xy数控工作平台的设计(附件)
现代的加工生产对产品的精度和生产速度都提出了新的要求，数控技术慢慢的渗透到了加工生产的许多方面，工作台对于扩展机床的功能大有好处。X-Y数控工作台的设计，包括了机械部分和控制部分。在机械设计方面，包括直线滚动导轨副，滚珠丝杆螺母副，减速装置，步进电动机等装置的选用。在这些部分的选用中，要对其的强度、刚度、转矩等参数校核，最终确定其型号以及其它非标件的零件设计。控制系统的设计选取标准的数控装置，主要进行工作台控制电机与驱动装置以及驱动装置与数控装置的接口电路设计。数控机床中工作平台的应用，大大扩展了机床的功能，提高了生产效率。
Key words: XY NC table; Mechanical parts; Control system 目 录
第一章 绪论 1
1.1课题背景 1
1.2研究意义 2
1.3课题研究的内容 2
第二章 机械传动部分的设计 4
2.1 总体方案设计 4
2.2 具体结构设计 4
2.2.1 导轨上移动部件的重量估算 4
2.2.2 切削力的计算 4
2.2.3 直线滚动导轨副的计算与选型 5
2.2.4 滚珠丝杠螺母副的计算与选型 6
2.2.5 步进电动机减速箱的选用 9
2.2.6步进电动机的计算与选型 9
第三章 控制部分设计 15
3.1控制部分总体方案设计 15
3.2控制系统的部件选型 15
3.3控制电路的设计 17
结束语 18
致 谢 19
参考文献 20
附录： 21
第一章 绪论
1.1课题背景
国家经济的增长水平和现代化建设根本原因在于装备产业，而数控技术和装备又是顶端技术工业的驱动力。回顾历史，区分不同经济时期的是它们的加工方式、生产资料，不是生产具体的东西。生产技术和生产工具就是我们现在生产最基本的生产资本，同时数控技术是它们的核心。为了增强本身的各种能力，不同国家的制造业大范围的采用数控技术。各工业发达国家都把这些作为重要的战略物资储备，在大
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
力发展的同时，在尖端的的技术装备上对中国封锁，限制对中国的出口。总之，发展数控技术才是王道，才是强国之路。
数控技术是使用数字信息掌管机械的运动轨迹和行驶各轨迹的先后顺序，用这门技术的数控设备也朝着几点一体化方向前进着，渗入了以前有的和刚发展的制造业，融合着机械制造技术，伺服驱动技术，软件等多项技术。
数控技术不仅给传统工业带来了变化，同时对国计民生的影响也越来越大。世界上的数控技术及装备也体现出几个特点：高精度、高速度一直是生产业的追求目标，这些都离不开高速高精加工技术的支持，从而提高产品质量档次，最终创造更大的利润和市场占有度。不管在汽车生产领域，还是航空航天领域都需要满足这些特点。量产加工的汽车，需要多零件加工装配，飞机火箭的零件多为铝和铝合金材质较软，加工的又多为薄壁零件，必须在高速低切削力的情况下加工。最近采用大型整体的毛坯掏空来制造大型零件。
在近来比较权威的数控博览会展出的产品，高端的加工中心的进给速度达到了0.75m/s，空载工作时速度达到1.7m/s。现在许多汽车生产厂商都用高速加工中心去替换传统的组合机床了。美国的辛辛那提生产的hypermach产品的最大进给速度可以转到1m/s，加速度可以到2g，主轴转速已经能够达到100r/s，生产一个很薄的飞机零件只需要三个小时，但一般的高速铣床上只需要八个小时。考虑精度，十年来，一般的数控机床的精度已经提升了一倍，高端的加工中心从4个μ左右，提升到1个μ左右，超精密加工精度已经达到纳米级别了。在安全可靠性方面，国外的数控装置再次出现故障时间平均要超过250天，伺服系统再次出现故障时间平均要超过125天，可靠性值得信赖。于此同时，为了达成高速度高精度生产，安装在机床上的重要配件也得到了快速的发展，使用范围得到进一步扩展。
现在的数控系统也在变得越来越智能，更开放，更加网络的方向发展。数控系统可以根据机床运行时的情况调整预先设定好的参数，运行轨迹来实现自动化，电动机自动识别载荷情况自动调整传动功率，优化人和机器交流的界面，使编程简单，自动诊断系统问题等。与以前封闭的数控系统比较，现在的数控系统可以根据顾客的要求增加或减少系统本身具有的功能，这样就形成了不同品种的产品，也正应为这开放态度加强了自身产品的竞争性。数控系统可以通过内部网或英特网来分配机床将要加工的零件品种，充分发挥机床的性能。通过网可以随时查看机床的运行状态，也可以通过它可以在其它地方对厂以技术的支持，维修。这些对于增加厂效益的好趋势。
我国的数控技术相对世界上许多国家发展晚了许多，早期，由于国际环境并不好，本身的自闭和外国的封锁，我国的技术发展速度并不好，再过二十年，其它国家对我国的敌视态度有所缓和，加上好的国家政策，我国的数控的发展速度飞快，是前一阶段不能比的，最近的十年，我国在经济大潮中经历了许久，本身生产的机床也能在市场上占有一席之地。从一无所知，这几十年我国掌握了数控的原理，各环节的工作配合情况，各机床的配件生产。各数控基地也相继建立，数控技术也促进了我国航天事业的发展，机床本身需要的电机，主控机等相应的厂房相继建立。虽然取得了很大的进步，但与国外的许多国家比较也存在许多不足，反思其原因，目光不够长远，对人才保护政策不完善，许多公司不愿投资研发新技术。
1.2研究意义
随着各国对经济的发展的重视，尤其对制造业，电子行业，医疗行业这些有关民生的行业的重视，这些行业的发展都需要数控相关技术的支持，它集合了许多机械，电气，网络等虚度方面的知识，这样一个融合大量知识的技术的地位之高显而易见。工作平台作为数控机床其中不能少的重要组成成分，它可以安装到铣床，钻床，激光切割设备上，这种高利用率，大大扩大了机床的功能，也正好满足了现在对产品的高要求，多品种，加快了工厂的生产速度。以往的普通工作台，这使得人在其中扮演着繁重的体力劳动者的地位，就算相对先进的数控机床，但人通常要花大量的时间把之前编好的程序一字一字的输入机床，繁重的加工前调整，这些操作对于大批量的加工还是值得的，但对于那些单件，小批量，小尺寸复杂零件的加工时，这些都是相对浪费时间的。Xy数控工作台的设计，尤其现在的工作台不再是适用单一机床的安装，现在的许多工作台可以适用不同的机床，他的安装，可以大大把人解放出来，便于人的操作，这样就对增加厂的效益有好处了。在中小型企业中，普遍存在老旧落后的机床，利用工作台，可以对这些机床进行改造，这样机床就可以加工生产更高要求的零件了。伴随着技术更新，它的驱动由机械到液体最后到气，这样环保又节能。
Key words: XY NC table; Mechanical parts; Control system 目 录
第一章 绪论 1
1.1课题背景 1
1.2研究意义 2
1.3课题研究的内容 2
第二章 机械传动部分的设计 4
2.1 总体方案设计 4
2.2 具体结构设计 4
2.2.1 导轨上移动部件的重量估算 4
2.2.2 切削力的计算 4
2.2.3 直线滚动导轨副的计算与选型 5
2.2.4 滚珠丝杠螺母副的计算与选型 6
2.2.5 步进电动机减速箱的选用 9
2.2.6步进电动机的计算与选型 9
第三章 控制部分设计 15
3.1控制部分总体方案设计 15
3.2控制系统的部件选型 15
3.3控制电路的设计 17
结束语 18
致 谢 19
参考文献 20
附录： 21
第一章 绪论
1.1课题背景
国家经济的增长水平和现代化建设根本原因在于装备产业，而数控技术和装备又是顶端技术工业的驱动力。回顾历史，区分不同经济时期的是它们的加工方式、生产资料，不是生产具体的东西。生产技术和生产工具就是我们现在生产最基本的生产资本，同时数控技术是它们的核心。为了增强本身的各种能力，不同国家的制造业大范围的采用数控技术。各工业发达国家都把这些作为重要的战略物资储备，在大
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
力发展的同时，在尖端的的技术装备上对中国封锁，限制对中国的出口。总之，发展数控技术才是王道，才是强国之路。
数控技术是使用数字信息掌管机械的运动轨迹和行驶各轨迹的先后顺序，用这门技术的数控设备也朝着几点一体化方向前进着，渗入了以前有的和刚发展的制造业，融合着机械制造技术，伺服驱动技术，软件等多项技术。
数控技术不仅给传统工业带来了变化，同时对国计民生的影响也越来越大。世界上的数控技术及装备也体现出几个特点：高精度、高速度一直是生产业的追求目标，这些都离不开高速高精加工技术的支持，从而提高产品质量档次，最终创造更大的利润和市场占有度。不管在汽车生产领域，还是航空航天领域都需要满足这些特点。量产加工的汽车，需要多零件加工装配，飞机火箭的零件多为铝和铝合金材质较软，加工的又多为薄壁零件，必须在高速低切削力的情况下加工。最近采用大型整体的毛坯掏空来制造大型零件。
在近来比较权威的数控博览会展出的产品，高端的加工中心的进给速度达到了0.75m/s，空载工作时速度达到1.7m/s。现在许多汽车生产厂商都用高速加工中心去替换传统的组合机床了。美国的辛辛那提生产的hypermach产品的最大进给速度可以转到1m/s，加速度可以到2g，主轴转速已经能够达到100r/s，生产一个很薄的飞机零件只需要三个小时，但一般的高速铣床上只需要八个小时。考虑精度，十年来，一般的数控机床的精度已经提升了一倍，高端的加工中心从4个μ左右，提升到1个μ左右，超精密加工精度已经达到纳米级别了。在安全可靠性方面，国外的数控装置再次出现故障时间平均要超过250天，伺服系统再次出现故障时间平均要超过125天，可靠性值得信赖。于此同时，为了达成高速度高精度生产，安装在机床上的重要配件也得到了快速的发展，使用范围得到进一步扩展。
现在的数控系统也在变得越来越智能，更开放，更加网络的方向发展。数控系统可以根据机床运行时的情况调整预先设定好的参数，运行轨迹来实现自动化，电动机自动识别载荷情况自动调整传动功率，优化人和机器交流的界面，使编程简单，自动诊断系统问题等。与以前封闭的数控系统比较，现在的数控系统可以根据顾客的要求增加或减少系统本身具有的功能，这样就形成了不同品种的产品，也正应为这开放态度加强了自身产品的竞争性。数控系统可以通过内部网或英特网来分配机床将要加工的零件品种，充分发挥机床的性能。通过网可以随时查看机床的运行状态，也可以通过它可以在其它地方对厂以技术的支持，维修。这些对于增加厂效益的好趋势。
我国的数控技术相对世界上许多国家发展晚了许多，早期，由于国际环境并不好，本身的自闭和外国的封锁，我国的技术发展速度并不好，再过二十年，其它国家对我国的敌视态度有所缓和，加上好的国家政策，我国的数控的发展速度飞快，是前一阶段不能比的，最近的十年，我国在经济大潮中经历了许久，本身生产的机床也能在市场上占有一席之地。从一无所知，这几十年我国掌握了数控的原理，各环节的工作配合情况，各机床的配件生产。各数控基地也相继建立，数控技术也促进了我国航天事业的发展，机床本身需要的电机，主控机等相应的厂房相继建立。虽然取得了很大的进步，但与国外的许多国家比较也存在许多不足，反思其原因，目光不够长远，对人才保护政策不完善，许多公司不愿投资研发新技术。
1.2研究意义
随着各国对经济的发展的重视，尤其对制造业，电子行业，医疗行业这些有关民生的行业的重视，这些行业的发展都需要数控相关技术的支持，它集合了许多机械，电气，网络等虚度方面的知识，这样一个融合大量知识的技术的地位之高显而易见。工作平台作为数控机床其中不能少的重要组成成分，它可以安装到铣床，钻床，激光切割设备上，这种高利用率，大大扩大了机床的功能，也正好满足了现在对产品的高要求，多品种，加快了工厂的生产速度。以往的普通工作台，这使得人在其中扮演着繁重的体力劳动者的地位，就算相对先进的数控机床，但人通常要花大量的时间把之前编好的程序一字一字的输入机床，繁重的加工前调整，这些操作对于大批量的加工还是值得的，但对于那些单件，小批量，小尺寸复杂零件的加工时，这些都是相对浪费时间的。Xy数控工作台的设计，尤其现在的工作台不再是适用单一机床的安装，现在的许多工作台可以适用不同的机床，他的安装，可以大大把人解放出来，便于人的操作，这样就对增加厂的效益有好处了。在中小型企业中，普遍存在老旧落后的机床，利用工作台，可以对这些机床进行改造，这样机床就可以加工生产更高要求的零件了。伴随着技术更新，它的驱动由机械到液体最后到气，这样环保又节能。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/mjsk/933.html
