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十字工作台毕业设计
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目 录
摘 要 III
第一章 前 言 3
第二章 总体方案的拟定与论证 3
3.1研究问题 3
3.2总体方案的拟定与论证 3
第三章 工作台传动装置的设计计算 3
3.1 基本参数的 3
3.2 滚珠丝杠副的设计计算及其型号与直径的选择....................................................3
3.2.1 最大工作载荷的计算...........................................................................................3
3.2.2 最大计算动载荷的确定.......................................................................................3
3.2.3 滚珠丝杠副及其型号的选择...............................................................................3
3.3 滚珠丝杠副刚度的验算............................................................................................3
3.3.1 滚珠丝杠螺母几何参数.......................................................................................3
3.3.2 刚度的验算...........................................................................................................3
3.4 丝杠的支承方式及轴承的选择..............................................................................3
3.4.1 丝杠的支承方式...................................................................................................3
3.4.2 轴承的选择...........................................................................................................3
3.5 滚珠丝杠副稳定性运算..........................................................................................3
3.6 滚珠丝杠副预紧力Fp确定...................................................................................3
3.7 滚珠丝杠轴预紧拉伸力Fp1的确定.....................................................................3
3.8 导轨的设计计算及参数的确定.............................................................................3
3.9 计算电机轴上的惯量和转矩，选取步进电机............................................................3
3.9.1 步进电机的传动计算...........................................................................................................3
3.9.2 步进电机轴上的等效负载转矩M的计算..............................................................3
3.9.3 步进电机的初选.....................................................................................................3
3.9.4 步进电机性能校核.................................................................................................3
3.10 设计中的其他问题..................................................................................................3
3.10.1机械传动部件的防护...........................................................................................3
3.10.2机械传动部件的润滑...........................................................................................3
3.10.3联轴器的选择.......................................................................................................3
第四章 工作台电气控制部分设计与计算 3
4.1 控制系统结构的确定 3
4.2 步进电机驱动电路控制设计与计算........................................................................3
4.2.1 步进电机的驱动电路设计流程...............................................................................3
4.2.2 驱动电路的设计.......................................................................................................3
4.2.3 驱动电源的选用，及驱动电源与控制器的接线方式...........................................3
4.3 相关软件流程设计..................................................................................................3
4.4 零件加工程序清单..................................................................................................3
第五章 机械部分装配图的绘制 3
第六章 总结 3
参 考 文 献 3
摘 要
当今世界电子技术迅速发展，微处理器、微型计算机在各技术领域得到了广泛应用，对各领域技术的发展起到了极大的推动作用。数控技术是用数字程序控制数控机械实现自动工作的技术，本次设计的数控工作台主要包含包含以下几个基本要素：机械总体方案的确定、动力与驱动部分、执行机构、传感测试部分、控制及信息处理部分。主要是结合了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、伺服传动技术和机械技术等多学科技术领域综合交叉的技术密集型系统工程。新一代的CNC系统这类典型机电一体化产品正朝着高性能、智能化、系统化以及轻量、微型化方向发展。数控技术能够较好的解决多品种、小批量和复杂零件的加工以及生产过程自动化等问题，能够大大的减轻劳动力，缩短加工生产时间提高生产效率，数控技术已经广泛应用于数控机床及各类机电一体化产品上。
关键词：数控技术， 控制驱动器， 滚珠丝杠 ，滚动导轨 ，步进电机
第一章 前 言
现代科学技术的不断发展，极大地推动了不同学科的交叉与渗透，导致了工程领域的技术革命与改造。在机械工程领域，由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化，使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化，使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。
X-Y数控工作台是许多机电一体化设备的基本部件，如数控车床的纵—横向进刀机构、数控铣床和数控钻床的X-Y工作台、激光加工设备的工作台、电子元件表面贴装设备等。
模块化的X-Y数控工作台，通常由导轨座、移动滑块、工作、滚珠丝杠螺母副，以及伺服电动机等部件构成。其中伺服电动机做执行元件用来驱动滚珠丝杠，滚珠丝杠螺母带动滑块和工作平台在导轨上运动，完成工作台在X、Y方向的直线移动。导轨副、滚珠丝杠螺母副和伺服电动机等均以标准化，由专门厂家生产，设计时只需根据工作载荷选取即可。控制系统根据需要，可以选取用标准的工作控制计算机，也可以设计专用的微机控制系统。
装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度 ,数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业的使能技术和最基本的装备 ,又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术 ,而数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的机电一体化产品 ,其技术范围覆盖很多领域。
《数控机床》课程设计是一个重要的而且很有必要的教学环节，要求学生综合的运用所学的理论知识，独立进行的设计训练，主要目的：
1、通过设计，使学生全面地、系统地了解和掌握数控机床的基本组成及其想关知识，学习总体的方案拟定、分析与比较的方法；
2、通过对机械系统的设计，掌握几种典型传动元件与导向元件的工作原理、设计计算及选用的方式；
3、通过对机械系统的设计，掌握常用伺服电机的工作原理、计算控制方法与控制驱动方式；
4、培养学生独立分析问题和解决问题的能力，学习并树立“系统设计”的思想；
5、锻炼提高学生应用手册和标准、查阅文献资料及撰写科技论文的能力。
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