机电课程设计-双轴数控工作台
机电一体化课程设计 X-Y数控工作台机电系统设计
《机电一体化》课程设计X-Y数控工作台机电系统设计院系：专业：班级：姓名：学号：指导教师：目录目录 (1)前言 (2)第一章课程设计的目的 (3)第二章课程设计内容 (4)第三章数控系统总体方案确定 (4)第四章机械部分设计 (6)第五章系统控制软件设计 (14)第六章结束语 (18)参考文献 (18)前言课程设计是机床数控系统课程的十分重要实践环节之一。
通过课程设计可以初步树立正确的设计思想，了解有关的工业政策，学会运用手册、标准、规范等资料；培养学生分析问题解决问题的实际能力，并在教师的指导下，系统地运用课程和选修课程的知识，独立完成规定的设计任务。
一种经济型数控机床的控制系统，包括机床伺服系统和对该伺服系统进行控制的ＰＬＣ；其特征在于，还包括通过通信接口与ＰＬＣ通信的触摸屏，所述触摸屏包括：数据输入模块，用于输入、修改被控参数的参数值和操作指令，读取触摸屏的操作界面；数据存储模块，用于存储输入、输出数据；数据处理计算模块，用于对输入、输出参数数据进行处理、计算；包括输入信号的编码运算；输出信号的解码运算；数据存储单元，用于存储移位单元传递来的数据；数据检测单元，用于实时检测坐标轴的当前运动状态参数值，包括距离、速度值，以及控制方式参数值；数据比较单元，用于将检测单元检测到的坐标轴当前运动状态参数值、控制方式参数值与触摸屏存储模块的设定值进行比较；X-Y数控工作台机电系统设计采用步进电机作为驱动装置。
步进电机是一个将脉冲信号转移成角位移的机电式数模转换器装置。
其工作原理是：每给一个脉冲便在定子电路中产生一定的空间旋转磁场；由于步进电机通的是三相交流电所以输入的脉冲数目及时间间隔不同，转子的旋转快慢及旋转时间的长短也是不同的。
由于旋转磁场对放入其中的通电导体既转子切割磁力线时具有力的作用，从实现了旋转磁场的转动迫使转子作相应的转动，所以转子才可以实现转子带动丝杠作相应的运动。
本题目是步进电机，微型计算机，插补原理，汇编语言的综合应用，本题目设计得到了老师的帮助和支持，最后在此表示感谢。
X—Y双坐标联动数控工作台设计
长春工业大学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自动化班级100104班学生姓名闫迪指导教师姜振海2013年12月12目录1前言 (1)1.1设计任务 (1)1.1.1主要技术参数 (1)1.1.2工艺要求 (1)1.2设计内容 (1)1.2.1运动设计 (1)1.2.2动力计算 (1)1.2.3绘制图纸 (1)1.2.4编写设计说明书1份 (1)2传动方案的拟定及说明 (2)2.1车床主参数和基本参数 (2)2.2拟定参数的步骤和方法 (2)2.2.1主轴级数的拟定 (2)2.2.2主电机功率——动力参数的确定 (3)3运动设计 (4)3.1传动结构式、结构网的选择确定 (4)3.1.1传动组及各传动组中传动副的数目 (4)3.1.2传动系统扩大顺序的安排 (5)3.1.3绘制结构网 (6)3.1.4转速图的绘制 (6)3.2齿轮齿数的确定及传动系统图的绘制 (7)3.2.1齿轮齿数的确定的要求 (7)3.2.2 变速传动组中齿轮齿数的确定 (8)3.2.3验算主轴转速误差 (10)3.2.4绘制主传动系统图 (10)4传动件的设计 (11)4.1 带轮的设计 (11)4.2齿轮模数的估算和计算 (13)4.2.1确定计算转速 (13)4.2.2轴和齿轮的传递功率 (14)4.2.3计算齿轮模数 (14)4.2.4齿宽的确定 (15)4.2.5各轴间中心距的确定 (16)4.3传动轴直径的初算 (16)4.4主轴轴径的确定 (17)5验算主要零件 (17)5.1齿轮模数验算 (17)5.1.1齿面接触疲劳强度计算 (17)5.1.2齿根弯曲疲劳强度验算 (18)5.2传动轴刚度的验算 (18)5.2.1计算轴的平均直径，画出计算简图 (18)5.2.2计算该轴传递的扭矩T (18)n5.2.3求作用在装齿轮处B的力 (18)5.2.4求作用在装齿轮处C的力 (19)5.2.5计算装齿轮处的挠度 (19)5.2.6计算轴承处的倾角 (20)5.3轴承寿命验算 (22)6参考文献 (24)7心得体会 (24)1前言1.1设计任务最大加工直径为Ф400 mm的普通卧式车床的主传动系统的变速箱部件设计1.1.1主要技术参数1.1.2工艺要求（1）要求主轴正反转；（2）加工工件的材料为钢铁；（3）采用硬质合金刀具；（4）机床精度等级为普通级。
设计一台微机控制XY两坐标工作台综合课程设计说明
原始数据：设计一台微机控制XY两坐标工作台，采用MCS-51单片机控制，控制方式采用步进电动机开一、系统总体设计方案由设计任务书知，本次设计可采用如下方案：（一）机械系统1、传动机构采用滚珠丝杠副与齿轮或带减速。
2、导出机构采用滚动直线导轨。
3、执行机构采用步进电机。
（二）接口设计1、人机接口（1）采用键盘或BCD码盘作为输入。
（2）采用LED作为电源等指示标志。
（3）采用蜂鸣器或扬声器作为警报装置。
（4）采用数码管作为显示器。
2、机电接口采用光电耦合器作为微型机与步进电机驱动电路的接口，实现电气隔离。
（三）伺服系统设计本次设计的系统精度要求不高，载荷不大，因此采用开环控制。
（四）控制系统设计对整体设计方案的说明:机电一体化机械系统应具备良好的伺服性能（既高精度、快速响应性和稳定性好）从而要求本次设计传动机构满足一下几方面：（1）转动惯量小在不影响机械系统刚度的前提下，传动机构的质量和转动惯量应尽量减小。
否则，转动惯量大会对系统造成不良影响，机械负载增大；系统响应速度降低，灵敏度下降；系统固有频率减小，容易产生谐振。
所以在设计传动机构时应尽量减小转动惯量。
（2）刚度大刚度是是弹性体产生单位变形量所需的作用力。
大刚度对机械系统而言是有利的:①伺服系统动力损失随之减小。
②机构固有频率高，超出机构的频带宽度，使之不易产生共振。
③增加闭环伺服系统的稳定性。
所以在设计时应选用大的刚度的机构。
（3）阻尼合适机械系统产生共振时，系统的阻尼增大，其最大振幅就越小且衰减也快，但大阻尼也会使系统的稳定误差增大，精度降低，所以设计时，传动机构的阻尼要选择适当。
此外还要求摩擦小（提高机构的灵敏度）、共振性好（提高机构的稳定性）、间歇小（保证机构的传动精度），特别是其动态特性应与伺服电动机等其它环节的动态特性相匹配。
开环控制原理图1、控制部分方案选择控制方案不外乎三种：开环控制、半闭环控制、闭环控制。
上图为“开环控制”，若在“机械传动”机构中引出反馈给控制部分，在经过比较放大的则为“半闭环控制”。
机电一体化系统综合课程设计Y数控工作台设计说明书
HEFEI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY《机电一体化系统设计》课程课外学分项目名称 X-Y数控工作台项目组成员王扬2013210475朱诚诚2013210484李青岩2013210493黄志鹏2013210502 成绩机械工程学院机械电子工程系二零一六年十一月目录1总体方案设计 01.1设计任务 01.2总体方案确定 01.2.1系统的运动方式与伺服系统 01.2.2计算机系统 01.2.3X-Y工作台的传动方式 02机械系统设计 (1)2.1工作台外形尺寸及重量估算 (1)2.2滚动导轨的参数确定 (1)2.2.1导轨型式 (1)2.2.2导轨长度 (1)2.2.3直线滚动轴承的选型 (1)2.2.4滚动导轨刚度及预紧方法 (2)2.3滚珠丝杠的设计计算 (2)2.3.1最大动负载Q的计算 (2)2.3.2滚珠丝杠螺母副几何参数计算 (3)2.3.3传动效率计算 (3)2.3.4刚度验算 (3)2.4步进电机的选用 (4)2.4.1步进电机的步距角 (4)2.4.2步进电机启动力矩的计算 (4)2.4.3步进电机的最高工作频率 (5)2.5确定齿轮传动比 (5)2.6确定齿轮模数及有关尺寸 (5)2.7步进电机惯性负载的计算 (6)3控制系统硬件设计 (8)3.1CPU板 (8)3.1.1CPU的选择 (8)3.1.2CPU接口设计 (8)3.2驱动系统 (10)3.2.1步进电机驱动电路和工作原理 (10)3.2.2电磁铁驱动电路 (12)3.2.3电源设计 (12)4控制系统软件设计 (13)4.1总体方案 (13)4.2主流程图 (13)4.3X轴电机点动正转程序流程图 (14)4.4步进电机步进一步程序流程图 (15)参考文献 (16)1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。
双轴数控回转工作台毕业设计
双轴数控回转工作台毕业设计Prepared on 22 November 2020三江学院本科生毕业设计（论文）题目双轴数控回转工作台设计高职院（系）机械制造及自动化专业学生姓名陶轶晟学号指导教师王志斌职称起讫日期目录摘要 (3)绪论 (4)第一章数控回转工作台数控回转的介绍1．1 数控回转工作台的原理 (6)1．2设计准则 (10)第二章双轴工作台的总体的方案2．1 样本的选择 (11)2．2 双轴的工作台方案拟定 (12)第三章双轴工作台的主要零件的设计3．1 底板 (14)3．2 定心轴 (14)3．3 轴承的选用 (15)3．4 为何回转台要用蜗轮副传动 (17)注意事项 (22)结论 (23)参考材料 (24)致谢 (25)摘要数控车床今后将向中高档发展，中档采用普及型数控刀架配套，高档采用动力型刀架。
兼有液压刀架、伺服刀架、立式刀架等品种，预计近年来对数控刀架需求量奖大大增加。
但是数控回转工作台更有发展前途，它是一种可以实现圆周进给和分度运动的工作台，它常被使用于卧式的镗床和加工中心上，可提高加工效率，完成更多的工艺，它主要由原动力、齿轮传动、蜗杆传动、工作台等部分组成，并可进行间隙消除和蜗轮加紧，是一种很实用的加工工具。
本课题主要介绍了它的原理和机械结构的设计，不对以上部分运用AUTOCAD作图，最后是对数控工作台提出的一点建议。
关键词：数控回转工作台齿轮传动蜗杆传动间隙消除蜗轮加紧绪论毕业设计主要是培养学生综合应用所学专业的基础理论、基本技能和专业知识的能力，培养学生建立正确的设计思想，掌握工程设计的一般程序、规范和方法。
从生产的第一线获得生产实际知识和技能，获得工程技术经用性岗位的基本训练，通过毕业设计，可树立正确的生产观点、经济观点和全局观点，实现由学生向工程技术人员的过渡。
使学生进一步巩固和加深对所学的知识，使之系统化，综合化。
培养学生独立工作、独立思考和综合所学知识的技能，提高解决本专业范围内的一般工程技术问题的能力，从而扩大、深化所学的专业知识和技能。
数控工作台课程设计说明书电子教案
数控工作台课程设计说明书设计组号：A8课题号： 08机电一体化系统综合课程设计课题名称：Ｘ－Ｙ数控工作台设计学院：机械工程学院专业：机械设计制造及其自动化设计成员：指导老师：日期： 2011年3月7日目录一、总体方案设计11.1设计任务11.2总体方案确定11.2.1方案确定思想11.2.2 方案对比分析与确定21.2.3 总体方案系统组成3二、机械系统设计32.1 工作台外形尺寸及重量估算32.2 导轨参数确定42.3 滚珠丝杆的设计计算42.4步进电动机减速箱设计52.5 步进电机的选型与计算52.6 机械系统结构设计7三、控制系统硬件设计83.1 控制系统硬件组成83.2 控制系统硬件选型83.3 控制系统硬件接口电路设计103.4 驱动系统设计错误!未定义书签。
3.4.1步进电机的驱动电路错误!未定义书签。
3.4.2电磁铁驱动电路错误!未定义书签。
3.4.3电源转换错误!未定义书签。
四、控制系统软件错误!未定义书签。
4.1控制系统软件总体方案设计错误!未定义书签。
4.2主流程设计错误!未定义书签。
4.3 INT0中断服务流程错误!未定义书签。
4.4 INT1中断服务流程图错误!未定义书签。
4.4.3 绘制图弧程序流程图204.4.4 步进电机步进一步程序流程图错误!未定义书签。
五、总结错误!未定义书签。
六、参考文献28七、附录281、总体方案设计1.1机电专业课程设计的任务主要技术指标：一定的规格要求（负载重量G=500N；台面尺寸C×B×H=240×254×15mm；底座外形尺寸C1×B1×H1=500×500×184mm；最大长度L=628mm；工作台加工范围X=250mm；Y=250mm；工作台最快移动速度为1m/min；重复定位精度为±0.02mm，定位精度为±0.04mm；设计具体要求完成以下工作：（1）数控工作台装配图（1：1比例或0＃图幅） 1张；（2）数控系统电气原理图（2＃图幅） 1张；（3）设计说明书（10～20）页 1本；所有图样均采用CAD绘制打印，设计说明书按规定撰写。
X-Y双坐标联动数控工作台课程设计说明书
目录1.课程设计目的 (1)2.课程设计任务 (1)2.1设计题目： (1)2.2技术数据 (1)2.3技术要求 (1)3.总体结构设计 (1)3.1滚珠丝杠设计 (2)3.2滚珠丝杠副的选取 (3)3.3稳定性运算 (4)3.4压杆稳定性计算 (5)4.滚动导轨 (6)4.1计算行程长度寿命 Ts (6)4.2计算动载荷C (6)j5. 步进电机的选择 (8)5.1步距角的确定 (9)5.2步进电机转矩校核 (10)5.3频率校核 (12)6.总结 (12)7.参考文献 (13)1.课程设计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,培养分析问题和解决问题的能力,为以后的毕业设计打下良好的基础.2.课程设计任务2.1设计题目：X-Y双坐标联动数控工作台设计2.2技术数据工作台长×宽（mm）：450×310工作台重量(N)：3300行程(mm)：ΔX=60－100；ΔY=50－100脉冲当量：0.05-0.08mm/p2.3技术要求（1）工作台进给运动采用滚珠丝杠螺旋结构（2）滚珠丝杠支撑方式：双锥-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间隙3.总体结构设计数控工作台采用由步进电机驱动的开环控制结构,其单向驱动系统结构简图如图所示: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、滚珠丝杠等组成.其中下拖板与床身固联,它上面固定X向导轨,中拖板在下拖板的导轨上横向运动,其上固定Y向导轨,上拖板与工作台固联,在Y向导轨上移动.X、Y导轨方向互相垂直。
.3.1滚珠丝杠设计滚珠螺旋传动按滚动体循环方式分为外循环和内循环两类,其中应用较广的是插管式和螺旋槽式,它们各有特点,其轴向间隙的调整方法主要有垫片调隙式和螺纹调隙式。
专业课程设计xy数控工作台
百度文库- 让每个人平等地提升自我本科生专业课程设计（ 2011 届）学生姓名：学号：专业名称：班级：指导教师：2010年11月20日目录任务书 (2)任 务 书设计题目：X-Y 数控工作台机电系统设计 设计任务：设计一台微机控制XY 两坐标工作台，供立式数控铣床使用。
具体内容如下：1、 机械系统设计：通过计算,正确选择传动机构、导向机构、执行机构、驱动电机等，根据计算说明，绘制机械系统装配图。
2、 控制系统设计：根据系统要求，选择正确的控制策略，设计合理的控制系统，并绘制控制系统电路图。
3、 主要程序设计：在机械系统设计与控制系统设计的基础上，进行控制系统的主程序设计，列出程序清单。
4、 设计说明书撰写。
系统主要参数：1、 立铣刀最大直径d=20mm2、 立铣刀齿数Z=33、 最大铣削宽度mm a e 20=4、 最大背吃刀量mm a p 10=5、 加工材料为碳素钢或有色金属6、 X,Y 方向的脉冲当量p mm y x /01.0==δδ7、 X,Y 方向的定位精度均为±8、 工作台面尺寸为400mm ×500mm ，加工范围为200mm ×200mm 9、 工作台空载最快移动速度min /2000max max mm v v y x == 10、 工作台进给最快移动速度min /350max max mm v v f y f x == 时间安排及任务：一、系统功能介绍、总体方案设计（1天）1. 机电一体化产品设计的基本过程介绍；2. XY 工作台功能介绍；3. 总体方案的确定 二、单元功能模块介绍和设计任务的落实（1天） 三、详细设计（8天）1．机械系统装配图设计；2．控制各部分原理图的设计；3．主功能程序的编制二、总体方案的确定 1、机械传动部件的选择（1）导轨副的选用要设计的X-Y 工作台是用来配套轻型的立式数控铣床，需要承载的载荷不大，但脉冲当量小(p mm y x /01.0==δδ)，定位精度高（min /350max max mm v v f y f x ==），因此，决定选用直线滚动导轨副，它具有摩擦系数小、不易爬行、传动效率高、结构紧凑、安装预紧方便等优点。
机电一体化系统综合课程设计-X-Y数控工作台设计说明书
HEFEI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY《机电一体化系统设计》课程课外学分项目名称 X—Y数控工作台项目组成员王扬2013210475朱诚诚2013210484李青岩2013210493黄志鹏2013210502 成绩机械工程学院机械电子工程系二零一六年十一月目录1总体方案设计 01。
1设计任务 01.2总体方案确定 01。
2.1系统的运动方式与伺服系统 01.2。
2计算机系统 01.2。
3X—Y工作台的传动方式 02机械系统设计 (1)2。
1工作台外形尺寸及重量估算 (1)2.2滚动导轨的参数确定 (1)2.2.1导轨型式 (1)2.2。
2导轨长度 (1)2.2.3直线滚动轴承的选型 (1)2.2.4滚动导轨刚度及预紧方法 (2)2。
3滚珠丝杠的设计计算 (2)2.3.1最大动负载Q的计算 (2)2.3。
2滚珠丝杠螺母副几何参数计算 (3)2。
3。
3传动效率计算 (3)2.3.4刚度验算 (3)2.4步进电机的选用 (4)2。
4。
1步进电机的步距角 (4)2。
4.2步进电机启动力矩的计算 (4)2.4.3步进电机的最高工作频率 (5)2.5确定齿轮传动比 (5)2.6确定齿轮模数及有关尺寸 (5)2。
7步进电机惯性负载的计算 (6)3控制系统硬件设计 (8)3。
1CPU板 (8)3.1。
1CPU的选择 (8)3。
1。
2CPU接口设计 (8)3。
2驱动系统 (9)3。
2.1步进电机驱动电路和工作原理 (9)3。
2.2电磁铁驱动电路 (10)3。
2。
3电源设计 (11)4控制系统软件设计 (12)4.1总体方案 (12)4。
2主流程图 (12)4.3X轴电机点动正转程序流程图 (13)4。
4步进电机步进一步程序流程图 (14)参考文献 (15)1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。
毕业设计---X-Y数控工作台机电系统设计
毕业设计说明书题目：X-Y数控工作台机电系统设计----Y向工作台三维绘图学院：电气信息系专业：机电一体化摘要目前国内中小企业多采用经济型X-Y数控铣床系统，其工作台是机床上必不可少的部件，工作台的自动化能大大减轻劳动强度，提高劳动生产率。
随着经济的发展，机械行业的许多普通机床和闲置设备，经过数控改造以后，不但可以提高加工精度和生产率，而且能有效的适应多种品种，小批量的市场需求，使之更有效的发挥经济效益和设计效益。
本课题设计了X-Y数控工作台，该平台由两个一维平台叠加实现，其中一维平台由电机带动滚珠丝杠旋转，从而带动螺母副和工作平台完成直线运动，具体实现时先要确定工作平台的各个参数让其能满足题目的要求，再通过精密计算导轨上移动部件的重量估算、铣削力、直线滚动导轨副、滚珠丝杠螺母副等来确定要制作的数控工作平台，最后通过SolidWorks画出设计的工作平台。
本论文的主要设计内容重点是SolidWorks三维建模，根据设计的机械零部件尺寸完成Y方向工作台零件的三维造型，SolidWorks绘图过程中，先画出单个的零部件，其主要通过一些简单的绘图、拉伸、剪切、扫描、阵列等工具进行建模，然后对这些零件进行一系列的装配，主要通过一些面、线的重合、平行、同心等过程进行装配，从而直观清晰的显示出Y方向工作台的内部结构。
关键词 X-Y数控工作台 直线滚动导轨副SolidWorks目录第一章绪论 (5)1.1、目的和意义 (5)1.2、国内外现状 (5)1.3、本设计的主要内容和任务 (6)第二章总体方案的确定 (7)2.1 总体方案 (7)2.2 机械传动部件的选择 (7)第三章机械传动部件的计算与选型 (9)3.1 导轨上移动部件的重量估算 (9)3.2 铣削力的计算 (9)3.3 直线滚动导轨副的计算与选型（纵向） (9)3.4 滚珠丝杠螺母副的计算与选型 (10)第四章 SolidWorks制图 (15)4.1 SolidWorks介绍 (15)4.2 SolidWorks制图 (16)第五章总结与展望 (19)参考文献 (21)致谢 (21)第一章绪论1.1目的和意义本设计所设计的X-Y工作台采用了低摩擦的直线滚动导轨和精密的丝杠，它的工作原理是通过MCS-51单片机来控制步进电机，使X-Y工作台实现了数控控制。
X-Y双坐标数控工作台设计-任务书
机电一体化系统设计
双坐标数控工作台设计
说
明
书
学校：
班级：
学号：
姓名：
导师：
二〇**年十二月
任务书
班级：学号：姓名：
题目：双坐标数控工作台设计（200×200）
时间：20**年11月6日至20**年12月25日共6周
要求：设计一台双坐标数控工作台并开发其控制、驱动系统，工作台行程200×200mm，台面尺寸160×320，俩坐标分辨率分别为δ=0.001mm/step,承受最大轴向载荷Fxmax=600N，Fymax=850N，最大移动速度Vxmax=Vmax=1m/min。
（要求采用滚珠丝杠和滚动导轨，必要时增加减速机）
具体任务：
1、确定总体方案，绘制系统组成框图1张（A2）；
2、进行必要的匹配计算，选择适当的元器件；
3、机械部分装配图1张（A0）；
4、数控系统控制电路设计，绘制电气原理图1张（A1或A0）；
5、编写设计说明书1份（不少于8000字）。
班级：
学生：
指导教师：。
X-Y数控工作台设计(机电一体化系统综合课程设计)
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 系统总体框图二、机械系统设计2.1、工作台外形尺寸及重量估算X 向拖板（上拖板）尺寸：长⨯宽⨯高 145×160×50 重量：按重量=体积×材料比重估算3214516050107.81090--⨯⨯⨯⨯⨯≈NY 向拖板（下拖板）尺寸： 14516050⨯⨯ 重量：约90N 。
二坐标数控工作台课程设计说明书
浙江大学宁波理工学院机电专业课程设计说明书设计题目二坐标数控工作台设计专业机械电子工程姓名刘小辉学号3130612018班级机电131指导教师王贤成，胡利永，詹建明学期大三第二学期短学期设计时间7/2-7/18内附资料1、课程设计说明书一份（含设计任务书）；2、二坐标数控工作台装配图一张（A0）；3、计算说明书草稿一份。
目录一.机电专业课程设计目的 (2)二.机电专业课程设计的任务和要求 (2)三.X轴方案及参数计算 (2)1. X轴滚珠丝杠设计计算 (2)2.X轴步进电机参数确定及选择 (5)四. X轴机械结构总体设计计算 (6)1. X轴联轴器选择 (7)2.X轴滚动导轨设计计算 (7)五. Y轴机械结构总体设计计算 (9)1. Y轴滚珠丝杠设计计算 (9)2.Y轴步进电机参数确定及选择 (11)六.Y轴方案及参数计算 (11)2.Y轴联轴器选择 (13)2. Y轴滚动导轨设计计算 (14)七.绘制装配图 (15)八.设计总结与分析 (15)九.致谢 (15)1.机电专业课程设计目的本课程设计是学生在完成专业课程学习后，所进行的机电一体化设备设计的综合性训练。
通过该环节达到下列目的：（1）巩固和加深专业课所学的理论知识；（2）培养理论联系实际，解决工程技术问题的动手能力；（3）进行机电一体化设备设计的基本功训练，包括以下10方面基本功：1）查阅文献资料；2)分析与选择设计方案；3）机械结构设计；4）电气控制原理设计；5）机电综合分析；6）绘工程图；7）运动计算和精度计算；9）撰写设计说明书；10）贯彻设计标准。
2.机电专业课程设计的任务和要求在规定时间内，按设计任务书给定的原始数据，在教师指导下，独立完成二坐标数控工作台设计工作。
原始数据包括①典型工况下，工作台速度、进给抗力及台面上工作物重量；②工作台定位精度、台面尺寸和行程。
设计具体要求完成以下工作：（1）数控工作台装配图（1：1比例或0＃图幅）1张；（3）设计说明书（10～20）页1本；一X轴方案及参数计算1.X轴滚珠丝杠设计计算(1)滚珠丝杠副的结构类型①滚珠循环方式查产品表得,选择外循环插管式②轴向间隙预紧方式预紧目的在于消除滚珠螺旋传动的间隙,避免间隙引起的空程,从而提高传动精度机械设计手册查得,采用双螺母垫片预紧方式.(2)滚珠丝杠副直径和基本导程系列(3)滚珠丝杠长度确定丝杠有效行程查表得le=20 mm ，lv=行程+丝杠螺母长度Lv=170+42=212mm，lu=lv+le=212+20=232mm，为留有一定的安装余量，取lu=350mm(4)滚珠丝杠副支承形式选择滚珠丝杠主要承受轴向载荷,应选用运转精度高,轴向刚度高、摩擦力距小的滚动轴承.滚珠丝杠副的支承主要约束丝杠的轴向串动,其次才是径向约束.由[3]查表得,采用一端固定一端游动(F-S)支承形式.支承中心矩约为280mm。
两坐标轴XY工作台机电系统设计
一、前言随着科学技术的迅猛发展，数控机床已是衡量一个国家机械制造水平的重要标志。
目前机床数控化改造的市场在我国还有很大的发展空间，现在我国机床数控化率不到3％。
用普通机床加工出来的产品普遍存在质量差、品种少、档次低、成本高、供货期长，从而在国际、国内市场上缺乏竞争力，直接影响一个企业的产品、市场、效益，影响企业的生存和发展，所以必须大力提高机床的数控化率。
采用经济型数控系统对普通机床数控改造，尤其适合我国机床拥有量大、生产规模小的具体国情。
《电气时代》、《机械工人》、《电气应用》等多家杂志为满足广大企业技术改造发展生产的需要，多次联合举办学习班，为企业提供权威、经济、可行、实用的技术指导，改造费用为新购置费用的四分之一到三分之一。
普通机床的数控改造有两方面的意义：1、微观看改造的意义从微观上看，数控机床比传统机床有以下突出的优越性，而且这些优越性均来自数控系统所包含的计算机的威力。
（1）可以加工出传统机床加工不出来的曲线、曲面等复杂的零件。
由于计算机有高超的运算能力，可以瞬时准确地计算出每个坐标轴瞬时应该运动的运动量，因此可以复合成复杂的曲线或曲面。
（2）可以实现加工的自动化，而且是柔性自动化，从而效率可比传统机床提高3～7倍。
由于计算机有记忆和存储能力，可以将输入的程序记住和存储下来，然后按程序规定的顺序自动去执行，从而实现自动化。
数控机床只要更换一个程序，就可实现另一工件加工的自动化，从而使单件和小批生产得以自动化，故被称为实现了“柔性自动化”。
（3）加工零件的精度高，尺寸分散度小，使装配容易，不再需要“修配”。
（4）可实现多工序的集中，减少零件在机床间的频繁搬运。
（5）拥有自动报警、自动监控、自动补偿等多种自律功能，因而可实现长时间无人看管加工。
（6）由以上五条派生的好处。
如：降低了工人的劳动强度，节省了劳动力（一个人可以看管多台机床），减少了工装，缩短了新产品试制周期和生产周期，可对市场需求作出快速反应等等。
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b机电一体化课程设计任务书机电一体化课程设计是一个重要的实践教学环节，要求学生综合应用所学过的机械、电子、计算机和自动控制等方面的知识，独立进行一次机电结合的设计训练。
一、课程设计目的1.学习机电一体化系统总体设计方案的拟定。
2.通过对机械系统的设计，掌握几种典型传动元件的工作原理与选用原则。
3.通过进给伺服系统的设计，掌握常用伺服电动机的工作原理、计算选择方法与控制驱动方式。
4.通过对控制系统的设计，掌握一些典型硬件接口电路和控制软件的设计方法。
5.培养学生独立分析问题和解决问题的能力，并培养系统设计的思想。
6.提高学生应用手册和标准、查阅文献资料以及撰写科技论文的能力。
二、课程设计的内容课程设计题目：十字滑台系统设计设计内容由机械系统、控制系统、设计说明书三部分组成。
具体工作量要求如下：1、十字滑台装配图（A2或A3图1张）2、控制系统设计（接线图：A2或A3图1张）完成硬件电路设计工作，设计控制系统的主要软件流程并编写程序。
条件允许时，尽可能进行调试试验。
3、设计任务书（一份）要求清楚地叙述整个设计过程和详细的设计内容，包括总体方案分析，机械系统的结构设计，主要零部件的计算与选型，控制系统的电路原理分析，软件设计流程和程序。
说明书字数不少于5000字，要求内容丰富，条理清晰，图文并茂，符合国标。
三、课程设计的时间安排课程设计时间为3周，建议进度安排如下：1．分析设计任务，总体方案论证：2-3天2．机械系统设计：5-6天3．控制系统设计：1-2天4．软件设计：4-5天5．编写说明书：2-3天四、设计任务参考课程设计指导书并自行查阅相关资料，设计一种供立式数控铣床使用的X-Y双轴数控工作台（十字滑台），要求可以实现启动、停止、急停、正向/反向点动、正向/反向连续运动、软硬限位等功能。
控制器采用：PLC（自行选择品牌、型号）分组情况设计参数如下:1)立铣刀最大直径d= 10 mm；2)立铣刀齿数z=33）最大铣削宽度αe=15mm4）最大背吃刀量αp=12mm5）加工材料为碳素钢或有色金属；6）XY方向的脉冲当量δx=δy= 0.005 mm/脉冲；7）XY方向的定位精度为±0.01mm；8）工作台台面尺寸230mm×230mm，加工范围为250mm×250mm；9）工作台空载最快移动速度V xmax=V ymax=2000mm/min；10）工作台进给最快移动速度V xmax=V ymax=400mm/min；设计参数如下:1)立铣刀最大直径d=10mm；2)立铣刀齿数z=33）最大铣削宽度αe=15mm4）最大背吃刀量αp=12mm5）加工材料为碳素钢或有色金属；6）XY方向的脉冲当量δx=δy=0.005mm/脉冲；7）XY方向的定位精度为±0.01mm；8）工作台台面尺寸230mm×230mm，加工范围为250mm×250mm 9）工作台空载最快移动速度V xmax=V ymax=3000mm/min；10）工作台进给最快移动速度V xmax=V ymax=500mm/min；设计参数如下:1)立铣刀最大直径d=15mm；2)立铣刀齿数z=33）最大铣削宽度αe=15mm4）最大背吃刀量αp=12mm5）加工材料为碳素钢或有色金属；6）XY方向的脉冲当量δx=δy= 0.005 mm /脉冲；7）XY方向的定位精度为±0.01mm；8）工作台台面尺寸230mm×230mm，加工范围为250mm×250mm；9）工作台空载最快移动速度V xmax=V ymax=3000 mm/min；10）工作台进给最快移动速度V xmax=V ymax=400mm/min；设计参数如下:1)立铣刀最大直径d=15mm；2)立铣刀齿数z=33）最大铣削宽度αe=15mm4）最大背吃刀量αp=12mm5）加工材料为碳素钢或有色金属；6）XY方向的脉冲当量δx=δy=0.005mm/脉冲；7）XY方向的定位精度为±0.01mm；8）工作台台面尺寸230mm×230mm，加工范围为250mm×250mm；9）工作台空载最快移动速度V xmax=V ymax=4000mm/min；10）工作台进给最快移动速度V xmax=V ymax=600mm/min；设计参数如下:1)立铣刀最大直径d=15mm；2)立铣刀齿数z=33）最大铣削宽度αe=15mm4）最大背吃刀量αp=12mm5）加工材料为碳素钢或有色金属；6）XY方向的脉冲当量δx=δy = 0.005 mm /脉冲；7）XY方向的定位精度为±0.01mm；8）工作台台面尺寸230mm×230mm，加工范围为250mm×250mm；9）工作台空载最快移动速度V xmax=V ymax=2000mm/min；10）工作台进给最快移动速度V xmax=V ymax=400mm/min；设计参数如下:1)立铣刀最大直径d=15mm；2)立铣刀齿数z=33）最大铣削宽度αe=15mm4）最大背吃刀量αp=10mm5）加工材料为碳素钢或有色金属；6）XY方向的脉冲当量δx=δy = 0.005 mm /脉冲；7）XY方向的定位精度为±0.01mm；8）工作台台面尺寸230mm×230mm，加工范围为250mm×250mm；9）工作台空载最快移动速度V xmax=V ymax=3500mm/min；10）工作台进给最快移动速度V xmax=V ymax=500mm/min；设计参数如下:1)立铣刀最大直径d=20mm；2)立铣刀齿数z=33）最大铣削宽度αe=15mm4）最大背吃刀量αp=12mm5）加工材料为碳素钢或有色金属；6）XY方向的脉冲当量δx=δy= 0.005 mm /脉冲；7）XY方向的定位精度为±0.01mm；8）工作台台面尺寸230mm×230mm，加工范围为250mm×250mm；9）工作台空载最快移动速度V xmax=V ymax=3000mm/min；10）工作台进给最快移动速度V xmax=V ymax=400mm/min；设计参数如下:1)立铣刀最大直径d=20mm；2)立铣刀齿数z=3b）最大铣削宽度αe=15mm4）最大背吃刀量αp=12mm5）加工材料为碳素钢或有色金属；6）XY方向的脉冲当量δx=δy=0.005mm/脉冲；7）XY方向的定位精度为±0.01mm；8）工作台台面尺寸230mm×230mm，加工范围为250mm×250mm；9）工作台空载最快移动速度V xmax=V ymax=2000mm/min；10）工作台进给最快移动速度V xmax=V ymax=400mm/min；设计参数如下:1)立铣刀最大直径d=20mm；2)立铣刀齿数z=33）最大铣削宽度αe=15mm4）最大背吃刀量αp=12mm5）加工材料为碳素钢或有色金属；6）XY方向的脉冲当量δx=δy=0.005mm/脉冲；7）XY方向的定位精度为±0.01mm；8）工作台台面尺寸230mm×230mm，加工范围为250mm×250mm；9）工作台空载最快移动速度V xmax=V ymax=3500mm/min；10）工作台进给最快移动速度V xmax=V ymax=500mm/min；设计参数如下:1)立铣刀最大直径d=10mm；2)立铣刀齿数z=33）最大铣削宽度αe=15mm4）最大背吃刀量αp=12mm5）加工材料为碳素钢或有色金属；6）XY方向的脉冲当量δx=δy= 0.005 mm /脉冲；7）XY方向的定位精度为±0.01mm；8）工作台台面尺寸230mm×230mm，加工范围为250mm×250mm；9）工作台空载最快移动速度V xmax=V ymax=2500mm/min；10）工作台进给最快移动速度V xmax=V ymax=450mm/min；设计参数如下:1)立铣刀最大直径d=18mm；2)立铣刀齿数z=33）最大铣削宽度αe=15mm4）最大背吃刀量αp=12mm5）加工材料为碳素钢或有色金属；6）XY方向的脉冲当量δx=δy= 0.005 mm /脉冲；7）XY方向的定位精度为±0.01mm；8）工作台台面尺寸230mm×230mm，加工范围为250mm×250mm；9）工作台空载最快移动速度V xmax=V ymax=2500mm/min；10）工作台进给最快移动速度V xmax=V ymax=400mm/min；设计参数如下:1)立铣刀最大直径d=18mm；2)立铣刀齿数z=33）最大铣削宽度αe=15mm4）最大背吃刀量αp=12mm5）加工材料为碳素钢或有色金属；6）XY方向的脉冲当量δx=δy= 0.005 mm /脉冲；7）XY方向的定位精度为±0.01mm；8）工作台台面尺寸230mm×230mm，加工范围为250mm×250mm；9）工作台空载最快移动速度V xmax=V ymax=3500mm/min；10）工作台进给最快移动速度V xmax=V ymax=450mm/min；设计参数如下:1)立铣刀最大直径d=18mm；2)立铣刀齿数z=33）最大铣削宽度αe=15mm4）最大背吃刀量αp=12mm5）加工材料为碳素钢或有色金属；6）XY方向的脉冲当量δx=δy= 0.005 mm /脉冲；7）XY方向的定位精度为±0.01mm；8）工作台台面尺寸230mm×230mm，加工范围为250mm×250mm；9）工作台空载最快移动速度V xmax=V ymax=3500mm/min；10）工作台进给最快移动速度V xmax=V ymax=400mm/min；设计参数如下:1)立铣刀最大直径d=18mm；2)立铣刀齿数z=33）最大铣削宽度αe=15mm4）最大背吃刀量αp=12mm5）加工材料为碳素钢或有色金属；6）XY方向的脉冲当量δx=δy=0.005mm/脉冲；7）XY方向的定位精度为±0.01mm；8）工作台台面尺寸230mm×230mm，加工范围为250mm×250mm；9）工作台空载最快移动速度V xmax=V ymax=2000mm/min；10）工作台进给最快移动速度V xmax=V ymax=400mm/min；设计参数如下:1)立铣刀最大直径d=18mm；2)立铣刀齿数z=33）最大铣削宽度αe=15mm4）最大背吃刀量αp=12mm5）加工材料为碳素钢或有色金属；6）XY方向的脉冲当量δx=δy=0.005mm/脉冲；7）XY方向的定位精度为±0.01mm；8）工作台台面尺寸230mm×230mm，加工范围为250mm×250mm；9）工作台空载最快移动速度V xmax=V ymax=3000mm/min；10）工作台进给最快移动速度V xmax=V ymax=400mm/min；。