数控X-Y工作台设计 摘要 X-Y数控工作台是是指能分别沿着X向和Y向移动的工作台，是许多机电一体化设备的基本部件，通常由导轨座、移动滑块、工作、滚珠丝杠螺母副，以及伺服电动机等部件构成。其中伺服电动机做执行元件用来驱动滚珠丝杠，滚珠丝杠螺母带动滑块和工作平台在导轨上运动，完成工作台在X、Y方向的直线移动。导轨副、滚珠丝杠螺母副和伺服电动机等均以标准化，由专门厂家生产，设计时只需根据工作载荷选取即可。工作台是机器的重要组成部分，自动化工作台可大大降低劳动强度，提高劳动生产率，降低成本。数控X-Y工作台是数控技术，它充分利用了计算机硬件和软件的功能，从而实现机器控制，扩大加工机床的范围等最简单的应用；进一步增强了可靠性和精度。我国现在存在着大量的老式机床，对这些机床数控化改造非常重要，这能让我们明显减低生产成本，提高生产效率。 关键词：X-Y工作台；伺服电动机；数控化 Abstract X- Y
numerical co
ntrol table is refers to ca
n respectively alo
ng the X a
nd Y to movi
ngworkbe
nch, is a basic compo
ne
nt of ma
ny electromecha
nical i
ntegratio
n equipme
nt, usually by the guide rail, move the slider,work, ball screw
nut pair, a
nd servo motor a
nd other parts.The servomotor ACTS as the actuator to drive the ball screw, a
nd the ball screw
nut drives the slider a
nd theworki
ng platform to move o
n the guide rail to complete the li
near moveme
nt of theworktable i
n the directio
n of X a
nd Y.Guide rail pair, ball screw
nut pair a
nd servo motor are all sta
ndardized by special ma
nufacturers, the desig
n ca
n o
nly be selected accordi
ng to theworki
ng load.Workbe
nch is a
n importa
nt part of machi
ne, automaticworkbe
nch ca
n reduce labor i
nte
nsity greatly, raise labor productivity, reduce costCx-yworktable is a
numerical co
ntrol tech
nology,which makes full use of the fu
nctio
ns of computer hardware a
nd software, so as to realize the simplest applicatio
ns such as machi
ne co
ntrol a
nd expa
ndi
ng the ra
nge of machi
ne tools.The reliability a
nd accuracy are further e
nha
nced.There are a large
number of old machi
ne tools i
n our cou
ntry,which arevery importa
nt for the CNC tra
nsformatio
n of these machi
ne tools. Key Words: X-Yworkbe
nch;Servomotor;Numerical co
nt 目录 第1章绪论1 1.1数控X-Y工作台概述1 1.1.1数控X-Y工作台简述1 1.1.2数控X-Y工作台的组成1 1.2数控X-Y工作台国内外发展趋势1 1.2.1我国数控产业的发展和现状1 1.2.2数控产业的发展趋势2 1.2.3国内外对比2 1.3设计目的及意义2 1.4总体方案的设计3 1.4.1设计机构性能要求3 1.4.2设计参数的确定3 1.4.3机械系统设计3 第2章伺服电动机的选型5 2.1伺服电动机的选型5 2.1.1电机的选择依据5 2.2步距角的选择5 2.3步进电机输出转矩的选择5 2.4启动矩频特性校核6 2.5工进运行矩频特性校核7 第3章丝杠的选型9 3.1丝杠的介绍9 3.1.1丝杠螺母机构基本传动形式9 3.1.2滚珠丝杠螺母副的组成及特点9 3.1.3滚珠丝杠螺母副的构造形式9 3.1.4滚珠丝杠副轴向间隙的调整和预紧10 3.2丝杠螺母副的选择11 3.3丝杠的校核12 3.4滚珠丝杠支承的选择13 3.4.1支承方式的选择13 3.4.2轴承的选择13 3.5设计滚珠丝杠应注意的问题15 第4章联轴器的选型17 4.1联轴器的介绍17 4.2选择联轴器的类型17 4.2.1初选联轴器的类型17 4.2.2初选联轴器17 4.3联轴器的校核18 4.3.1转矩的校核18 4.3.2销的抗剪强度的校核19 第5章导轨的选型及计算21 5.1导轨的组成种类及其应满足的要求21 5.2导轨材料的选择及热处理21 5.2.1导轨材料的选择21 5.2.3导轨的热处理22 5.3导轨及其长度的预选22 5.4导轨副的额定寿命计算23 5.5滚动导轨副的技术要求24 5.6导轨防护罩的设计25 5.6.1导轨防护罩的介绍25 5.6.2导轨防护罩的选择25 5.7导轨的注意事项26 第6章机座的设计27 6.1机座的作用及要求27 6.2机座的设计27 6.2.1机座自身刚度27 6.2.2提高机座连接处的接触刚度28 6.3机座材料的选择28 第7章数控系统的选型29 7.1硬件选型29 7.2进电机开环伺服原理30 7.3电机的控制框图30 7.4软件程序设计31 7.4.1逐点比较法31 7.4.2程序设计31 总结35 参考文献37 致谢39