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十字工作臺畢業(yè)設(shè)計(jì)
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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(shè)計(jì)計(jì)算 3
3.1 基本參數(shù)的 3
3.2 滾珠絲杠副的設(shè)計(jì)計(jì)算及其型號與直徑的選擇....................................................3
3.2.1 最大工作載荷的計(jì)算...........................................................................................3
3.2.2 最大計(jì)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(yàn)算............................................................................................3
3.3.1 滾珠絲杠螺母幾何參數(shù).......................................................................................3
3.3.2 剛度的驗(yàn)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(wěn)定性運(yùn)算..........................................................................................3
3.6 滾珠絲杠副預(yù)緊力Fp確定...................................................................................3
3.7 滾珠絲杠軸預(yù)緊拉伸力Fp1的確定.....................................................................3
3.8 導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)計(jì)算及參數(shù)的確定.............................................................................3
3.9 計(jì)算電機(jī)軸上的慣量和轉(zhuǎn)矩，選取步進(jìn)電機(jī)............................................................3
3.9.1 步進(jìn)電機(jī)的傳動計(jì)算...........................................................................................................3
3.9.2 步進(jìn)電機(jī)軸上的等效負(fù)載轉(zhuǎn)矩M的計(jì)算..............................................................3
3.9.3 步進(jìn)電機(jī)的初選.....................................................................................................3
3.9.4 步進(jìn)電機(jī)性能校核.................................................................................................3
3.10 設(shè)計(jì)中的其他問題..................................................................................................3
3.10.1機(jī)械傳動部件的防護(hù)...........................................................................................3
3.10.2機(jī)械傳動部件的潤滑...........................................................................................3
3.10.3聯(lián)軸器的選擇.......................................................................................................3
第四章 工作臺電氣控制部分設(shè)計(jì)與計(jì)算 3
4.1 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的確定 3
4.2 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路控制設(shè)計(jì)與計(jì)算........................................................................3
4.2.1 步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動電路設(shè)計(jì)流程...............................................................................3
4.2.2 驅(qū)動電路的設(shè)計(jì).......................................................................................................3
4.2.3 驅(qū)動電源的選用，及驅(qū)動電源與控制器的接線方式...........................................3
4.3 相關(guān)軟件流程設(shè)計(jì)..................................................................................................3
4.4 零件加工程序清單..................................................................................................3
第五章 機(jī)械部分裝配圖的繪制 3
第六章 總結(jié) 3
參 考 文 獻(xiàn) 3
摘 要
當(dāng)今世界電子技術(shù)迅速發(fā)展，微處理器、微型計(jì)算機(jī)在各技術(shù)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，對各領(lǐng)域技術(shù)的發(fā)展起到了極大的推動作用。數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字程序控制數(shù)控機(jī)械實(shí)現(xiàn)自動工作的技術(shù)，本次設(shè)計(jì)的數(shù)控工作臺主要包含包含以下幾個(gè)基本要素：機(jī)械總體方案的確定、動力與驅(qū)動部分、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、傳感測試部分、控制及信息處理部分。主要是結(jié)合了機(jī)電一體化是系統(tǒng)技術(shù)、計(jì)算機(jī)與信息處理技術(shù)、自動控制技術(shù)、檢測傳感技術(shù)、伺服傳動技術(shù)和機(jī)械技術(shù)等多學(xué)科技術(shù)領(lǐng)域綜合交叉的技術(shù)密集型系統(tǒng)工程。新一代的CNC系統(tǒng)這類典型機(jī)電一體化產(chǎn)品正朝著高性能、智能化、系統(tǒng)化以及輕量、微型化方向發(fā)展。數(shù)控技術(shù)能夠較好的解決多品種、小批量和復(fù)雜零件的加工以及生產(chǎn)過程自動化等問題，能夠大大的減輕勞動力，縮短加工生產(chǎn)時(shí)間提高生產(chǎn)效率，數(shù)控技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床及各類機(jī)電一體化產(chǎn)品上。
關(guān)鍵詞：數(shù)控技術(shù)， 控制驅(qū)動器， 滾珠絲杠 ，滾動導(dǎo)軌 ，步進(jìn)電機(jī)
第一章 前 言
現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，極大地推動了不同學(xué)科的交叉與滲透，導(dǎo)致了工程領(lǐng)域的技術(shù)革命與改造。在機(jī)械工程領(lǐng)域，由于微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機(jī)械工業(yè)的滲透所形成的機(jī)電一體化，使機(jī)械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品機(jī)構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化，使工業(yè)生產(chǎn)由“機(jī)械電氣化”邁入了“機(jī)電一體化”為特征的發(fā)展階段。
X-Y數(shù)控工作臺是許多機(jī)電一體化設(shè)備的基本部件，如數(shù)控車床的縱—橫向進(jìn)刀機(jī)構(gòu)、數(shù)控銑床和數(shù)控鉆床的X-Y工作臺、激光加工設(shè)備的工作臺、電子元件表面貼裝設(shè)備等。
模塊化的X-Y數(shù)控工作臺，通常由導(dǎo)軌座、移動滑塊、工作、滾珠絲杠螺母副，以及伺服電動機(jī)等部件構(gòu)成。其中伺服電動機(jī)做執(zhí)行元件用來驅(qū)動滾珠絲杠，滾珠絲杠螺母帶動滑塊和工作平臺在導(dǎo)軌上運(yùn)動，完成工作臺在X、Y方向的直線移動。導(dǎo)軌副、滾珠絲杠螺母副和伺服電動機(jī)等均以標(biāo)準(zhǔn)化，由專門廠家生產(chǎn)，設(shè)計(jì)時(shí)只需根據(jù)工作載荷選取即可。控制系統(tǒng)根據(jù)需要，可以選取用標(biāo)準(zhǔn)的工作控制計(jì)算機(jī)，也可以設(shè)計(jì)專用的微機(jī)控制系統(tǒng)。
裝備工業(yè)的技術(shù)水平和現(xiàn)代化程度決定著整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)的水平和現(xiàn)代化程度 ,數(shù)控技術(shù)及裝備是發(fā)展新興高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和尖端工業(yè)的使能技術(shù)和最基本的裝備 ,又是當(dāng)今先進(jìn)制造技術(shù)和裝備最核心的技術(shù)。數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字信息對機(jī)械運(yùn)動和工作過程進(jìn)行控制的技術(shù) ,而數(shù)控裝備是以數(shù)控技術(shù)為代表的新技術(shù)對傳統(tǒng)制造產(chǎn)業(yè)和新興制造業(yè)的滲透形成的機(jī)電一體化產(chǎn)品 ,其技術(shù)范圍覆蓋很多領(lǐng)域。
《數(shù)控機(jī)床》課程設(shè)計(jì)是一個(gè)重要的而且很有必要的教學(xué)環(huán)節(jié)，要求學(xué)生綜合的運(yùn)用所學(xué)的理論知識，獨(dú)立進(jìn)行的設(shè)計(jì)訓(xùn)練，主要目的：
1、通過設(shè)計(jì)，使學(xué)生全面地、系統(tǒng)地了解和掌握數(shù)控機(jī)床的基本組成及其想關(guān)知識，學(xué)習(xí)總體的方案擬定、分析與比較的方法；
2、通過對機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，掌握幾種典型傳動元件與導(dǎo)向元件的工作原理、設(shè)計(jì)計(jì)算及選用的方式；
3、通過對機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，掌握常用伺服電機(jī)的工作原理、計(jì)算控制方法與控制驅(qū)動方式；
4、培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析問題和解決問題的能力，學(xué)習(xí)并樹立“系統(tǒng)設(shè)計(jì)”的思想；
5、鍛煉提高學(xué)生應(yīng)用手冊和標(biāo)準(zhǔn)、查閱文獻(xiàn)資料及撰寫科技論文的能力。
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