Ｚ Ｓ ） １
（． 肃 省有 色金 属 新 材 料 省 部共 建 国家 重 点 实 验 室 ，兰州 理 工 大 学 材 料 学 院 ，甘 肃 兰 州 ７ ０ ５ ；２甘 肃 工业 大 学 舞 台 １ 甘 ３０ ０ ． 机 械 研究 所 ．甘肃 兰 州 ７ ０ ５ ） ３０ ０
摘 要 ：依 据 现 有激 光 焊接 机 的技 术 特 点 和 工作 要 求 ，研 制 了 ｌ台 与 之 配 套 的 高 精 度 数控 十 字 焊 接 工 作 台 ，采 用 单 片 机 控 制 ． 步进 电 机 驱 动 。 Ｘ作 台可 沿 ｘ ． － ，ｙ两 个 方 向 进 行 变速 的 线 性 运 动 ，其 平 均 到位 偏 差仅 为 ００ ３ｒｍ １０ｍｍ， 能 够 适 应 激 光 焊 接 机 高 精 度 等 特 点 ， ． ／０ ０ ａ
保 证 了激 光 焊 接 过 程 中的 焊接 精 度 。
十字工作台安装调试学习任务.
学习任务一、十字滑台单元安装调试工作目标在规定时间内，根据任务书的要求，完成十字滑台的机械装配、参数设置及机电系统联调，完成回参考点操作、反向间隙补偿和螺距误差补偿的功能检验。
二、需要完成的工作任务1、按照机械装配工艺，完成十字滑台的机械装配和调试。
2、参数设置(1)根据提供的控制系统技术手册，查找并确定需要设定的控制系统参数，记录于附录的参数设置表中。
(2)按照参数设置表中的参数，完成控制系统的参数设置。
3、完成回参考点操作、反向间隙补偿和螺距误差补偿的功能检验。
三、具体的工作要求任务1：十字滑台的安装与调试根据提供的电机、联轴器、电机支座、轴承支座、直线导轨、滑块、等高块、滚珠丝杠、螺母、螺母支座、轴承、运动平台等，其中滚珠丝杠、轴承已装成组件，要求选手根据安装装配工艺要求和提供的零部件进一步自行完成十字滑台的装配。
底座已经安放型材桌面上。
注：装配要求①导轨、滚珠丝杠平行度误差小于5丝；②十字滑台两根滚珠丝杠垂直度误差小于6丝；③工作台面的平面度误差小于8丝。
任务2：参数设置将需要设定的数控系统X和Z轴参数设置正确并记录于相应表格中，要求最大轴速度3000mm/min，点动速度2000mm/min，点动快速速度3000 mm/min。
任务3：进给运动的调试(1)在参考点（REF）模式下，利用减速开关，X、Z轴沿正方向回参考点，该轴显示参考点标志，同时坐标值清零。
(2)在手动（JOG）模式下，按X或Z轴方向键，车床X或Z轴以2000mm/min的进给速度移动。
(3)在手动（JOG）模式下，同时按X或Z方向键和快速叠加键，车床X或Z轴以3000mm/min的进给速度快速移动。
(4)在手动（JOG）模式下，移动X、Z轴到极限位置，系统出现对应的硬限位报警。
(5)根据硬限位位置进行软限位参数调试，要求软限位提前硬限位5mm触发。
(6)丝杠螺距误差补偿及反向间隙补偿等调试。
四、注意事项1、实训中如出现下列情况时另行扣分：（1）认定机械零部件或电气元器件有故障可提出更换，若为人为故障每处扣10分。
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(精编)数控十字工作台
课程设计
设计题目：
课程名称：
学院：专业：
姓名：******* 学号：********** 年级：任课教师：
2013年12月30日
贵州大学本科课程设计
诚信责任书
本人郑重声明：本人所呈交的课程论文（设计），是在导师的指导下独立进行研究所完成。
课程论文（设计）中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。
特此声明。
论文（设计）作者签名：
日期：
贵州大学本科课程设计任务书
目录
摘要I
第一章前言2
1.1数控技术与数控机床概述2
1.2数控十字工作台概述及应用2
第二章总体方案的确定3
2.1总体方案的确定3
2.1.1机械系统传动部件的选择3
2.1.2电气控制系统的设计4
第三章机械部分各部件的设计5
3.1滚珠丝杠副的选择5
3.2支承方式的选择6
3.3导轨副的选择6
3.4步进电机的选择7
3.5联轴器的设计8
3.6滚珠丝杠副的预紧9
3.7进给传动系统的误差分析9
3.8机械机构部分总体装配图9
第四章控制系统部分的设计9
4.1控制系统硬件的基本组成9
4.2控制卡的选择10
4.3驱动器的选择12
4.3.1驱动器的功能及使用12
4.3.2驱动器的输入输出信号13
4.4电气接线图14
第五章零件加工程序15
第六章总结16
参考文献17
致谢17
数控十字工作台机电系统设计
摘要
数控十字工作台是一种加工用途广泛的机床工作台，本次设计的数控十字工作台，主要用于经济型数控铣床，其精度要求不高，工作量要求不大。
该设计包括机械系统部分的设计和电气控制部分的设计。
其中机械传动部分的设计又包括机械本体、动力与驱动部分、执行机构的设计，主要涉及导轨副的选择、滚珠丝杠的设计以及步进电动机的选型。
而电气控制部分的设计包括控制系统的硬件和软件两部分的设计，硬件部分主要有环分电路、功率驱动电路和电流控制电路的设计，以及控制卡的选用，软件部分主要是控制卡控制程序的编写。
这是一个典型的机电一体化系统的设计。
关键词：精度、工作台、滚珠丝杠、步进电机、控制系统。
第一章前言
1.1数控技术与数控机床概述
随着计算机技术、微电子技术、现代控制技术、传感与检测技术、制造技术等多学科领域的发展，数控技术已经成为现代制造系统中不可或缺的基础技术，数控技术和数控机床的应用在制造业中日益普及，已成为机电一体化高新制造技术的基础和重要组成部分。
数控机床是指应用数控技术对加工过程进行控制的机床，它具有加工柔性好、加工精度高、生产率高、自动化程度高、劳动力要求低等多种优点，有利于生产管理的现代化以及经济效益的提高。
数控机床是一种高度机电一体化的产品，适用于加工多品种小批量零件、结构较复杂、精度要求较高的零件。
一个国家工业化发展的程度，很大程度在于数控机床的应用上。
1.2数控十字工作台概述及应用
数控十字工作台是数控机床上的一个重要组成部分，它的发展与机床一样有着重要的意义，它是许多机电一体化设备的基本部件，如数控车床的横向和纵向机构，数控钻铣床的XY工作台，激光加工设备的工作台等等，随着数控十字工作台的多样化、自动化已经灵活化等，它能加工出许多复杂多样的零件，能够满足更高的精度要求，对数控十字工作台的研究能够进一步增强我们对机床的认识，巩固所学专业知识，为机床的研究打下坚实的基础，
数控十字工作台是光、机、电一体化高度集成设备，科技含量高，与传统机加工相比，数控十字工作台的加工精度更高、柔性化好，有利于提高材料的利用率，降低产品成本，减轻工人负担，对制造业来说，可以说是不可缺少的一部分，因此，对数控十字工作台机电一体化系统进行研究，能够推动现代制造技术的进步，本次设计就数控十字
工作台的机电一体系统进行设计与分析，为以后在实践中可能遇到的相关问题打下坚实的基础。
第二章 总体方案的确定
2.1 总体方案的确定
根据课程设计的要求，参考数控十字工作台的有关资料，确定总体方案如下图2.2-1所示：其原理为通过控制器对数据进行运算处理，将数据发送给驱动器，经过功率放大后驱动电机，电机通过联轴器与丝杠相连，从而驱动工作台的运动。
图2.2-1：系统总体原理图
2.1.1 机械系统传动部件的选择
1. 丝杠螺母副的选择
步进电动机的旋转运动需要通过丝杠螺母副转换成直线运动，需要满足相应的脉冲当量，因为定位精度要求相对较高，而丝杠螺母副主要有滑动丝杠螺母机构和滚珠丝杠螺母机构两种，相比之下，滑动丝杠螺母机构传动效率低，仅仅为30%-40%，而滚动丝杠螺母机构具有传动效率高，约92%—98%，灵敏度高，无颤动、无爬行，同步性好，定位精度高，使用寿命长等优点。
虽然相对于滑动丝杠价位偏高，制造复杂，但是性价比较高，也更加符合设计所需满足条件，因此选用滚珠丝杠螺母机构。
同时选用内循环的形式，因为这样摩擦损失小，传动效率高，且径向尺寸结构紧凑，。