三自由度工作台设计（全套设计及CAD图纸） 摘要 本文全面阐述了三自由度工作台的结构原理，设计特点，论述了采用伺服电机和滚珠丝杠螺母副的优点。详细介绍了三自由度工作台的结构设计及校核，并进行了分析。另外汇总了有关技术参数。 高速度、高精度、高效率和高刚度已成为当今数控机床发展的主要方向，普通龙门机床一般只能进行单面，当零件的另一个表面时，需要加装一个直角转换头或者调转零件的面后重新装夹，这不但增加了机床操作者的劳动强度，影响效率，并且重新定位装夹也降低了零件的精度，为了弥补这些不足，龙门三自由度工作台便应运而生。五面体三自由度工作台一次装夹就能实现工件五个表面的，这大大提高了零件的精度和效率，降低生产成本，因此五面体三自由度工作台成为当前数控机床行业重点研究的对象之一。 其中着重介绍了滚珠丝杠的原理及选用原则，系统地对滚珠丝杠生产、应用等环节进行了介绍。包括种类选择、参数选择、精度选择、循环方式选择、与主机匹配的原则以及厂家的选择等。 目录 摘要II Abstract III 目录IV 第1章绪论1 1.1数控系统的发展及趋势1 1.2三自由度工作台的基本原理2 1.3工作台伺服进给系统3 1.4伺服驱动装置5 1.5课题研究的目的和意义5 第2章设计的内容及要求7 2.1课题的主要内容和基本要求7 2.2进度计划与应完成的工作7 2.3设计的内容8 2.3.1数控装置总体方案的确定8 2.3.2机械部分的设计8 2.3.3编写设计说明书8 2.4机床主要部件及运动方式的选定8 第3章丝杠进给系统的设计计算10 3.1滚珠丝杠螺母副的选用设计10 3.1.1滚珠丝杠副的传动原理11 3.1.2滚珠丝杠副的传动特点11 3.1.3滚珠丝杠副的结构与调整12 3.1.4轴向间隙的调整和加预紧力的方法13 3.2滚珠丝杠的选择15 3.2.1滚珠丝杠的精度15 3.2.2滚珠丝杠参数的计算15 3.3伺服电机的选择19 3.3.1最大切削负载转矩的计算19 3.3.2负载惯量的计算19 3.3.3空载加速转矩计算21 3.4滑动导轨的选择计算21 3.3.1工作载荷的计算21 3.3.2小时额定工作寿命的计算22 3.3.3距离额定工作寿命的计算22 3.3.4额定动载荷计算及选型22 3.5联轴器的选择23 3.6轴承的选择23 3.7滚珠丝杠副的安全使用24 3.7.1润滑24 3.7.2防尘25 3.7.3使用25 3.7.4安装25 第4章硬件电路图的设计26 4.1微机控制系统组成及特点26 4.1.1微机控制系统的组成26 4.1.2微机数控系统的特点26 4.2微机控制系统设备介绍27 4.2.1主控制器CPU的选择27 4.2.2存储器电路的扩展28 4.2.3 I/O口电路的扩展29 4.2.4步进电机驱动电路29 4.2.5其它辅助电路设计30 4.3程序部分31 总结35 参考文献36 致谢37