XY工作台 课程设计 数控

数控机床课程设计说明书数控机床课程设计说明书设计课题： x-yNC机床的设计院类别： 专业类别： 学号： 名称： 指导老师： 目录摘要.13设计的主要步骤. 2 程序比较分析.3(2) 机械传动部件的计算和选定.3滚珠丝杠的传动设计计算和验证.5.4步进电机的传动计算及电机的选择.17结论_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 21摘要21世纪以来， 人类经济发展迅速，人们的生活发生了日新月异的变化，微处理器和微机在各个技术领域得到了广泛应用，对各个领域的技术发展起了很大的推动作用。 机器主体、动力和驱动部、驱动器、传感器测试部、控制和信息处理部等基本要素。 机电一体化是系统技术、计算机与信息处理技术、自动控制技术、检测传感技术、伺服驱动技术与机械技术等多学科技术领域综合交叉的技术综合性系统工程。 典型的机电产品，例如下一代CNC系统正在向高性能、智能、系统化以及轻量化和小型化方向发展。 关键词：交叉工作台滚珠丝杠滚动导向步进电机abstractthe21stcentury，humaneconomyhasdevelopedhighspeed， thepeoplelivehathechanghechangewhichchanges和each new day micro处理器，themicromputerobtainthewidesperapplicationivariousareaofter tovariationousdocommentiontecomprotiontecomprodeventecomprommonousprompro shoutconthefollowingsseverbaseelements :基本power and actuation part，implementing agency， 传感测量组件控制器标准信息存储系统技术信息技术信息处理程序ssingandmanages 自动控制技术(the automatic control technology )， themenationandtheinfo thesorverdivertechnotiontechnothemicromplicaryandsonmulti-disciplinaryareaoftechnotisoverlappingtechnology inee ring.newergenterscnetsystemhindofmodeleintegrationofmchinerproducttowardthehighperformance， the intellectual ization thesystemationaswellasthefeatherweight themicricminiaturedizeddirectiondevelops.keywords : crosstablebard steppermotor首先，当前世界数控技术和装备发展趋势以及我国数控装备技术的发展和产业化现状是在我国对外开放进一步深化的新环境下，发展我国的数控技术和装备，提高我国制造业信息化水平和国际竞争能力的重要性，从战略和策略两个层面来看装备工业的技术水平和现代化程度决定了国民经济总体水平和现代化程度，数控技术和装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业的能源技术和最基本的装备，是当前先进制造技术和装备的最核心技术。 数控技术是用数字信息控制机械运动和工作过程的技术，数控装置是以数控技术为代表的新技术在传统制造产业和新兴制造业的渗透中形成的机电产品，其技术范围复盖了很多领域。 数控机床课程设计是一个重要的时间教学环节，要求学生综合运用学过的理论知识，独立进行设计培训，主要目的是： 1、通过设计，全面、系统地了解数控机床的基本构成及其关注知识，学习综合方案的编制、分析和比较方法。 2、通过机械系统的设计，掌握一些典型传动要素和导向要素的工作原理、设计计算和选择方式，通过机械系统的设计，掌握常用伺服电机的工作原理，学习和建立培养学生独立分析和解决问题能力的“系统设计”思想5， 提高学生应用手册和标准，查阅文献资料，提高科技论文写作能力2设计任务设计了可用于立式数控铣床的x-yNC工作台，主要参数如下： 1、立铣刀最大直径d=15mm； 立铣刀齿数Z=3最大铣削宽度=15mm最大背蚀刀c量=8mm； 加工材料是碳钢或有色金属。 p a 2、x、z方向的定位精度均为0.02mm。 3、工作台面尺寸230mm230mm、加工范围250mm250mm 4、工作台无负荷进给最快移动速度：工作台进给最快移动maxymax3000mm/min*vv速度：加减速0.4s。 maxymax400mm/minxrvv3设计的主要步骤(1)设计整体方案1，确定初始模拟机械传动部件方案：方案1:，螺母对的选择：滚珠丝杠(内循环)，导轨对的选择：滑动导轨，伺服电机的选择：步进电机， 减速装置的选择：齿隙式齿轮减速箱方案2:、螺母副的选择：滚珠丝杠(外循环)、导轨副的选择：滚动导轨(滚珠)、伺服电机的选择：步进电机、减速装置的选择：无(通过联轴器直接连接电机和丝杠，变速由直接脉冲频率控制方案比较分析： (1)螺母副的选择：设计条件x、y方向的定位精度均高于0.02mm丝杠的精度，只有选择了滚珠丝杠副时才能满足要求，滚珠丝杠副的传动精度高，动态响应快，运行顺畅，寿命长，效率高经过比较，最终选择了内循环滚珠丝杠。 这样摩擦损失小，传动效率高，径向尺寸紧凑，轴向刚性高。 由于安装定位精度不太高，因此采用间隙式调整间隙的方法适用于结构简单、刚性高、拆装容易、一般精度的机构。 导轨副的选择：设计的NC铣床工作台负荷不大，设计任务的精度为0.02mm，要求精度高，因此选择直线滚动导轨副具有摩擦系数小、不易蠕变、传动效率高、结构牢固、安装容易等优点伺服电机的选择：为了保证定位精度，采用步进电机作为伺服电机，步进电机的精度高，开环连接也满足本设计精度的要求，根据任务的要求，无负载最快移动速度为3000mm/min，因此本设计为高水平的伺服电机减速装置的选择：选择步进电机和滚珠丝杠的辅助后，将脉冲当量倒圆，放大电机的输出转矩，运动部件换算成电机的旋转轴，降低惯性力矩，可能需要减速装置，需要消除间隙的机构，选择减速装置时，选择没有间隙的齿轮传动减速箱但是，步进电机本身具有调速功能，此处的设计工作台小，输出转矩和惯性负载也小，步进电机可承受，因此此处无需另行减速装置。 3、最终方案：、导程螺母对的选择：滚珠丝杠(内循环)、导向对的选择：滚珠导向器、伺服电机的选择：步进电机(混合动力)、减速装置的选择：无机械传动部件的计算和选定1个导向器上的移动部件的重量估计。 用下导轨上面的移动部件的重量估算。 包括工件、夹具、工作台、上段马达、减速箱、滚珠丝杠副、直线导轨副、导轨台等，估计重量约为800N。 2计算切削力为任务条件1、立铣刀最大直径d=15mm时立铣刀齿数Z=3最大铣削宽度=15mm最大背切削刃量=8mm； 加工材料是碳钢或有色金属。 根据cpa将立铣刀设为硬质合金立铣刀、将工件材料设为碳钢【2】P170表10-1，d=15mm的硬质合金立铣刀的最大切削参数为，每齿进给量fz=0.15mm粗取得立铣刀转速n=300r/ min立铣刀时的切削力的计算式， 如果代入1671 n0. 850.750.731.00.10 cezp 118 afdanzf以上的各值，则从使用1671 n0. 850.750.731.00.10 c 118150.151583003 nf立铣刀的圆筒铣刀的情况下的上表可知，各切削间的关系为=(1.01.0)=(0.20.3)0. 25 fnf/=(0. 350.4 )0. 38 ef为立铣刀时的力取最大的情况，为了安全起见考虑这个最危险的案例。 由此可推测的3个方向的铣削力分别为(与丝杠轴线平行)1.11838 fc FFN (与丝杠轴线垂直)0.25418 fnc FFN (与工作台面垂直)0.386535ecffn相对于工作台以上的各力的方向， 纵向铣削力xf F=F=1838N径向铣削力yfn F=F=418N垂直工作台切削力ze F=F=635N 3滚珠丝杠传动设计计算和校验；(最大动作载荷的计算)以已知移动部件总重量G=800N，通过滚动导轨计算的滚动导轨上的摩擦系数调查【3】中， P194为=0.00250.005，为了安全起见，求出=0.005滚珠丝杠副最大动作载荷： xff (ff ) eq yug=1838.005 (418635800 )=1847 n；计算最大动作载荷的任务条件为：工作台进给的最快移动速度为V=400mm/min eq n在网上收集资料，每天工作8小时，每年工作360天，发现一般滚珠丝杠的精度从3年到5年后严重下降，因此预计滚珠丝杠的寿命为4年，寿命为t=43608=11520 h【3】根据p 10中的式5-4，=660