工作台设计说明书
X-Y数控工作台设计说明书(最终版)
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。
（3）减速装置的选用
选择了步进电动机和滚珠丝杠副以后，为了圆整脉冲当量，放大电动机的输出转矩，降低运动部件
折算到电动机转轴上的转动惯量，可能需要减速装置，且应有消间隙机构。为此，本设计决定采用无间
2.2控制系统的设计.................................................................3
2.3绘制系统组成框图...............................................................3
2.4绘制机械传动系统简图...........................................................3
3、机械传动部件的计算与选型...........................................................4
3.1脉冲当量的确定.................................................................4
伺服系统实现位置伺服控制有开环、闭环、半闭环3种控制方式。开环控制的伺服系统存在着控制
精度不能达到较高水平的基本问题，但是步进电机具有角位移与输入脉冲的严格对应关系，使步距误差
不会积累；转速和输入脉冲频率严格的对应关系，而且在负载能力范围内不受电流、电压、负载大小、
环境条件的波动而变化的特点。并且步进电机控制的开环系统由于不存在位置检测与反馈控制的问题，
一维工作台设计说明书
电子精密机械设计课程设计一维伺服移动工作台设计说明书（仅供参考)目录课程设计任务2设计任务介绍2设计内容2 一、分析工作条件和设计要求 3 二、电机选型3三、滚珠丝杠的选型4四、联轴器的选型9五、转矩讨论10六、电机的校核12七、联轴器校核13八、导轨选型13九、轴承的校核14十、轴承的校核18十一、系统谐振频率计算18十二、光栅的选型19附录20课程设计任务一、设计任务介绍:一维伺服移动工作台整体结构为完成一维伺服移动工作台的设计，需设计的机械系统包括：伺服电机、减速器、联轴器、滚珠丝杠、直线导轨、光栅传感器等。
设计内容一维工作台整体结构：一维工作台整体结构由于工件重量(100N），工作台轴向载荷（300N)均很小，初选不考虑减速器。
一、分析工作条件和设计要求给定参数:工作台承重载荷:=100N,工作台轴向载荷:=300N，工作台最大移动速度：=0。
5m/s,有效行程:S=900 mm，加速时间常数：t=0.1s,加速度：a===5m/，重力加速度g=9。
8N/kg.1.工作台设计尺寸为：400×200×20mm，选用2A11，根据结构设计，工作台质量：=kg,∴载荷=+g=100+56.99=156.99N，∴根据经验，暂定采用双导轨4滑块，滑块质量为0.4kg。
二、电机选型整体质量M=++=100÷9。
8++1。
113=17.13kg,a.摩擦力，滚动导轨摩擦系数μ∈[0。
003，0。
005］,取μ=0.005；=Mgμ=17。
13×9。
8×0。
005=0。
84N，b.惯性力=M=17.13×=85.665N，最大轴向力=++=0。
84+85.665+300=386。
505N,最大功率==386。
505N×0.5=193。
25W,查机械设计手册P579：取，,,取安全系数为2电机所需功率,选择电机，见松下电机手册P57：AC200 V用，额定转速3000r/4500额定转矩为2。
三工位回转台说明书
题目: 数控旋转工作台设计学院：机械与汽车工程学院班级：机制111（专升本）日期：2012.12.14`目录目录 (2)第1章概述 (3)第2章机械系统方案 (4)第3章三工位工作台机械设计 (5)第4章PLC控制系统方案 (10)第5章PLC控制系统设计 (12)设计心得 (21)参考文献 (22)第1章概述数控旋转台（三工位工作台）是由输送,钻孔，卸载三部分组成。
工作台每旋转120°完成一个工位，循环运行。
来实现工件的快速输送,钻孔，卸载的流水作业系统。
设计要求包括：三工位工作台是由输送、钻孔、卸载三部分组成。
工作台每旋转120°完成一个工位，循环运行。
工作台直径1000mm，最大轴向载荷Tmax=1000N (工件的夹紧、推进都是由液压系统构成)传动部分，三工位工作台一般由原动机、传动装置和工作台组成，传动装置在原动机和工作台之间传递运动和动力，并可实现分度运动。
在本课题中，原动机采用步进电机，工作台为T形槽工作台，传动装置由齿轮传动和蜗杆传动组成。
在本设计中，工件的夹紧，推进都是由液压系统构成。
液压系统是以流体为介质，来实现能量的转换，传递及控制。
它由若干基本回路组成传递系统，来进行工件的推进，推出及夹紧。
以液体为介质的液压系统具有无级调速和传动平稳的优点，通过与PLC的连接，能顺利完成本设计的各项指定动作。
在控制电路的选择上，选择三菱PLC，随着科学技术的不断更新，继电器控制已逐渐背PLC控制代替。
它不仅能减低能耗，节约能源，而且大大的提高了工作效率。
本次课程设计使用了FX2N系列机型，来完成工作台的流程控制。
最后期望效果，既达到120°的旋转后，三工位同时运动，完成后再次旋转120°，循环往复，直到按下停止按钮后结束。
第2章机械系统方案2.1传动方案要求三工位工作台一般由原动机、传动装置和工作台组成，传动装置在原动机和工作台之间传递运动和动力，并可实现分度运动。
XY数控工作台设计说明书范文[1]
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适用标准文案1、整体方案设计设计任务课程设计任务：设计两轴联动的数控 X-Y 运动平台，达成机械系统设计、控制系统设计与相应软件编程，依据实验条件进行调试，达成整个开发系统。
主要参数见下表：系列型号行程台面尺寸底座外形尺寸最大负载XY最大重复定定位X Y C B H C1B1H1长度重量挪动速位精度L N度HXY-4025400250240254156505001847785001M/分±整体方案确立方案确立思想方案一：机械部分传动：滚珠丝杠螺母副支撑：双推 - 双推式滑动导轨控制部分控制器件：单片机控制方式：开环控制伺服电机：步进电动机长处：采纳滚珠丝杠螺母副，可实现旋转运动与直线运动互相变换，在拥有螺旋槽的丝杠螺母中装有滚珠作为中间传动元件，以减少摩擦。
长处是摩擦系数小，传动效率高，敏捷度高，传动安稳，不易产生滑行，传动精度和定位精度高；磨损小，使用寿命长，精度保持性好。
双推式支撑实现高精度传动，采纳单片机控制步进电动机，响应迅速而正确。
弊端：滚珠丝杠螺母副的不足在于制造工艺复杂，成本高，不可以自锁，故需附带制动装置。
开环控制精度比较低。
方案二：机械部分传动：同步带传动支撑：滑动导轨控制部分控制器件：单片机控制方式：开环控制伺服电机：直流无刷电机长处：适用标准文案同步带传动无相对滑动，传动比正确，传动精度高，齿形带的强度高，厚度小、重量轻，故可用于高速传动；传动比恒定，同步带无需特别涨紧，因此作用于轴和轴承等上的载荷小，传动效率高。
单片机控制直流无刷电机，空载电流小，效率高。
弊端：同步带工作时候有温度要求，安装精度要求较高，中心间距要求较高，有时需要张紧，安装麻烦。
无刷直流电机启动时有震动，控制器要求高，价钱高。
采纳开环精度较低。
方案三：机械部分传动：齿轮齿条支撑：直线导轨控制部分控制器件：单片机控制方式：闭环控制伺服电机：直流无刷电机长处：齿轮齿条传动功率大，精度高，稳固性好，响应速度快。
工作台说明书
长春工业大学机械制造装备设计课程设计说明书课程设计名称《机械制造装备设计》课程设计专业机械制造及其自动化班级 110101班学生姓名指导教师孙宝玉年月日目录摘要 (2)1.X-Y双坐标联动数控工作台 (2)1.1课程设计的目的 (2)1.2设计相关数据 (2)1.3设计要求 (2)2工作台设计参数设计 (3)2.1 总体结构 (3)2.2滚珠丝杠设计 (3)2.2.1计算动载荷 (3)2.2.2计算临界转速n k (3)2.3滚珠动导轨设计 (4)2.3.1计算行程长度寿命T s (4)2.3.2计算动载荷 (4)3．步进电机的选择 (5)3.1步距角的选择确定 (5)3.2步进电机转速校核 (6)3.2.1空载起动时电机轴总的负载转距T q (6)3.2.2工作正常时电机轴总负载转矩T g (7)3.2.3 电机最大静转矩T (8)s4. 结语 (9)5.参考文献 (9)摘要本设计从下达任务起，经过现场调查和查阅文献资料入手，历经三周的时间完成。
在设计中，首先根据课程设计所要求的技术参数确定机床设计中所需要的参数，然后确定工作台结构，查资料，主要的计算包括摩擦齿轮的校核、轴的校核、轴承的校核、键的校核、主轴的校核计算等。
原动机与主轴箱的动力传递采用的是带传动装置。
最后根据资料和参考同类机床来设计，并绘制其装配图。
1X——Y双坐标联动数控工作台1.1课程设计的目的本课程设计的目的在于培养学生对典型机电一体化产品机械结构的设计能力和对机电伺服系统的设计能力，在学习有关专业课程设计的基础上，进行机电系统设计的初等训练，掌握手册、标准、规范等资料的使用方法，培养分析问题的能力，为以后的毕业设计打下良好的基础。
1.2设计相关的数据工作台长×宽390×290工作台重量1800N工作台行程X=60~100mm Y=50~80mm脉冲当量变0.05~0.08mm/p1.3设计要求（1）工作台进给运动采用滚珠丝杠螺旋运动（2）滚珠丝杠支承方式；双推——简支型（3）驱动电机为反应式步进电机（4）步进电机与滚珠丝杠间采用齿轮降速，要求消除齿轮传动间隙2工作台结构参数设计2.1总体结构数控工作台采用步进电机驱动的开环控制结构，其单向驱动系统结构实际设计的工作台为X、Y双坐标联动工作台，工作台是由上拖板、中拖板、下拖板及导轨上移动，X、Y导轨方向互相垂直2.2滚珠丝杠设计2.2.1计算动载荷CjCj=L1/3×K F K H×F a(N)K F=1.4 K H=1.1K F K H分别由设计指导书表1.2查得，F由指导书表3丝杠材料造C r—WM N\n钢，滚道硬度为58~~62HRC使用寿命；T=15000h取丝杠转速；n=100r/min轴向工作载荷；F a=2800N则额定寿命；L=60Nt/106=90所以动载荷；C j=901/3×1.4×1.1×2800=19323.8N选取滚珠丝杠型号；4008—2.5（由设计指导书附录一）2.2.2计算临界转速n kn k=9910×f c2×d1/(μl)2由设计指导书表4查得；f c=3.93 μ=0.又知；4008—2.5型滚珠丝杠中径d2=40mm 滚珠直径d0=4.763∴螺纹滚道半径R=0.52d0=0.52×4.763=2.48偏心距；e=0.707（R-d0/2）=0.707(2.48-4.763/2)=0.07丝杠内径；d1=d2-2e+2R=40-2×0.07+2×2.48=35.18mm取丝杠工作长度；L x=150mm L y=100mm∴n k=9910×f c2d1/(μl)2可知；y向临界转速n k最大n kmax=9910×f c2d1/(μL y)2=(9910×3.932×35.18×10-3)/(2/3×2)2302884.55(r/min)>n max=10000r/min压杆稳定性计算；F k=π2EI a/(μl)2丝杠危险截面惯性矩；I a=πd14/64=π×0.035184/64=7.46×10-8可知X 向为危险截面 ∴应计算X 向压杆问题材料弹性模量；对于钢E=2.06×1011（P a ） ∴临界载荷；F kmin =π2EI a /(μl)2=(π2×2.06×1011×7.46×10-8)/(0.07×0.35)2=2.75×106(N)∴ 安全系数S=F k /F a = F kmin /F a =983.2>[S]2.5~~3.3 ∴丝杠绝对安全 不会失稳∴丝杠选取无误，即选取4008—2.5型滚珠丝杠2.3滚珠动导轨设计导轨是工作台的重要组成部分，由于滚动导轨具有定位精度高、低速无爬行、移动轻便等显著优点，故本工作台系统设计选用滚动导轨。
数控车床XY轴工作台和控制系统设计说明书 毕业设计
数控车床XY轴工作台和控制系统设计说明书毕业设计数控车床XY轴工作台和控制系统设计摘要我设计的是车床XY轴工作台和控制系统，采用单片机控制步进电动机驱动工作台。
首先确定设计的总体方案，然后对车床的机械部分进行设计，其中包括工作台、滚动导轨、滚珠丝杠、步进电动机的设计和选用，最后对数控系统硬件和软件设计。
新一代的CNC系统这类典型机电一体化产品正朝着高性能、智能化、系统化以及轻量、微型化方向发展。
关键词：数控车床 XY工作台控制系统前言一、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 ,发展我国数控技术及装备、提高我国制造业信息化水平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国民经济的水平和现代化程度 ,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。
（一）、数控技术的发展趋势。
数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化 ,使制造业成为工业化的象征 ,而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大 ,他对国计民生的一些重要行业 IT、汽车、轻工、医疗等的发展起着越来越重要的作用。
从目前世界上数控技术及其装备发展的趋势来看 ,其主要研究热点有以下几个方面:(1) 高速、高精加工技术及装备的新趋势(2) 5 轴联动加工和复合加工机床快速发展(3) 智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势（二）、对我国数控技术及其产业发展的基本估计我国数控技术起步于 1958 年 ,近 50 年的发展历程大致可分为三个阶段：第一阶段从 1958 年到 1979 年 ,即封闭式发展阶段。
二维精密工作台参考
精密机械与仪器设计课程设计说明书二维数控精密工作台学院：机电与信息工程学院班级：测控技术与仪器08级学号：0811350121姓名：吴桥摘要数控机床是一种高度自动化的机床，随着社会生产和科学技术的迅速发展，机械产品的性能和质量不断提高，改型频繁。
机械加工中，多品种、小批量加工约占80%。
这样，对机床不仅要求具有高的精度和生产效率，而且还要具备“柔性”，即灵活通用，能迅速适应加工零件的变更。
数控机床较好地解决了形状复杂、精密、小批、多变的零件加工问题，具有适应性强、加工精度高、工质量稳定和生产效率高等优点，是一种灵活而高效的自动化机床。
精密数控工作台可广泛应用于激光焊接、层射线扫描、械手检测装置及实用教学领域。
随着电子、自动化、计算机和精密测试等技术的发展，数控机床在机械制造业中的地位将更加重要，而X-Y作台是这些设备实现高精密加工的核心部件，对于提高产品的加工质量起着尤为重要作用。
关键字：数控工作台步进电机控制滚珠导轨目录一、二维数控精密工作台的原理 (1)二、传动方案的确定 (2)三、机械系统设计的整体方案 (2)(一)工作台总体结构的确定 (2)（1）丝杆螺母副的选用 (2)（2）导轨副的选用 (3)（3）联轴器的选用 (3)（4）电动机的选用 (3)(二)绘制总体方案图 (3)(三)工作台质量计算 (4)(四)滚珠丝杆选择 (4)（1）滚珠丝杆工作长度计算 (5)（2）滚珠丝杠副载荷及转速计算 (5)（3）确定预期额定动载额 (6)（4）传动形式和支承方式的选择 (7)（5）滚珠丝杆副稳定性校核 (9)（6）滚珠丝杆副的刚度计算 (10)(五)直线滚动导轨选择计算 (10)（1）导轨型式选择 (10)（2）导轨额定寿命计算 (11)(六)步进电机的计算与选型 (12)(七)联轴器的选定 (14)(八)轴承选择 (15)四、控制系统设计 (15)(一)控制系统总体方案 (15)(二)控制系统具体方案 (16)(三)光栅传感器 (17)五、结论 (18)六、参考资料 (19)一、二维数控精密工作台的原理如图2.1.1所示为二维数控平台实验原理样机原理图，图2.1.2为二维数控平台实物照片。
宴会工作台设置标准
宴会服务台设置标准
1：每个工作台由2张会议桌（水平相接）或2张宽45cm的ibm桌（平行相接）或1张宽90cm的ibm桌组成。
2：每个工作台服务4个客用圆桌
3：每个工作台配置的物品如下：
1、骨碟44个（每摞11个）
2、汤碗44个（每摞11个）
3、毛巾碟4个
4、味碟10个
5、筷架8个
6、筷子8双
7、饮料杯4个
8、红酒杯4个
9、纸巾一碟（12张）
10、果叉40把
11、大公勺=视菜品情况而定（汤菜*4）
12、分更=视菜品情况而定（需要分更菜品*4）
13、毛巾篮1个
14、下篮筐2个
15、红酒杯筐2个
16、饮料杯筐2个
17、圆托4个
18、刀叉一副
19、汤匙44把
20、菜单及服务流程1张
21、烟缸12个
22、包装牙签10支或牙签盅1个
23、火柴2盒。
(完整版)XY数控工作台设计说明书
一、总体方案设计1.1 设计任务题目：X —Y 数控工作台的机电系统设计任务：设计一种供立式数控铣床使用的X —Y 数控工作台，主要参数如下：1）工作台面尺寸C ×B ×H ＝【200+（班级序号）×5】mm ×【200+（班级序号）×5】mm ×【15+（班级序号）】mm ；2）底座外形尺寸C1×B1×H1＝【680+（班级序号）×5】mm ×【680+（班级序号）×5】mm ×【230+（班级序号）×5】mm ；3）工作台加工范围X=【300+（班级序号）×5】mm ，Y=【300+（班级序号）×5】mm ； 4） X 、Y 方向的脉冲当量均为0.005mm/脉冲；X 、Y 方向的定位精度均为±0.01mm ； 5）夹具与工件质量M=【15+（班级序号）】kg ；6）工作台空载最快移动速度为3m/min ；工作台进给最快移动速度为0.5m/min 。
7）立铣刀的最大直径d=20mm ； 8）立铣刀齿数Z=3；9）最大铣削宽度20e a mm =； 10）最大被吃刀量10p a mm =。
1.2 总体方案确定 （1）机械传动部件的选择 ① 导轨副的选择 ② 丝杠螺母副的选择 ③ 减速装置的选择 ④ 伺服电动机的选择 （2）控制系统的设计① 伺服电机启动、停止、调速、正反转的控制 ② PLC 控制电机的梯形图编程XY 数控工作台结构1.3 设计的基本要求（1）按照机械系统设计的步骤进行相关计算，完成手写设计说明书。
（2）计算结果作为装配图的尺寸和零部件选型的依据，通过AutoCAD 软件绘制XY 数控工作台的总装配图，并绘制AO 图纸。
（3）按照电气控制系统的步骤进行设计，完成电机启动、停止、正反转、电动等基本工作状态控制的硬件连线图，并通过PLC 协调控制XY 电机运动，绘制相关梯形图。
课程设计数控立式铣床XY工作台机电系统设计说明书
《机电一体化》课程设计数控立式铳床XY工作台机电系统设计院系:汽车学院专业:机械设计制造及其自动化班级:机电一班组长:雷博文组员：金亮、黄明亮、夏佳、熊秀成指导教师：蒋强目录一、设计目的 (3)二、设计任务 (3)三．总体方案的确定 (4)1、机械传动部件的选择..................................... ••:•. (3)(1) 导轨副的选用 (4)(2) 伺服电动机的选用 (4)(3) 工作台的选用 (4)2、................................................................. 控制系统的设计.. (4)3、................................................................. 绘制总体方案图.. (5)四、.......................................... 直线伺服电机的计算与选型51、.............................................. 导轨上移动部件的重量42、...................................................... 铣削力的计算43、........................................................ 载荷的计算74、............................................................ 初选型号75、............................................ 直线伺服电机可用性验算8五、........................................... 直线滚动导轨副的计算与选型81、直线滚动导轨选择理由 (8)2、直线导轨额定寿命L 的计算和选型 (10)3、光栅尺的选择 (11)4、工作台的选型 (12)六、PLC选型 (13)七、....................................................... 伺服放大器选型18八、控制系统硬件电路设计 (20)结束语 (21)参考文献 (22)一、设计目的课程设计是一个很重要的实践性教学环节，要求学生综合运用所学的理论知识，独立进行设计训练，主要目的：1) 通过本设计，使学生全面地，系统地了解和掌握数控机床得基本组成及其相关基本知识，学习总体方案拟定、分析与比较的方法。
abao X-Y数控工作台机电系统设计+说明书
1、引言现代科学技术的不断发展，极大地推动了不同学科的交叉与渗透，导致了工程领域的技术革命与改造。
在机械工程领域，由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化，使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化，使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。
其中X-Y数控工作台及其控制系统就是一个典型的机电一体化系统，而本文所设计的X-Y数控工作台及其控制系统机电系统设计是一个开环控制系统,其结构简单。
实现方便而且能够保证一定的精度。
降低成本,是微机控制技术的最简单的应用。
它充分的利用了危机的软件硬件功能以实现对机床的控制;使机床的加工范围扩大,精度和可靠性进一步得到提高。
X-Y 数控工作台机电系统设计是利用8031单片机,及2764,6264存储器及8155芯片等硬件组成,在控制系统的硬件上编写一定的程序以实现一定的加工功能。
2、数控系统总体方案设计2.1 设计任务设计一个数控X-Y工作台及其控制系统。
该工作台可用于铣床上坐标孔的加工和腊摸、塑料、铝合金零件的二维曲线加工，重复定位精度为±0.01mm，定位精度为0.025mm。
设计参数如下：负载重量G=150N；台面尺寸C×B×H＝145mm×160mm×12mm；底座外形尺寸C1×B1×H1＝210mm×220mm×140mm；最大长度L=388mm；工作台加工范围X=55mm，Y=50mm；工作台最大快移速度为1.5m/min。
2.2 总体方案确定（1）系统的运动方式与伺服系统由于工件在移动的过程中没有进行切削，故应用点位控制系统。
定位方式采用增量坐标控制。
为了简化结构，降低成本，采用步进电机开环伺服系统驱动X-Y工作台。
（2）计算机系统X-Y数控工作台机电系统设计是利用8031单片机,及2764,6264存储器及8155芯片等硬件组成,在控制系统的硬件上编写一定的程序以实现一定的加工功能.其基本思想是:通过圆弧或者直线插补程序以实现对零件进行几何加工,每进行一段加工都要产生一定的脉冲以驱动电机正反转,同时通过8155(1)将相应的加工进刀信息送至刀架库中以实现以之相应的走刀,电机和刀具的相对运动所以实现了刀具对工件的加工。
TK13630E说明书
TK13630E
共 使用说 明
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页
TK13630EL
第
9
页
齿轮腔注油口
油镜
水平用卸 油口
垂直用卸油口 水平用注油口
齿轮腔卸油口
垂直用注油口 转台刹紧 口M10X 1
转台松开口M1 0X1
加油时，请确保入口处干净清洁，以免杂质进入内腔影响转台的正常使用。 正常情况下，每半年更换一次润滑油。换油时，从卸油口（位置见外观图）放油，清
kgcmS2 200
TK13630E
TK13630EL
4、产品结构及工作原理 4.1产品结构（见下图）
67
8
9 10 11 12
共 使用说 明
5
4 3 2
1
20
19 18 17 16 15 14 13
1. 本体 2. 工作台 3. 轴承 4. 蜗轮 5. 活塞 6. 刹紧片 7. 零位传感器 8 . 零位发信块 9. 小活塞 10. 发信块 11. 松开传感器 1 2. 刹紧传感器 1 3. 伺服电机 1 4. 齿轮 15. 齿轮 16 . 蜗杆 1 7. 定位键 18. 调整垫 19. 压盖 20. 压块
注2 由程序设 定的转速
加速
减速
直线 加、减速由NC参数设定
“1” “0” “1” “0”
“1” “0” “1” “0”
t
由NC参数设定
注1：工作台开始回转的条件只有松开确认信号，与锁紧确认信号无关。 注2：程序段结束信号输出条件只有锁紧确认信号(无刹紧装置,为工作台移动结束信 号)，与松开确认信号无关。 5 、产品的安装、调试 5.1 打开产品包装箱：
联系电话：销售公司：0535--6531401、6535511-3148 研究所：0535-6535511-3135
XY数控工作台改装课程设计说明书
一、设计目的通过本次设计，能够全面地、系统地了解和掌握数控机床的基本内容和基本知识，初步掌握数控机床的设计方法，并能学会运用手册、标准等技术资料。
同时，培养相应的创新意识、工程意识和动手能力。
二设计要求（一）、改造后的钻床能够加工最大面积为mm190⨯的工件，mm190最大工件重量200kg；（二）、数控XY工作台要求孔的定位精度在02.0±mm内,快进速度为3。
6m/min，加减速度时间为0．1秒。
三设计内容和步骤(一)总体设计方案1、设计机构的性能要求（1）、改造后的钻床能够加工最大面积为mmmm190⨯的工190件，最大工件重量200kg；（2）、数控XY工作台要求孔的定位精度在02±mm内,快进速度.0为3.6m/min，加减速度时间为0．1秒.2、待改装钻床型号的确定:机床样式如图（a)图(a)表（一)3、控制方式的确定因为是钻床改装成为数控钻床,所以选用点位控制。
4、伺服系统的确定依据题目要求，要求把普通钻床改装成建议的经济型数控钻床。
所以经过对各种伺服系统特点的比较，决定选用开环伺服系统。
该系统符合一般精度要求以及经济性良好，符合题目要求.如下图：图(b）5、承载台参数的初步选定（1)尺寸：依题目要求，加工面积为190mm*190mm.而根据平时经验，加工时考虑到工件要用夹具进行夹紧，故工作台的工作面的尺寸要比最大加工面积的尺寸每边大30—40mm,所以选定工作太尺寸为270mm*270mm＊30mm。
（2）材料:工作台在工作状态下受到一定的冲击和振动,所以工作台选用牌号为HT150的灰铸铁.HT350具有铸造性能良好、切削性能良好、减摩性好、减振性强及缺口敏感性低等诸多优点。
（参考《工程材料与机械设计基础》第65页;密度为cm3ρ)/g4.7=6、导轨的选型思路根据题目中最大工件的的质量为200kg,故应选用重载型导轨.经过参考《数控技术基础》8.4.1（208—211页)，经过比较，选择直线滚动导轨副。
超净工作台SW-CJ-2D说明书
SW-CJ-2D双人单面垂直送风（经济型）净化工作台一、产品介绍超净工作台是为了适应现代化工业、光电产业、生物制药以及科研试验等领域对局部工作区域洁净度的需求而设计的。
超净工作台（clean bench）与生物安全柜（Biosafety Cabinet）不同。
超净工作台只能保护在工作台内操作的试剂等不受污染，并不保护工作人员，而生物安全柜是负压系统，能有效保护工作人员。
二、产品参数外型尺寸1300×570×1600（宽×深×高）mm净化区尺寸1150×500×500（宽×深×高）mm净化效率100级（美国联邦标准209E）重量150kg平均风速0.3-0.6m/s（可调）功耗0.75KW三、产品特点1、准闭合式玻璃风门，可有效防止外部气流透入，及操作异味对人体的刺激。
2、采用可调风量风机系统，保证工作风速始终处于理想状态。
3、采用LED液晶面板控制。
4、实验区采用不锈钢，为操作证提供便利。
使用说明书净化工作台型号:●SW-CJ-2D双人单面（经济型）垂直送风净化工作台执行标准: 美国联邦209E一、仪器的主要用途净化工作台是一种提供局部高洁净工作环境、通过性较强的净化设备。
在教学、医药卫生、电子、生物工程、科学实验等方面应用广泛，是微生物学、组织培养、分子生物学实验常用仪器之一。
二、仪器工作原理空气经顶部的初效空气过滤器和低噪音离心式通风机压入静压箱，经高效空气过滤器在上侧部均匀吹出，形成高洁净度的垂直空气幕，去除工作区域内的原自然空气，开机后五分钟即达到理想的高洁净度空间。
采用可调风机双速调节风量大小，保证工作区内的风速始终处于理想状态。
三、仪器的特点①、垂直流形，准闭合式不锈钢台面，便于清洗并可有效防止外部气流透入及操作异味对人体的刺激。
②、低噪音风机，风速多级可调，确保操作区域风速终处于理想状态。
③、高效率过滤器，能过滤到0.5μm以上微尘。
机电一体化系统设计课程设计参考
机电一体化系统课程设计X-Y数控工作台设计说明书：称学校名：班级学号：名生学姓：班级2016 4月年1 / 21一、总体方案设计1.1 设计任务设计一个数控X-Y工作台及其控制系统。
该工作台可用于铣床上坐标孔的加工和腊摸、塑料、铝合金零件的二维曲线加工，重复定位精度为±0.01mm，定位精度为0.025mm。
设计参数如下：负载重量G=150N；台面尺寸C×B×H＝145mm×160mm×12mm；底座外形尺寸C1×B1×H1＝210mm×220mm×140mm；最大长度L=388mm；工作台加工范围X=55mm，Y=50mm；工作台最大快移速度为1m/min。
1.2 总体方案确定（1）系统的运动方式与伺服系统由于工件在移动的过程中没有进行切削，故应用点位控制系统。
定位方式采用增量坐标控制。
为了简化结构，降低成本，采用步进电机开环伺服系统驱动X-Y工作台。
（2）计算机系统本设计采用了与MCS-51系列兼容的AT89S51单片机控制系统。
它的主要特点是集成度高，可靠性好，功能强，速度快，有较高的性价比。
控制系统由微机部分、键盘、LED、I/O接口、光电偶合电路、步进电机、电磁铁功率放大器电路等组成。
系统的加工程序和控制命令通过键盘操作实现。
LED显示数控工作台的状态。
（3）X-Y工作台的传动方式为保证一定的传动精度和平稳性，又要求结构紧凑，所以选用丝杠螺母传动副。
为提高传动刚度和消除间隙，采用预加负荷的结构。
由于工作台的运动载荷不大，因此采用有预加载荷的双V形滚珠导轨。
采用滚珠导轨可减少两个相对运动面的动、静摩擦系数之差，从而提高运动平稳性，减小振动。
考虑电机步距角和丝杆导程只能按标准选取，为达到分辨率的要求，需采用齿轮降速传动。
图1-1 系统总体框图2 / 21二、机械系统设计、工作台外形尺寸及重量估算2.1向拖板（上拖板）尺寸：X??50 ×145×160 长宽高体积×材料比重估算重量：按重量=2??3901010??7.8??145?16050?N04551?6?01Y向拖板（下拖板）尺寸：重量：约90N。
桌椅设计说明书---详细版
第1章设计背景今天的办公空间正向着信息化、高效化发展,科技和人文的含量日益增多，表现在办公家具的功能上已不仅仅是物质上的，也包括精神上的。
新世纪的上班族，走在时代的前端，他们追求个性和时尚，渴望拥有良好的办公环境和人性化的办公家具。
对于很多企业来讲,也希望通过优质的办公家具,营造高效、舒适、便捷的现代办公氛围，激增员工的信赖感和归属感,树立企业形象，体现文化品质。
另外，从办公家具的消费市场看，消费者的选购倾向也发生了许多变化，中高档市场和低端市场的分化越来越明显,中高档市场的规模越来越大，很多国际著名的办公家具公司如美国的STEEL-CASE、日本的内田洋行纷纷以高格调、高品位的精品打入国内市场。
这说明，消费者的选择层面不断提高，开始追求高品质的办公家具,这也对办公家具的设计提出了新的要求。
第2章办公家具设计的四大要素家具由功能、色彩、材料、结构等方面组成一定的形态，给人一种整体视觉形象。
家具形态是信息的载体，设计师通过特有的造型语言进行家具的形态设计，传达思想理念，消费者通过家具的特有形态，寻求一种文化、身份的体现.因此要确定办公家具的形态必须先从四大要素的研究开始。
2。
1 功能设计办公家具设计的任务是为人们的工作创造便利、舒适的物质条件，功能要在家具构成的形态中得以实现，离开功能去谈家具的美感是毫无意义的.既然家具是为人所用的，研究家具产品的功能要素，其出发点必然要满足人的各种心理、生理和行为要求。
通常单人的办公空间包括以下五大办公家具：办公桌、办公椅、访客椅、储物柜、接待用的沙发和茶几。
多人办公空间主要包括三大办公家具:工作台、办公椅、储物柜。
2。
2 色彩设计1．功能要求：办公家具的色彩设计应服从功能的要求.如黑、棕色向来给人凝重感，用它们装点会议室,会促使人集中思考，用于老板椅和会客室桌椅，凸显权利、地位、档次和品位.可以用色彩变化技术与造型细节点、功能延伸处结合，来突出家具使用功能的识别。
工作台说明书
目录一、设计说明(一)设计任务（二)总体方案的确定(三）系统总体方案设计二、机械部分设计（一)脉冲当量的选定（二）步进电机的选用（三）计算铣削力（四）滚珠丝杠副的选用（五）工作台尺寸确定:(六）滚珠丝杠长度确定(七)丝杠传动效率计算（八)丝杠稳定性验算（九）丝杠刚度验算（十）计算减速器传动比(十一)齿轮机构设计(十二)传动系统是转动惯量计算（十三)步进电动机负载能力校验（十四)导轨的选型及计算三、控制系统电路设计（一）接口设计(二）伺服系统设计（三）步进电机驱动电路设计（四）运动控制器控制原理四、控制软件结构设计（一）直线插补程序（二）圆弧插补程序参考文献一、设计说明本设计是以PC平台为基础的数控X—Y工作台实验系统,它具有直线插补和圆弧插补等数控系统所使用的常用功能，结构简单，操作方便，控制精度相对较高，可靠性、稳定性和实用性都很好。
X、Y两方向的运动各由一台步进电机控制.数控系统每发出一个信号,步进电机就走一步，并通过中间传动机构带动两方向的丝杠旋转,分别使得X、Y工作台进给。
数控系统由单片机、键盘、变频检测系统构成，具有间隙补偿、直线插补、圆弧插补、断丝自动处理等主要功能.线切割的适用对象主要是难切割材料，如高强度、高韧性、高硬度、高脆性、磁性材料，以及精密细小和形状复杂的零件。
线切割技术、线切割机床正在各行各业中得到广泛的应用。
因此研究和设计数控线切割有很强的现实意义。
微机控制技术正在发挥出巨大的优越性.（一）设计任务:设计一个数控X—Y工作台及其控制系统，该工作台可安装在铣床上，用于铣削加工。
设计参数如下:最在铣削直径: 20mm最在铣削宽度： 8 mm最大铣削深度： 5 mm加工材料：碳钢工作台加工范围:X=250，Y=180最大移动速度: 3 m/min（二）总体方案的确定数控X—Y工作台的总体方案设计应考虑以下几点：1．工作台应具有沿纵向和横向往复运动、暂停等功能，因此数控控制系统采用连续控制系统。
XY工作台设计说明书资料
目录一、总体 (2)二、机械结构设计 (3)1、脉冲当量和传动比的确定 (3)2、机械部件(工作台)总体尺寸 (3)3、工作载荷分析及计算 (4)4、滚珠丝杠螺母副的选型和校核 (5)5、导轨的选型和计算 (10)6、联轴器的选择及计算 (11)7、传动系统等效转动惯量计算 (12)8、步进电机的选用 (13)三、控制系统设计 (18)1、控制系统硬件的基本组成 (18)2、接口程序初始化及步进电机控制程序 (19)3、直线圆弧插补程序设计 (22)四、设计总结 (30)参考文献 (31)一、 总体1、总体参数设计一个数控XY 工作台及其控制系统。
该工作台可安装在铣床上，用于铣削加工。
已知的设计参数如下：2、开、半闭、闭环选择开环伺服系统——步进电机驱动——没有检测装置半闭环伺服系统——交流或直流伺服电机驱动——脉冲编码器——速度反馈 闭环伺服系统——交流或直流伺服电机驱动——位置检测装置——位置反馈 本设计采用开环步进电机驱动。
3、传动初步设计电动机——联轴器——滚珠丝杠——工作台4、系统组成框图大致确定为：控制、接口、驱动、传动再到执行。
即为XY →→→→控制器接口电路驱动装置传动机构工作台5、机械传动系统简图X 轴与Y 轴的传动系统简图都如图所示二、机械结构设计1、脉冲当量和传动比的确定1.1、脉冲当量的确定根据机床或工作台进给系统所需要的定位精度来选定脉冲当量。
考虑到机械传动系统的误差存在，脉冲当量值必须小于定位精度值。
本次设计给定脉冲当量 为0.01mm 。
1.2、传动比的确定传动比计算公式：Pb L i δθ3600=（参考文献【1】式2－1） 其中：b θ为步进电机的步距角，0L 为滚珠丝杠导程，P δ为系统脉冲当量。
根据传动设计，采用联轴器，初选电机步距角︒=9.0b θ，丝杠导程mm L 40=，mm P 01.0=δ。
则其传动比101.036049.03600=⨯⨯==P b L i δθ 2、机械部件(工作台)总体尺寸由于工作台的加工范围为X ＝250mm ，Y ＝200mm 。
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目录一、总体 (2)二、机械结构设计 (3)1、脉冲当量和传动比的确定 (3)2、机械部件(工作台)总体尺寸 (3)3、工作载荷分析及计算 (4)4、滚珠丝杠螺母副的选型和校核 (5)5、导轨的选型和计算 (10)6、联轴器的选择及计算 (11)7、传动系统等效转动惯量计算 (12)8、步进电机的选用 (13)三、控制系统设计 (18)1、控制系统硬件的基本组成 (18)2、接口程序初始化及步进电机控制程序 (19)3、直线圆弧插补程序设计 (22)参考文献 (30)一、总体1、总体参数设计一个数控XY工作台及其控制系统。
该工作台可安装在铣床上，用于铣削加工。
已知的设计参数如下：开环伺服系统——步进电机驱动——没有检测装置半闭环伺服系统——交流或直流伺服电机驱动——脉冲编码器——速度反馈闭环伺服系统——交流或直流伺服电机驱动——位置检测装置——位置反馈本设计采用开环步进电机驱动。
3、传动初步设计电动机——联轴器——滚珠丝杠——工作台 4、系统组成框图大致确定为：控制、接口、驱动、传动再到执行。
即为XY →→→→控制器接口电路驱动装置传动机构工作台5、机械传动系统简图X 轴与Y 轴的传动系统简图都如图所示二、机械结构设计 1、脉冲当量和传动比的确定1.1、脉冲当量的确定根据机床或工作台进给系统所需要的定位精度来选定脉冲当量。
考虑到机械传动系统的误差存在，脉冲当量值必须小于定位精度值。
本次设计给定脉冲当量 为0.01mm 。
1.2、传动比的确定传动比计算公式：Pb L i δθ3600=专业课课程设计指导书（2－1） 其中：为步进电机的步距角，为滚珠丝杠导程，为系统脉冲当量。
根据传动设计，采用联轴器，初选电机步距角︒=9.0b θ，丝杠导程mm L 40=，mm P 01.0=δ。
则其传动比101.036049.03600=⨯⨯==P b L i δθ 2、机械部件(工作台)总体尺寸由于工作台的加工范围为X ＝200mm ，Y ＝150mm 。
工作台尺寸一般为工作台加工范围的1.1倍。
所以：X ＝200×1.1＝220mm, Y＝150×1.1＝165mm ，其厚度初定为30mm 。
选择工作台的型槽为T 型槽，查电子版《袖珍机械设计师手册》中的T 型槽和相应螺栓(摘自GB/T158-1996) 表3-25T 型槽和相应螺栓尺寸，可得所选T 型槽的参数： A ＝10mmB ＝18mm C ＝8mmH ＝21mm 间距取50mm一取工作台厚度为T 型槽厚度的2倍，即2×21＝42mm 。
工作台质量：333307.8102751022010421019.82M kg ρν---==⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=,即纵向丝杠所承受的质量。
在工作台上的工件和夹具的质量估计为160M kg =所以总的移动部件的重量为0119.826079.8280M M M kg kg kg =+=+=≈ 3、工作载荷分析及计算 3.1销削力的分析与计算铣削运动的主运动为铣刀绕自身轴线高速回转，进给运动为工作台带动工件在垂直于铣刀轴线方向缓慢进给（键槽铣刀可沿轴线进给）。
根据《机械制造技术基础课程设计指导教程》选铣刀。
由表3－16，根据最大铣刀直径d ＝20mm ，最大铣削宽度10e a mm =，最大铣削深度5p a mm =选择莫氏锥柄立铣刀，立铣刀各参数如下：由表5－11 2－2查得高速钢铣刀铣削力公式，选定铣刀转速min /600r n =，由专业课课程设计指导书表2－3查得切削力公式中铣削力系数2.68=Fz C ，因此铣削力为：由表2－1和表2－2中表示每齿进给量)/(齿mm ，即铣刀每转一个齿间角时，工件与铣刀的相对移动量，每齿进给量、每转进给量)/(r mm f 和工作台进给速度三者之间的关系为min)/(mm zn a v f= )/(07.0z mm a f =Za d a a C F p feFz z ⋅⋅⋅⋅⋅=-86.0072.086.081.90.860.720.869.8168.2100.072043-=⨯⨯⨯⨯⨯⨯814.32N =式中z 为铣刀齿数，n 为铣刀转速min)/(r可得工作台进给速度min)/(126min)/(600307.0mm mm zn a v f =⨯⨯== 3.2进给工作台工作载荷计算作用在工作台上的合力与铣刀刀齿上受到的铣削力的合力F 大小相同，方向相反，合力就是设计和校核工作台进给系统时要考虑的工作载荷，它可以沿着铣床工作台运动方向分解为三个力：工作台纵向进给力方向载荷，工作台横向进给方向载荷和工作台垂直进给方向载荷。
工作台工作载荷、和与铣刀的切向铣削力之间有一定的经验比值。
因此，根据专业课课程设计指导书表2－4，查工作台载荷与切向铣削力的经验比值：11538.12977.21L z F F N =⨯=⨯= 0.20.2814.34325.74C z F F N ==⨯= 0.40.4813.34651.47V z F F N ==⨯=4、滚珠丝杠螺母副的选型和校核 4.1滚珠丝杠螺母副类型选择 4.1.1主要类型采用回珠器处在螺母之内的钢珠内循环方式，另外，为了消除间隙和提高滚珠丝杠副的钢度，可以预加载荷，使它在过盈的条件下工作，初步选用垫片预紧式。
4.1.2主要参数及代号 4.1.2.1滚珠丝杠副的主要参数①公称直径，数控机床常用的进给丝杠的公称直径为mm 30φ至mm 80φ，但这是X-Y 工作台，不用太大，初选020d mm =。
②基本导程(螺距)，由步距角︒=9.0b θ、脉冲当量脉冲/01.0mm P =δ和传动比1=i 确定mm i L b p 4/3600==θδ。
③精度等级，一般选用4级~7级，数控机床及精密机械可选用2级~3级。
它是滚珠丝杠副的重要指标，直接影响定位精度、承载能力和接触刚度。
4.1.2.2滚珠丝杠副的标注查专业课课程设计指导书丝杠的特征代号见表2-6，初步选择滚珠丝杠副为FDM1604-3，导轨面的硬度为58~64HRC 。
查《机械设计手册》第三版第3卷成大先主编 表12-1-17其具体参数如下：4.2.1最大工作载荷滚珠丝杠上的工作载荷)(N F m 是指滚珠丝杠副在驱动工作台时滚珠丝杠所承受的轴向力，也叫进给牵引力。
采用实验公式计算，对于三角形或综合导轨)('G F f KF F V L m ++=专业课课程设计指导书（2-12）式中：为工作台纵向进给力方向载荷，为工作台垂直进给方向载荷，G 为移动部件的重力（N ），K 和分别为考虑颠覆力距影响的实验系数和导轨上的摩擦系数，对于三角形或综合导轨K ＝1.15，滚动导轨005.0~0025.0'=f ，取004.0'=f 。
所以：'() 1.15814.340.004(651.478010)1356.02m L V F KF f F G N =++=⨯+⨯+⨯=4.2.2最大动负载C 的计算及主要尺寸初选 滚动丝杠最大动载荷C 可用下式计算：m m F f L C 3= 专业课课程设计指导书（2-14）式中：L 为工作寿命，单位为r 610，610/60nt L =；n 为丝杠转速min)/(r ，0/1000L v n =；v 为最大切削力条件下的进给速度min)/(m ，为所预选的滚珠丝杠的导程，待刚度验算后再确定；t 为额定使用寿命（h ），可取t=15000h ；为运转状态系数，无冲击取1~1.2，一般情况取1.2~1.5，有冲击振动取1.5~2.5；为滚珠丝杠工作载荷（N ）。
初选滚珠丝杠副的尺寸规格，相应的额定动载荷不得小于最大动载荷C ；C C a >。
取1.1=m f ，而工作台进给速度min)/(126mm v =，则工作寿命：)10(35.28410/150001266010/10006010/6066066r L vt nt L =⨯⨯⨯=⨯==则 1.11356.024710.8m m C F N N =⨯=因为8.2a C kN C =>，所以所选滚珠丝杠螺母副符合最大动载荷要求。
4.2.3传动效率计算滚珠丝杠螺母副的传动效率为：)tan(tan ϕλλη+=专业课课程设计指导书（2-15）其中，为丝杠螺旋升角，可由00arctan arctan 41.21016L d λππ===︒⨯⨯，为摩擦角，滚珠丝杠副的滚动摩擦系数004.0~003.0=f ，其摩擦角约等于。
tan tan1.201100%100%87.87%tan()tan(1.21010)ληλφ︒=⨯=⨯='+︒+滚珠丝杠副的传动效率较高，一般取0.8~0.9之间，可知，上式传动效率计算有效。
4.2.4刚度验算4.2.4.1丝杠的拉压变形量滚珠丝杠计算满载时拉压变形量：EALF m ±=1δ专业课课程设计指导书（2-15） 其中：为在工作载荷作用下丝杠总长度上拉伸或压缩变形量)(mm ，为丝杠的工作载荷)(N ，L 为滚珠丝杠在支承件的受力长度)(mm ，取mm L 400=，E 为材料弹性模量，对钢Mpa E 4106.20⨯=，A 为滚珠丝杠按内径确定的截面积)(2mm ，22217.5()()376.6822d A mm ππ==⨯=，“+”号用于拉伸，“-”号用于压缩。
则 141356.024000.0066920.610376.68m F L mm EA δ⨯=±=±=⨯⨯ 4.2.4.2滚珠与螺纹滚道间的接触变形量该变形量与滚珠列、圈数有关，即与滚珠总数量有关，与滚珠丝杠长度无关。
有预紧时，可以使用下式计算：)(0013.0322mm ZF D F YJ w m∑=δ专业课课程设计指导书（2-17）其中：为滚珠直径)(mm ，为滚珠总数量列数圈数⨯⨯=∑Z Z ，Z 为一圈的滚珠数，，)(3)/(0内循环＝-w D d Z π，为滚珠丝杠的公称直径)(mm ，为预紧力)8.91(N kgf kgf =，，为滚珠丝杠的工作载荷)8.91(N kgf kgf =，查表可得381.2=w D0(/)3()20/3317.934w Z d D ππ-=⨯-=＝内循环17.64332107Z Z ∑=⨯⨯=⨯⨯≈圈数列数1356.02/10135.602m F kgf kgf ==，11135.602/1046.12333YJ m F F kgf kgf ==⨯=20.00130.00154mm δ===由于当滚珠丝杠有预紧力，且预紧力为轴向工作载荷的1/3时，值可减少一半左右。
4.2.4.3滚珠丝杠副刚度的验算丝杠的总变形量21δδδ+=应小于允许的变形量。