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1、資料內(nèi)容僅供您學習參考，如有不當或者侵權(quán)，請聯(lián)系改正或者刪除。 廣西科技大學 《數(shù)控機床》課程設計說明書 課題名稱 X-Y 數(shù)控工作臺設計 學 院 機械工程學院 專 業(yè) 機械工程及自動化 班 級 學 號 姓 名 指導教師 6 月  25  日

2、 資料內(nèi)容僅供您學習參考，如有不當或者侵權(quán)，請聯(lián)系改正或者刪除。 摘要 數(shù)控技術(shù)及數(shù)控機床在當今機械制造業(yè)中的重要地位和巨大效益 , 顯示了其在國家基礎工業(yè)現(xiàn)代化中的戰(zhàn)略性作用 , 并已成為傳統(tǒng)機械制 造工業(yè)提升改造和實現(xiàn)自動化、 柔性化、 集成化生產(chǎn)的重要手段和標 志。數(shù)控技術(shù)及數(shù)控機床的廣泛應用  ,  給機械制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、  產(chǎn)品 種類和檔次以及生產(chǎn)方式帶來了革命性的變化。  X-Y  數(shù)控工作臺是數(shù)控機 床的重要組成部分 , 其制造

3、精度對數(shù)控機床的精度有著重要的影響。 X-Y 數(shù)控工作臺一般由導軌座、 移動滑塊、 工作、 滾珠絲杠螺母 副以及伺服電動機等部件構(gòu)成。本次課程設計內(nèi)容主要是對數(shù)控銑床的 X-Y  數(shù)控工作臺的滾珠絲杠螺母副、  步進電機、  導軌副的計算和選用。 關(guān)鍵詞  :  數(shù)控機床  開環(huán)控制  滾珠絲杠  步進電動機  滾動導 軌 資料內(nèi)容僅供您學習參考，如有不當或者侵權(quán)，請聯(lián)系改正或者刪除。 資料內(nèi)容僅供您學習參考，如有不當或

4、者侵權(quán)，請聯(lián)系改正或者刪除。 目錄 一、 設計的目的 0 二、 設計任務 0 三、 設計主要步驟 0 ( 一 ) 確定設計總體方案 1 1. 機械傳動部件的選擇。 1 2. 控制系統(tǒng)的設計 , 完成進給控制系統(tǒng)原理框圖及步進電機的 控制驅(qū)動。 ............................................ 2 ( 二 ) 機械傳動部件的計算與選型 ........................... 3 1. 導軌上移動部件的重量估算。 .

5、......................... 3 2. 計算切削力。 ....................................... 3 ( 三 ) 滾珠絲杠傳動的設計計算及效驗。.................... 4 1. 最大工作載荷的計算。 ............................... 4 2. 最大計算動載荷的確定。 ............................. 5 3. 規(guī)格型號的初選。 ................................... 6

6、 4. 傳動效率的計算。 ................................... 7 5. 剛度的驗算。 ....................................... 8 6. 穩(wěn)定性的驗算。 ..................................... 9 7. 臨界轉(zhuǎn)速的驗算。 .................................. 10 8. 滾珠絲杠的選型及安裝連接尺寸的確定。.............. 10 ( 四 ) 步進電動機的傳動計算及電動機選用。

7、................ 14 1. 傳動計算 ........................................... 14 資料內(nèi)容僅供您學習參考，如有不當或者侵權(quán)，請聯(lián)系改正或者刪除。 2. 步進電動機的計算及選型。 15 3. 步進電動機轉(zhuǎn)軸上的等效負載轉(zhuǎn)矩 M的計算。 18 ( 五 ) 滾動導軌的設計計算 23 1. 工作載荷的計算。 23 2. 小時額定工作壽命的計算。 23 3. 距離額定壽命的計算。 23 4. 額定動載荷計算。 24 5. 導軌副選

8、型 25 6. 安裝連接尺寸。 26 四、 控制系統(tǒng)的設計 27 五、 機械部分裝配圖的繪制 27 結(jié)束語 28 致謝 28 參考文獻 29 資料內(nèi)容僅供您學習參考，如有不當或者侵權(quán)，請聯(lián)系改正或者刪除。 一、 設計的目的 《數(shù)控機床》課程設計是一個重要的實踐性教學環(huán)節(jié) , 要求學生綜 合運用所學理論知識 , 獨立進行的設計訓練 , 主要目的是 : 1) 經(jīng)過本設計 , 使學生全面地、 系統(tǒng)地了解和掌握數(shù)控機床的基 本組成及其相關(guān)基本知識 , 學習總體方案擬定、 分析與

9、比較的方法。 2) 經(jīng)過對機械系統(tǒng)的設計 , 掌握幾種典型傳動元件與導向元件的工作原理、 設計計算方法及選用原則。 3) 經(jīng)過伺服系統(tǒng)的設計 , 掌握常見伺服電動機的工作原理、 計算選擇方法與控制驅(qū)動方式。 4) 培養(yǎng)學生獨立分析問題和解決問題的能力 , 學習并初步樹立” 系統(tǒng)設計”的思想。 5) 鍛煉提高學生應用手冊和標準、 查閱文獻資料以及撰寫科技論文的能力。 二、 設計任務 設計一套供立式數(shù)控銑床使用的 X-Y 數(shù)控工作臺 , 主要參數(shù)如下 : 1） 立銑刀 最大 直徑 d 15mm ; 立銑 刀齒數(shù) Z 3 ;

10、最大 銑削 寬 度 ac 15mm ; 最大背吃刀量 ap 8 ; 加工材料為碳素鋼或有色金屬。 2） X、 Y 方向的定位精度均為 0.02mm。 3） 工作臺尺寸為 220mm 240mm , 加工范圍為 240mm 260mm; 4） 工作臺空載最快移動速度 v xmax v ymax 3000mm / min , 工作臺進給最 快移動速度 vx max v y max 400mm / min , 加減速 0.4s 。 三、 設計主要步驟 資料內(nèi)容僅供您學習參考，如有不當或者侵權(quán)，請聯(lián)系改正或者刪除。

11、 ( 一) 確定設計總體方案 1. 機械傳動部件的選擇。 ( 1) 絲杠螺母副的選用。 由于該立式銑床為經(jīng)濟型機床 , 由于精度要求不高 , 因此采用開環(huán) 控制 , 在工作中需把電動機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成直線運動 , 而且對定位精 度有要求 , 因此選擇定位絲杠。由于需要達到 0.02mm的定位精度 , 初 選 0.01mm 的脈沖當量。而滑動絲杠副的定位精度普遍為 0.05mm , 達不 到所要求的定位精度 , 因此選擇滾珠絲杠螺母副 , 根據(jù)《數(shù)控機床系統(tǒng) 設計》 P95-P97 可知滾珠絲杠螺母副具有摩擦損耗低、

12、 傳動效率高、 動 / 靜摩擦變化小、 低速時無爬行及使用壽命長等優(yōu)點 , 并可經(jīng)過絲杠螺母的預緊消除間隙 , 提高傳動剛度。 1) 精度等級的確定 由《現(xiàn)代數(shù)控機床設計典例》 P229 選取滾珠絲杠的精度等級為 P4。 2) 滾珠循環(huán)方式的確定 由《數(shù)控機床系統(tǒng)設計》 P96-P97 可知外循環(huán)回路轉(zhuǎn)折平緩 , 便于滾 珠循環(huán) , 同時結(jié)構(gòu)簡單 , 加工方便。因此滾珠絲杠螺母副的滾珠循環(huán)方 式選擇外循環(huán)。 3) 預緊方式的選擇 由《數(shù)控機床設計實踐指南》 P105 可知墊片預緊具有結(jié)構(gòu)簡單、 裝卸方便、 剛度高等優(yōu)點 , 考慮到本機床為經(jīng)濟型機床 , 定位精度要求不 高 , 因此選擇墊片預緊。 4) 支承形式的選擇