立式数控铣床XY数控工作台非常完美高分课程设计.doc

广州学院
数控方向课程设计说明书

数控铣床X-Y数控工作台的设计

院(系) 机械工程学院
专业机械工程及自动化
班级
学生
指导老师
2013 年 1 月 1 日

数控方向课程设计任务书
兹发给机械班学生设计任务书,内容如下:
设计题目:

应完成的项目:
(1) 确定设计总方案
(2) 机械传动部件的计算与选择
(3) 控制系统的设计
(4) 驱动电路的设计
(5) 机械部分装备图的绘制
(6) 编写20页左右的详细说明书
参考资料以及说明:
(1)文怀兴、夏田.《数控机床系统设计》北京:北京化工出版社,2005.
(2)杨建明. 《数控加工工艺与编程》北京:北京理工大学出版社,2009.


本设计任务书于2012年 11 月 14日发出,应于2012年 12月21日前完成,然后进行答辩。
指导教师签发年月日
课程设计评语:
课程设计总评成绩:
指导教师签字:
年月日
目录
第一章前言 1
第二章设计任务 2
第三章设计主要步骤 2
确定设计总方案 2
机械传动部件的选择 2
控制系统的设计 3
机械传动部件的计算和选择 4
工作台外形尺寸及重量初步估算 4
计算切削力 5
滚动导轨的设计计算 6
滚珠丝杠传动设计计算及校验 8
步进电机的传动计算及电动机的选用 12
第四章控制系统的设计 19
进给控制系统原理框图 20
驱动电路流程设计 20
驱动电源的选用,及驱动电源与控制器的接线方式 21
第五章驱动电路设计 22
驱动电路的时间常数 22
电源电路的确定 22
元器件的确定 23
确定三极管 23
确定R2和R3 23
第六章机械部分装配图的绘制 24
第七章结论 24
参考文献 25
致谢 26
第一章前言
当今世界数控技术及装备发展的趋势及我国数控装备技术发展和产业化的现状
在我国对外开放进一步深化的新环境下,发展我和国际竞争能力的重要性,并从战略和策略两个层面提出了发展我国数控技术及装备的几点看法。
装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个和现代化程度,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时间性教学环节,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
第二章设计任务
设计一套供立式数控铣床使用的X-Y数控工作台,主要参数如下:
1、立铣刀最大直径的d=15mm,立铣刀齿数Z=3,最大铣削宽度=15mm
最大背吃刀量=8mm,加工材料为碳素钢或有色金属。
2、X、Z方向的定位精度均为±。
3、工作台面尺寸为250mm×250mm,加工范围为300mm×120mm
4、工作台空载进给最快移动速度: Vxmax = Vymax =1500mm/min,工作台进给最快移动速度:,。
第三章设计主要步骤
确定设计总方案
机械传动部件的选择
、丝杠螺母副的选择
步进电动机的旋转运动需要通过丝杠螺母副转换成直线运动,,因为定位精度±,对于机械传动要有一定的精度损失,大约是1/3-1/2的定位精度,现取为1/2,即是±±,滑动丝杠副无法做到,只有选用滚珠丝杆副才能达到要求,滚珠丝杆副的传动精度高、动态响应快、运转平稳、寿命长、效率高、预紧后可消除反向间隙。
同时选用内循环的形式,因为这样摩擦损失小,传动效率高,且径向尺寸结构紧凑,轴向刚度高。
由于定位精度不高,故选择的调隙方式