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十字工作臺畢業設計
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目 錄
摘 要 III
第一章 前 言 3
第二章 總體方案的擬定與論證 3
3.1研究問題 3
3.2總體方案的擬定與論證 3
第三章 工作臺傳動裝置的設計計算 3
3.1 基本參數的 3
3.2 滾珠絲杠副的設計計算及其型號與直徑的選擇....................................................3
3.2.1 最大工作載荷的計算...........................................................................................3
3.2.2 最大計算動載荷的確定.......................................................................................3
3.2.3 滾珠絲杠副及其型號的選擇...............................................................................3
3.3 滾珠絲杠副剛度的驗算............................................................................................3
3.3.1 滾珠絲杠螺母幾何參數.......................................................................................3
3.3.2 剛度的驗算...........................................................................................................3
3.4 絲杠的支承方式及軸承的選擇..............................................................................3
3.4.1 絲杠的支承方式...................................................................................................3
3.4.2 軸承的選擇...........................................................................................................3
3.5 滾珠絲杠副穩定性運算..........................................................................................3
3.6 滾珠絲杠副預緊力Fp確定...................................................................................3
3.7 滾珠絲杠軸預緊拉伸力Fp1的確定.....................................................................3
3.8 導軌的設計計算及參數的確定.............................................................................3
3.9 計算電機軸上的慣量和轉矩，選取步進電機............................................................3
3.9.1 步進電機的傳動計算...........................................................................................................3
3.9.2 步進電機軸上的等效負載轉矩M的計算..............................................................3
3.9.3 步進電機的初選.....................................................................................................3
3.9.4 步進電機性能校核.................................................................................................3
3.10 設計中的其他問題..................................................................................................3
3.10.1機械傳動部件的防護...........................................................................................3
3.10.2機械傳動部件的潤滑...........................................................................................3
3.10.3聯軸器的選擇.......................................................................................................3
第四章 工作臺電氣控制部分設計與計算 3
4.1 控制系統結構的確定 3
4.2 步進電機驅動電路控制設計與計算........................................................................3
4.2.1 步進電機的驅動電路設計流程...............................................................................3
4.2.2 驅動電路的設計.......................................................................................................3
4.2.3 驅動電源的選用，及驅動電源與控制器的接線方式...........................................3
4.3 相關軟件流程設計..................................................................................................3
4.4 零件加工程序清單..................................................................................................3
第五章 機械部分裝配圖的繪制 3
第六章 總結 3
參 考 文 獻 3
摘 要
當今世界電子技術迅速發展，微處理器、微型計算機在各技術領域得到了廣泛應用，對各領域技術的發展起到了極大的推動作用。數控技術是用數字程序控制數控機械實現自動工作的技術，本次設計的數控工作臺主要包含包含以下幾個基本要素：機械總體方案的確定、動力與驅動部分、執行機構、傳感測試部分、控制及信息處理部分。主要是結合了機電一體化是系統技術、計算機與信息處理技術、自動控制技術、檢測傳感技術、伺服傳動技術和機械技術等多學科技術領域綜合交叉的技術密集型系統工程。新一代的CNC系統這類典型機電一體化產品正朝著高性能、智能化、系統化以及輕量、微型化方向發展。數控技術能夠較好的解決多品種、小批量和復雜零件的加工以及生產過程自動化等問題，能夠大大的減輕勞動力，縮短加工生產時間提高生產效率，數控技術已經廣泛應用于數控機床及各類機電一體化產品上。
關鍵詞：數控技術， 控制驅動器， 滾珠絲杠 ，滾動導軌 ，步進電機
第一章 前 言
現代科學技術的不斷發展，極大地推動了不同學科的交叉與滲透，導致了工程領域的技術革命與改造。在機械工程領域，由于微電子技術和計算機技術的迅速發展及其向機械工業的滲透所形成的機電一體化，使機械工業的技術結構、產品機構、功能與構成、生產方式及管理體系發生了巨大變化，使工業生產由“機械電氣化”邁入了“機電一體化”為特征的發展階段。
X-Y數控工作臺是許多機電一體化設備的基本部件，如數控車床的縱—橫向進刀機構、數控銑床和數控鉆床的X-Y工作臺、激光加工設備的工作臺、電子元件表面貼裝設備等。
模塊化的X-Y數控工作臺，通常由導軌座、移動滑塊、工作、滾珠絲杠螺母副，以及伺服電動機等部件構成。其中伺服電動機做執行元件用來驅動滾珠絲杠，滾珠絲杠螺母帶動滑塊和工作平臺在導軌上運動，完成工作臺在X、Y方向的直線移動。導軌副、滾珠絲杠螺母副和伺服電動機等均以標準化，由專門廠家生產，設計時只需根據工作載荷選取即可。控制系統根據需要，可以選取用標準的工作控制計算機，也可以設計專用的微機控制系統。
裝備工業的技術水平和現代化程度決定著整個國民經濟的水平和現代化程度 ,數控技術及裝備是發展新興高新技術產業和尖端工業的使能技術和最基本的裝備 ,又是當今先進制造技術和裝備最核心的技術。數控技術是用數字信息對機械運動和工作過程進行控制的技術 ,而數控裝備是以數控技術為代表的新技術對傳統制造產業和新興制造業的滲透形成的機電一體化產品 ,其技術范圍覆蓋很多領域。
《數控機床》課程設計是一個重要的而且很有必要的教學環節，要求學生綜合的運用所學的理論知識，獨立進行的設計訓練，主要目的：
1、通過設計，使學生全面地、系統地了解和掌握數控機床的基本組成及其想關知識，學習總體的方案擬定、分析與比較的方法；
2、通過對機械系統的設計，掌握幾種典型傳動元件與導向元件的工作原理、設計計算及選用的方式；
3、通過對機械系統的設計，掌握常用伺服電機的工作原理、計算控制方法與控制驅動方式；
4、培養學生獨立分析問題和解決問題的能力，學習并樹立“系統設計”的思想；
5、鍛煉提高學生應用手冊和標準、查閱文獻資料及撰寫科技論文的能力。
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