(600×600)方台面数控回转工作台设计
数控回转工作台设计说明书
数控回转工作台设计摘要本次毕业设计的题目是数控回转工作台设计。
通过对数控回转工作台的设计，使大学生在步入社会之前，不仅能够设计出数控回转工作台，而且能够掌握机械设计的方法和步骤。
本课题研究的主要内容包括：确定数控回转工作台的传动方案；驱动力计算及其他相关计算；零件设计与校核；零件图的绘制与三维模型建立；绘制装配图及运动仿真。
对于数控回转工作台的设计，首先，进行总体方案设计，传动方案采用齿轮传动和蜗杆传动；然后进行各零件的设计与校核，蜗杆与轴采用整体式结构；蜗轮与工作台采用螺钉连接；工作台的平衡通过止推轴承来保证；箱体由箱座、箱盖和顶盖组成，其中箱体上设计了圆台和加强筋；最后，对各零件进行装配。
数控机床的圆周进给由回转工作台完成，回转工作台可以与X、Y、Z三个坐标轴联动，从而加工出各种球、圆弧曲面等。
回转工作台可以实现精确的自动分度，扩大了数控机床加工范围。
目前，数控回转工作台主要用于数控镗床和铣床。
随着数控技术的应用越来越广泛，数控回转工作台的应用已成为历史的必然。
关键词：数控回转工作台；齿轮；蜗杆；箱体；建模Design of NC rotary worktableAbstractThe graduation project is the subject of design of CNC rotary worktable. NC rotary table on the design, so that before the students entered the community, not only to design a CNC rotary worktable, and can master the mechanical design of the methods and procedures. The main content of this research include: determining the transmission scheme of CNC rotary worktable; driving force calculation and other calculations; part design and verification; part and three-dimensional mapping model; assembly drawing and motion simulation.NC rotary worktable for the design, first of all, the overall design, use of transmission scheme and worm gear drive; then each part of the design and verification, the whole worm and shaft structure; worm screw connection with the worktable; Balance worktable by thrust bearings to ensure; box from the box seat, lid and cover, of which the box on the design of the round table and strengthen the tendons; Finally, the parts for assembly.The circumference of CNC rotary worktable by the completion of the feed, rotary worktable with X, Y, Z three axis coordinates to be processed into a variety of balls, such as circular surface. Precision rotary worktable can realize automatic indexing, and expand the range of CNC machining. Currently, the NC rotary table CNC boring and milling machines are mainly used. With more and more widespread application of CNC technology, CNC rotary worktable applications has become a historical necessity.Keywords: NC rotary worktable; gear; worm; box; modeling目录插图清单 (V)表格清单 (VI)引言 (1)第1章绪论 (2)1.1本课题的学术背景及理论与实际意义 (2)1.2本课题研究的主要内容 (2)1.3数控回转工作台设计原理及优缺点 (3)第2 章数控回转工作台的原理与应用 (4)2.1数控回转工作台 (4)2.2设计准则 (4)2.3主要技术参数 (5)第3章数控回转工作台的设计 (6)3.1 传动方案的选择 (6)3.1.1传动方案传动时应满足的要求 (6)3.1.2传动方案及其分析 (6)3.2 电机的选择 (7)3.2.1 步进电机的原理 (7)3.2.2步进电机的选择及运动参数的计算 (8)3.3 齿轮传动的设计 (9)3.3.1选择齿轮传动的类型与材料 (10)3.3.2 按齿面接触疲劳强度设计 (10)3.3.3 按齿根弯曲强度设计 (11)3.3.4几何尺寸计算 (13)3.3.5 结构设计 (13)3.4 蜗轮及蜗杆的选用与校核 (14)3.4.1选择涡杆传动类型 (14)3.4.2选择材料 (14)3.4.3按齿面接触疲劳强度进行设计 (14)3.4.4蜗杆与涡轮的主要尺寸与参数 (15)3.5 轴承的选用 (16)3.5.1 轴承受到的载荷 (17)3.5.2 验算轴承寿命 (18)3.6 轴的校核与计算 (18)3.6.1 轴1的校核与计算 (18)3.6.2 轴2的校核与计算 (23)第4章三维建模及运动仿真 (28)4.1 零件绘制 (28)4.2 装配 (29)4.3 运动仿真 (31)结论与展望 (32)致谢 (33)参考文献 (34)附录A附加图、表 (35)附录B科研工作和发表的论文 (35)附录C英语文献及其翻译 (36)附录D主要参考文献的题录与摘要 (57)附录E光盘 (59)插图清单图1-1中国国际机床展览会数据统计 (2)图3-1 传动方案 (6)图3-2 一级齿轮传动 (9)图3-3小齿轮 (13)图3-4大齿轮 (13)图3-5 圆锥滚子轴承 (16)图3-6 轴2受力图 (16)图3-7 轴承受力图 (17)图3-8 轴1 (18)图3-9 轴1受力图 (19)图3-10 轴1零件装配 (20)图3-11 轴1分段 (20)图3-12 轴1应力分析 (21)图3-13轴1结构图 (22)图3-14 轴2零件装配 (24)图3-15 轴2受力图 (25)图3-16 轴2应力分析 (26)图3-17 轴2结构图 (27)图4-1草图工具 (28)图4-2 特征操作 (28)图4-3 凸圆、孔、螺纹等工具栏 (28)图4-4 箱座 (29)图4-5 箱盖 (29)图4-6 装配工具栏 (30)图4-7 数控回转工作台 (30)图4-8 运动仿真 (31)图4-9 运动控制 (31)表格清单表3-1 11BYG250D-0502步进电机指标 (6)表3-2 轴1危险截面应力 (18)表3-3 轴2危险截面应力 (23)引言随着生产力水平的发展，数控技术越来越广泛的应用于各个领域。
数控回转工作台课程设计
滑动导轨副动摩擦系数设为f=0.005，导轨半径为80mm，最大轴向载荷为 ，则工作台承受最大转矩 ，故作用在涡轮上的转矩 ，蜗轮蜗杆减速器有转矩放大作用，蜗杆所承受转矩 ，所以步进电机静转矩不可低于它，由以上数据选得步进电机如下表所示。
参数
型号
相数
步距角
/(º)
最大静转矩/( )
空载启动频率/(步/s)
具体任务：
1、确定总体方案，绘制系统组成框图1张（A2）；
2、进行必要的匹配计算，选择适当的元器件；
3、机械部分装配图一张（A0）；
4、数控系统控制电路设计，绘制电气原理图一张（A1或A0）；
5、编写设计说明书1份（不少于8000字）。
二、总体方案
一、数控回转工作台总体设计
数控回转工作台大致包括以下几部分：
4）确定接触系数
先假设蜗轮分度圆直径 和传动中心距a的比值 ,从图11-8中可查得 。
5）确定许用接触应力
根据蜗轮材料为铸锡磷青铜ZCuSn10P1，金属模铸造，蜗杆螺旋齿面硬度>45HRC，可从表11-7中差得蜗杆的基本许用应力 。
应力循环次数
寿命系数
则
6）计算中心距
取中心距a=50mm，因i=18，故从表11-2中取模数m=1.6mm，蜗杆分度圆直径 =20mm。这时 ,从图11-8中可查得接触系数 ，因为 ，因此以上结果可用。
1、单片机选用
因程序不是很复杂，I/O连接数码管与环形分配器以及连接键盘电路，不需要太多I/O口，故选用80C51单片机，12MHz振荡器，以下为80C51单片机简介：
MCS-51 NMOS single-chip 8-bit microcontroller with PCA,
数控回转工作台的设计
引言对数控回转工作台的设计主要是培养学生综合应用所学专业的基础理论、基本技能和专业知识的能力，培养学生建立正确的设计思想，掌握工程设计的一般程序、规范和方法。
而工科类学生更应侧重于从生产的第一线获得生产实际知识和技能，获得工程技术经用性岗位的基本训练，通过毕业设计，可树立正确的生产观点、经济观点和全局观点，实现由学生向工程技术人员的过渡。
使学生进一步巩固和加深对所学的知识，使之系统化、综合化。
培养学生独立工作、独立思考和综合运用所学知识的能力，提高解决本专业范围内的一般工程技术问题的能力，从而扩大、深化所学的专业知识和技能。
培养学生的设计计算、工程绘图、实验研究、数据处理、查阅文献、外文资料的阅读与翻译、计算机应用、文字表达等基本工作实践能力，使学生初步掌握科学研究的基本方法和思路。
使学生学会初步掌握解决工程技术问题的正确指导思想、方法手段，树立做事严谨、严肃认真、一丝不苟、实事求是、刻苦钻研、勇于探索、具有创新意识和团结协作的工作作风。
本次毕业设计主要是解决数控回转工作台的工作原理和机械机构的设计与计算部分，设计思路是先原理后结构，先整体后局部。
目前数控回转工作台已广泛应用于数控机床和加工中心上，它的总的发展趋势是：1．在规格上将向两头延伸，即开发小型和大型转台；2．在性能上将研制以钢为材料的蜗轮，大幅度提高工作台转速和转台的承载能力；3．在形式上继续研制两轴联动和多轴并联回转的数控转台。
数控转台的市场分析：随着我国制造业的发展，加工中心将会越来越多地被要求配备第四轴或第五轴，以扩大加工范围。
估计近几年要求配备数控转台的加工中心将会达到每年600台左右。
预计未来5年，虽然某些行业由于产能过剩、受到宏观调控的影响而继续保持着较低的行业景气度外，部分装备制造业将有望保持较高的增长率，特别是那些国家产业政策鼓励振兴和发展的装备子行业。
作为装备制造业的母机，普通加工机床将获得年均15％－20％左右的稳定增长。
回转工作台设计毕业设计
工作台设计摘要：本课题主要介绍了回转工作台的原理和机械结构的设计，这种回转工作台是一种可以实现圆周进给和分度运动的工作台，它主要由原动力、齿轮传动、蜗杆传动、工作台等部分组成，是一种很实用的加工工具。
它常被使用于卧式的镗床和加工中心上，可提高加工效率，完成更多的工艺。
设计夹具一般先对原始资料进行分析，明确设计的要求和意图，然后提出具体的定位、夹紧、对刀方案和夹具体的一般结构。
为保证设计的可靠性，还对夹具的夹紧力和精度进行了分析。
关键词：回转工作台；齿轮传动；蜗杆传动；夹具The Table Of Four Side Multiple Drill Designing Abstract：The principle and mechanical structural designing of the rotary table is introduced in this paper. This rotary table is a circle feed can move in rotary feed and graduate, which is made up of prime power, gear driving, worm gear driving and operating platform and other components, is a very useful tool for processing. It is used in the boring driller and horizontal machining centers, improve processing efficiency, the more complete the process, because of the higher efficiency and multifunction its always used in the driller and machining centers. Designs the tongs to carry on the analysis first generally to the firsthand information, is clear about the design the request and the intention, Then proposes the concrete localization, the clamp, to the knife plan and the fixture body's general structure. For guarantee design reliability, but also has carried on the analysis to fixture's clamping force and the precision.Key words：Rotary table；Gear drive；Worm drive；Jig目录绪论............................................................................................................................................. - 1 - 第一章回转工作台的原理与应用 ............................................................................................... - 1 -1.1 回转工作台..................................................................................................................... - 1 -1.2 设计准则......................................................................................................................... - 1 -1.3 主要技术参数 ................................................................................................................. - 3 -1.4 本章小结......................................................................................................................... - 3 - 第二章回转工作台的结构设计 ................................................................................................. - 4 -2.1 电机的选择..................................................................................................................... - 4 -2.2 电机运动参数的计算 ..................................................................................................... - 4 -2.3 传动方案的确定 ............................................................................................................. - 5 -2.3.1 传动方案传动应满足的要求 .............................................................................. - 5 -2.3.2 传动方案及其分析 .............................................................................................. - 5 -2.4 齿轮传动的设计 ............................................................................................................. - 6 -2.4.1 选择齿轮传动的类型 .......................................................................................... - 6 -2.4.2 选择材料 .............................................................................................................. - 6 -2.4.3 按齿面接触疲劳强度设计 .................................................................................. - 7 -2.4.4 确定齿轮的主要参数与主要尺寸 ...................................................................... - 7 -2.4.5 校核齿根弯曲疲劳强度 ...................................................................................... - 8 -2.4.6 确定齿轮传动精度 .............................................................................................. - 8 -2.4.7 齿轮结构设计 ...................................................................................................... - 8 -2.5 蜗轮及蜗杆的选用与校核 ............................................................................................. - 8 -2.5.1 选择蜗杆传动类型 .............................................................................................. - 9 -2.5.2 选择材料 .............................................................................................................. - 9 -2.5.3 按齿面接触疲劳强度设计 .................................................................................. - 9 -2.6 蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸 ........................................................................... - 10 -2.6 轴的校核与计算 ........................................................................................................... - 11 -2.7 弯矩组合图................................................................................................................... - 12 -2.8 根据最大危险截面处的扭矩确定最小轴径 ............................................................... - 12 -2.9 齿轮上键的选取与校核 ............................................................................................... - 12 -2.10 轴承的选用 ................................................................................................................. - 12 -2.10.1 轴承的类型...................................................................................................... - 13 -2.10.2 轴承的游隙及轴上零件的调配 ...................................................................... - 13 -2.10.3 滚动轴承的配合.............................................................................................. - 13 -2.10.4 滚动轴承的润滑.............................................................................................. - 13 -2.10.5 滚动轴承的密封装置 ...................................................................................... - 14 -2.11 本章小结..................................................................................................................... - 15 - 第三章夹具设计....................................................................................................................... - 16 -3.1 夹具的发展趋势 ........................................................................................................... - 16 -3.2 工件定位的基本原理 ................................................................................................... - 17 -3.3 应用定位原理几种情况 ............................................................................................... - 18 -3.4 常用定位元件及选用 ................................................................................................... - 18 -3.5 定位方案选择 ............................................................................................................... - 20 -3.6 误差分析....................................................................................................................... - 20 -3.7 夹紧方案....................................................................................................................... - 21 -3.8 夹紧装置的设计原则 ................................................................................................... - 21 -3.9 夹紧力三要素 ............................................................................................................... - 21 -3.10减小夹紧变形的措施 .................................................................................................. - 23 - 第四章总结.................................................................................................. 错误！未定义书签。
数控回转工作台的结构设计与应用
数控回转工作台的结构设计与应用数控回转工作台是一种常见的机械加工设备，主要用于机械加工中的旋转定位和夹持。
本文将介绍数控回转工作台的结构设计与应用。
一、数控回转工作台的结构设计数控回转工作台一般由底座、回转部分、工作台面、传动系统、控制系统等组成。
1.底座：承载整个数控回转工作台的重量，利于定位和固定。
2.回转部分：由电机、减速器、分度机构组成，控制工作台旋转，通过分度机构留下特定的度数供夹紧物品使用，给予机床电机驱动，实现回转的复合运动。
3.工作台面：与加工部件接触，完成工件的夹紧和定位。
它可以按照加工件形状和尺寸进行设计变形，并且可以选用进口铝板或者不锈钢板，保证夹紧工件的稳定性。
4.传动系统：接受数控机指令，控制工作台转动，保障加工品质。
5.控制系统：包括数控系统、机床系统、分度控制系统等，实现严格的加工控制。
二、数控回转工作台的应用数控回转工作台用于加工技术的广泛应用。
例如：1.钟表、汽车、航空航天等行业的零部件加工。
数控回转工作台可以根据加工要求对工件进行定位，夹紧和旋转，可以实现各种形状的零部件的高精度加工。
2.船用或铁路技术方面的大型件件零部件的加工。
数控回转工作台在大型件加工时可以利用其旋转定位的优势，保障加工的精度和质量。
3.军事加工等高精度加工领域。
数控回转工作台在高精度加工领域的需要越来越重要，可以实现严格的定位，夹紧，旋转等加工过程，这对于航空、航天等高端技术的发展起到了不可替代的作用。
总之，数控回转工作台作为机械加工领域的重要设备，在各个行业都有着广泛的应用，其采用的结构设计和控制技术可以提高加工质量和生产效率，推动机械加工技术的发展。
数控回转工作台结构设计
数控回转工作台结构设计汪俊国;方正德【摘要】分析了数控回转工作台的总体结构及传动系统构成,介绍了传动链的消间隙处理手段,采用双导程蜗杆结构及消隙齿轮减小了传动过程中的反向间隙,采用电磁制动器实现工作过程中的准确定位及有效制动性能.【期刊名称】《机械工程师》【年(卷),期】2012(000)010【总页数】3页(P155-157)【关键词】数控回转工作台;消隙齿轮;双导程蜗杆【作者】汪俊国;方正德【作者单位】铜陵有色安庆月山矿业公司,安徽安庆246131;铜陵有色安庆月山矿业公司,安徽安庆246131【正文语种】中文【中图分类】TH391 引言机床制造业是一个国家工业之基石，它为新技术、新产品的开发和现代工业生产提供了重要的手段，是不可或缺的战略性产业。
尤其是代表机床制造业最高水准的五轴联动数控机床，在某种意义上它已经成为衡量一个国家的工业发展水平的重要方面。
数控回转工作台作为五轴联动的基础，它能够实现回转轴与摆动轴的两坐标定位，完成圆周进给和分度定位的功能。
数控回转工作台通过与数控机床的X、Y、Z 三轴协同工作可以对工件上等分和不等分连续孔、槽以及复杂曲面。
本公司现有的矿山机械设备因其恶劣的工作环境和大功率的重载工况，使得其机械零部件大多结构大而笨重，因此在加工零件上大量不等分孔时在工位调整及分度划线上耗费了大量的时间。
该数控回转工作台的设计能极大提高等分及不等分孔的定位加工效率。
本文介绍了数控回转工作台的总体结构。
2 总体方案设计该数控回转工作台主要作为数控钻床的分度回转附件，结构较为紧凑。
在结构设计上采用方箱体式结构以增强回转工作台的刚度和强度，其主要结构包括交流伺服电机、蜗轮箱、消隙齿轮传动、回转主轴、工作花盘、支撑导轨、工作台基座，其结构示意图如图1。
图1 机械结构简图1，4，6，10.轴承 2.主轴推力轴承 3.箱座 5.蜗轮箱 7.蜗轮轴 8.蜗杆 9.蜗轮 11.交流伺服电机 12.联轴器 13.齿轮14.齿圈 15.花盘 16.主轴 17.导轨 18.失电制动器数控回转工作台实现分度转位功能时，先由机床数控系统输出n 个脉冲至伺服电机11，伺服电机通过轴向可移动式联轴器与蜗杆轴相连，蜗杆8 带动蜗轮9 实现一级减速，在蜗轮轴7 的上端安装了周向弹簧消隙齿轮13，消隙齿轮带动花盘齿圈14 传动，从而使工作台主轴16 带动工作盘面进行回转，在交流伺服电机将进给脉冲输出完毕前t 秒（该时间需要在实际调试过程中确定），数控系统向伺服电机发出减速指令以减小停止回转时的惯性冲击力，当转台回转至所需工位时，伺服电机执行制动命令，通过交流伺服电机的零转速制动力矩实现工作台的回转制动，在伺服电机执行制动命令的同时，失电制动器18 立即断电产生制动扭矩，辅助伺服电机实现主轴的快速制动，以保证工件准确停止在所需工位。
毕业设计数控回转工作台
毕业设计数控回转工作台数控回转工作台是一种常见的工业装备，广泛应用于机械加工领域。
本文将从数控回转工作台的原理、结构和控制系统等方面进行介绍，并对其在实际应用中的优势和存在的问题进行分析和讨论。
一、数控回转工作台的原理数控回转工作台是一种带有自动旋转功能的工作台，可以实现工件的自动旋转和定位。
其原理主要基于数控控制技术，通过编程控制工作台的旋转角度和速度，实现工件在三维空间中的精确定位和加工。
二、数控回转工作台的结构数控回转工作台主要由旋转轴、驱动装置、固定夹具等组成。
旋转轴是工作台的核心部件，通过电机驱动实现工作台的旋转。
驱动装置则负责控制旋转轴的转速和方向，以实现精确的工件定位和加工。
固定夹具则用于将工件固定在工作台上，确保工件的稳定性和精度。
三、数控回转工作台的控制系统数控回转工作台的控制系统由硬件和软件两部分组成。
硬件部分包括电机、控制器、编码器等；软件部分则主要包括编程和操作界面。
通过编程操作软件，可以设置工作台的旋转角度、速度和加工路径等参数，实现对工件的精确控制和加工。
四、数控回转工作台的优势1.提高加工效率：数控回转工作台可以实现工件的自动旋转和定位，减少了人工操作的时间和成本。
同时，通过编程操作，可以快速实现多种复杂形状的加工工艺，提高加工效率。
2.提高加工精度：数控回转工作台具有较高的精度和稳定性，可以实现精确的定位和加工。
通过精确控制旋转角度和速度，可以实现对工件的精细加工，提高加工的精度和质量。
3.适用于多种工件加工：数控回转工作台的夹具设计灵活多样，可以适应多种形状和尺寸的工件加工。
通过更换不同的夹具和编程设置，可以实现对不同工件的加工需求。
五、数控回转工作台存在的问题1.设备成本高：数控回转工作台的设备成本相对较高，对于一些中小型企业来说存在一定的经济压力。
2.维护和操作难度大：数控回转工作台的控制系统相对复杂，需要一定的技术人员进行操作和维护。
同时，对于编程等操作的要求较高，需要熟练掌握数控加工技术。
数控回转工作台设计含全套CAD图纸
第一章 绪论
1.1概述
数控铣床作为效率比较高的机械制造设备，现在应用的已经非常普遍了。在加工工件时，将工件装在回转台上，为了满足工件的加工需求，能给工件加工到更多的表面，除了一般机床都能进行的三轴直线运动之外，还必须用回转工作台来给工件做回转运动。数控系统控制着工作台，去做各种需求的圆周运动。必要时它可以和其他的坐标轴一起联动，这样来加工复杂一点的零件。同时在精度的保证下，理论上可以实现任意角度、任意分度的转动。数控回转工作台的结构最常见的是用电机作为动力源，再者是齿轮传动来减速，最后是蜗轮蜗杆连接工作台，起到带动转动的作用。设计中回转精度是主要的参考对象。
关键词：数控铣床 数控回转工作台 蜗杆传动
ract
The NC machine is playing an increasingly important role in mechanism manufacture. The reliability is the main signal to measure its performance with the tendency of high power, high speed, high fidelity and high stability. However, the NC rotating table, as an inevitable part of NC machine, has affected its overall performance directly because of its high fidelity. In order to improve the optional efficiency and expand the technology scope of NC machine, the feed movement must follow X, Y, and Z coordinate axes as well as being accomplished by NC rotating table to finish its circular feed movement, to reach a purpose that enable the indexing automatically to change the position of machining work pieces with related spindle, and finally make the surface machining conveniently. Besides, improving productivity and machining fidelity, eliminating artificial errors, can also be realized when the NC rotating table is in conjunction with the control of NC system. It is, available to rotating and multi-faced machining, floor parts and boxes parts, mainly applied in NC milling machines and boring machines. The topic in my essay is primarily designed for NC rotating table of milling machines with key parts designing and checking, using the auto CAD software to render assembly drawing and parts drawing.
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X-Y数控工作台设计学生：学号：专业：班级：指导教师：(600×600)方台面数控回转工作台设计一、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，要求学生综合的运用所学的理论知识，独立进行的设计训练，主要目的：1、通过设计，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思想知识，学习总体的方案拟定、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、培养学生独立分析问题和解决问题的能力，学习并树立“系统设计”的思想5、锻炼提高学生应用手册和标准、查阅文献资料及撰写科技论文的能力二、设计任务设计X-Y数控工作台，主要参数如下：设计一台数控回转工作台并开发其控制、驱动系统，工作台台面600×600mm，分辨率为δ=5分/step，承受最大载荷Tmax=1800Nm。
三、设计主要步骤1、确定设计总方案⑴、机械传动部件的选择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，需要满足初选0.005mm脉冲当量，因为定位精度±0.01mm，对于机械传动要有一定的精度损失，大约是1/3-1/2的定位精度，现取为1/2，滑动丝杠副无法做到，只有选用滚珠丝杆副才能达到要求，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。
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，轴向刚度高。
由于定位精度不高，故选择的调隙方式是垫片调隙式，这种调隙方式结构简单，刚性好，装卸方便。
由于工作台转速不高，故可以采用一般的安装方法，即一端固定，一端游动的轴承配置形式。
②、导轨副的选用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，它具有摩擦系数小，不易爬行，传动效率高，结构紧，安装预紧方便等优点。
③、伺服电机的选用选用步进电动机作为伺服电动机后，可选开环控制，也可选闭环控制。
任务书所给的精度对于步进电动机来说还是偏低，为了确保电动机在运动过程中不受切削负载和电网的影响而失步，决定采用开环控制，任务书初选的脉冲当量尚未达到0.001mm，定位精度也未达到微米级，空载最快移动速度也只有2300mm/min,故本设计不必采用高档次的伺服电机，因此可以选用混合式步进电机，以降低成本，提高性价比。
④、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，且应有消间隙机构，如果要选用减速装置，则应选用无间隙齿轮传动减速箱。
⑵、控制系统的设计①、设计的X-Y工作台准备用在数控铣床上，其控制系统应该具有轮廓控制，两坐标直线插补与圆弧插补的基本功能，所以控制系统设计成连续控制型。
②、对于步进电动机的开环控制系统，选用MCS-51系列的8位单片机AT89S52作为控制系统的CPU，能够满足任务书给定的相关指标。
③、要设计一台完整的控制系统，在选择CPU之后，还要扩展程序存储器，I/O接口电路，D/A转换电路，串行接口电路等。
④、选择合适的驱动电源，与步进电动机配套使用。
2、机械传动部件的计算和选择（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、滚珠丝杠副、直线滚动导轨副、导轨座等，估计重量约为3700N。
（2）、计算切削力根据设计任务，加工材料为碳素钢或有色金属及如下参数：设零件的加工方式为立式加工，采用硬质合金铣刀，工件材料为碳素钢。
由【5】中的表中，可知d=15mm 的硬质合金立铣刀最大的切削参数如下：每齿进给量fz=0.1mm 铣刀转速n=300r/min由【2】中P200,查得立铣时切削力计算公式为：0.850.750.73 1.00.10c e z p 118a fd a n Z F -=代如上式得： 1639330010251.02511810.00.173.075.085.0≈⨯⨯⨯⨯⨯⨯=-F C采用立铣刀进行圆柱铣削时，各铣削力之间的比值可由【2】中查得，各铣削力之间的比值范围如下：f F /c F =(1.0~1.2) 取1.1 fn F /c F =(0.2~0.3) 取0.25 e F /c F =（0.35~0.4） 取0.38考虑逆铣时的情况，因为逆铣的情况的受力最大的情况，为了安全考虑这种最危险的工况。
由此可估算三个方向的铣削力分别为： N F F C f 18031.1≈= N F F e 62338.0C ≈=N F F C fn 41025.0≈=考虑立铣，则工作台受到垂直方向的铣削力z F ，受到水平方向的铣削力分别为f F 和fn F 今将水平方向较大的铣削力分配给工作台的纵向，则纵向铣削力x F ，径向铣削力为y F 。
Fx=Ff=1803N Fy=Ffn=410NFz=Fe=623N（3）、滚珠丝杠传动设计计算及校验①、最大工作载荷的计算已知移动部件总重量G=3700N ，按滚动导轨计算，由【3】中，取颠覆力影响系数K=1.1，滚动导轨上的摩擦系数查【1】中P194可知u=0.0025—0.005,现取u=0.005，求得滚珠丝杠副的最大工作载荷：x F F (F F )eq y Z k u G =+++=1.1×1803+0.005×(410+623+3700)=2007N②、最大计算动载荷的确定 设工作1、2、XXXXXXXXXX......此处删除无数+N 个字，完整设计请加扣扣:二二壹五八玖一壹五一台在承受最大铣削力时的最快进给速度v=950mm/min ，初选丝杠导程P=5mm,则此时丝杠转速eq n =v/P=190r/min 。
预计滚珠丝杠的工作五年,每天工作八小时，由此得使用寿命为T=5×360 ×8=14400h ，根据【1】中P110，公式5—4得：'66010eq n T T =其中 T ——使用寿命 14400 h N ——循环次数eq n ——滚珠丝杠的当量转速 190r/min求得：6'101440019060⨯⨯=T ≈164 （610r ） 查【1】中P110，表5-1、5-2得，受中等冲击载荷取值范围 1.2~1.5d f =，现取 1.3d f =，滚道硬度为60HRC 时，硬度影响系数取值 1.0h f =，由【1】中， 3c d h eq C f F =代入数据得：20070.13.11643⨯⨯⨯=Cc ≈14281N②、规格型号的初选根据计算出的最大动载荷和初选的丝杠导程，查网上生产该型号的生产厂家的资料，选择济宁博特精密丝杠制造有限公司生产的GDM 系列2005-3型滚珠丝杠副，为内循环固定反向器双螺母垫片预紧式滚珠丝杠副，其公称直径为20mm ，导程为5mm ，循环滚珠为3圈×2系列，精度等级取5级。
滚珠丝杠螺母副几何参数 （单位mm ）3.1750.52=表一④、传动效率的计算将公称直径d 0=20mm,导程P=5mm,代入λ=arctan[P/(πd 0)]，得丝杠螺旋升角λ=4°33′。
将摩擦角ψ=10′，代入η=tan λ/tan(λ+ψ),得传动效率η=96.4%。
⑤、刚度的验算X-Y 工作台上下两层滚珠丝杠副的支承均采用“一端固定，一端游动”的轴承配置形式。
由【1】中P109，可知这种安装适用于较高精度、中等载荷的丝杠，一端采用深沟球轴承，一端采用一对背对背角接触球轴承,这样能承受集中力偶。
丝杠螺母的刚度的验算可以用接触量来校核。
a 、滚珠丝杠滚道间的接触变δ，查【3】中相关公式，根据公式0/W Z d d π=，求得单圈滚珠数Z=20；该型号丝杠为双螺母，滚珠的圈数⨯列数为3⨯2，代入公式Z ∑=Z ⨯圈数⨯列数，得滚珠总数量Z ∑=120。
丝杠预紧时，取轴向预紧力eq Fy F =/3=669N 。
查【3】中相关公式，得， 滚珠与螺纹滚道间接触变形 310.0013/Pa δ=310.0013/Pa δ=33120669175.3/149513.00⨯⨯⨯=0.0014。
因为丝杠有预紧力，且为轴向负载的1/3，所以实际变形量可以减少一半，取1δ=0.0007mm 。
b 、丝杠在工作载荷max F 作用下的抗拉压变形2δ丝杠采用的是一端采用深沟球轴承，一端采用一对背对背角接触球轴承的配置形式，轴承的中心距a=560mm,钢的弹性模量E=2.1⨯105MPa,由表一中可知，滚珠直径w d =3.175mm,丝杠底径2d =16.2mm ，则丝杠的截面积S=22d /4π=206.122mm ,由【7】中，式3-35 2F /eq a ES δ=其中， 最大工作载荷F eq =2007N中心距a=560mm 弹性模量E=2.1⨯105MPa截面积S=22d /4π=206.122mm代入以上数据，得 2δ=0.026mmc 、则um .72626.00007.0021=+=+=δδδ总，丝杠的有效行程为500mm ，由【3】中知，5级精度滚珠丝杠有效行程在400~500mm 时，行程偏差允许达到30um ，可见丝杠刚度足够。
⑥、稳定性的验算根据【3】 22EIL Kk a f P =π。
取支承系数k f =2；由丝杠底径d 2=16.2mm 求得截面惯性矩42/64I d π=≈3380.884mm ；压杆稳定安全系数K 取3（丝杠卧式水平安装）； 滚动螺母至轴向固定处的距离L=a 取最大值560mm 。
代入公式，得P a =14481kg,f=14481N 大于c C =14281N ，故不会失稳，满足使用要求。
⑦、临界转速的验算对于丝杠有可能发生共振，需验算其临界转速，不会发生共振的最高转速为临界转速c n ，由【1】中P111式5-10得：222c 2fd n 9910Lc=其中 20w d d 1.2D =-=20-1.2×3.175=16.2mmc L 为临界转速计算长度c 2L 16.2d ==2f 为丝杠支承方式系数2f =3.927（一端固定，一端游动）代入数据得：min /9434r n c =临界转速远大于丝杠所需转速，故不会发生共振。
⑧、滚珠丝杠的选型及安装连接尺寸的确定由以上验算可知，选用GDM2005型的丝杠，完全符合满足所需要求，故确定选用该型号，由表一可知丝杠所需的安装连接尺寸（4）、步进电机的选用步进电动机的计算和选型a 、步进电动机转轴上的总转动惯量的计算。