数控铣床XY工作平台结构的设计【优秀含7张CAD图纸+数控工作台全套课程毕业设计】

数控X-Y工作台设计

XY数控工作平台结构的设计

铣床XY数控工作平台结构的设计

数控铣床XY工作平台结构的设计【优秀含7张CAD图纸+数控工作台全套课程毕业设计】

【带任务书+开题报告+中期检查表+文献综述+外文翻译】【16页@正文8000字】【详情如下】【需要咨询购买全套设计请加QQ1459919609】

减速器装箱体.dwg

减速器装配图.dwg

大齿轮.dwg

轴承座.dwg

导轨底座.dwg

小齿轮.dwg

装配图.dwg

文献综述.doc

毕业设计任务书.doc

毕业设计开题报告.doc

设计说明书_检测报告.zip

设计说明书终稿.docx

诚信承诺书.doc

中期检查.doc

外文翻译=数控系统发展简史及趋势=2000字符.doc

X-Y数控工作平台结构的设计

任务书

毕业设计（论文）题目XY数控工作平台结构的设计（参考书1  P185-191；）

毕业设计（论文）主要内容和要求：

XY数控工作平台是许多机电一体化设备的基本部件，通常由导轨、移动滑块，工作平台，滚珠丝杠螺母副及伺服电动机等组成。请设计一个数控X-Y工作台及其控制系统，可用于铣床上坐标孔的加工和铝合金零件的二维曲线加工。设计参数如下：负载重量G=150N；台面尺寸C×B×H＝145mm×160mm×12mm；底座外形尺寸C1×B1×H1＝210mm×220mm×140mm；最大长度L=388mm；工作台加工范围X=55mm，Y=50mm；工作台最大快移速度为1m/min。XY方向脉冲当量均为0.005mm/脉冲；XY方向定位精度均为0.025mm，重复定位精度均为±0.01mm；控制方式：手动/自动/联机。操作方式：手动/自动。供电容量10Kw，单相220V/50Hz。

设计该款机床机械传动部分，完成方案规划，设计计算，图纸绘制。

毕业设计（论文）主要参考资料：

[1] 徐铭，琚海．经济型数控雕刻机的控制系统研究[J]．制造技术与机床，2012(9)：74—81．

[2] 李绍林．低成本数控雕刻机控制系统研究开发[D]．济南：山东大学，2012．

[3] 王金娥等．机电一体化课程设计指导书[M]．北京大学出版社，2012．

毕业设计（论文）应完成的主要工作：

(1)了解本课题研究意义，调研本课题国内外研究情况及存在问题；写出调研报告。

(2)进行课题方案规划和详细设计，完成全部设计。  

(3)撰写设计计算说明书，字数不少于5000字，且打印输出并装订、格式一律参照“中国地质大学毕业设计（论文）写作规范”要求，提交毕业设计Word文档电子版并打印；

(4)提交AutoCAD图纸电子版并打印图纸。

毕业设计（论文）进度安排：

序号毕业设计（论文）各阶段内容时间安排备注

1查阅资料，准备开题20141215——20150104

2总体方案的分析、比较、论证及确定20150215——20150315

3机械系统设计20150315——20150405

4数控系统设计20150405——20150425

5整理归纳，准备答辩20150425——20150510

摘  要

本次设计的目的是使机床工作台来实现数字控制；相比普通的机床数控机床具有许多优点；可以处理更复杂的部件，精度高，有弹性，生产效率高，使用更方便等特点。并利用电脑控制，有效地消除人为误差，使零件，质量稳定可靠。自动化机器的出现明显的降低了操作人的劳动强度。

工作台是机器的重要组成部分，自动化工作台可大大降低劳动强度，提高劳动生产率，降低成本。数控X-Y工作台是数控技术，它充分利用了计算机硬件和软件的功能，从而实现机器控制，扩大加工机床的范围等最简单的应用；进一步增强了可靠性和精度。自改革开放以来，机械行业得到了充分的发展，但也有很多老机器在发展的过程中被淘汰，这些设备的改造仍然可以在生产中发挥了重要的作用，不仅提高精度和效率，并能有效地适应市场经济的需要。

关键词：数控； 工作台； 机床； 自动化

ABSTRACT

The purpose of this design is to make the machine table to achieve digital control; CNC machine tools compared to normal hard has many advantages; can process more complex parts, high precision, flexible, high production efficiency, easier to use and so on. And the use of computer control, effectively eliminating human error, so that the processing consistency of parts, stable and reliable quality. Automated machine high labor intensity of workers significantly reduced.

Workbench is an important part of the machine, automated workbench can greatly reduce labor intensity and improve labor productivity and reduce costs. CNC XY table is the simplest application of numerical control technology, which fully utilizes the capabilities of computer hardware and software in order to achieve the machine control, expanding the scope of the processing machine; further improved accuracy and reliability. Since the reform and opening up, the machinery industry has been fully developed, but there are a lot of old machines to be eliminated in the process of development, after the transformation of these devices can still play an important role in the production, not only to improve the precision and efficiency, And can effectively meet the needs of the market economy.

Key world: NC； Workbench； Machine tool； Automation

目  录

1  绪论1

1.1 X-Y 工作台的发展趋势及产业化的现状1

1.2数控X-Y工作台设计的意义和目的1

1.3本设计的主要内容和任务2

2 总体方案的设计2

2.1设计参数的确定2

2.2总体方案确定3

2.2.1机械传动部分的计算的选用与选型3

2.2.2控制系统的设计3

3 机械部分的设计3

3.1 导轨上移动部件的重量估算3

3.2 铣削力的计算4

3.3 直线滚动导轨副的计算与选型4

3.3.1 滑块承受工作载荷的计算及导轨型号的选取4

3.3.2 距离额定寿命的计算4

3.4滚珠丝杠螺母副的计算与选型5

3.4.1 最大工作载荷Fm的计算5

3.4.2 最大动载荷FQ的计算5

3.4.3 初选型号5

3.4.4 传动效率η的计算5

3.4.5 刚度的验算6

3.4.6 压杆稳定性校核6

3.5 步进电动机减速箱的选用6

3.6 步进电动机的计算与选型7

3.6.1 计算加在步进电动机转轴上的总转动惯量7

3.6.2 计算加在步进电机转轴上的等效负载转矩Teq7

3.6.3 步进电动机最大静转矩的选定9

3.6.4步进电动机的性能校核9

4 总  结10

参考文献11

致  谢12

1 绪论

1.1 X-Y 工作台的发展趋势及产业化的现状

伴随着当今社会的不断进步，科技的发展也来越快，老旧的的生产方式已经不能够满足人们日益增长的需求，所以更先进的制造技术出现了。数控技术作为核心的制造技术能够很好的满足生产的需求。我国的数控技术经历了几十年的发展，已经越来越成熟，而且朝着更高的方向发展。

数控机床的生产离不开工作台，而工作台也影响着机床的加工。以前的工作台只是为了满足直线运动从而达到加工简便，现在为了满足生产需要工作台实现了加工不同方位与角度的需求。为了提高生产的效率，以液压驱动工作台的方式渐渐取代了原来的机械驱动，并且气动的方式也越来越被广为应用，这种方式在保护了环境的同时也节约了资源。作为机床上关键的配套部件，对于他的研究也在不断的进行中，而且我们也取得了很好的成就。当今社会有很多种类的工作平台，某些特定的机床只能安装在传统的工作平台上，随着科技的不断进步与发展，由以前传统单一的功能逐步发展成为现在的多方向多功能，当前的某些工作平台，它不仅能够在钻床上安装，还能够在铣床和镗床等机床上安装。而且现在的某些工作台还可以当成机床的第四回转轴，一定程度上增强了机床的工作性能。例如：可倾回转工作台，它可以实现直接用在加工中心和数控机床上这种情况，可根据原机床的两个控制坐标用来控制转台的倾斜和回转，也可直接根据当前转台配套的数控装置和机床联接来进行所需的工作循环。它可以完成任意角度的孔、槽、平面类机械加工，以及曲线、凸轮等的加工，并且能够达到非常高的精准度。另外也可用于非数控钻、铣、镗类机床上，独立完成等分和不等分的角度分度工作。外国工作平台的所表现出来功能和国内生产的工作平台所表现出来功能大体相同，但精度方面所变现出的问题，外国的一些公司生产出来的工作平台要高出我国生产的产品一个层次。

因此国内的生产与国外的生产相比较来说，还是有些许的差距，因此设计工作平台是一件非常严谨且意义深厚的问题，我们要搭乘社会进步的步伐，推陈出新，革故鼎新，让我国不断的进步与发展，成为技术先进的综合性强国。

1.2数控X-Y工作台设计的意义和目的      

本次所要进行设计X-Y工作台采用了摩擦比较低的直线滚动导轨和条件非常精准的丝杠，它是通过MCS-51单片机来控制步进电机，并且能够使用数控来控制工作台。工作台的自动化性能能使工作强度大大的减少，劳动生产效率得到大幅度的提升。本设计的X-Y数控工作台机电系统设计是一个开环控制系统，具有简单的结构，方便机电系统更好的实现而且能够使精度得到保证。通过应用简单的微机控制技术，能够实现更好的控制机床，增大机床加工范围，能够更好的增强精度和可靠性。很多数控铣床的工作平台的整个布局与普通机床的某些布局是大体相同或类似的，而且已经达成了经典的、经过考核的特定模式，只是伴随着生产技术的不断进步与科技的不断发展，出现了越来越多的改进方式。数控铣床工作平台的整体布局的设计的问题在机床设计等方面是具有全局性的，它的优良能够精确的影响到机床的制造性能的问题和使用方面的问题。首先要从机床的制造原理即机床之间各个部件的相对运动关系，结合工件的尺寸、位置和形状等状态，来决定和判断各个重要部件之间的相对位置关系和配置，同时要全面考虑机床的外部因素，如外形、整体操作与维修，生产管理和人机关系等问题来决定整个机床的总体布局。

在本次的设计中深入的分析了如何设计对X-Y工作台，对选用导轨、丝杠、电机等方面进行了研究。  

通过X-Y工作台设计，能够正确使用数控机床和相关的知识，基本理论等课程，学会数控设备改造方案，比较，分析，并进行必要的计算;机械设备通过设计，以提高自己对应用手册，标准的使用能力，掌握计算方法和程序，学会使用典型的数控设备零件的设计方法。

1.3本设计的主要内容和任务  

本次设计的任务是设计一个数控X-Y工作台及其控制系统，可用于铣床上坐标孔的加工和铝合金零件的二维曲线加工；      

1）查阅文献收集资料确定系统组成方案（机械传动系统简图、主要设计参数，及方案分析、比较、说明）；  

2）机械部件的总体尺寸、质量、转动惯量的估算；

3）传动部件、导向部件的设计、计算和选用；

4）步进电动机计算、选用；

5) 其它相关零件的选型及计算。

6）各部分部件的尺寸材料外形确定。

7）根据计算数据绘制图。

参考文献

[1]尹志强. 机电一体化系统设计课程设计指导书.北京: 机械工业出版社,2007.58~192.

[2]范超毅.赵天婵.吴斌方.等.数控技术课程设计.武汉: 华中科技大学出版社,2007.10~190.

[3]田振亚.高东强.郭文举.等.二维数控工作台设计.机械设计与制造.2009.（2）：179~180.

[4]王晓明.电动机的单片机控制.北京：北京航空航天大学出版社.2002，181~214.

[5]康伟.王艳秋.基于单片机的机床经济型数控系统设计.辽宁工学院学报.2006.（3）：161~163.

[6]徐铭.琚海.经济型数控雕刻机的控制系统研究[J]．制造技术与机床.2012(9)：74—81．

[7]李绍林．低成本数控雕刻机控制系统研究开发[D]．济南：山东大学，2012．