作品包括:

Word版说明书1份，共23页，约10000字

CAD版本图纸，共2张

摘要

数控铣床是重要的机械加工装备，在制造业中占有重要的地位，对国民经济的发展起着重要作用。本文主要是进行X-Y数控工作台的机电系统设计，根据设计任务给定的工作尺寸,设计一种供应式数控铣床的X-Y数控工作台。

首先，确定总体设计方案：其中主要对导轨副、丝杠螺母副、减速装置、检测装置的选用及控制系统的设计进行初步分析，再绘制总体方案图。

其次，进行机械传动部件的计算与选择：主要进行导轨上移动部件的重量估算，铣削力的计算，直线滚动导轨副的计算与选型，滚珠丝杠螺母副的计算与选型，步进电机减速箱的选用，步进电动机的计算与选型。本部分作为此设计重点，进行了大量的分析,计算及验算，最后得到了满足任务规定尺寸的工作要求。

再次，选用检测装置。本设计中选用了增量式旋转编码器，确定电路为观电隔离电路，以此来对工作台的运动状态进行检测，从而在反馈后对工作台进行实时调整。

最后，控制系统的设计。此处主要通过进给传动系统来对硬件电路进行设计，并绘制控制系统原理框图；然后分析选用了步进电动机的驱动电源。

关键字：X-Y数控工作台 机电系统 导轨滚珠丝杠螺母副 控制系统 

目录

1 引言 1

2 设计任务 1

3 总体方案的确定 2

3.1机械传动件的选择 2

3.1.1导轨副的选用 2

3.1.2丝杠螺母副的选用 2

3.1.3减速装置的选用 2

3.1.4伺服电动机的选用 2

3.1.5检测装置的选用 3

3.2控制系统的设计 3

3.3绘制总体方案图 3

4 机械传动部件的计算与选型 3

4.1导轨上移动部件的重量估算 3

4.2铣削力的计算 4

4.3直线滚动导轨副的计算与选型 5

4.3.1块承受工作载荷的计算及导轨型号的选取 5

4.3.2距离额定寿命L的计算 5

4.4滚珠丝杠螺母副的计算与选型 5

4.4.1最大工作载荷 Fm 的计算 5

4.4.2最大动工作载荷 FQ的计算 6

4.4.3初选型号 6

4.4.4传动效率n的计算 6

4.4.5刚度的验算 6

4.4.6压杆稳定性校核 7

4.5步进电动机减速箱的选用 7

4.6步进电动机的计算与选型 8

4.6.1计算加在步进电动机转轴上的总转动惯量 Jeq 8

4.6.2计算加在步进电动机转轴上的等效负载转矩 Teq 8

4.6.3步进电动机最大静转矩的选定 10

4.6.4步进电动机的性能校核 11

5 增量式旋转编码器的选用 12

6 绘制进给传动系统示意图 12

7 工作台控制系统的设计 12

7.1数控系统硬件控制电路设计 12

7.2步进电机驱动电路和工作原理 15

8 步进电动机的驱动电源选用 16

8.1电动机特性分析及细分驱动控制 16

8.2步进电机电源驱动选用 16

结    论 17

参 考 文 献 19 

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