数控车床xy工作台建模与控制系统设计.doc
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数控车床xy工作台建模与控制系统设计,摘 要当今世界，工业发达国家对机床工业高度重视，竞相发展机电一体化、高精、高效、高自动化先进机床，以加速工业和国民经济的发展。长期以来，欧、美、亚在国际市场上相互展开激烈竞争，已形成一条无形战线，特别是随微电子、计算机技术的进步，数控机床在20世纪80年代以后加速发展，各方用户提出更多需求，早已成为四大国际机床展上各国...
内容介绍
此文档由会员 星沉之恋 发布
摘 要
当今世界，工业发达国家对机床工业高度重视，竞相发展机电一体化、高精、高效、高自动化先进机床，以加速工业和国民经济的发展。长期以来，欧、美、亚在国际市场上相互展开激烈竞争，已形成一条无形战线，特别是随微电子、计算机技术的进步，数控机床在20世纪80年代以后加速发展，各方用户提出更多需求，早已成为四大国际机床展上各国机床制造商竞相展示先进技术、争夺用户、扩大市场的焦点。中国加入WTO后，正式参与世界市场激烈竞争，今后如何加强机床工业实力、加速数控机床产业发展，实是紧迫而又艰巨的任务。
本文主要对X-Y数控车床工作台的机械部分进行设计，对滚珠丝杠，滚动导轨及步进电动机做了设计计算及选用，并也对轴承座和联轴器进行了分析和选择，另外也利用AutoCAD、UG进行了装配图的绘制，对其导轨座的设计及各零部件的安装也作了比较详细的说明。针对滚珠丝杠的计算，通过对滚珠丝杠的动载荷及静载荷的计算，确定所要丝杠的动静载荷值，并选择。针对滚动导轨，分别计算滚动导轨的动载荷及其工作寿命来确定滚动导轨的参数，并选取。针对步进电动机的选取，我分别作了其转动惯量和转动力矩的计算，根据所得的数据作步进电动机的选择。通过上述的设计，最后设计出符合要求的数控车床XY工作台。
关键字：XY工作台 步进电动机 滚动导轨 滚珠丝杠
目 录
1. 前言 1
1.1 当今世界数控技术及装备的发展 1
1.2 数控技术的发展趋势 1
2. 国内外数控机床发展的状况 3
2.1 国外研究及成果状况 3
2.2国内研究及成果状况 4
2.3 对我国数控技术和产业化发展的战略思考 6
3. 毕业设计的内容 7
4. 数控系统总体方案的确定 8
4.1 设计机构的性能要求 8
4.2 待改装车床型号的确定 9
4.3 控制方式的确定 9
4.4 伺服系统的确定 9
4.5 工作台参数的初步选定 10
4.6 直线滚动导轨的选定 10
4.7 滚珠丝杠副的选用及其支承形式 11
4.8 联轴器的选择 12
4.9 导轨支承座的选择 12
4.10 轴承的选择 12
5. 机械部分改装设计计算 13
5.1 初步确定工作台的外形尺寸及其重量 13
5.1.1 画出工作台简图 13
5.1.2 工作台的三维建模 14
5.2 支承座参数设计 14
5.2.1 尺寸设计 14
5.2.2 支承座的三维建模 15
5.3 滚珠丝杠参数设计 16
5.3.1 参数设计 16
5.3.2 滚珠丝杠的三维建模 18
5.4 滚动导轨参数设计 18
5.4.1 参数设计 18
5.4.2 滚动导轨的三维建模 20
5.5 电机参数设计 20
5.5.1 确定脉冲当量，初选步进电机 20
5.5.2 计算系统转动惯量 21
5.5.3 空载启动时，电动机轴上的惯性转矩 21
5.5.4 惯量匹配验算 24
5.5.5 电动机最大运行频率确定 24
5.6 联轴器的选择 25
5.6.1 选择联轴器 25
5.6.2 联轴器的三维建模 27
5.7 轴承的选择 27
5.7.1 选择轴承 27
5.7.2 轴承的校核 28
5.7.3 轴承的寿命验算 29
5.7.4 轴承的三维建模 29
6. 数控工作台总装图 30
7. 数控系统硬件电路设计 31
8. 设计总结 38
附录 41
致 谢 42
当今世界，工业发达国家对机床工业高度重视，竞相发展机电一体化、高精、高效、高自动化先进机床，以加速工业和国民经济的发展。长期以来，欧、美、亚在国际市场上相互展开激烈竞争，已形成一条无形战线，特别是随微电子、计算机技术的进步，数控机床在20世纪80年代以后加速发展，各方用户提出更多需求，早已成为四大国际机床展上各国机床制造商竞相展示先进技术、争夺用户、扩大市场的焦点。中国加入WTO后，正式参与世界市场激烈竞争，今后如何加强机床工业实力、加速数控机床产业发展，实是紧迫而又艰巨的任务。
本文主要对X-Y数控车床工作台的机械部分进行设计，对滚珠丝杠，滚动导轨及步进电动机做了设计计算及选用，并也对轴承座和联轴器进行了分析和选择，另外也利用AutoCAD、UG进行了装配图的绘制，对其导轨座的设计及各零部件的安装也作了比较详细的说明。针对滚珠丝杠的计算，通过对滚珠丝杠的动载荷及静载荷的计算，确定所要丝杠的动静载荷值，并选择。针对滚动导轨，分别计算滚动导轨的动载荷及其工作寿命来确定滚动导轨的参数，并选取。针对步进电动机的选取，我分别作了其转动惯量和转动力矩的计算，根据所得的数据作步进电动机的选择。通过上述的设计，最后设计出符合要求的数控车床XY工作台。
关键字：XY工作台 步进电动机 滚动导轨 滚珠丝杠
目 录
1. 前言 1
1.1 当今世界数控技术及装备的发展 1
1.2 数控技术的发展趋势 1
2. 国内外数控机床发展的状况 3
2.1 国外研究及成果状况 3
2.2国内研究及成果状况 4
2.3 对我国数控技术和产业化发展的战略思考 6
3. 毕业设计的内容 7
4. 数控系统总体方案的确定 8
4.1 设计机构的性能要求 8
4.2 待改装车床型号的确定 9
4.3 控制方式的确定 9
4.4 伺服系统的确定 9
4.5 工作台参数的初步选定 10
4.6 直线滚动导轨的选定 10
4.7 滚珠丝杠副的选用及其支承形式 11
4.8 联轴器的选择 12
4.9 导轨支承座的选择 12
4.10 轴承的选择 12
5. 机械部分改装设计计算 13
5.1 初步确定工作台的外形尺寸及其重量 13
5.1.1 画出工作台简图 13
5.1.2 工作台的三维建模 14
5.2 支承座参数设计 14
5.2.1 尺寸设计 14
5.2.2 支承座的三维建模 15
5.3 滚珠丝杠参数设计 16
5.3.1 参数设计 16
5.3.2 滚珠丝杠的三维建模 18
5.4 滚动导轨参数设计 18
5.4.1 参数设计 18
5.4.2 滚动导轨的三维建模 20
5.5 电机参数设计 20
5.5.1 确定脉冲当量，初选步进电机 20
5.5.2 计算系统转动惯量 21
5.5.3 空载启动时，电动机轴上的惯性转矩 21
5.5.4 惯量匹配验算 24
5.5.5 电动机最大运行频率确定 24
5.6 联轴器的选择 25
5.6.1 选择联轴器 25
5.6.2 联轴器的三维建模 27
5.7 轴承的选择 27
5.7.1 选择轴承 27
5.7.2 轴承的校核 28
5.7.3 轴承的寿命验算 29
5.7.4 轴承的三维建模 29
6. 数控工作台总装图 30
7. 数控系统硬件电路设计 31
8. 设计总结 38
附录 41
致 谢 42
