立式数控铣床X-Y工作台
立式数控铣床X-Y工作台
机电一体化课程设计立式数控铣床X-Y数控工作台机电系统设计姓名：***学号： **********班级：10机电<2>班学院：中国计量学院机电工程学院指导老师：张远辉、徐立军目录前言................................................................................................ 错误!未定义书签。
一、设计任务 (2)1.1课程设计时间 (2)1.2课程设计题目 (2)1.3课程设计任务 (2)1.4课程设计内容 (2)1.5课程设计要求 (2)二、总体方案的确定 (3)2.1机械传动部件的选择 (3)2.2控制系统的设计 (4)三、机械传动部件的计算与选型 (4)3.1导轨上移动部件的重量估计 (4)3.2铣削力的计算 (5)3.3导轨副计算和选型 (6)3.4滚珠丝杠螺母副的计算和选型 (7)3.5步进电机减速箱的选用 (9)3.6步进电机的计算与选型 (9)3.7编码器（反馈电路）选型 (13)四、工作台机械装配图的绘制 (14)4.1可参考课本图6-23 XY数控工作台装配图 (14)五、工作台控制系统的设计 (14)5.1电源电路 (14)5.2存储器扩展电路 (15)5.3键盘电路 (17)5.4显示电路 (18)5.5传感器电路 (19)六、步进电机驱动电路设计 (20)6.1驱动电路 (20)6.2光电隔离 (20)七、程序设计 (21)7.1功能 (21)7.2框图 (22)7.3代码 (23)八、总结 (24)参考文献 (24)答辩记录 (25)前言X-Y数控工作台是许多机电一体化设备的基本部件，如数控车床的纵-横向进刀机构、数控铣床和数控钻床的X-Y工作台、激光加工设备的工作台、电子元件表面贴装设备等。
因此，选择X-Y数控工作台作为机电综合课程设计的内容，对于机电一体化专业的教学具有普遍意义。
XD-40A
XD40A数控铣床售前技术资料第二部分XD-40A立式加工中心简介一、XD-40A主体构成二、XD-40A主要性能和特点XD-40A立式数控铣床是大连机床集团公司引进国际先进技术，自行研制开发生产的新一代数控机床，该机床独特的高速直线滚动导轨副（X、Y、Z轴）设计，该机床广泛应用于军工、航天、汽车、模具、机械制造等行业的箱体零件、壳体零件、盘形零件的加工。
机床配有自动润滑系统、冷却系统、手动喷枪及便携式手动操作装置（MPG），采用半封闭式防护罩。
1、机床底座、立柱、主轴箱体、十字滑台、工作台等基础件全部采用高强度铸造成型技术，内部金相组织稳定，确保基础件的高稳定性。
铸件结构经过机床动力学分析和有限元分析，使其几何结构更加合理，与加强筋的恰当搭配，保证了基础件的高刚性。
宽实的机床底座，箱形腔立柱、加宽加长的床鞍、负荷全支撑的设计，结构符合材料力学的先进设计理念，可确保加工时的重负载能力。
2、高速、高精密主轴：(1)主轴电机通过高扭力齿形皮带传动，不打滑，并可大幅减低传动噪音及热量产生。
(2)主轴采用精密级斜角滚珠轴承和滚柱轴承，高速高精密，标准转速可达8000r/min。
(3)高性能油脂润滑主轴轴承，经济的主轴头冷却系统，有效地控制主轴高速温升。
(4)主轴利用IRD动态平衡较正设备，直接校正主轴动态平衡，使主轴在高速运转时，避免产生共振现象，确保最佳的加工精度。
3、X、Y、Z轴进给均采用直线滚动导轨支撑，配之高精度滚珠丝杠副，滚珠丝杠经预拉伸后，大大增加了传动刚度并消除了快速运动时产生的热变形影响，因而确保了机床的定位精度和重复定位精度。
主轴箱移动（Z轴）配有中央导引设计的平衡锤装置(仅限于FANUC-0i-mate、大连数控、华中数控系统、MITSUBISHI-E68系统和GSK983M系统)，即使在高速移动时，配重也不产生晃动。
配重与主轴箱重量比例精确可获得最佳的加工特性。
且使Z轴驱动电机具有良好的负载特性。
(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。
数控回转工作台资料
在目前的机械行业当中只有数控铣床、加工中心和数控镗床都应用回转工作台，并且这三种机床的使用最普遍。与其他的普通回转台相比起来，在外形上看来他们并没有什么区别，只是他们有不同的驱动，一种是手动回转，而数控回转工作台是与其他的数字控制驱动结合。
图1-1闭环内部结构
1-进电机；2-主动齿轮；3-偏心环；4-从动齿轮；5-柱销；6-压块；7-螺母；8-锁紧螺钉、11-轴承盖、套筒；9-蜗杆；10-蜗轮；12、13-加紧瓦；14-压紧液压缸；15-活塞；16-弹簧；17-钢球；18-光栅；
蜗杆传动的特点：
1．结构紧凑蜗杆每旋转一周，蜗轮转过一个齿距，所以可以实现大的传动比。传动比比其他传动方式的大，所需零件数目少，不占用空间，所以结构相对紧凑。
2．冲击载荷小、传动平稳、噪声低因为蜗轮蜗杆在传动过程中是很缓慢的进入啮合然后慢慢地退出啮合的，而且齿对相对来说较多。
3．自锁由于蜗杆的螺旋线升角与当量摩擦角相比较小，所以当蜗杆传动时具有自锁功能。
转工作台主要是与立式铣床配套使用，其精度直接影响到机床的性能。本次设计选择由步进电动机作为动力源，一级圆柱直齿轮减速器进行减速及传递转矩和转速，将其传递给蜗轮蜗杆机构来带动工作台进行回转加工工作。数控回转工作台与数控立式铣床结合使用可进行工件的分度和切削旋转，配合机床X、Y、Z三轴的直线运动可以扩大机床的加工范围，来提高机床的工作效率。配合数控系统的控制，数控回转工作台可以有效提高生产效率，消除人为误差，提高加工精度。本次主要设计方向是数控铣床中的数控回转工作台，我们对主要的零件进行了结构功能设计。装配图、零件图用CAXA软件绘制。
关键词：立式铣床数控回转工作台齿轮蜗轮蜗杆
Abstract
Thedesignof the NC rotary table is mainly with vertical milling machine , Its precision directly affects the performance of the machine. The design choices the stepping motor as a power source. Level of cylindrical spur gear reduce of reduction and transmission torque and rotational speed, pass it to worm and worm wheel mechanism to drive the workbench rotary processing work. NC rotary table with NC vertical milling machine combined with the use of artifacts can be dividing and cutting rotation, cooperate with X,Y,Z three axis machine tool can expand the linear motion of the machine toolprocessing range, to improve the working efficiency of the machine tool. With NC system, the control of NC rotary table can effectively improve the production efficiency, eliminating human error, and improve the machining accuracy. The main design direction is the NC rotary table in CNC milling machine, structure and function of main parts of our design. Assembly drawing and part drawing drawn using CAXA software.
数控加工技术题库答案1
一、选择题：一、加工中心自动换刀装置选择刀具的四种方式中，以下哪一种方式刀库中的刀具在不同的工序中不能重复利用？AA．顺序选择B．刀具编码选择C．刀座编码选择D．任意选择二、有关数控机床坐标系的说法，正确的说法是AA．主轴旋转的顺时针方向是按右旋螺纹进入工件的方向。
B．Z轴的正方向是使刀具趋近工件的方向。
C．工件相关于静止的刀具而运动的原那么。
D．一样取与主轴轴线平行的坐标轴为X轴。
3、关于立式数控铣床，垂直布置的坐标轴是BA．X轴B．Y轴C．Z轴D．A轴4、开环操纵的数控机床，其伺服执行机构通常利用BA．交流同步电动机B．功率步进电动机C．交流笼型感应电动机D．直线电机5、目前，绝大多数进给伺服系统采纳的是BA．功率步进电动机B．交流伺服电动机C．直流伺服电动机D．直线电动机6、假设三相步进电动机三相三拍运行时步距角为，那么三相六拍运行时步距角为AA．B．C．3 D．67、以下数控车床利用地址符的可变程序段格式中，写法错误的选项是B A．G01 X120 W80 S500 M08B．G90 G00 U20 Z-30 R40 M08C．G02 X60 Z-80 P70 Q-60 H0D．G01 X100 Z-50 A-308、有关数控机床坐标系的说法，错误的是DA：刀具相对静止的工件而运动的原那么。
B：标准的坐标系是一个右手直角笛卡尔坐标系。
C：主轴旋转的顺时针方向是按右旋螺纹进入工件的方向。
D：Z轴的正方向是使工件远离刀具的方向。
9、一样情形下，编程人员在数控编程时，所成立的坐标系称为 CA：机床坐标系B：机床参考坐标系C：编程坐标系D：工件坐标系10、立式加工中心编程中，工件坐标系XY如图。
刀具在XY坐标系中坐标为(15，10)，假设生成新坐标系X”Y“如图示，应利用指令BA：G92 X15 Y10B：G92 X100 Y105C：G92 X90 Y90D：G92 X-90 Y-9011、立式加工中心編程中，工件坐标系XY如图。
立式铣床使用的X-Y两轴控制的数控平台--课程设计
攀枝花学院Panzhihua University课程设计（说明书）立式铣床使用的X-Y两轴控制的数控平台院（系）：机械学院专业：机械设计制造及其自动化班级：二班学生姓名：学号:指导老师：职称：教授2016 年12月18 日攀枝花学院课程设计（说明书）课程设计任务书攀枝花学院本科学生课程设计任务书摘要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，如数控车床的纵—横向进刀机构、数控铣床和数控钻床的X-Y工作台、激光加工设备的工作台、电子元件表面贴装设备等。
模块化的X-Y 数控工作台，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。
控制系统根据需要，可以选取用标准的工作控制计算机，也可以设计专用的微机控制系统。
载实1}通过该实验使同学们深刻了解所使用的可逆寄存器微分@SFTR指令和可逆寄存器SFTR指令的共同点都是具有控制数据左、右移动功能;而其不同处是应该注意到使用可逆寄存器SFTR指令时，要加前沿微分DIFU( 013)指令而可逆寄存器微分@SFTR是不需要的。
实验所用的电动机容量为0. 25kW，采用直接启矶3台电动机每台可逆顺序启动的时间间隔为2秋3台电动机首先正转顺序启动，启动结束转为正常运布录正常运行的时间定为10秒，停止时间定为5秋3台电动机再反转顺序启动，启动结束转为正常运布录正常运行的时间定为10秒，停止时间定为5秋实验要求按照上述顺序反复运标实验所使用的PLC为OMRON- CPM2A-CDR- A型机关键词X-Y数控工作台，数控铣床AbstractCNC XY table are mean to each along X and Y to move to the table, electromechanical integration equipment, many basic components, such as vertical CNC lathe - lateral feed body,CNC milling and CNC drilling machine XY work Taiwan, laser processing equipment, workstations, electronic components surface mount equipment. Modular CNC XY table, usually by rail seat, move the slider, work, ball screw pair, and the servo motor and other component parts. One servo motor to drive the ball screw actuator to do, the ball screw drive and work platform slide rail movement, complete table in the X, Y direction of the straight line movement. Guideways, ball screw pair and servo motors etc., shall be standardized by the specialized manufacturers, design can be selected only according to work load. Control system as needed, you can select a computer using a standard job control, you can design a dedicated computer control system.Keywords XY table ，CNC milling tools目录摘要 (I)Abstract (II)1 设计任务 (1)2 设计主要步骤 (2)2.1 确定设计总方案 (2)2.1.1 机械传动部件的选择 (2)2.2.2 控制系统的设计 (3)3 机械传动部件的计算与选型 (4)3.1工作台外形尺寸及重量初步估算 (4)3..2 计算切削力 (5)3.3 直线滚动导轨副的计算与选型 (6)3.4 滚珠丝杠螺母副的计算与选型 (6)4 步进电动机的计算与选型 (9)4.1步进电机的相关计算及校核 (9)4.1.1计算加在步进电动机转轴上的总转动惯量 (9)4.1.2计算加在步进电动机转轴上的等效负载转矩 (10)4.1.3最大工作负载状态下电动机转轴所承受的负载转矩 (11)4.1.4步进电动机最大静转矩的选定 (11)4.1.5步进电动机的性能校核 (11)4.2步进电动机驱动电源的选用 (13)4.3确定联轴器的型号 (14)4.4增量式旋转编码器的选用 (14)5 电气原理图设计 (15)5.1典型数控工作台电气原理 (15)5.2单片机的选择 (15)5.3外部程序存储器的扩展 (16)5.4外部数据存储器的扩展 (16)5.5 I/O口扩展电路 (16)5.6 显示器接口设计 (16)5.7 键盘接口电路设计 (17)5.8 步进电机的接口电路设计 (17)6 工作台控制系统的设计 (18)6.1 进给控制原理框图 (18)6.2驱动系统 (18)6.3 步进电机驱动电路和工作原理 (18)6.4 驱动电路的时间常数 (19)6.5 电源电路的确定 (20)6.6 元器件的确定 (20)7 机械部分装配图的绘制 (22)总结 (23)参考文献 (24)1 设计任务题目：立式铣床使用的X-Y两轴控制的数控平台设计任务：设计一种供立式铣床使用的X-Y两轴控制的数控平台，平台的主要参数如下：1 最大铣削宽度13mm2最大背吃刀量7mm3工作台进给最大移动速度V xf=V yf=550mm/min4工作台空载最大移动速度V x0=V y0=3500mm/min5加工范围300mmX330mm6工作台面尺寸280mmX320mm7定位精度取±0.012 设计主要步骤2.1 确定设计总方案2.1.1 机械传动部件的选择（1）导轨副的选用要设计的数控铣床X-Y工作台，是轻型立式数控铣床的，需要承受的载荷不大，而且脉冲当量小，定位精度高，因此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，安装预紧方便等优点。
用微机数控技术改造X62W万能铣床的X——Y工作台毕业设计论文
η==0.96
式中——螺旋升角，W1L3508γ=4°10′
——摩擦角取最大牵引力为3340N支承间距L=320mm,丝杆螺母及轴承均进行预紧。
⒌刚度验算
先画出此纵向进给滚珠丝杠支承方式草图如图(2)所示
Z4J4JS
Z3J3
⑴丝杆的压变形量δ1
F=(d02-dq2)=(352-4.7362)`≈944
可实现多工序的集中，减少零件在机床间的频繁搬运。拥有自动报警、自动监控、自动补偿等多种自律功能，因而可实现时间无看管加工。有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。
以上这些优越性是前人想象不到的，是一个极为重大的突破。此外，机床数控化还是推行FMC（柔性制造单元）、FMS（柔性制造系统）以及CIMS（计算机集成制造系统）等企业信息化改造的基础。数控技术已经成为制造业自动化的核心技术和基础技术。
⒋传动效率计算
η==0.94
式中——螺旋升角，W1L4006γ=2°44′
——摩擦角取最大牵引力为14683支承间距L=1250mm,丝杆螺母及轴承均进行预紧。
⒌刚度验算
先画出此纵向进给滚珠丝杠支承方式草图如图(1)所示
Z2J2L1
Z1J1
⑴丝杆的压变形量δ1
F=(d02-dq2)=(402-3.9692)`≈1244
第一种方案：主轴的升降工作台的X，Y轴的进给运动。
第二种方案：工作台的X，Y轴的进给运动改变为微机控制，实现三轴或二轴的开环同步控制或非同步控制。
第一种方案的设计一实现，但我们要求对X，Y轴的改造，Z轴作为预留，因此选择第二种方案。
第一章数控铣床数控铣床用途十分广泛，不仅可以加工各种平面、沟槽...
第一章数控铣床数控铣床用途十分广泛，不仅可以加工各种平面、沟槽、螺旋槽、成型表面和孔，而且还能加工各种平面曲线和空间曲线等复杂型面，适合于各种模具、凸轮、板类及箱体类零件的加工。
第一节数控铣床的分类数控铣床的分类方法与通用机床类似，通常可以分为立式数控铣床、卧式数控铣床、立卧两用数控铣床。
一、立式数控铣床立式数控铣床的应用范围在数控铣床中最为广泛。
立式数控铣床主要用于水平面内的型面加工，增加数控分度头后，可在圆柱表面加工曲线沟槽。
小型立式数控铣床与普通立式升降台铣床的工作原理相差不大，机床的工作台可以自由移动，但是升降台和主轴固定不动；中型立式数控铣床的工作台通常可以纵向和横向移动，主轴可沿垂直方向的溜板上下移动；大型立式数控铣床在设计过程中通常要考虑扩大行程、缩小占地面积以及刚性等技术上的问题，所以往往采用龙门架移动式，主轴可在龙门架的横向和垂向方向的溜板上移动，龙门架床身纵向移动。
从数控系统控制的坐标数量来分，立式数控铣床可分为2.5坐标数控立式铣床、3坐标数控立式铣床、4坐标数控立式铣床和5坐标数控立式铣床。
目前3坐标数控立式铣床应用最广，可进行3坐标联动加工。
部分机床3个坐标中只能进行任意2个坐标联动加工，通常这种机床成为2.5坐标数控立式铣床。
所谓4坐标数控立铣和5坐标数控立铣，是指机床除了3个坐标可以联动加工外，机床主轴还可以绕3个坐标轴中的一个或两个轴作摆角运动。
图1－1是一台3坐标数控立式铣床。
图1－1 三坐标数控立式铣床一般来说，机床控制的坐标轴越多，尤其是要求联动的坐标轴越多，机床的功能就越齐全，机床的加工范围和加工对象也就越广，但是与之对应的机床结构和数控系统更加复杂，编程难度更大，设备更加昂贵。
为了提高数控立铣的生产效率，通常可以采用自动交换工作台，这样的结构大大减少零件装卸的辅助工作时间。
除此之外，还可以通过附加数控转盘、增加靠模装置、采用气动或液压的多工位夹具等方法来提高数控立铣的生产效率。
数控铣床XY工作台说明书
1摘 要当今世界当今世界电子电子技术迅速技术迅速发展发展，微处理器、微型，微处理器、微型计算计算机在各技术领域得到了广泛机在各技术领域得到了广泛应用应用，对各领域技术的发展起到了极大的推动作用。
一个较完善的机电一体化系统，应包含以下几个基本要素：机械本体、动力与驱动部分、执行机构、传感测试部分、控制及信息处理部分。
机电一体化是系统技术、计算机与信息处理技术、自动控制技术、检测传感技术、伺服传动技术和机械技术等多学科技术领域综合交叉的技术密集型系统工程。
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。
能、智能化、系统化以及轻量、微型化方向发展。
关键字：机电一体化的基础关键字：机电一体化的基础 基本组成要素基本组成要素 特点特点 发展趋势发展趋势AbstractNow the world electronic technology rapidly expand, the microprocessor, the microcomputer obtain the widespread application in various area of technology, to various domains technology development enormous promotion effect. A perfect integration of machinery system, should contain the following several base elements: Basic machine, power and actuation part, implementing agency, sensing measurement component, control andinformation processing part. The integration of machinery is the system technology, the computer and the information processing and management technology, the automatic control technology, the examination sensing technology, the servo drive technology and themechanical skill and so on multi-disciplinary area of technology synthesis overlapping technology-intensive systems engineering. New generation's CNC system this kind of model integration of machinery product toward the high performance, the intellectualization, thesystematization as well as the featherweight, the microminiaturized direction develops.key words: words: Integration Integration Integration of of of machinery machinery machinery foundation foundation foundation basic basic basic component component component elements elements characteristic trend of development.目录第一章第一章 课程设计的内容和要求课程设计的内容和要求 ……………………………………………………………………………… 3 第二章第二章 系统的总体方案设计系统的总体方案设计 …………………………………………………………………………………… 4 第三章第三章 机械部分设计机械部分设计 …………………………………………………………………………………………5 3.1 脉冲当量和传动比的确定脉冲当量和传动比的确定脉冲当量和传动比的确定 ……………………………………………………………………………………………………………… 5 5 3.2工作台外形尺寸及重量初步估算…………………………………工作台外形尺寸及重量初步估算………………………………… 5 5 3.3 传动系统等效转矩惯量计算……………………………………传动系统等效转矩惯量计算……………………………………6 3.4 工作载荷分析及计算……………………………………………工作载荷分析及计算…………………………………………… 6 3.5 滚珠丝杠螺母副的选型和校核…………………………………滚珠丝杠螺母副的选型和校核………………………………… 8 3.6 导轨的选型和计算………………………………………………导轨的选型和计算……………………………………………… 11 3.7 驱动电机的选择…………………………………………………驱动电机的选择………………………………………………… 11 第四章第四章 数控系统设计…………………………………………………数控系统设计…………………………………………………15 4.1 控制系统硬件的基本组成…………………………………控制系统硬件的基本组成…………………………………控制系统硬件的基本组成………………………………… 15 4.2 接口程序初始化及步进电机控制程序…………………………接口程序初始化及步进电机控制程序………………………… 17 4.3 直线圆弧插补程序设计…………………………………………直线圆弧插补程序设计………………………………………… 19 参考文献参考文献 ……………………………………………………………………………………………………………………………………25第一章 课程设计的内容和要求1.1 课程设计的内容任务是：任务是： 设计一个数控X-Y 工作台及其控制系统。
XK714D立式加工中心
XK714D数控立式床身铣床XK714D立式加工中心基本规格参数：工作台面宽度：400mm工作台面长度：900mm工作台T型槽（宽X槽数）：18mmX3工作台T型槽距离：125mmX轴运动行程：630mmY轴运动行程：400mmZ轴运动行程：500mm主轴端面与工作台面距离：125—625mm主轴锥孔：ISO No40最大刀具尺寸：Ø90X250mm最大刀具重量：6Kg工作台最大承重：600Kg快速移动速度：（X、Y）20000mm/min（Z）15000mm/min进给速度：1—5000mm/min技术参数：直线运动坐标轴的定位精度：X.0.016/300mm YZ。
0.014/300mm重复定位精度：X。
0.006mm YZ.0.008mm输出特性：1500r/min SIEMENS系统扭矩57.3（连续）-76.4N.m（30分钟）FANUC系统扭矩35.8（连续）47（α8）68（30分钟）华中系统扭矩70（连续30分钟以后）95.9（最初）电气部分概述：该机床为立式数控加工中心，主要适用于板件、盘件、壳体件等复杂零件的加工，可以进行镗、铣、扩、铰等多种工序的加工。
X轴、Y轴、Z轴、A轴、C轴编程功能：M00程序停止M01选择停止M02程序结束M03主轴正转M04主轴反转M05主轴停止M06换刀M07气冷开M08液冷开M09气、液冷停止M18解除准停M19准停M29刚性攻丝M31程序结束M45排屑器启动M46排屑器停止为安全起见，首次换刀必须对换刀动作进行单程序段操作。
必要时可将进给倍率尽可能小，确保所有动作安全无误后方可进行自动换刀。
为了进一步确保安全，对主轴旋转指令、刀库相关指令和坐标运动指令尽量不要遍在同一个程序段中，请分开编程。
使用T0;M6可将主轴上的刀具换回刀库。
操作面板。
数控机床x52k课程设计说明书
机电一体化课程设计计算说明书设计题目：立式铣床数控X52K横向工作台设计班级：XXXX学院姓名： XXX学号： XXX指导教师： XXXXXX2014年 1月 17 日XXXX目录目录 (2)一、课题来源的现实意义 (3)二、设计任务 (4)三、总体方案的确定 (5)1.机械传动部件的选择 (5)2.控制系统的设计 (6)四、机械传动部件的计算与选型 (6)1．铣削力的计算 (6)2.直线滚动导轨副的计算与选型 (7)3.滚珠丝杠螺母副的计算与选型 (8)4.步进电动机减速箱的选用 (11)5.步进电动机的计算与选型 (11)五、齿轮的校核计算 (15)1.齿轮的校核计算 (15)六、控制系统设计 (19)1.控制系统组成 (19)2.设计思路及器件选择 (20)七、课程设计心得体会 (23)八、参考文献： (24)一、课题来源的现实意义制造技术和自动化水平的高低已成为一个国家或地区经济发展水平的重要标志，而其中最具代表性的就是数控铣床。
数控铣床是指铣床的操作命令以数值数字的形式描述工作过程按规定的程序自动进行的铣床。
随着微电子技术，特别是计算机技术的发展，数控铣床迅速地发展起来。
尽管数控铣床可以较好地解决形状复杂、精密、小批量多品种零件的加工问题，能够稳定加工质量和提高生产率。
但是目前我国数控铣床占有率与工业发达国家相比还非常低，机械制造业水平与发达国家相比相对落后，设备陈旧，技术水平差距大，国际竞争力弱，影响了生产力的发展。
逐步提高数控铣床的占有率已经成为我国制造技术发展的总趋势。
提高铣床数控率有两个途径：一是增加新的数控铣床，价格昂贵，一次性投资大，目前各企业均有大量的普通铣床，完全用数控铣床替代根本不可能；二是对旧机床进行数控化改造。
我国是一个机床拥有量极大的国家，但大部分铣床服役龄较长，采取对旧铣床进行改造来提高设备的先进性和数控化率，是一个有效和实用的途径，是企业必走之路。
我国现正处于以从劳动密集型产业为主向以技术密集型产业为主过渡的发展阶段，对自动化设备的需求会越来越大、越来越积极。
立式铣床和卧式铣床的操作性能特点
立式铣床和卧式铣床的操作性能特点一、铣床用途用于金属资料和其他资料进行钻、铣、镗、磨、攻丝等多种切削。
广泛用于单件或成批次生产的仪表工业、机械制造、建筑装饰和修配部门。
立式升降台铣床由端面铣刀、立铣刀、圆柱铣刀、锯片铣刀、圆片铣刀、端面铣刀及各种成形铣刀来加工各种零件。
适于加工各种零件的平面、斜面、沟槽、孔等，由于机床具备了足够的功率和刚性以及有较大的调速范围（主轴转速和进给量），因此可充分利用硬质合金刀具来进行高速切削。
立式铣床立铣头可在垂直平面内顺、逆回转调整±45°，拓展机床的加工范围。
立式铣床工作台X/Y/Z向有手动进给、机动进给和机动快进三种，进给速度能满足不同的加工要求；快速进给可使工件迅速到达加工位置，加工方便、快捷，缩短非加工时间。
立式铣床润滑装置可对纵、横、垂向的丝杠及导轨进行强制润滑，减小机床的磨损，保证机床的高效运转；同时，冷却系统通过调整喷嘴改变冷却液流量的大小，满足不同的加工需求。
二、卧式铣床使用说明1、使用卧式铣床之前、必需详细阅读使用书。
传动和润滑系统。
熟悉结构及各手柄的功能。
2、开动机床前。
以及主轴套筒的升降移动和电气设备情况是否正常，应检查各夹紧机构是否夹紧。
接地线是否接地。
3、调整主轴箱对工作台位置时。
然后转动手柄移动主轴箱至所需位置，需先松开夹紧后柄。
再将手柄夹紧。
4、卧式铣床装有主轴微动机构。
使用前。
使手柄饿微动齿轮结合，先拧右侧锁紧螺栓。
转动机头前手轮，即可实现微动进给。
还装有反转按钮开关，实现主轴反转，可用于攻丝。
5、钻孔完毕后。
套筒自动复位。
松开位于主轴箱体底部的螺钉旋转弹簧盒于不同位置，放开手柄。
可调整复位弹力的大小。
铣削时应将主轴套筒夹紧。
欲获得最佳效果，尽可能选用3刃立铣刀。
如使用2刃立铣刀时，须将机头落在最低位置。
6、卧式铣床在进行镗、磨等切削时。
即可实现。
配上相应附件。
7、卧式铣床工作中如发生故障及不正常的响声时。
检查原因。
立式数控铣床X-Y工作台设计
新疆工程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：1．设计题目：2．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3．参考资料以及说明：（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，2009.4．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 0第二章设计任务 (1)第三章设计主要步骤 (1)3.1 确定设计总方案 (1)3.1.1机械传动部件的选择 (1)3.1.2 控制系统的设计 (2)3.2 机械传动部件的计算和选择 (3)3.2.1 工作台外形尺寸及重量初步估算 (3)3.2.2 计算切削力 (4)3.2.3滚动导轨的设计计算 (5)3.2.4 滚珠丝杠传动设计计算及校验 (7)3.2.5 步进电机的传动计算及电动机的选用 (11)第四章控制系统的设计 (18)4.1 进给控制系统原理框图 (19)4.2 驱动电路流程设计 (19)4.3 驱动电源的选用，及驱动电源与控制器的接线方式 (20)第五章驱动电路设计 (21)5.1 驱动电路的时间常数 (21)5.2 电源电路的确定 (21)5.3 元器件的确定 (22)5.3.1 确定三极管 (22)5.3.2 确定R2和R3 (22)第六章机械部分装配图的绘制 (23)第七章结论 (23)参考文献 (24)致谢 (25)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。
立式数控床身铣床说明书
XH716D立式加工中心XK716D立式数控床身铣床使用说明书工作台面宽度 650 毫米工作台面长度 1400毫米出厂编号中华人民共和国汉川机床有限责任公司警告用户！一、严禁带电维修本机床！二、严禁在本机床周围摆放易燃易爆物品！三、本机床严禁雨淋和暴晒！四、必须认真阅读使用说明书，严格按使用说明书正确安装、调试和操作！五、安全操作！六、若用户单位为三相五线制电源，则应把《使用说明书·电气部分》的电器原理图第1页中标记为“＃”的导线拆除！七、若其它介绍本系列机床的资料与本机附件箱的相关文件不符时，以本机附件箱的相关文件为准。
目录（有关刀库内容仅适用XH716D）1 概述 (3)1.1 机床的外观图 (3)1.2 机床的用途 (3)1.3 机床的性能特点 (3)2 机床规格 (7)2.1 基本规格和选用项目 (7)2.2 主轴输出特性 (10)3 机床原理 (17)3.1 机床传动系统 (17)3.2 机床气液原理 (19)4 机床结构 (20)4.1 基础大件 (20)4.2 主轴传动结构 (22)4.3 伺服轴传动结构 (25)5 安装 (25)5.1 安装条件 (25)5.2 机床地基与水平调整 (27)5.3 起吊与安装 (29)5.4 清洗与加油 (31)6 试车 (31)7 机床的润滑与维修 (32)7.1 机床的润滑 (32)7.2 机床的维修 (33)1．概述1.1机床的外观图：如图1.1、图1.2、图1.3所示，XH716D立式加工中心和XK716D立式数控床身铣床均由床身、滑座工作台、立柱、主轴箱、电气控制、全封闭护罩等部件组成。
1.2 机床的用途:XH716D和XK716D是工作台不升降，十字滑座型的中小型机床。
它们均可以进行纵向、横向、垂直三个坐标的行程，可以实现直线和圆弧插补的连续控制运动。
数控系统主配FANUC-0i Mc或SIEMENS-802D或FANUC-0i Mate MC，可供用户选择。
数控铣床主要技术参数
附件1
数控铣床主要技术参数
一、用途：
本机床布局为立式主轴、十字型床鞍工作台，结构紧凑、加工范围广泛，一次装夹后可完成铣、镗、钻、铰、攻丝等多种工序的加工。
主轴采用交流主轴电机同步齿形带传动，噪声低。
主要应用于中小型机械零件和模具加工。
二、主要技术参数
●工作台面积(长×宽) 900×400 mm
●工作台左右行程(X向) 630 mm
●工作台前后行程(Y向) 400 mm
●主轴上、下行程(Z向) 500 mm
●工作台最大承重600 kg
●主轴端面至工作台面距离125-625 mm
●主轴锥孔MAS403 BT40
●主轴定向
●刚性攻丝
●刀具最大尺寸φ100×250 mm
●刀具最大重量 6 kg
●主轴最高转速8000 rpm
●进给速度5-5000 mm/min
●快速移动速度15000 mm/min
●主电机功率11/15kw
●主轴最大输出扭矩94 N.m
●定位精度《JB/T8772.4-1998》X:0.016 mm ，Y、Z：0.014 mm
全程
●重复定位精度《JB/T8772.4-1998》X:0.010 mm ，Y、Z:0.008mm
全程
●进给电机扭矩FANUC 8 N.m
●机床外形尺寸(长×宽×高) 2230×2190×2080 mm
●主机包装箱2850×2490×2380 mm、净重5000 Kg、毛重6500Kg
三、主要部件及配套件清单。
各种类型数控铣床的坐标方向简单介绍
各种类型数控铣床的坐标方向简单介绍
对数控铣床进行维护保养的目的是延长其机械部件的磨损周期，延长器件的使用寿命，保证铣床长时间稳定可靠地运行。
一般需对数控铣床的润滑系统、传动系统、数控系统、电器系统、防护系统等部分进行日常维护。
维护保养要定时、定期，贵在坚持，责任到人。
特别要求开机时要给机床运动部位加润滑油，加工结束后，应将机床床面彻底打扫干净，并再加润滑油。
（１）立式升降台铣床的坐标方向
①Ｚ轴方向：与主轴轴线重合，向上为正方向，反之为负方向；
②Ｘ轴方向：刀具向右移动（工作台向左移动）为正方向，反之为负方向；
③Ｙ轴方向：向里为正方向，反之为负方向。
（２）卧式升降台铣床的坐标方向
①Ｚ轴方向：与主轴轴线重合，向里为正方向，反之为负方向；
②Ｘ轴方向：工作台的平行向左移动方向为正方向，反之为负方向；
③Ｙ轴方向：垂直向上为正方向，反之为负方向。
台州亚古机床设备有限公司。
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)T (18)5.2.2计算该轴传递的扭矩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。
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机电一体化课程设计立式数控铣床X-Y数控工作台机电系统设计姓名：***学号： **********班级：10机电<2>班学院：中国计量学院机电工程学院指导老师：张远辉、徐立军目录前言................................................................................................ 错误!未定义书签。
一、设计任务 (2)1.1课程设计时间 (2)1.2课程设计题目 (2)1.3课程设计任务 (2)1.4课程设计内容 (2)1.5课程设计要求 (2)二、总体方案的确定 (3)2.1机械传动部件的选择 (3)2.2控制系统的设计 (4)三、机械传动部件的计算与选型 (4)3.1导轨上移动部件的重量估计 (4)3.2铣削力的计算 (5)3.3导轨副计算和选型 (6)3.4滚珠丝杠螺母副的计算和选型 (7)3.5步进电机减速箱的选用 (9)3.6步进电机的计算与选型 (9)3.7编码器（反馈电路）选型 (13)四、工作台机械装配图的绘制 (14)4.1可参考课本图6-23 XY数控工作台装配图 (14)五、工作台控制系统的设计 (14)5.1电源电路 (14)5.2存储器扩展电路 (15)5.3键盘电路 (17)5.4显示电路 (18)5.5传感器电路 (19)六、步进电机驱动电路设计 (20)6.1驱动电路 (20)6.2光电隔离 (20)七、程序设计 (21)7.1功能 (21)7.2框图 (22)7.3代码 (23)八、总结 (24)参考文献 (24)答辩记录 (25)前言X-Y数控工作台是许多机电一体化设备的基本部件，如数控车床的纵-横向进刀机构、数控铣床和数控钻床的X-Y工作台、激光加工设备的工作台、电子元件表面贴装设备等。
因此，选择X-Y数控工作台作为机电综合课程设计的内容，对于机电一体化专业的教学具有普遍意义。
模块化的X-Y数控工作台，通常由导轨座、移动滑块、工作平台、滚珠丝杠螺母副，以及伺服电动机等部件构成。
其外观形式如图1所示。
其中，伺服电动机作为执行元件用来驱动滚珠丝杠，滚珠丝杠的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已标准化，由专门厂家生产，设计时只需根据工作载荷选取即可。
控制系统根据需要，可以选用标准的工业控制计算机，也可以设计专用的微机控制系统。
图1一、设计任务1.1 课程设计时间2013-2014学年，第1学期，第12周-13周，共2周1.2 课程设计题目立式数控铣床X-Y数控工作台机电系统设计1.3 课程设计任务设计供立式数控铣床使用的X-Y数控工作台，设计参数：1）立铣刀最大直径d=15mm；2）立铣刀齿数Z=3；3）最大铣削宽度ae=15mm；4）最大背吃刀量ap=8mm；5）加工材料为碳素钢；6）X、Y方向的脉冲当量δx=δy=0.005mm/脉冲；7）X、Y方向的定位精度为±0.01mm;8）工作台面尺寸为258mm×258mm，加工范围为278mm×278mm；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 xmaxf=v ymaxf=400 mm/min。
1.4 课程设计内容1）结合设计任务的要求拟定总体机械和电气控制设计方案；2）根据拟定的机械设计方案进行数控工作台的机械结构设计计算和元件的选用；3）根据拟定的电气设计方案进行数控系统控制电路的框图设计及驱动控制电路的计算和元件选用；4）软件的流程图设计；5）部分软件程序进行编写；6）进行机械结构和电气图的绘制；7）编写设计报告。
1.5 课程设计要求1）方案拟定正确；2）设计计算根据来源可靠，计算数据准确无误；3）元气件选用正确规范符合标准；4）X-Y数控工作台机械结构装配图（A1图一张，只要求剖视一个坐标），控制系统电气原理图（A1图一张），图纸要求符合标准，图面布局合理、整洁、质量高；5）课程设计说明书应阐述整个设计内容：总体方案确定、系统框图分析、电气执行元件的选用说明、机械传动和驱动电路的设计计算以及机械和电气的其它部分。
说明书要突出重点和特色，图文并茂、文字通畅、计算正确、字迹清晰、内容完整。
说明书字数不少于6000字。
二、总体方案的确定2.1机械传动部件的选择2.1.1导轨副的选用要设计数控铣床工作台是用来配套轻型的立式数控铣床的，需要承受的载荷不大，但脉冲当量小、定位精度高，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。
2.1.2丝杠螺母副的选用伺服电动机的旋转运动需要通过丝杠螺母副转换成直线运动，需要满足0.005mm脉冲当量和±0.01的定位精度，滑动丝杠副无能为力，只有选用滚珠丝杆副才能达到。
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。
2.1.3减速装置的选用选择了步进电动机和滚珠丝杆副以后，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，本次采用无间隙齿轮传动减速箱。
2.1.4伺服电动机的选用任务书初选的脉冲当量尚未达到0.001mm，定位精度也未达到微米级，空载最快移动速度也只有3000mm/min。
因此，本设计不必采用高档次的伺服电动机，如交流伺服电动机或直流伺服电动机等，可以选用性能好一点的步进电动机，如混合式步进电动机，以降低成本，提高性价比。
2.1.5检测装置的选用选用步进电机作为伺服电机后，可选开环控制，也可选闭环控制。
任务书所给的精度对于步进电机来说还是偏高的，为了确保电动机在运转过程中不受切削负载和电网的影响而失步，决定采用半闭环控制，拟在电动机的尾部转轴上安装增量式旋转式编码器，用以检测电动机的转角和转速。
增量式旋转编码器的分辨力应与步进电机的步距角相匹配。
考虑到X、Y两个方向的加工范围相同，承受的工作载荷相差不大，为了减少工作量，X、Y两个坐标的导轨副、丝杠螺母副、减速装置、伺服电动机，以及检测装置拟采用相同的型号与规格。
2.2控制系统的设计2.2.1坐标系设计的X-Y工作台准备用在数控铣床上，其控制系统应该具有但坐标定位、两坐标直线插补与圆弧插补的基本功能，所以控制系统设计成连续控制型。
2.2.2 CPU对于步进电动机的半闭环控制系统，选用MCS-51系列的8位单片机AT89S52作为控制系统的CPU，能够满足任务书给定的相关指标。
2.2.3完整控制系统要设计一台完整的控制系统，在选择CPU之后，还要扩展程序存储器、数据存储器、键盘与显示电路、I/O接口电路、D/A转换电路、串行接口电路等。
2.2.4电源、电机驱动电路选择合适的驱动电源，与步进电动机配套使用。
三、机械传动部件的计算与选型3.1导轨上移动部件的重量估算根据给定的有效行程,估算X向和Y向工作台承载重量WX 和WY。
X向拖板(上拖板)尺寸为:长*宽*高=580*260*40重量:按重量=体积*材料比重估算为:x W = 23108.71040260580--⨯⨯⨯⨯⨯N=470NY 向拖板(下拖板)尺寸为:长*宽*高=40260580⨯⨯重量Y W =23108.71040260580--⨯⨯⨯⨯⨯N=470N上导轨(含电机)估算重量为：240N夹具及工件重量:150NX-Y 工作台运动部分总重量为:470N+470N+240N+150N=1330N按照下导轨上面移动部件的重量来进行估算。
包括工件、夹具、工作平台、上层电动机、减速箱、滚珠丝杠副、直线滚动导轨副、导轨座等，估计重量约为1330N 。
3.2铣削力的计算设零件的加工方式为立式铣削，采用硬质合金立铣刀，工件的材料为碳钢。
由表3-7查得立铣时的铣削力计算公式为：Fc=118a e 0.85f z 0.75d -0.73a p 1.0n 0.13Z今选择铣刀直径d=15mm ，齿数Z=3，最大切削宽度e a =15mm ，最大背吃刀量p a =8mm ，每齿进给量fz=0.1mm ，铣刀转速n=300r/min 。
代入得Fc=118×150.85×0.10.75×15-0.73×81.0×3000.13×3≈1463N采用立铣刀进行圆柱洗削时，各铣削力之间的比值可由表3-5查得，f F /c F =(1.0~1.2) 取1.1fn F /c F =(0.2~0.3) 取0.25e F /c F =（0.35~0.4） 取0.38考虑逆铣时的情况，因为逆铣的情况的受力最大的情况，为了安全考虑这种最危险的工况。
结合图3-4a ，可估算三个方向的铣削力分别为：N F F c f 16091.1≈=（与丝杠轴线平行）N F F c e 55638.0≈=（与工作台面垂直） N F F c fn 36625.0≈=（与丝杠轴线垂直）考虑立铣，则工作台受到垂直方向的铣削力z F ，受到水平方向的铣削力分别为f F 和fn F 。
今将水平方向较大的铣削力分配给工作台的纵向，则纵向铣削力x F ，径向铣削力为y F 。
x F =f F =1609NFy =fn F =366N N F F e z 556==3.3导轨副的计算与选型3.3.1工作载荷的计算工作载荷是影响导轨副寿命的重要因素。
本设计工作台为水平布置，多采用双导轨、四滑块的支承形式。
考虑最不利的情况，即垂直于台面的工作载荷全部由一个滑块承担，则单滑块所承受的最大垂直方向载荷为： max 4G F F =+ 其中，移动部件重量G=1330N ，外加载荷外加载荷N Fz F 556==，代入上式得最大工作载荷kN N F 888.0888max ==。
查表3-41，根据工作载荷Fmax=0.888KN ，初选直线滚动导轨副的型号为KL 系列的JSA-LG20型，其额定动载荷Ca=11.5KN ，额定静载荷C 0a=14.5KN 。
任务书规定工作台面尺寸为258mm ×258mm ，加工范围为278mm ×278mm ，考虑工作行程应留有一定余量，查表3-35，按标准系列，选取导轨的长度为580mm 。
3.3.2距离额定寿命L 的计算上述选取的KL 系列JSA-LG20型导轨副的滚道硬度为60HRC ，工作温度不超过100℃，每根导轨上配有两只滑块，精度为4级，工作速度较低，载荷不大。
查表3-36~表3-40，分别取硬度系数f H =1.0、温度系数f T =1.00、接触系数f C =0.81、精度系数f R =0.9、载荷系数f W =1.5，代入式(3-33)，得距离寿命： L=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛max C T H F C F f f f f aW R 3×50≈6649km 远大于期望值50km ，故距离额定寿命满足要求.3.4滚珠丝杠螺母副的计算与选型3.4.1最大工作载荷Fm 的计算如前页所述，在立铣时，工作台受到进给方向的载荷（与丝杠轴线平行）Fx=1609N ，受到横向载荷（与丝杠轴线垂直）Fy=366N ，受到垂直方向的载荷（与工作台面垂直）Fz=556N 。