XKA5032AC数控立式升降台铣床自动换刀装置刀库式设计
课题：XKA5032A/C数控立式升降台铣床自动换刀装置（刀库式）设计
子课题: 同课题学生姓名:
目录
设计总说明I
INTRODUCTION ........................................................................................................ II 1绪论1
1.1数控机床知识 (1)
1.2数控铣床的分类 (1)
1.2.1数控立式铣床 (1)
1.2.2卧式数控铣床 (2)
1.2.3立、卧式两用数控铣床 (2)
1.3数控铣床的结构特征 (2)
1.3.1数控铣床的主轴特征 (2)
1.3.2控制机床运动的坐标特征 (2)
1.4数控铣床的主要功能及加工对象 (3)
1.4.1数控铣床的功能 (3)
1.4.2自动换刀装置（ATC）及其形式 (3)
1.4.3自动换刀装置应当满足的基本要求 (4)
2总体方案的确定 (5)
2.1XKA5032A/C数控立式升降台铣床及其主要参数 (5)
2.1.1其主要结构特点 (5)
2.1.2其主要规格及技术参数 (6)
2.2初定其自动换刀装置的设计参数 (7)
2.3确定其自动换刀装置的形式 (7)
3刀库的设计 (9)
3.1确定刀库容量 (9)
3.2确定刀库形式 (9)
3.3刀库结构设计 (9)
3.4初估刀库驱动转矩及选定电机 (11)
3.4.1初选电动机与降速传动装置 (11)
3.4.2初估刀库驱动转矩 (11)
3.5刀库转位机构的普通圆柱蜗杆传动的设计 (12)
3.6刀库驱动转矩的校核 (16)
3.7花键联接的强度计算 (16)
3.8夹紧机构插销剪切强度的校核 (16)
3.9确定刀具的选择方式 (17)
3.10刀库的定位与刀具的松夹 (18)
4刀具交换装置的设计 (19)
4.1确定换刀机械手形式 (19)
4.2换刀机械手的工作原理 (20)
4.3机械手的自动换刀过程的动作顺序 (21)
4.4机械手回转轴4上的齿轮齿条设计 (22)
4.5自动换刀装置的相关技术要求 (22)
4.5.1主轴准停装置 (22)
4.5.2换刀机械手的安装与调试 (23)
4.6自动换刀程序的编制 (23)
5自动换刀装置的控制原理 (25)
5.1自动换刀装置的液压系统原理图 (25)
5.2自动换刀装置换刀动作的顺序控制过程 (25)
6典型零件的设计 (27)
6.1联轴器 (27)
6.1.1联轴器的选用 (27)
6.1.2联轴器的校核 (27)
6.2选择离合器的类型 (27)
6.3蜗杆蜗轮传动设计的一些相关技术要求 (28)
6.4托架的设计 (28)
鸣谢29
参考文献31
设计总说明
本论文介绍的是XKA5032A/C数控立式升降台铣床自动换刀装置（刀库式）的设计.刀库式的自动换刀装置是由刀库和刀具交换装置（换刀机械手）组成。它是多工序数控机床上应用最广泛的换刀装置，其整过换刀过程比较复杂。首先把加工过程中需要使用的全部刀具安装在标准的刀柄上，在机床外进行尺寸预调后，按一定的方式装入刀库。换刀时，先在刀库中进行选刀，由机械手从刀库和主轴上取出刀具，然后交换位置，把新刀插入主轴，旧刀放回刀库。存放刀具的刀库具有较大的容量，其容量为六把刀具,采用盘形结构,安装在机床的左侧立柱上。因为XKA5032A/C数控立式升降台铣床外形及其他性能参数等均与THK6363型自动换刀数控镗铣床相似，所以本机床的自动换刀装置的设计将仿效THK6363型自动换刀数控镗铣床换刀装置，设计成采用轴向放置的鼓盘式刀库形式和回转式双臂机械手组成。
刀具按预定工序的先后顺序插入刀库的刀座中，使用时按顺序转到取刀位置。用过的刀具放回原来的刀座内，也可以按加工顺序放入下一个刀座内。该法不需要刀具识别装置，驱动控制也比较简单，工作可靠。但刀库中每一把刀具在不同工序中不能重复使用，为了满足加工需要只有增加刀具的数量和刀库的容量，这就降低了刀具和刀库的利用率。此外，装刀时必须十分谨慎，如果刀具不按顺序装在刀库中，将会产生严重的后果。顺序选刀是在加工之前，将加工零件所需刀具按照工艺要求依次插入刀库的刀套中，顺序不能有差错。加工时按顺序调刀。适合加工批量较大、工件品种数量较少的中、小型自动换刀装置。可知数控铣床用4把刀就可完成大多数的铣削加工。所以这个容量为6把刀的刀库，几乎不存在加工过程中需要重复利用刀具的情况，所以刀具的选择方式确定为顺序选择刀具。
两手互相垂直的回转式单臂双手机械手的优点是换刀动作可靠，换好时间短，缺点是刀柄精度要求高，结构复杂，联机调整的相关精度要求高，机械手离加工区较近。一般来说，这种机械手用于刀库刀座轴线与机床主轴轴线垂直，刀库为径向存取刀具形式的自动换刀装置，因此，在XKA5032A/C数控立式升降铣床的自动换刀装置中可采用这种机械手形式。
关键词：数控铣床；自动换刀装置；刀库；换刀机械手
数控铣床XY工作台 毕业设计.doc
毕业设计
茂名职业技术学院 2011年12月21日 数控铣床X-Y工作台设计 【摘要】 本设计是在数控机床工作原理之上设计一台简单的、经济型的x-y 数控铣床工作台。X-Y数控工作台的机电系统设计是一个开环控制系统,其结构简单，实现方便而且能够保证一定的精度。降低成本,是微机控制技术的最简单的应用。它充分的利用了微机的软件与硬件功能以实现对机床的控制,使机床的加工范围扩大,精度和可靠性进一步得到提高。设计任务是完全围绕数控机床工作原理而展开的，本设计充分体现了数控机床机械设备部分与电气设备部分的紧密结合。X-Y数控工作台设计包括总体方案的设计、步进电机的选用、传动装置的设计、电气控制部分的设计和相关软件的设计。本设计的经济型数控工作台精度并不高，采用开环系统；机械传动部分采用步进电机直接连接滚珠丝杠，从而驱动工作台进给。步进电机是一个将脉冲信号转移成角位移的机电式数模转换器装置。其工作原理是：每给一个脉冲便在定子电路中产生一定的空间旋转磁场；由于步进电机通的是三相交流电，所以输入的脉冲数目及时间间隔不同，转子的旋转快慢及旋转时间的长短也是不同的。由于旋转磁场对放入其中的通电导体即转子切割磁力线时具有力的作用，从实现了旋转磁场的转动迫使转子作相应的转动，所以转子才可以实现转子带动丝杠作相应的运动。 关键词：X-Y数控工作台；设计任务；机械传动部件；控制系统
CNC XY table design Abstract The design is in the NC machine tool works on top of design a simple, economical CNC xy table. XY table CNC electromech anical system design is an open-loop control system, its structure is simple, convenient and can guarantee to achieve a certain degree of accuracy. Reduce costs, is a computer-controlled technology, the simplest applications. It is full advantage of the crisis in software and hardware capabilities in order to achieve the control of machine tools; to expand the scope of processing machines, precision and reliability, and further enhanced. Design task is completely around the NC machine tool works and carried out,this design fully reflects the CNC machine tools and electrical equipment, machinery and equipment part of the close combination of parts. CNC XY table design includes the overall program design, selection of stepper motors, gear design, electrical control part of the design and related software design. The design of the economy is not high-precision CNC table, using open-loop system; mechanical transmission part is directly connected to ball screw stepping motor, which drives table feed . Stepper motor is a pulse signal will be transferred into the angular displacement of the electromechanical DAC device. Its working principle is: each to a pulse will be generated in the stator circuit in a certain space rotating magnetic field; due to pass the three-phase stepper motors AC Therefore, the number of input pulses and the time interval is different from the rotation of the rotor rotation speed and the length of time are different. As the rotating magnetic field into which the power of both the rotor conductor cutting magnetic field lines when the role of a force, from the realization of the rotating magnetic field corresponding rotational force of rotor rotation, so the rotor can be achieved only lead screw rotor
数控铣床操作步骤
数控铣床操作步骤 Document number：WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT
数控铣床操作步骤 1．开电源：机床左侧面的红色旋钮，初始化到系统界面右上角显示700016并且已完全进入界面时，按下K1键启动伺服。 2．回零：分别使X/Y/Z轴初始化回零。（按下RefPoint在回零方式下，分别按住三个轴的＋方向键（不要松手），一直到显示屏上显示出类似宝马标志的图标时，三个轴分别都处于0位置才松开按键。） 特别注意：回零以后，就将工作方式改为手动方式即按下JOG键，否则不小心在回零方式下又按了三根轴的方向键就会使回零失效。 3．传输程序：在操作界面的主菜单（）下，选择通讯，然后按输入启动将程序从计算机传输到数控系统。 计算机端从开始－程序里启动WINPCIN软件。如右图所示，选择TEXTFORMAT。 按下SendData按钮选择要发送的文件发送即可。在主菜单（）中按下程序按钮，然后用上下箭头选择发送过来的程序，再按下选择按钮，屏幕的右上方会显示文件名，然后再按打开按钮。 X轴、Y 轴、Z轴伺 服电机； 主轴电机 操作面板 空气开关、接触器、PLC、 熔断器、驱动电器等 串行
4．程序仿真：在菜单上用向右的箭头来翻找，按下仿真功能键，在AUTO方式下，按下CycleStar键（屏幕右下方）执行自动仿真。如果仿真出错，回主菜单，在诊断功能里检查错误，然后修改后再上传再仿真，直到无误为止。 5．刀补：在主菜单（）中按下参数按钮，选择刀具补偿对刀，设定刀具半径为3mm，对刀后确认。回上一级菜单，选择零点偏移，按下测量键，确定1号刀具，然后进行零点偏移值的设定。具体操作是：将刀具在JOG方式下移动，让主轴正转起来，刀具在小进给速率下移动到工件表面原点位置（与画图的原点一致）。然后在G54坐标系下通过按轴＋键对每一个轴的偏移量进行计算，最后确认零点偏移的值。 6．加工：在主菜单（）下按加工，在自动方式下按执行键CycleStar。加工完毕，将工件取下打扫卫生，老师确认后方可离开。
数控机床常用对刀方法与机内对刀仪
数控机床常用对刀方法与机内对刀仪 基本的坐标关系一般来讲，通常使用的有两个坐标系：一个是机床坐标系，另外一个是工件坐标系。机床坐标系是机床固有的坐标系，机床坐标系的原点称为机床原点或机床零点。 为了计算和编程方便，我们需要在机床坐标系中建立工件坐标系。将工件上的某一点作为坐标系原点（也称为程序原点）建立坐标系，这个坐标系就是工件坐标系。日常工作中，我们要尽量使编程基准与设计、装配基准重合。 通常情况下，一台机床的机床坐标系是固定的，而工件坐标系可以根据加工工艺的实际需求分别建立若干个，例如由G54、G55等来选择不同的工件坐标系。 对刀的目的进行数控加工时，数控程序所走的路径均是主轴上刀具的刀尖的运动轨迹。刀具刀位点的运动轨迹自始至终需要在机床坐标系下进行精确控制，这是因为机床坐标系是机床唯一的基准。编程人员在进行程序编制时不可能知道各种规格刀具的具体尺寸，为了简化编程，这就需要在进行程序编制时采用统一的基准，然后在使用刀具进行加工时，将刀具准确的长度和半径尺寸相对于该基准进行相应的偏置，从而得到刀具刀尖的准确位置。所以对刀的目的就是确定刀具长度和半径值，从而在加工时确定刀尖在工件坐标系中的准确位置。 常用对刀方法机外对刀 刀具预调仪是一种可预先调整和测量刀尖长度、直径的测量仪器，该仪器若和数控机床组成DNC网络后，还可以将刀具长度、直径数据远程输入加工中心NC中的刀具参数中。此种方法的优点是预先将刀具在机床外校对好，装上机床即可以使用，大大节省辅助时间。但是主要缺点是测量结果为静态值，实际加工过程中不能实时地对刀具磨损或破损状态进行更新，并且不能实时对由机床热变形引起的刀具伸缩进行测量。 试切法对刀 试切法对刀就是在工件正式加工前，先由操作者以手动模式操作机床，对工件进行一个微小量的切削，操作者以眼观、耳听为判断依据，确定当前刀尖的位置，然后进行正式加工。该方法的优点是不需要额外投资添置工具设备，经济实惠。主要缺点是效率低，对操作者技术水平要求高，并且容易产生人为误差。在实际生产中，试切法还有许多衍生方法，如量块法、涂色法等。
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
数控铣床常用的对刀方法
襄樊职业技术学院（毕业）论文数控铣床常用的对刀方法 专业班级：数控技术0801 学生：曹为一 学号：082060212 指导教师：雷俊峰 教学单位：汽车工程学院 毕业届： 2011届 2011年6月1日 襄樊职业技术学院汽车工程学院
毕业设计（论文）课题任务书 汽车工程学院系（院）数控技术专业 0801 班学生曹为一 一、毕业设计(论文)课题数控铣床常用的对刀方法 二、毕业设计(论文)工作自 2010年12 月 1日起至 2011 年 6 月1 日止 三、毕业设计(论文)进行地点＿襄樊职业技术学院＿＿ 四、毕业设计(论文)的内容要求 （1）文字要求：文字通顺，语言流畅，无错别字。 （2）份量要求：理工类不少于3500字 （3）图纸要求（工程设计型）：图面整洁，布局合理，线条粗细均匀，圆弧连接光滑，寸标注规范，文字注释必须用工程字书写。提倡学生用计算机绘图。 （4）曲线图表要求（工程设计型）：所有曲线、图表、线路图、流程图、程序框图、示意图等不准徒手画，必须按国家规定标准或工程要求采用计算机绘制。 （5）编排格式要求：论文外形尺寸以A4纸为准。论文文字排版的字号、字距、行距的大小，以版面清晰、容易辨识和阅读为原则，一般可参考下面要求进行排版：题目和标题用黑体，字号分别用3号和4号；文章段落内容用小4号宋体字，每页32行，每行33字；各级标题序号一律用阿拉伯数字标明；正文中标题一律左顶格。 （6）打印份数要求：一律打印2份，1份交指导教师（含电子稿），1份准备答辩用 五、教师指定的主要参考文献（期刊、书籍、网页） 1.张超英/罗学科著.《数控机床加工工艺、编程及操作实训》.高等教育出版社 2.苏朱勇著.《数控机床操作与编程》.华中师范大学出版社 3.高虹静著.《机械制造基础》.华中师范大学出版社 指导教师雷俊峰 学生曹为一
加工中心对刀原理及方法
加工中心对刀原理及方 法 -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1
一线员工职业技能等级鉴定 申报论文 （高级技师） 题目：数控加工中心刀具对刀原理方法及其应用! 单位： 姓名： 申报工种： 2016年4月18日
摘要 数控加工操作中的对刀好坏不仅直接影响到加工零件的精度，还会影响数控机床的操作。对刀的过程牵涉到一系列的步骤，在实际操作中往往会出现一些具体的问题，因此通过对数控加工中心对刀的基本原理、对刀的方法并结合具体的数控加工中心的操作特点对对刀方法进行了阐述。 关键词：数控加工中心；对刀原理；对刀方法
目录 摘要 ........................................................................................................... 错误!未定义书签。绪论 (4) 一、对刀基本原理 (5) 二、对刀基本方法及运用 (5) 、用对刀探头对刀 (6) 用机外对刀仪对刀 (6) 用对刀器对刀 (7) 用试切法对刀 (8) 结论 (11) 参考文献 (12)
绪论 数控加工操作中的对刀好坏不仅直接影响到加工零件的精度，还会影响数控机床的操作。当工件坐标系确定之后，还要确定刀位点在工件坐标系中的位置。也就是确定工件坐标系与机床坐标系之间的关系，要让刀具在数控程序的控制下使加工对象相对于定位基准有正确的尺寸关系。由于数控机床所用的刀具各种各样，刀具寸也极不统一。在编制加工中心数控程序时，一般不考虑刀具规格及安装位置，加工前由操作者通过对刀将测出的刀具在主轴上的伸出长度及其直径等补偿参数输入数控系统，进行刀具补偿，通常把这一过程称为对刀。对刀的过程牵涉到一系列的步骤，如对刀基本原理、对刀方法的选择和对刀参数的设置等等。在实际操作中往往会出现一些具体的问题，因此通过数控加工中心对刀的基本原理、对刀的方法并结合具体的数控加工中心的操作特点对对刀方法进行了阐述。
数控铣床对刀的步骤与方法
数控铣床对刀的步骤与方法 1、首先对z轴对刀：将主轴上刀上相应的刀具——手动方式下启动主轴——用JOG方式和 V AR方式让刀具正好停在工作的上表面上——记下此进机床坐标系下Z轴的坐标值。 2、再对Y轴进行对刀：将刀具向X轴向的工件外边缘上靠——用JOG方式和V AR方式让 刀具正好停在X方向的工件外边缘上——记下此时的坐标值——将坐标值加上刀具的半径值。 3、再对X轴进行对刀：将刀具向Y轴向的工件外边缘上靠——用JOG方式和V AR方式让 刀具正好停在Y方向的工件外边缘上——记下此时的坐标值——将坐标值加上刀具的半径值。 4、将上述XYZ的坐标输到参数的零点偏置的G54下。 5、验证对刀是否正确：选用MDA工作方式——输入程序段“G54 G0 X0 Z0”——看是否刀具停在 编程坐标称的原点位置。 主程序XING.MPF N01 G54 建立工件坐标系 N02 G0G94G90F200S300M3T4D1 确定工艺参数 N03 X60Y40Z5 设定钻削循环参数 N04 R101=5R102=2R103=9R104=-17.5R105=2 调用钻削循环 N05 LCYC82 N06 M6T01 换刀 N07 R116=60R117=40R118=60R119=40 N08 R120=8 R121=4 R122=120 R123=300 N09 R124=0.75 R125=0.5 R126=2 R127=1 N10 LCYC75 调用加工循环 N11 M2 程序结束 G54G90G94 M03S1200 M6T1 G0Z100 X0 Y0 G0Z10 R101=10.000 R102=5.000 R103=0.000 R104=-17.500 R116=0.000 R117=0.000 R118=100.000 R119=80.000 R120=8.000 R121=1.000 R122=100.000 R123=1000.000 R124=0.100 R125=0.100 R126=2.000 R127=1.000 LCYC75 G0Z100 M30
XY工作台设计示例1分解
机械部分改装设计计算示例1 1、初步确定工作台的尺寸及其重量 根据设计要求，所取的能够加工的最大面积为2190210mm ?，最大工件的重量为150kg 。因此我初定工作台的320230230mm ??。工作台的材料为45号钢，其密度为337.810/kg m ?。（取kg N g /10=）因此： 1.1、工作台（X 向托板） 重量=体积×密度 93123023020107.8101090G N -=??????≈ 1.2、取Y 向托板=X 向托板 N G 902= 1.3、上导轨座（连电机）重量 初步取导轨座的长mm 400，宽为mm 200，高为mm 30。因此 93340020030107.81010190G N -=??????≈ 所以根据上面所求，得XY 工作台运动部分的总重量 为： N G G G G 370190290321=+?=++=动 根据要求所知，其最大加工工件为150kg ，因此： 150103701870G N =?+=总 2、传动系统设计 2.1、脉冲当量是一个进给指令时工作台的位移量，应该小于等于工作台的位置精度的1/2，由于定位精度在mm 02.0±内，因此： 1 0.020.012 mm δ=?=， 2.2、取联轴器传动，因此它的传动比为1=i ,取丝杠的导程为4P mm =。
取步距角β为0.9度，所以 脉冲当量0.01360 Pi mm β δ== 3、滚珠丝杠的设计计算及选择 3.1求丝杠的静载荷c F 已知其计算公式c d H M F f f F = 《数控机床系统设计》110P 公式5-2 式中的, H f -硬度系数，取1.0 《数控机床系统设计》110P 表5-2 d f -载荷系数，取1.5 《数控机床系统设计》110P 表5-2 M F ：丝杠工作时的轴向阻力 根据： 0.0031870 5.6M Z F F N μ==?= 其中μ为0.003-0.004 因此： 1.51 5.68.4c F N =??= 3.2、确定动载荷及其使用寿命 根据丝杠动载荷公式：H d eq C f F = 式中：C ：额定动载荷 d f ：动载荷系数，轻微冲击取1 H f ：硬度系数，HRC 58≥取1 eq F ：当量动载荷，N 'L ：寿命 根据：使用寿命使用寿命6300814400L h =??= 所以'6660/106050014400/10432L nT h ==??= 式中的n 丝杠的最高转速，因题目中所给其工作台快进的速度为 2/min m ，因此其计算为： max 1000/10002/4500/min n V P r ==?=
FANUC数控铣床对刀操作步骤
FANUC数控铣床对刀操作 步骤 数控铣床法兰克系统试切对刀详细步骤 通常，建立工件的零点偏置，使工件在加工时有一明确的参考点。建立工件的零点偏置的过程，我们通常称之为“对刀”。在大多数精度要求不高、条件不十分优越的情况下，一般采用试切法进行对刀，其详细步骤如下： 1．先将机床各轴回零 （1）方法一 可以按“机床回零件”键，选择“Z轴”“+”进给倍率打开机床Z轴移动回机械原点；选择“X轴”“+”进给倍率打开机床X轴移动回机械原点；选择“Y轴”“+” 进给倍率打开 机床Y轴移动回机械原点； （2）方法二“程序”“MDI” 输入“G91 G28 X0Y0Z0；” “循环启动” 进给倍率打开 机床X、Y、Z轴均移动回机械原点； 2．X 、 Y、Z 向试切对刀（1）X轴方向对刀 ①将工件、刀具分别装在机床工作台和刀具主轴上。 ②转动主轴，快速移动工作台和主轴，让刀具靠近工件的左侧； ③改用手轮操作模式，让刀具慢慢接触到工件左侧，直到发现有少许切屑为止，然后进行以下操作： 选择“”翻到“相对坐标” 输入“X”选择“起源”此 时相对坐标中的X值会变成“X0”。 ④抬起刀具至工件上表面之上，快速移动，让刀具靠近工件右侧；⑤改用手轮操作模式，让测头慢慢接触到工件左侧，直到发现有少许切屑为止，记下此时机械坐标系中的 X 坐标值，如 120.300 ，然后进行以下操作： 选择“”翻到“相对坐标” 输入“X60.15”选择“预定” 此时相对坐标中的X值会变成“X60.15”。 （2）Y轴方向对刀操作与X轴同。 假设按上面同样的操作步骤后得出“Y55.63”。（3）Z轴方向对刀 ①转动刀具，快速移动到工件上表面附近； ②改用手轮操作模式，让刀具慢慢接触到工件上表面，直到发现有少许切屑为止，然后进行以下操作： 选择“”翻到“相对坐标” 输入“Z”选择“起源”此 时相对坐标中的Z值会变成“Z0”。 此时此刻，相对坐标值不再作改动。将刀具移到某一安全位置，假设移到相对坐标值显示为“X0、Y10.5、Z105.2”的位置处。（4）设偏置补偿
XY工作台设计说明书
目录 一、总体 (2) 二、机械结构设计 (3) 1、脉冲当量和传动比的确定 (3) 2、机械部件(工作台)总体尺寸 (3) 3、工作载荷分析及计算 (4) 4、滚珠丝杠螺母副的选型和校核 (5) 5、导轨的选型和计算 (10) 6、联轴器的选择及计算 (11) 7、传动系统等效转动惯量计算 (12) 8、步进电机的选用 (13) 三、控制系统设计 (18) 1、控制系统硬件的基本组成 (18) 2、接口程序初始化及步进电机控制程序 (19) 3、直线圆弧插补程序设计 (22) 四、设计总结 (30) 参考文献 (31)
一、 总体 1、总体参数 设计一个数控XY 工作台及其控制系统。该工作台可安装在铣床上，用于铣削加工。已知的设计参数如下： 2、开、半闭、闭环选择 开环伺服系统——步进电机驱动——没有检测装置 半闭环伺服系统——交流或直流伺服电机驱动——脉冲编码器——速度反馈 闭环伺服系统——交流或直流伺服电机驱动——位置检测装置——位置反馈 本设计采用开环步进电机驱动。 3、传动初步设计 电动机——联轴器——滚珠丝杠——工作台 4、系统组成框图 大致确定为：控制、接口、驱动、传动再到执行。 即为XY →→→→控制器接口电路驱动装置传动机构工作台 5、机械传动系统简图 X 轴与Y 轴的传动系统简图都如图所示
二、机械结构设计 1、脉冲当量和传动比的确定 1.1、脉冲当量的确定 根据机床或工作台进给系统所需要的定位精度来选定脉冲当量。考虑到机械传动系统的误差存在，脉冲当量值必须小于定位精度值。本次设计给定脉冲当量 为0.01mm 。 1.2、传动比的确定 传动比计算公式：P b L i δθ3600 = （参考文献【1】式2－1） 其中：b θ为步进电机的步距角，0L 为滚珠丝杠导程，P δ为系统脉冲当量。根据传动设计，采用联轴器，初选电机步距角?=9.0b θ，丝杠导程mm L 40=， mm P 01.0=δ。 则其传动比101 .03604 9.03600=??== P b L i δθ 2、机械部件(工作台)总体尺寸 由于工作台的加工范围为X ＝250mm ，Y ＝200mm 。工作台尺寸一般为工作台加工范围的1.1倍。所以：X ＝250×1.1＝275mm, Y ＝200×1.1＝220mm ，其厚度初定为30mm 。 选择工作台的型槽为T 型槽，查电子版《袖珍机械设计师手册》中的T 型槽和相应螺栓(摘自GB/T158-1996) 表3-25T 型槽和相应螺栓尺寸，可得所选T 型槽的参数： A ＝10mm B ＝18mm C ＝8mm H ＝21mm 间距取50mm p δ
FANUC数控铣床对刀操作步骤
FANUC数控洗床对刀操作 步骤 数控铳床法兰克系统试切对刀详细步骤 通常，建立工件的零点偏置，使工件在加工时有一明确的参考点。建立工件的零点偏置的过 程，我们通常称之为“对刀”。在大多数精度要求不高、条件不十分优越的情况下，一般采用试切法 进行对刀，其详细步骤如下： 1. 先将机床各轴回零 （1）方法一 可以按“机床回零件”键，选择“ Z轴” "+”进给倍率打开机床Z轴移动回机械原点；选 择“X轴” "+”进给倍率打开机床X轴移动回机械原点；选择“Y轴” "+” 进给倍率打开 机床Y轴移动回机械原点； （2）方法二“程序” “MDI” 输入“ G91 G28 X0Y0ZQ ” "循环启动” 进给倍率打开机床X、Y、Z轴均移动回机械原点； 2. X、Y、Z向试切对刀（1） X轴方向对刀 ①将工件、刀具分别装在机床工作台和刀具主轴上。 ②转动主轴，快速移动工作台和主轴，让刀具靠近工件的左侧； ③改用手轮操作模式，让刀具慢慢接触到工件左侧，直到发现有少许切屑为止，然后进行以下操 作： 选择翻到“相对坐标” 输入“ X”选择“起源”此时相对坐标中的X值会变成“ X0”。 ④抬起刀具至工件上表面之上，快速移动，让刀具靠近工件右侧；⑤改用手轮操作模式， 让测头慢慢接触到工件左侧，直到发现有少许切屑为止，记下此时机械坐标系中的X坐标值，如120.300 ,然后进行以下操作： 选择翻到“相对坐标” 输入“ X60.15”选择“预定” 此时相对坐标中的X值会变成“ X60.15”。（2） Y轴方向对刀操作与X轴同。假设按上面同样的操作步骤后得出“Y55.63”。（3） Z轴方向对刀 ①转动刀具，快速移动到工件上表面附近； ②改用手轮操作模式，让刀具慢慢接触到工件上表面，直到发现有少许切屑为止，然后进行 以下操作： 选择翻到“相对坐标” 输入“ Z'选择"起源”此 时相对坐标中的Z值会变成“ Z0”。此时此刻，相对坐标值不再作改动。将刀具移到某一安全位置， 假设移到相对坐标值显示为 “X0、Y10.5、Z105.2”的位置处。（4）设偏置补偿 选择 "坐标系"光标移动到G54的位置上，输入相对坐标当前 值进行测量，具体操作如下： 输入“ X0” “测量”输入“ Y10.5” “测量”输入“ Z105.2” “测量” 此时刀具偏置的补偿已经建立，等待操作者的调用后即生效。（5）调用坐标补偿 “MDI'
X-Y数控工作台设计说明书
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 ＝【200+（班级序号）×5】mm ×【200+（班级序号）×5】mm ×【15+（班级序号）】mm ； 2）底座外形尺寸C1×B1×H1＝【680+（班级序号）×5】mm ×【680+（班级序号）×5】mm ×【230+（班级序号）×5】mm ； 3）工作台加工范围X=【300+（班级序号）×5】mm ，Y=【300+（班级序号）×5】mm ； 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）夹具与工件质量M=【15+（班级序号）】kg ； 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0.5m/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 总体方案确定 （1）机械传动部件的选择 ① 导轨副的选择 ② 丝杠螺母副的选择
③减速装置的选择 ④伺服电动机的选择 （2）控制系统的设计 ①伺服电机启动、停止、调速、正反转的控制 ②PLC控制电机的梯形图编程
XY 数控工作台结构 1.3 设计的基本要求 （1）按照机械系统设计的步骤进行相关计算，完成手写设计说明书。 （2）计算结果作为装配图的尺寸和零部件选型的依据，通过AutoCAD 软件绘制XY 数控工作台的总装配图，并绘制AO 图纸。 （3）按照电气控制系统的步骤进行设计，完成电机启动、停止、正反转、电动等基本工作状态控制的硬件连线图，并通过PLC 协调控制XY 电机运动，绘制相关梯形图。 系统总体方案结构框图
数控铣床对刀步骤
数控铣床对刀步骤 以对工件中心为例、方工件 1 主轴正传,铣刀靠工件的左面,记住X值,提刀,移到工件的右面,靠右面,记住X值,把这两个X 值,取平均值,记录到G54中的X上 2 主轴正转,铣刀靠工件的前面,记住Y值,提刀,移到工件的后面,靠后面,记住Y值,把这两个Y 值,取平均值,记录到G54中的Y上 3 主轴正转,用铣刀慢慢靠工件的上表面,记住Z值,把它写入G54的Z上 G92指令就是用来建立工件坐标系的,它与刀具当前所在位置有关。 该指令应用格式为:G92X_Y_Z_,其含义就是刀具当前所在位置在工件坐标系下的坐标值为 (X_,Y_,Z_)。 例如G92X0Y0Z0表示刀具当前所在位置在工件坐标系下的坐标值为(0,0,0)也即刀具当前所在位置即就是工件坐标系的原点。 (1)在X方向一边用铣刀与工件轮廓接触,得出一个读数值M1,X方向移动主轴到工件轮廓的另一边接触,得到地二个度数M2,在刀补测量页面输入M=M2-M1; (2)在Z方向一边用铣刀与工件轮廓接触,得出一个读数值N1,Z方向移动主轴到工件轮廓的另一边接触,得到地二个度数N2,在刀补测量页面输入N=MN2-N1; (3)铣床对刀完成! 一、对刀 对刀的目的就是通过刀具或对刀工具确定工件坐标系与机床坐标系之间的空间位置关系,并将对刀数据输入到相应的存储位置。它就是数控加工中最重要的操作内容,其准确性将直接影响零件的加工精度。
对刀操作分为X、Y向对刀与Z向对刀。 1、对刀方法 根据现有条件与加工精度要求选择对刀方法,可采用试切法、寻边器对刀、机内对刀仪对刀、自动对刀等。其中试切法对刀精度较低,加工中常用寻边器与Z向设定器对刀,效率高,能保证对刀精度。 2、对刀工具 (1)寻边器 寻边器主要用于确定工件坐标系原点在机床坐标系中的X、Y值,也可以测量工件的简单尺寸。寻边器有偏心式与光电式等类型,其中以光电式较为常用。光电式寻边器的测头一般为10mm的钢球,用弹簧拉紧在光电式寻边器的测杆上,碰到工件时可以退让,并将电路导通,发出光讯号,通过光电式寻边器的指示与机床坐标位置即可得到被测表面的坐标位置,具体使用方法见下述对刀实例。 (2)Z轴设定器 Z轴设定器主要用于确定工件坐标系原点在机床坐标系的Z轴坐标,或者说就是确定刀具在机床坐标系中的高度。Z轴设定器有光电式与指针式等类型,通过光电指示或指针判断刀具与对刀器就是否接触,对刀精度一般可达0、005mm。Z轴设定器带有磁性表座,可以牢固地附着在工件或夹具上,其高度一般为50mm或100mm。 3、对刀实例 零件,采用寻边器对刀,其详细步骤如下: (1)X、Y向对刀 ①将工件通过夹具装在机床工作台上,装夹时,工件的四个侧面都应留出寻边器的测量位置。
数控铣床工作台设计
目录 设计任务 (3) 一.系统总体方案设计 (3) (一)机械系统 (3) (二)接口设计 (3) (三)伺服系统设计 (4) (四)控制系统设计 (4) 二.机械系统的设计计算 (4) (一) 滚珠丝杠的选型与计算 (4) (二) 滚动直线导轨的选型与计算 (7) (三) 电机的选择 (8) (四)光电开关的选择 (10) (五)限位开关的选择 (10) 三控制系统设计 (12) 1.操作面板的布置图 (12) 2.操作面板功能介绍 (12) 3.控制系统原理框图 (15) 5、光电开关和限位开关信号采集原理 (15) 6、键盘、显示器接口电路分析 (15) 四程序 (16) 五参考文献 (19) 设计任务: X方向行程:300mm Y方向行程:200mm 工作台面的参考尺寸:500X300mm
平均切削力:1500N 平均切削进给速度:600mm/min 最高运动速度:6m/min 定位精度:0.02mm 工作寿命:每天8小时,工作8年,250天/年一.系统总体方案设计 由设计任务书知,本次设计可采用如下方案 (一)机械系统 1.传动机构采用滚珠丝杠副 2.导向机构采用滚动直线导轨 3.执行机构采用步进电机 (二)接口设计 1.人机接口 (1)采用键盘作为输入 (2)采用LED作为指示标志 (3)采用数码管作为显示器
2.机电接口 采用光电耦合器作为微型机与步进电动机驱动电路的接口,实现电气隔离. (三)伺服系统设计 采用开环控制 (四)控制系统设计 二.机械系统的设计计算 (一)滚珠丝杠的选型与计算 由技术要求,平均载荷F=1500N,丝杠工作长度L=300mm, 工作寿命8250816000h L h =??=,传动精度要求0.02mm σ=± 设导程P=5 mm ,则 max 600 120/min 5 60001200/min 5 m n r n r ==== (1) 求计算载荷 1.21.01.016001 C F H A M F K K K K N ==???= 由条件,查《机电一体化系统设计》表2-6取F K =1.2, 查表2-6取H K =1.2, 表2-4取 D 精度, 查表2-6取A K =1.0, (2)计算额定动载荷计算值Ca`由式 (2-4) 19209336Ca F N '===
数控铣床编程实例[1]1[1]
第五节数控铣床编程实例（参考程序请看超级链接） 实例一毛坯为70㎜×70㎜×18㎜板材，六面已粗加工过，要求数控铣出如图3-23所示的槽，工件材料为45钢。 1．根据图样要求、毛坯及前道工序加工情况，确定工艺方案及加工路线 1）以已加工过的底面为定位基准，用通用台虎钳夹紧工件前后两侧面，台虎钳固定于铣床工作台上。 2）工步顺序 ①铣刀先走两个圆轨迹，再用左刀具半径补偿加工50㎜×50㎜四角倒圆的正方形。 ②每次切深为2㎜，分二次加工完。 2．选择机床设备 根据零件图样要求，选用经济型数控铣床即可达到要求。故选用XKN7125型数控立式铣床。3．选择刀具 现采用φ10㎜的平底立铣刀，定义为T01，并把该刀具的直径输入刀具参数表中。 4．确定切削用量 切削用量的具体数值应根据该机床性能、相关的手册并结合实际经验确定，详见加工程序。5．确定工件坐标系和对刀点 在XOY平面内确定以工件中心为工件原点，Z方向以工件表面为工件原点，建立工件坐标系，如图2-23所示。 采用手动对刀方法（操作与前面介绍的数控铣床对刀方法相同）把点O作为对刀点。 6．编写程序 按该机床规定的指令代码和程序段格式，把加工零件的全部工艺过程编写成程序清单。 考虑到加工图示的槽，深为4㎜，每次切深为2㎜，分二次加工完，则为编程方便，同时减少指令条数，可采用子程序。该工件的加工程序如下（该程序用于XKN7125铣床）： N0010 G00 Z2 S800 T1 M03 N0020 X15 Y0 M08 N0030 G20 N01 P1.-2 ；调一次子程序，槽深为2㎜ N0040 G20 N01 P1.-4 ；再调一次子程序，槽深为4㎜ N0050 G01 Z2 M09
铣床的数控X-Y工作台设计
论文（设计）任务书 注：本表按自然班填写。于动员时发给学生。不够纸请另附页。
前言 设计目的 数控机床课程设计是机电一体化专业教学中的一个重要的实践环节，学生学完技术基础课和专业课，特别是“数控技术及应用”课程后应用的，它是培养学生理论联系实际、解决实际问题能力的重要步骤。本课程设计是以机电一体化的典型课题---数控系统设计方案的拟定为主线，通过对数控系统设计总体方案的拟定、进给伺服系统机械部分设计，计算以及控制系统硬件电路的设计，使学生能够综合应用所学过的机械、电子和微机方面的知识，进行一次机电结合的全方面训练，从而培养学生具有初步设计计算的能力以及分析和处理生产过程中所遇到的问题的能力。 设计要求 课程设计是机床数控系统课程的十分重要实践环节之一。通过课程设计可以初步树立正确的设计思想，了解有关的工业政策，学会运用手册、标准、规范等资料；培养学生分析问题解决问题的实际能力，并在教师的指导下，系统地运用课程和选修课程的知识，独立完成规定的设计任务。 课程设计的内容是改造设备，实现以下几部分内容的设计训练。如精密执行机构（或装置）的设计、计算机I/O接口设计和驱动电路以及数控化电气原理设计等。 说明书的内容应包括：课程设计题目总体方案的确定、系统框图的分析、电气执行元件的选用说明、机械传动设计计算以及机械和电气及其他部分（如环形分配器等）的说明。 该课程设计的内容及方法，可以归纳如下： 1.采用微型计算机（包括单片机）进行数据处理、采集和控制。主要考虑计算机的选择或单片机构成电路的选用、接口电路、软件编制等。 2.选用驱动控制电路，对执行机构进行控制。主要考虑计算机的选择或单片机构成电路的选用，考虑电机选择及驱动力矩的计算，控制电机电路的设计。 3.精密执行机构的设计。主要是考虑数控机床工作台传动装置的设计问题：要弄清机构或机械执行元件的主要功能（传动运动、动力、位置装置、微调、精密定位或高速运转等），进行力矩、负载功率、惯性（转动惯量）、加（减）速控制和误差计算。 4.学会使用手册及图表资料。 1.总体方案的确定 1.1设计参数 系统分辨率为0.01mm，其它设计参数如下表。
数控机床(FANUC系统)对刀步骤
数控机床对刀步骤 法兰克加工中心机床 一、主轴转速的设定 ○1、将工作方式置于“MDI”模式； ○2、按下“程序键”； ○3、按下屏幕下方的“MDI”键； ○4、输入转速和转向（如“S500M03;”后按“INSRT”）； ○5、按下启动键。 二、分中 1、意义：确定工件X、Y向的坐标原点。 2、X、Y平面原点的确定。 ○1、四面分中 ○2、两面分中，碰单边 ○3、单边碰数 3、抄数 ○1、意义：将分中后的机械值输入工件坐标系中，借以建立与机床坐标原点的位置关系。 ○2、方法： → 切换到工件坐标系：OFS / SET → 坐标系→ 选择具体的工件坐标系（如G54、G55、G56、G57、G58、G59等）→ 输入“X0”后按屏幕下方的“测量”键（或直接输入机械坐标值）。 4、分中的类型 ○1、四面分中 ○2、单边碰数 ○3、X轴分中，Y轴碰单边 ○4、Y轴分中，X轴碰单边 ○5、有偏数工件原点的确定，如X30Y20 5、分中的方法 试切分中 如果分中的要求不高，或工件为毛坯料，而且外形均可铣去，为了方便操作，可采用加工时所用的刀具直接进行碰刀，从而确定工作原点，其步骤如下（一四面分中为例）： ○1、将所要用到的铣刀装在主轴上，并使主轴中速旋转； ○2、手动移动铣刀沿X方向靠近工件被测边，直到铣刀刚好切削刀工件材料即可； ○3、保持X、Y不变将Z轴沿+Z方向升起，并在相对值处将X轴置零； 归零方法： 按下X后按屏幕下方的“起源”或“归零”； ○4、将X轴移动到工件另一边，同样用刀具刚好切到工件材料即可； ○5、将主轴沿+Z方向升起； ○6、将X轴移到此时X轴相对值的1/2处（口算、心算或计算器）； ○7、利用相同的方法测Y轴；
X-Y型数控铣床工作台的设计
优秀设 计 图书分类号： 密级： 毕业设计(论文) 数控铣床X-Y工作台的设计 THE DESIGN OF X-Y TABLE IN MILLING 学生姓名 学院名称 专业名称 指导教师
20**年05月19日 摘要 X-Y数控工作台是是指能分别沿着X 向和Y向移动的工作台，是许多机电一体化设备的基本部件，如数控车床的纵—横向进刀机构、数控铣床和数控钻床的X-Y工作台、激光加工设备的工作台、电子元件表面贴装设备等。模块化的X-Y数控工作台，通常由导轨座、移动滑块、工作、滚珠丝杠螺母副，以及伺服电动机等部件构成。其中伺服电动机做执行元件用来驱动滚珠丝杠，滚珠丝杠螺母带动滑块和工作平台在导轨上运动，完成工作台在X、Y方向的直线移动。导轨副、滚珠丝杠螺母副和伺服电动机等均以标准化，由专门厂家生产，设计时只需根据工作载荷选取即可。控制系统根据需要，可以选取用标准的工作控制计算机，也可以设计专用的微机控制系统。 关键词X-Y数控工作台；伺服电动机；数控车床
Abstract CNC XY table are mean to each along X and Y to move to the table, electromechanical integration equipment, many basic components, such as vertical CNC lathe - lateral feed body,CNC milling and CNC drilling machine XY work Taiwan, laser processing equipment, workstations, electronic components surface mount equipment. Modular CNC XY table, usually by rail seat, move the slider, work, ball screw pair, and the servo motor and other component parts. One servo motor to drive the ball screw actuator to do, the ball screw drive and work platform slide rail movement, complete table in the X, Y direction of the straight line movement. Guideways, ball screw pair and servo motors etc., shall be standardized by the specialized manufacturers, design can be selected only according to work load. Control system as needed, you can select a computer using a standard job control, you can design a dedicated computer control system. Keywords XY table servo system CNC machine tools