数控铣床X-Y工作台的设计毕业设计论文
立式数控铣床X-Y工作台
机电一体化课程设计立式数控铣床X-Y数控工作台机电系统设计姓名：***学号： **********班级：10机电<2>班学院：中国计量学院机电工程学院指导老师：张远辉、徐立军目录前言................................................................................................ 错误!未定义书签。
一、设计任务 (2)1.1课程设计时间 (2)1.2课程设计题目 (2)1.3课程设计任务 (2)1.4课程设计内容 (2)1.5课程设计要求 (2)二、总体方案的确定 (3)2.1机械传动部件的选择 (3)2.2控制系统的设计 (4)三、机械传动部件的计算与选型 (4)3.1导轨上移动部件的重量估计 (4)3.2铣削力的计算 (5)3.3导轨副计算和选型 (6)3.4滚珠丝杠螺母副的计算和选型 (7)3.5步进电机减速箱的选用 (9)3.6步进电机的计算与选型 (9)3.7编码器（反馈电路）选型 (13)四、工作台机械装配图的绘制 (14)4.1可参考课本图6-23 XY数控工作台装配图 (14)五、工作台控制系统的设计 (14)5.1电源电路 (14)5.2存储器扩展电路 (15)5.3键盘电路 (17)5.4显示电路 (18)5.5传感器电路 (19)六、步进电机驱动电路设计 (20)6.1驱动电路 (20)6.2光电隔离 (20)七、程序设计 (21)7.1功能 (21)7.2框图 (22)7.3代码 (23)八、总结 (24)参考文献 (24)答辩记录 (25)前言X-Y数控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。
因此，选择X-Y数控工作台作为机电综合课程设计的内容，对于机电一体化专业的教学具有普遍意义。
立式数控铣床X-Y工作台
机电一体化课程设计立式数控铣床X-Y数控工作台机电系统设计姓名：***学号： **********班级：10机电<2>班学院：中国计量学院机电工程学院指导老师：张远辉、徐立军目录前言................................................................................................ 错误!未定义书签。
一、设计任务 (2)1.1课程设计时间 (2)1.2课程设计题目 (2)1.3课程设计任务 (2)1.4课程设计内容 (2)1.5课程设计要求 (2)二、总体方案的确定 (3)2.1机械传动部件的选择 (3)2.2控制系统的设计 (4)三、机械传动部件的计算与选型 (4)3.1导轨上移动部件的重量估计 (4)3.2铣削力的计算 (5)3.3导轨副计算和选型 (6)3.4滚珠丝杠螺母副的计算和选型 (7)3.5步进电机减速箱的选用 (9)3.6步进电机的计算与选型 (9)3.7编码器（反馈电路）选型 (13)四、工作台机械装配图的绘制 (14)4.1可参考课本图6-23 XY数控工作台装配图 (14)五、工作台控制系统的设计 (14)5.1电源电路 (14)5.2存储器扩展电路 (15)5.3键盘电路 (17)5.4显示电路 (18)5.5传感器电路 (19)六、步进电机驱动电路设计 (20)6.1驱动电路 (20)6.2光电隔离 (20)七、程序设计 (21)7.1功能 (21)7.2框图 (22)7.3代码 (23)八、总结 (24)参考文献 (24)答辩记录 (25)前言X-Y数控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。
因此，选择X-Y数控工作台作为机电综合课程设计的内容，对于机电一体化专业的教学具有普遍意义。
毕业设计论文__数控回转工作台设计
图书分类号：密级：毕业设计(论文)数控回转工作台设计NC ROTARY TABLE DESIGN学生姓名班级学院名称机电工程学院专业名称机械设计制造及其自动化指导教师徐州工程学院学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。
除文中已经注明引用或参考的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标注。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
论文作者签名：日期：年月日徐州工程学院学位论文版权协议书本人完全了解徐州工程学院关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：本校学生在学习期间所完成的学位论文的知识产权归徐州工程学院所拥有。
徐州工程学院有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的纸本复印件和电子文档拷贝，允许论文被查阅和借阅。
徐州工程学院可以公布学位论文的全部或部分内容，可以将本学位论文的全部或部分内容提交至各类数据库进行发布和检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
论文作者签名：导师签名：日期：年月日日期：年月日摘要传统制造业的巨大变化来自于数控技术的广泛应用，这使制造业脱离了传统，成为工业化的象征。
并且随着数控技术应用领域的扩大和不断发展，它对国计民生的一些重要行业（IT、汽车、轻工、医疗等）的发展起着至关重要的作用，因为这些行业的数字化特征已是现代化发展的大趋势。
分析当前世界上数控技术及其装备发展的趋势，其主要研究热点有：1、高速加工、高精加工技术及其装备的新趋势。
2、复合加工机床和5轴联动加工的迅速发展。
3、当代数控系统发展的主要趋势是智能化、开放式、网络化。
4、重视建立新标准规范。
关键词数控技术；智能化；复合加工机床；5轴联动加工机床AbstractThe application of numerical technology has not only brought the revolutionary change to manufacturing industry of the tradition , make the manufacturing industry become the industrialized symbol, and with the constant development of numerical control technology and enlargement of the application , the development of some important trades (IT , automation , light industry , medical treatment , etc .) to the national economy and the peoples livelihood of his plays a more and more important role , because the digitization that these trades needed to equip has already been the main trend of modern development . Numerical control technology in the world at present and equiping the development trend to see , there is the following several respect in its main research focus .1.A high-speed , high finish machining technology and new trend equipped. 2. Link and process and compound to process the fast development of the lathe in 5 axes . 3.Become the main trend of systematic of contemporary numerical control intelligently , openly , networkedlily . 4. Pay attention to the new technical standard , normal setting-up .Keywords : Numerical control technology intelligently compound to process 5 axle gear bed目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1 数控系统的发展 (1)1.2 数控机床的发展 (1)1.3 先进数控加工技术 (3)1.3.1 直接数字控制系统 (3)1.3.2 柔性制造系统 (4)1.4数控技术在国民经济中的地位 (8)2 数控回转工作台的原理及应用 (10)2.1 数控回转工作台 (10)2.2 设计准则 (11)2.3 主要技术参数 (12)3 数控回转工作台的设计 (12)3.1 传动方案的选择 (12)3.1.1 传动方案传动时应满足的要求 (12)3.1.2 传动方案及其分析 (13)3.2 电机的选择 (14)3.2.1 步进电机的原理 (14)3.2.2 步进电机的选择及运动参数的计算 (15)3.3 齿轮传动的设计 (17)3.3.1 选择齿轮传动的类型及材料 (17)3.3.2 按齿面接触疲劳强度计算 (17)3.3.3 按齿根弯曲强度计算 (18)3.3.4几何尺寸计算 (19)3.3.5 结构设计..................................................................................... 错误！未定义书签。
XY数控工作台设计
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：机械工程学院专业班级：机电XX班学号：姓名：指导教师：目录摘要21世纪以来，人类经济高速进展，人们生活发生了日新月异的转变，微处置器、微型运算机在各技术领域取得了普遍应用，对各领域技术的进展起到了极大的推动作用。
一个较完善的机电一体化系统，应包括以下几个大体要素：机械本体、动力与驱动部份、执行机构、传感测试部份、操纵及信息处置部份。
机电一体化是系统技术、运算机与信息处置技术、自动操纵技术、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系统这种典型机电一体化产品正朝着高性能、智能化、系统化和轻量、微型化方向进展。
关键字：十字工作台；滚珠丝杠；转动导轨；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. A perfect integration of machinery system, should contain the following several base elements: Basic machine, power and actuation part, implementing agency, sensing measurement component, control and information processing part. The integration of machinery is the system technology, the computer and the information processing and management technology, the automatic control technology, the examination sensing technology, the servo drive technology and the mechanical skill and so on multi-disciplinary area of technology synthesis overlapping technology-intensive systems engineering. New generation's CNC system this kind of model integration of machinery product toward the high performance, the intellectualization, the systematization as well as the featherweight, the microminiaturized direction develops.key words: Cross table Ball screw Rolling guide Stepper motor一 前言现今世界数控技术及装备进展的趋势及我国数控装备技术进展和产业化的现状 在我国对外开放进一步深化的新环境下 ,进展我国数控技术及装备、提高我国制造业信息化水平和国际竞争能力的重要性 ,并从战略和策略两个层面提出了进展我国数控技术及装备的几点观点。
数控铣床毕业设计论文
数控铣床毕业设计论文数控立式铣床工作台滑鞍结构设计第一章概述•现在，随着社会和科学技术的发展，机械产品的日趋精密复杂，且需频繁改型。
普通机床已不能适应这些需求。
数控铣床是机械和电子技术相结合的产物，它的机械结构随着电子控制技术在铣床上的普及应用，以及对铣床性能提出的技术要求，而逐步发展变化。
数控铣削是机械加工中最常用和最主要的数控加工方法之一，它除了能铣削普通铣床所能铣削的各种零件表面外，还能铣削普通铣床不能铣削的需要2～5坐标联动的各表面轮廓和立体轮廓。
•数控铣床机械结构的主要特点，•（1）高刚度和高抗震性铣床刚度反映了铣床结构抵抗变形的能力。
为了满足数控铣床高速度、高精度、•高生产率、高可靠性和高自动化的要求，与普通机床相比，数控铣床应有更高的静、动刚度，更好的抗震性。
•（2）减少铣床热变形的影响铣床热变形是影响铣床加工精度的主要影响因素之一。
由于数控铣床主轴转速、进给速度远高于普通铣床，在切削过程中产生大量的热，从而发生热变形，严重影响了加工精度。
•（3）传动系统机械结构简化数控铣床的主轴和进给驱动系统主要是用交流、直流电动机和伺服电机驱动，因为他们调速范围大，并可无极调速，这样使传统大为简化，箱体结构简单。
•（4）高传动效率和无间隙传动装置数控铣床在高进给速度下，工作要求平稳，有高定位精度。
因此，对进给系统中的机械传动装置和元件要有高寿明、高刚度、无间隙、高灵敏度和低摩擦阻力的特点。
•（5）低摩擦因数的导轨要求导轨在高速进给时不振动，低速时不爬行，具有很高的灵敏度，耐磨性要高，精度保持性要好。
•数控铣床主要机械部件包括底座、滑鞍、工作台、立柱、主轴箱箱体等,它们的刚度等影响着数控机床的几何精度和加工精度,所以对数控铣床工作台，滑鞍设计对我认识机床有重要的意义。
第二章导轨的选择、、、、、、、、•、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、形三角形燕尾形圆形•、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、•当导轨与滑块作相对运动时，钢球就沿着导轨上经过淬硬并精密磨削加工而成的四条滚道滚动；在滑块端部，钢球通过反向器反向，进入回珠孔后再返回到滚道，钢球就这样周而复始地进行滚动运动。
XY数控工作台设计说明书范文[1]
![XY数控工作台设计说明书范文[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/9f11978a31b765ce050814f6.png)
适用标准文案1、整体方案设计设计任务课程设计任务：设计两轴联动的数控 X-Y 运动平台，达成机械系统设计、控制系统设计与相应软件编程，依据实验条件进行调试，达成整个开发系统。
主要参数见下表：系列型号行程台面尺寸底座外形尺寸最大负载XY最大重复定定位X Y C B H C1B1H1长度重量挪动速位精度L N度HXY-4025400250240254156505001847785001M/分±整体方案确立方案确立思想方案一：机械部分传动：滚珠丝杠螺母副支撑：双推 - 双推式滑动导轨控制部分控制器件：单片机控制方式：开环控制伺服电机：步进电动机长处：采纳滚珠丝杠螺母副，可实现旋转运动与直线运动互相变换，在拥有螺旋槽的丝杠螺母中装有滚珠作为中间传动元件，以减少摩擦。
长处是摩擦系数小，传动效率高，敏捷度高，传动安稳，不易产生滑行，传动精度和定位精度高；磨损小，使用寿命长，精度保持性好。
双推式支撑实现高精度传动，采纳单片机控制步进电动机，响应迅速而正确。
弊端：滚珠丝杠螺母副的不足在于制造工艺复杂，成本高，不可以自锁，故需附带制动装置。
开环控制精度比较低。
方案二：机械部分传动：同步带传动支撑：滑动导轨控制部分控制器件：单片机控制方式：开环控制伺服电机：直流无刷电机长处：适用标准文案同步带传动无相对滑动，传动比正确，传动精度高，齿形带的强度高，厚度小、重量轻，故可用于高速传动；传动比恒定，同步带无需特别涨紧，因此作用于轴和轴承等上的载荷小，传动效率高。
单片机控制直流无刷电机，空载电流小，效率高。
弊端：同步带工作时候有温度要求，安装精度要求较高，中心间距要求较高，有时需要张紧，安装麻烦。
无刷直流电机启动时有震动，控制器要求高，价钱高。
采纳开环精度较低。
方案三：机械部分传动：齿轮齿条支撑：直线导轨控制部分控制器件：单片机控制方式：闭环控制伺服电机：直流无刷电机长处：齿轮齿条传动功率大，精度高，稳固性好，响应速度快。
数控铣床X-Y工作台设计综述
1 机电一体化课程设计 说明书 设计题目： 数控铣床X-Y工作台设计 班 级： 机 制 三 班 设 计 者： 陈 钦 元 学 号： 07120526 指导教师： 张 继 祥
重庆交通大学 2010年12月 2
目 录 一.系统总体方案设计 ………………………………………………………… 3 (一)机械系统 ………………………………………………………………… 3 (二)接口设计 ………………………………………………………………… 4
(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 ………………………………………………………5 (一)初选步进电动机 …………………………………………………5 (二)计算减速器传动比 ………………………………………………………6 (三)齿轮机构设计 ………………………………………………………7 (四) 滚珠丝杠的选型设计 ……………………………………………10 (五) 滚动直线导轨的选型与计算 …………………………………………………14 (六)计算系统转动惯量 ………………………………………………………15 (七)光电开关的选择 ………………………………… ……………………17 (八)接近开关的选择 ………………………………… ……………………18 三 控制系统设计………………………………………………………………18 （一）.操作面板的布置图 …………………………………………………………18 （二）.操作面板功能介绍 …………………………………………………………19 （三）.控制系统原理框图 …………………………………………………………22 （四）、电动机控制原理 ………………………………………… ………………22 3
（五）、键盘、显示器接口电路分析…………………………………… ………23 四 参考文献……………………………………………………………………24
数控机床课程设计-- X-Y数控工作台设计
《数控机床》课程设计说明书课题名称X-Y数控工作台设计学院机械工程学院专业机械工程及自动化班级学号姓名指导教师2015年 6 月 25 日数控技术及数控机床在当今机械制造业中的重要地位和巨大效益，显示了其在国家基础工业现代化中的战略性作用，并已成为传统机械制造工业提升改造和实现自动化、柔性化、集成化生产的重要手段和标志。
数控技术及数控机床的广泛应用，给机械制造业的产业结构、产品种类和档次以及生产方式带来了革命性的变化。
X-Y数控工作台是数控机床的重要组成部分，其制造精度对数控机床的精度有着重要的影响。
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。
本次课程设计内容主要是对数控铣床的X-Y数控工作台的滚珠丝杠螺母副、步进电机、导轨副的计算和选用。
关键词：数控机床开环控制滚珠丝杠步进电动机滚动导轨一、设计的目的 (1)二、设计任务 (1)三、设计主要步骤 (1)（一）确定设计总体方案 (1)1. 机械传动部件的选择。
(1)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（二）机械传动部件的计算与选型 (2)1.导轨上移动部件的重量估算。
(2)2. 计算切削力。
(3)（三）滚珠丝杠传动的设计计算及效验。
(4)1. 最大工作载荷的计算。
(4)2. 最大计算动载荷的确定。
(4)3. 规格型号的初选。
(5)4. 传动效率的计算。
(6)5. 刚度的验算。
(7)6. 稳定性的验算。
(7)7. 临界转速的验算。
(8)8. 滚珠丝杠的选型及安装连接尺寸的确定。
(9)（四）步进电动机的传动计算及电动机选用。
(12)1.传动计算 (12)2.步进电动机的计算及选型。
(12)3. 步进电动机转轴上的等效负载转矩M的计算。
(15)（五）滚动导轨的设计计算 (18)1.工作载荷的计算。
(18)2. 小时额定工作寿命的计算。
(19)3. 距离额定寿命的计算。
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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 徐州工程学院毕业设计(论文)
I 徐州工程学院学位论文原创性声明
研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用或参考的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标注。 本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
论文作者签名： 日期： 年 月 日
徐州工程学院学位论文版权协议书 本人完全了解徐州工程学院关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：本校学生在学习期间所完成的学位论文的知识产权归徐州工程学院所拥有。徐州工程学院有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的纸本复印件和电子文档拷贝，允许论文被查阅和借阅。徐州工程学院可以公布学位论文的全部或部分内容，可以将本学位论文的全部或部分内容提交至各类数据库进行发布和检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
论文作者签名： 导师签名： 日期： 年 月 日 日期： 年 月 日徐州工程学院毕业设计(论文) II 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 徐州工程学院毕业设计(论文)
III 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 徐州工程学院毕业设计(论文)
I 目 录 1绪论 .......................................................... 1 1.1课题的选择背景 ............................................ 1 1.2设计目的及意义 ............................................ 1 1.3总体方案的设计 ............................................ 2 2交流伺服电动机的选型 .......................................... 4 2.1交流伺服电动机的选型......................................3 2.1.1电机的选择依据.................................4 2.1.2电机的负载力矩和惯量的计算.......................5 2.2交流伺服电动机概述.........................................6 2.2.1选择伺服电动机.................................7 3丝杠的选型 .................................................... 8 3.1丝杠的介绍 ................................................ 8 3.1.1丝杠螺母机构基本传动形式 .............................. 8 3.1.2滚珠丝杠副的组成及特点 ................................ 8 3.1.3滚珠丝杠副的典型结构形式 .............................. 9 3.1.4滚珠丝杠副轴向间隙的调整和预紧 ....................... 10 3.1.5滚珠丝杠副的密封与润滑 ............................... 10 3.2丝杠螺母副的选择 ......................................... 11 3.3丝杠的校核 ............................................... 12 3.4滚珠丝杠支承的选择 ....................................... 13 3.4.1支承方式的选择 ....................................... 13 3.4.2轴承的选择 ........................................... 14 3.5设计滚珠丝杠应注意的问题 ................................. 16 4联轴器的选型 ................................................. 18 4.1联轴器的介绍 ............................................. 18 4.2选择联轴器的类型 ......................................... 18 4.2.1初选联轴器的类型 ..................................... 18 4.2.2初选联轴器 ........................................... 19 4.3联轴器的校核 ............................................. 21 4.3.1转矩的校核 ........................................... 21 4.3.2销的抗剪强度的校核 ................................... 21 5导轨的选型及计算 ............................................. 22 5.1 导轨的组成种类及其应满足的要求 .......................... 22 徐州工程学院毕业设计(论文) II 5.2导轨材料的选择及热处理 ................................... 22 5.2.1导轨材料的选择 ....................................... 22 5.2.3导轨的热处理 ......................................... 23 5.3导轨的选型及长度估算 ..................................... 23 5.4导轨副的额定寿命计算 ..................................... 24 5.5滚动导轨副的技术要求 ..................................... 26 5.6导轨防护罩的设计 ......................................... 26 5.6.1导轨防护罩的介绍 ..................................... 26 6.6.2导轨防护罩的选择 ..................................... 26 5.7导轨的注意事项 ........................................... 27 6机座的设计 ................................................... 28 6.1机座的作用及基本要求 ..................................... 28 6.2机座的设计 ............................................... 28 6.2.1机座自身刚度 ......................................... 28 6.2.2提高机座连接处的接触刚度 ............................. 29 6.3机座材料的选择 ........................................... 29 结论 .......................................................... 30 致谢 .......................................................... 31 参考文献 ...................................................... 32 附录 .......................................... 错误！未定义书签。