立式加工中心XY方向进给系统以与床身的设计说明文
X_Y数控工作台机电系统设计说明
X-Y数控工作台机电系统设计一、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）立铣刀最大直径d =15 mm；（2）立铣刀齿数Z=3；（3）最大铣削宽度a e=15 mm；（4）最大铣削深度a p=8 mm；（5）加工材料为碳素钢或有色金属；（6）X、Y方向的脉冲当量δx = δy = 0.005mm/脉冲；（7）X、Y方向的定位精度均为± 0.01 mm；（8）工作台面尺寸为230 mm×230 mm，加工范围为250 mm×250 mm；（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 xmaxf = v ymaxf = 400 mm/min。
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）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，要满足0.005mm 的脉冲当量和±0.01mm的定位精度，滑动丝杠副无能为力，只有选用滚珠丝杠副才能达到。
滚珠丝杠副的传动精度高、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。
（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，所以采用无间隙齿轮传动减速箱。
（4）伺服电动机的选用任务书规定的脉冲量尚未达到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，可以选用性能好一些的步进电动机，如混合式步进电动机，以降低成本，提高性价比。
立式加工中心工作台X轴Y轴进给传动系统设计说明书000
一、概述1.1数控机床进给传动系统的特点数控机床的进给运动是数字控制的直接对象，不论是点位控制还是轮廓控制，工件的最后坐标精度和轮廓精度都受到进给运动的传动精度、灵敏度和稳定性影响。
为此，数控机床的进给系统一般具有以下特点。
1）摩擦阻力小为了提高数控机床进给系统的快速响应性能和运动精度，必须减小运动件数间的摩擦阻力和动、静摩擦力之差。
为满足上述要求，在数控机床进给系统中，普遍采用滚珠丝杠螺母副、静压丝杠螺母副；滚动导轨、静压导轨和塑料导轨。
与此同时，各运动部件还考虑有适当的阻尼，以保证系统的稳定性。
2）传动精度和刚度高进给传动系统的传动精度和刚度，从机械结构方面考虑主要取决于传动间隙和丝杠螺母副、蜗轮蜗杆副及其支撑结构的精度和刚度。
传动间隙主要来自传动齿轮副、蜗轮副、丝杠螺母副及及其支撑部件之间，因此进给传动系统广泛采取施加预紧力或其他消除间隙措施。
缩短传动链和在传动链中设置减速装置。
加大丝杠直径以及对丝杠螺母副、支承部件、丝杠本身施加预紧力是提高传动刚度的有效措施。
3）运动部件惯量小运动部件的惯量对伺服机构的启动和制动特性有影响，尤其是处于高速运转的零部件。
因此，在满足部件强度和刚度的前提下，尽可能减小运动部件的质量、减小旋转零件的直径和质量。
以降低其惯量。
1.2设计内容及要求1.2.1设计立式加工中心工作台（X 轴、Y 轴）进给传动系统 1）工作台、工件和夹具总质量m=1200kg （所受重力N=12000N ）选取工作台质量0m 800kg =(所受重力0N 8000N =)工作台最大行程600P L mm = 2） 工作台快速进给速度Vmax 2000mm /min =3）工作台采用滚动直线导轨，导轨的动、静摩擦系数均为0u 0.1=工作台定位精度20m μ，重复定位精度为8m μ，机床寿命为20000h （10年） 4） 机床主轴伺服电动机，额定功率 6.5E P kW =5）机床采用断面铣刀进行强力切削，铣刀直径125D mm =，主轴转速272/min n r =，切削状况如表所示表1 立式加工中心切削情况1.2.3 总体设计方案1）工作台工作面尺寸确定，=4001200mm mm ⨯⨯长宽 2）工作台导轨采用滚动直线导轨 3）对滚球丝杠螺母副进行预紧 4）采用伺服电动机驱动5）采用锥环套筒联轴器将伺服电动机的二、设计计算2.1主切削力及其切削分力计算 1）计算主切削力Z F主轴具有最大扭矩并且能传递主电动机全部功率，此时切削速度为33.1412510272/ 1.78/6060Dnv m s m s π-⨯⨯⨯===取机械效率0.8m η=，则由[1]中式（2-6）得3330.8 6.51010 2.92101.78m Ez P F N N vη⨯=⨯=⨯=⨯ 2）计算各切削分力 由[1]表（2-1）得纵向切削力310.4 1.1710z F F N ==⨯ 横向切削力30.95 2.7710c z F F N ==⨯ 垂向切削力30.55 1.6110v z F F N ==⨯ 2.2导轨摩擦力计算1）由[1]式（2-8a ）计算切削状态下的导轨摩擦力F μ，此时导轨摩擦系数0.01μ=。
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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a e20mm ；10）最大被吃刀量a p10mm 。
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Y 方向传动机构微机工作台电型步进电接动机减速器机驱滚珠丝杠口动电人机接口路减步进电速滚器珠动机X 方向传动机构丝杠系统总体方案结构框图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。
数控加工中心X、Y轴系统设计
(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！)一．绪论（一）加工中心的定义加工中心（Machining Center,MC）是适应省力，省时和节能的时代要求而迅速发展起来的自动换刀数控机床，它是综合了机械技术，电子技术，计算机软件技术。
气动技术，拖动技术，现代控制技术，测量及传感技术以及通信诊断，刀具和编程技术的高技术产品,它将数控铣床、数控镗床、数控钻床的功能聚集在一台加工设备上,且增设有自动换刀装置和刀库,可在一次安装工件后,数控系统控制机床按不同工序自动选择和更换刀具，自动改变机床主轴转速、进给量和刀具相对工件的运动轨迹及其他辅助功能；依次完成多面和多工序加工如：端平面、孔系、内外倒角、环行槽及攻螺纹等加工。
由于加工中心能集中完成多种工序，因而可减少工件装夹、测量和调整时间，减少工件周转、搬运存放时间，使机床的切削利用率高于通用机床的3倍到4倍，达80%以上。
所以说，加工中心不仅提高了工件的加工精度，而且是数控机床中生产率和自动化程度最高的综合性机床。
由于电子技术的迅速发展.各种性能良好的传感器的出现和运用,使加工中心的功能日趋完善.这些功能包括:刀具寿命的监视功能,刀具磨损和损伤的监视功能,切削状态的监视功能,切削异常的监视、报警和自动停机功能.自动检测和自动诊断功能及自适应控制功能等.加工中心还与载有随行夹具的自动托板有机联机,并能进行切削自动处理,使得加工中心已成为柔性制造系统、计算机集成制造系统和自动化工厂的关键设备和基本单元.（二）加工中心的发展历程加工中心的英语单词是“Machining Center”然]而对其定义理解与解释则语》上面，即“自动换刀的数控铣镗床”，或“自动换刀的数控镗铣床”。
也就是说，工件经一次装夹后能自动完成铣镗钻铰等多工序加工的数控机床。
我们的台湾同胞将其称之为“综合加工机”。
欧洲与北美的概念则于我们有所不同，他们认为加工中心必须是床身型的，应带有交换工作台，一般用于批量生产，并容易组成FMC或FMS。
加工中心XY向进给系统结构设计
关键词：导轨磨床，磨床，磨床设计
Abstract
The grinder can process a variety of surfaces, such as inner, outer cylindrical surface and a conical surface, plane, tooth profile of involute spiral surface and various surface, forming surface. The grinder can be hogging machining, rough machining, finish machining and ultra precision machining, can be a variety of high hard, superhard materials processing, can also be grinding tool and cutting process, a very wide range of.
立式加工中心XY方向进给系统和床身的设计毕业设计正文
1 引言快速成型技术的产生和进展．1快速成型（RP）技术简介快速原型制造技术，又叫快速成型技术，英文：RAPID PROTOTYPING（简称RP技术），RAPID PROTOTYPING MANUFACTURING，简称RPM。
快速成型（RP）技术是在90年代进展起来的一项先进制造技术，是为制造业企业新产品开发效劳的一项关键共性技术, 对增进企业产品创新、缩短新产品开发周期、提高产品竞争力有踊跃的推动作用。
它于20世纪80年代后期产生于美国，专门快扩展到日本及欧洲，比喻20世纪90年代初期引进我国，是近20年来制造技术领域的一项重大冲破，并由此产生一个新兴的技术领域。
它借助运算机、激光、周密传动、数控技术等现代手腕，将CAD和CAM技术、数控技术、材料科学、机械工程、电子技术及激光技术的技术集成以实现从零件到三维实体原型制造一体化的系统技术。
它是一种基于离散堆积成型思想的新型成型技术，是又CAD 模型直接驱动的快速完成任意复杂形状三维实体零件制造的技术的总称。
快速成形（Rapid Prototyping， RP）技术基于离散/堆积原理，采纳多种直写（Direct Writing）技术操纵单元材料状态，将传统上彼此独立的材料制备和材料成形进程合，成立了零件成形信息及材料功能信息数字化到物理实现数字化之间的直接映射，实现了从材料和零件的设计思想到物理时刻的一体化[1]。
进入 21 世纪以来，间接快速制模技术成为 RP 最重要的应用领域；生物活性材料快速成形成为 RP 研究中一个新的热点，快速成形的生物材料进入细胞和大分子层次；RP 技术的研究重点慢慢转移到快速制造（Rapid Manufacturing），主若是直接金属件的制造，快速成形技术的概念也由快速原型向快速制造转化[2]。
而基于喷射技术的熔融沉积成型（Fused Deposition Modeling，FDM）正是当前最活跃利用最普遍的 RP 技术之一。
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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。
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。
加工中心XY向进给系统结构设计
XX大学毕业设计(论文)加工中心XY向进给机构设计所在学院专业班级姓名学号指导老师年月日摘要本全面阐述了加工中心的结构原理，设计特点，论述了采用伺服电机和滚珠丝杠螺母副的优点。
详细介绍了加工中心的结构设计及校核，并进行了分析。
另外汇总了有关技术参数。
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。
关键词：加工中心，数控，伺服电机，滚珠丝杠AbstractElaborated comprehensively the numerical control CNC planer type milling machine's structure principle, the design feature, elaborated has used step-by-steps the electrical machinery and the ball bearing guide screw nut vice-merit. Introduced in detail the numerical control CNC planer type milling machine's structural design and the examination, and have carried on the analysis. And has compiled the related technical parameter.In which introduced emphatically the ball bearing guide screw principle and selects the principle，To ball bearing links and so on guide screw production, application has systematically carried on the introduction. Including the type choice, the parameter choice, the precision choice, the round-robin mode choice, the principle as well as the factory choice which matches with the main engine and so on.Key Words:Processing center, Numerical control, Step-by-step, serve motor, Ball bearing guide screw nut目录摘要 (II)Abstract (III)目录 ...................................................................................................................................... I V 第1章绪论 .. (6)1.1 数控系统的发展及趋势 (6)1.2 加工中心加工的基本原理 (7)1.3 课题研究的目的和意义 (8)第2章设计的内容及要求 (9)2.1 设计题目 (9)2.2 设计的内容 (9)2.2.1 数控装置总体方案的确定 (9)2.2.2 机械部分的设计 (9)2.2.3 编写设计说明书 (9)第3章XY向进给机构总体方案的确定 (10)3.1 机械传动部件的选择 (10)3.1.1 导轨副的选用 (10)3.1.2 丝杠螺母副的选用 (10)3.1.3 减速装置的选用 (10)3.1.4 伺服电动机的选用 (10)3.1.5 检测装置的选用 (10)3.2 绘制总体方案图 (11)第4章XY向进给系统的设计计算 (11)4.1 滚珠丝杠螺母副的选用设计 (11)4.1.1 滚珠丝杠副的传动原理 (12)4.1.2 滚珠丝杠副的传动特点 (12)4.1.3 滚珠丝杠副的结构与调整 (12)4.1.4 轴向间隙的调整和加预紧力的方法 (14)4.2滚珠丝杠螺母副的计算和选型 (16)4.2.1 精度的选择 (16)4.2.2丝杠导程的确定 (16)4.2.3 最大工作载荷的计算 (16)4.2.4 最大动载荷的计算 (17)4.2.5 滚珠丝杠螺母副的选型 (17)4.2.6 滚珠丝杠副的支承方式 (18)3.4.3 传动效率的计算 (18)4.2.8 刚度的验算 (18)4.2.9 稳定性校核 (19)4.2.10 临界转速的验证 (20)4.3 齿轮传动的计算 (21)4.4 步进电动机的选择 (21)4.5导轨的特点 (24)4.6 导轨的设计 (25)4.7 滚珠丝杠副的安全使用 (27)4.7.1 润滑 (27)4.7.2 防尘 (27)4.7.3使用 (28)4.7.4 安装 (28)结论 (29)参考文献 (30)致谢 (31)第1章绪论1.1 数控系统的发展及趋势1946年诞生了世界上第一台电子计算机，这表明人类创造了可增强和部分代替脑力劳动的工具。
XH714型立式加工中心X-Y轴进给系统的研究与设计
XH714型立式加工中心X-Y轴进给系统的研究与设计学生：XXX，机电与建筑工程学院指导教师：XXX，机电与建筑工程学院摘要进给系统是数控机床重要的组成部分，本文主要围绕着进给系统的设计展开论述。
首先对数控机床的概念和国内外发展状况做了简单的介绍，并指出了数控技术的发展方向，接着对本课题基体XH714型立式加工中心进给系统的机械结构做了拆分介绍，对其中的关键元件，包含有滚动直线导轨、伺服电动机、滚珠丝杠螺母副等的一些详细论述，并且结合了课题给出的参数，分别对X轴方向和Y轴方向两个方向作了设计计算和校核计算，选出了应用于本课题的各个传动元件的型号，最后，通过建立进给系统有关的动力学模型和数学模型，对进给系统进行了动态特性的分析，并且得出了增大系统的刚度可以减小误差的结论，进而论述了提高综合刚度的一些措施，在最后归纳了本文的内容做了总结。
关键词进给伺服系统；滚珠丝杠；交流伺服电机；进给系统计算；动态分析；滚珠丝杠刚度AbstractFeed system is an important part of CNC machine tool, this paper revolves around the feeding system design. First, have given a brief introduction of the concept and development of CNC machine tools at home and abroad, and pointed out the direction of development of CNC technology, and then on the topic matrix, XH714 Vertical machining center feed system, made a mechanical structure introduction in split, on which the key components including rolling linear guide, servo motor, ball screw pair and also did a detailed discussion, the binding parameters given by the research topic, gave the two directions of the axis a design calculation and checking calculations, elected a model of each transmission components, and finally analyzed the dynamic characteristics of the feeding system through establishing dynamics and mathematical models of feeding system, and gave the conclusion as follows: increased stiffness of the system can reduce the error in the system, and then discusses a number of measures to improve the overall stiffness, in the final summarized the this paper contents and gave a final summarization.KeywordsServo system；Ball screw；AC servo motor；Feeding system calculation；Dynamic analysis；Ball screw stiffness目录摘要 (1)Abstract (2)1绪论 (5)1.1数控机床概述 (5)1.2国内外数控机床发展概况 (5)1.3进给伺服系统概述 (6)1.4课题来源 (6)1.5本文的主要任务 (6)2 XH714型立式加工中心的组成 (7)2.1概述 (7)2.2床身与床身部件 (7)2.3工作台及工作台部件 (8)3进给系统机械结构的关键元件 (9)3.1概述 (9)3.2导轨 (10)3.3电动机与丝杠的联接 (12)3.4传动原件 (13)3.5轴承的选用 (17)3.6伺服电动机 (19)4数控机床的进给传动系统设计计算（X轴） (22)4.1X轴方向设计参数 (22)4.2进给传动系统的轴向负载计算 (23)4.3工作台装配图设计 (28)4.4滚珠丝杠螺母副承载能力校核 (28)4.5机械传动系统刚度计算 (29)4.6驱动电机的计算与选型 (31)4.7机械传动系统的动态分析 (34)4.8机械传动系统的误差计算与分析 (34)4.9确定滚珠丝杠螺母副的精度等级和规格型号 (35)5数控机床的进给传动系统设计计算（Y轴） (36)5.1Y轴方向设计参数 (36)5.2进给传动系统的轴向负载计算 (36)5.3工作台装配图设计 (41)5.4滚珠丝杠螺母副承载能力校核 (42)5.5机械传动系统刚度计算 (43)5.6驱动电机的计算与选型 (45)5.7机械传动系统的动态分析 (48)5.8机械传动系统的误差计算与分析 (49)5.9确定滚珠丝杠螺母副的精度等级和规格型号 (50)6进给伺服系统的分析 (50)6.1概述 (50)6.2机械传动机构的动力学模型 (50)6.3机械传动机构传递函数 (51)6.4进给系统数学模型 (52)6.5进给系统动、静态性能分析 (53)6.6进给系统特性分析 (55)7传动部件的刚度 (58)7.1概述 (58)7.2滚珠丝杠螺母副的拉压刚度 (58)7.3滚珠丝杠螺母副支撑轴承的刚度 (59)7.4滚珠和滚道的接触刚度 (60)7.5提高滚珠丝杠螺母副刚度措施 (61)8设计结论 (61)9毕业设计总结 (63)9.1毕业设计的心路历程 (63)9.2毕业设计体会 (64)9.3毕业设计心得和收获 (66)致谢 (68)参考文献 (69)1绪论1.1数控机床概述数控技术能被说成是一种以数字信息为主，对机械运动和工作进程进行有效的控制的科学技术，它可以称得上是20世纪非常重要的、发展也是最为快速的工业技术，它的主要对象为制造的过程，以信息技术为主要的手段，同时以数字坐标的方式对运动的部件进行位置控制作为主要特征，为单件或者小批量生产的自动化创建了可行的技术路径，并且为现代柔性制造先进技术奠定了非常重要的基础。
立式数控铣床工作台进给传动系统的设计
立式数控铣床工作台进给传动系统的设计首先，立式数控铣床的工作台（X轴）进给传动系统需要具备高精度、高刚性和高可靠性的特点。
因此，在设计中需要选择合适的传动方式和传动元件，并进行系统的优化设计。
传动方式有很多种，如直线导轨传动、滚珠丝杠传动、齿轮传动等。
根据立式数控铣床的特点和要求，一般采用滚珠丝杠传动。
滚珠丝杠传动具有传动精度高、刚性好、反应灵敏等特点，适用于高精度的数控铣床。
滚珠丝杠的选择需要考虑工作台（X轴）的负载、速度和精度要求。
一般来说，工作台负载越大，所需密封循环滚珠丝杠的精度越高；而速度越高，所需螺帽的刚性越大。
因此，在设计中需要根据具体要求选择合适的滚珠丝杠规格。
在滚珠丝杠传动系统中，螺帽是受力最大的部件，因此螺帽的设计也是很关键。
螺帽需要具备良好的刚性和耐磨性，以保证传动的稳定性和寿命。
一般来说，尽量选择存在预紧力的预紧螺帽，以减小螺母的游隙，提高传动的精度。
除了滚珠丝杠传动外，还可以考虑结合其他传动方式，如伺服电机等。
伺服电机作为传动设备的一种，能够实现精确的位置控制和高速运动。
在设计中，可以选择合适的伺服电机，并进行精确的校准和调试，以实现更高的工作精度和效率。
此外，还需要考虑工作台（X轴）进给传动系统的润滑方式。
对于滚珠丝杠传动系统，需要进行润滑和维护，以减小运动阻力和摩擦损失。
一般来说，采用中空滑道和滚珠滚道的润滑方式，可以提高传动的平稳性和寿命。
总之，立式数控铣床工作台（X轴）进给传动系统的设计需要根据具体要求选择合适的传动方式和传动元件，并进行系统的优化设计。
通过合理的设计和选择，可以提高机械性能和工作精度，满足不同加工要求。
同时，对传动系统的润滑和维护也需要重视，以保证系统的可靠性和寿命。
加工中心XY向进给系统结构设计
加工中心XY向进给系统结构设计加工中心是一种高效率的机械设备，广泛应用于工业生产中。
其XY向进给系统的结构设计对于设备的稳定性和精度有着重要的影响。
在设计这一系统时，需要考虑到以下几个方面：运动方式、传动方式、导轨系统、控制系统等。
运动方式是XY向进给系统的关键。
常见的运动方式有直线运动和曲线运动。
在加工中心中，直线运动比较常见且普遍。
因此，XY向进给系统应设计为直线运动。
直线运动可以通过闭环系统来实现，闭环反馈可以帮助实现系统的高精度定位和跟踪。
在闭环控制系统中，运动控制器向驱动器发送指令，然后驱动器将信号转化为电信号，通过电机控制机构实现运动。
传动方式在XY向进给系统中起着关键作用。
常用的传动方式有螺旋传动、直线传动和齿轮传动等。
螺旋传动和直线传动适用于小范围、高重复精度的直线运动。
齿轮传动适用于中、大范围的直线运动。
在设计传动方式时，需要根据具体的工作条件和要求进行合理选择，以确保系统的稳定性和工作精度。
导轨系统也是XY向进给系统设计的重要方面。
导轨系统包括滑块、导轨和导轨座等组件。
滑块通过固定在机床上来实现运动，导轨和导轨座提供了滑动方向，保证系统运动的平稳性和稳定性。
在设计导轨系统时，需要考虑导轨材料的选择，如何减少磨损和摩擦，以及如何确保系统的刚性和精度。
控制系统是XY向进给系统设计中的另一个重要方面。
控制系统包括运动控制器、传感器和控制算法等。
运动控制器负责向驱动器发送指令，控制驱动器的运动。
传感器用于检测系统的位置和速度等信息，并将其反馈给运动控制器，以实现闭环控制。
控制算法决定了系统的运动轨迹和运动方式。
在设计控制系统时，需要考虑系统的响应速度、精度和稳定性，以及如何解决运动过程中的干扰和噪声等问题。
在XY向进给系统结构设计中，还有许多其他的因素需要考虑，如工作台的稳定性、工作环境的要求、安全性和维护便捷性等。
因此，在实际设计过程中，需要充分考虑这些因素，进行合理的设计和优化。
立式数控铣床工作台进给传动系统的设计
立式数控铣床工作台进给传动系统的设计
一、概述
立式数控铣床工作台（X轴）进给传动系统是立式数控铣床的重要组成部分，用于实现工件在X轴方向进给的动作，主要由主轴、进给传动系统、X轴轴承和X轴导致等组成。
X轴进给传动系统的设计要考虑到主轴转速和负载，确保精度要求，以及简单可靠的结构和易于操作、维修的特点，它具有低噪声、低振动及定位精度高等特点。
二、系统要求
1、主轴转速：4,000~4,500RPM
2、负载：20kg
3、定位精度要求：±0.02mm
4、运行噪声：≤85dB
5、振动指数：1.3m/s2
6、运行环境：温度-5℃~40℃。
湿度：≤75%
三、X轴进给传动系统的结构
X轴进给传动系统由主轴、进给系统、X轴轴承、X轴导轨和控制系统组成。
1、主轴
主轴是传动系统的核心部件，主要用于接收变压器输出的电流，并依靠主轴转速实现X轴的行走，运行时需要考虑变压器负载、外形尺寸和精度等要求。
2、进给系统
进给系统由进给部件、芯轴、锥齿轮和减速器等组成，主要用于实现X轴的运动，其中锥齿轮和芯轴采用热处理进行硬度提高，以满足进给精度要求。
3、X轴轴承。
XY数控机床设计说明书范文
《数控机床》课程设计说明书设计题目：X-Y数控机床工作台设计学院：机械工程学院专业：机械自动化班级：机自Y126学号：3姓名：王舒恒指导老师：冰摘要现在世界电子技术快速发展，微办理器、微型计算机在各技术领域获得了宽泛应用，对各领域技术的发展起到了极大的推进作用。
一个较完美的机电一体化系统，应包含以下几个基本因素：机械本体、动力与驱动部分、履行机构、传感测试部分、控制及信息办理部分。
机电一体化是系统技术、计算机与信息办理技术、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错的技术密集型系统工程。
新一代的CNC系统这种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。
重点字：机电一体化构成因素滚珠丝杠转动导轨步进电机AbstractNowtheworldelectronictechnologyrapidlyexpand,themicroprocessor,themicrocompu terobtainthewidespreadapplicationinvariousareaoftechnology,tovariousdomainstechnologydevelopmentenormouspromotioneffect.Aperfectintegrationofmachinerysystem,shouldcontainthefollowingseveralbaseelements:Basicmachine,powerandactuationpart,implementingagency,sensingmeasurementcomponent,controlandinformationprocessingpart.Theintegrationofmachineryisthesystemtechnology,thecomputerandtheinformationprocessingandmanagementtechnology,theautomaticcontroltechnology,theexaminationsensingtechnology,theservodrivetechnologyandthemechanicalskillandsoonmulti-disciplinaryareaoftechnologysynthesisoverlappingtechnology-intensivesystemsengineering.Newgeneration'sCNCsystemthiskindofmodelintegrationofmachineryproducttowardthehighperformance,theintellectualization,thesystematizationaswellasthefeatherweight,themicrominiaturizeddirectiondevelops.keywords:Integrationofmachineryfoundationbasiccomponentelementscharacteristictrendofdevelopment.目录第一章序言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1第二章主要步⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2第一确立体方案⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2一、机械零件的⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2二、方案的比及确立⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2第二机械零件的算与型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3一、上移零件的重量估量⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3二、算切削力⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4三、珠杆的算及效⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5四、步机的算及机用⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯10五、的算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 7六、其他附件的⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 8第三章致⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯21参照文件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 1第一章序言现在世界数控技术及装备发展的趋向及我国数控装备技术发展和家产化的现状在我国对外开放进一步深入的新环境下,发展我国数控技术及装备、提升我国制造业信息化水平易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见解。
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。
数控X-Y工作台设计X向进给系统设计指导书
设计题目：X-Y工作台X向进给系统设计作者：卢助威（陕理工机械工程学院机自083班，陕西汉中 723003）指导老师：黄崇莉摘要：各技术领域得到了广泛应用，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。
关键词：X-Y工作台，8031，驱动器，步进电动机，程序存储器，数据存储器，丝杠，导轨目录1.引言： (3)2.设计任务 (4)3. 总体方案的确定 (5)3.1机械传动部件的选择 (5)3.1.1导轨副的选用 (5)3.1.2丝杠螺母副的选用 (5)3.1.3减速装置的选用 (5)3.1.4伺服电动机的选用 (5)3.1.5检测装置的选用 (5)3.3系统组成框图 (6)4.机械传动部件的计算与选型 (7)4.1导轨上移动部件的重量估算 (7)4.2铣削力的计算 (7)4.3直线滚动导轨副的计算与选型 (7)4.3.1 块承受工作载荷的计算及导轨型号的选取 (7)4.3.2 距离额定寿命L的计算 (8)4.4滚珠丝杠螺母副的计算与选型 (8)4.4.1 最大工作载荷Fm的计算 (8)4.4.2 最大动工作载荷FQ的计算 (9)4.4.3 初选型号 (9)4.4.4 传动效率η的计算 (9)4.4.5 刚度的验算 (9)4.4.6 压杆稳定性校核 (10)4.5步进电动机减速箱的选用 (10)4.6步进电动机的计算与选型 (10)4.6.1 计算加在步进电动机转轴上的总转动惯量J eq (10)4.6.2 计算加在步进电动机转轴上的等效负载转矩Teq (11)4.6.3 步进电动机最大静转矩的选定 (13)4.6.4 步进电动机的性能校核 (13)5机电一体化系统进给伺服系统设计 (15)6.步进电动机的驱动电源选用 (16)7．工作台控制系统的设计 (18)致谢 (19)参考文献 (20)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。
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》课程设计数控立式铣床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 (5)3、绘制总体方案图 (5)四、直线伺服电机的计算与选型 (5)1、导轨上移动部件的重量 (5)2、铣削力的计算 (5)3、载荷的计算 (7)4、初选型号 (7)5、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 (8)1、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。
2） 通过对机械系统的设计，掌握几种典型传动元件与导向元件得工作原理、设计计算方法及选用原则。
3） 通过伺服系统得设计，掌握常用PLC 及电机的工作原理、计算选择方法与控制驱动方式。
4） 培养学生独立分析问题和解决问题的能力，学习并初步树立“系统设计”的思想。
5） 锻炼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、设计任务任务：设计一种供立式数控铣床使用的数控工作台。
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1 引言1.1 快速成型技术的产生和发展1.1．1快速成型（RP）技术简介快速原型制造技术，又叫快速成型技术，英文：RAPID PROTOTYPING（简称RP 技术），RAPID PROTOTYPING MANUFACTURING，简称RPM。
快速成型（RP）技术是在90年代发展起来的一项先进制造技术，是为制造业企业新产品开发服务的一项关键共性技术, 对促进企业产品创新、缩短新产品开发周期、提高产品竞争力有积极的推动作用。
它于20世纪80年代后期产生于美国，很快扩展到日本及欧洲，比喻20世纪90年代初期引进我国，是近20年来制造技术领域的一项重大突破，并由此产生一个新兴的技术领域。
它借助计算机、激光、精密传动、数控技术等现代手段，将CAD和CAM技术、数控技术、材料科学、机械工程、电子技术及激光技术的技术集成以实现从零件到三维实体原型制造一体化的系统技术。
它是一种基于离散堆积成型思想的新型成型技术，是又CAD模型直接驱动的快速完成任意复杂形状三维实体零件制造的技术的总称。
快速成形（Rapid Prototyping，RP）技术基于离散/堆积原理，采用多种直写（Direct Writing）技术控制单元材料状态，将传统上相互独立的材料制备和材料成形过程合，建立了零件成形信息及材料功能信息数字化到物理实现数字化之间的直接映射，实现了从材料和零件的设计思想到物理时间的一体化[1]。
进入21 世纪以来，间接快速制模技术成为RP 最重要的应用领域；生物活性材料快速成形成为RP 研究中一个新的热点，快速成形的生物材料进入细胞和大分子层次；RP 技术的研究重点逐步转移到快速制造（Rapid Manufacturing），主要是直接金属件的制造，快速成形技术的概念也由快速原型向快速制造转化[2]。
而基于喷射技术的熔融沉积成型（Fused Deposition Modeling，FDM）正是当前最活跃使用最广泛的RP技术之一。
1.1.2快速成型技术的基本原理传统的零件加工过程是先制造毛坯，然后经切削加工，从毛坯上去除多余的材料，从而达到设计所要求的形状、尺寸和公差，这种方法统称为材料去除制造。
快速原型制造技术彻底摆脱了传统的“去除”加工法，而基于“材料逐层堆积”的制造理念，将复杂的三维加工分解为简单的材料二维添加的组合，它能在CAD模型的直接驱动下，快速制造任意复杂形状的三维实体，是一种全新的制造技术。
1.1.3 快速成型（RP）技术的特点RP技术将一个实体的复杂的三维加工离散成一系列层片的加工，大大降低了加工难度，具有如下特点：（1）成型全过程的快速性，适合现代激烈的产品市场；（2）可以制造任意复杂形状的三维实体；（3）用CAD模型直接驱动，实现设计与制造高度一体化，其直观性和易改性为产品的完美设计提供了优良的设计环境；（4）成型过程无需专用夹具、模具、刀具，既节省了费用，又缩短了制作周期。
（5）技术的高度集成性，既是现代科学技术发展的必然产物，也是对它们的综合应用，带有鲜明的高新技术特征。
以上特点决定了RP技术主要适合于新产品开发，快速单件及小批量零件制造，复杂形状零件的制造，模具与模型设计与制造，也适合于难加工材料的制造，外形设计检查，装配检验和快速反求工程等。
1.1.4 快速成型（RP）技术的研究背景自美国3D公司1988年推出第一台商品SLA快速成形机以来，已经有十几种不同的成形系统，其中比较成熟的有UV、SLA、SLS、LOM和FDM等方法。
本次毕设的任务就是基于各种快速成型技术中的FDM技术提出来的2.快速成型的分类及其应用1.4 快速成型技术的分类目前快速成型技术在“分层制造”思想的基础上，已出现了数十种工艺方法，并且新的工艺还在不断涌现。
根据所使用的材料和建造技术的不同，目前应用比较广泛的方法有选择性激光烧结法（SLS）、光固化成型法（SLA）、熔融沉积制造法（FDM）、叠层实体制造法（LOM）等。
1) 选择性激光烧结法(Selective Laser Sintering, SLS)工艺SLS工艺是采用粉末状材料成型的。
用激光束在计算机的控制下有选择地进行烧结，被烧结部分固化在一起构成了零件的实心部分。
一层完成后再进行下一层，新的一层则与上一层牢固地结合在一起。
所有层完成后，去除多余未烧结的粉末，再经过打磨、烘干等后处理，便得到烧结后的零件。
如下图所示：图1 选择性激光烧结原理图2）光固化成型法(Stereo lithography Apparatus, SLA)工艺SLA工艺是基于液态光敏树脂的光聚合原理工作的。
激光束在控制系统的控制下按零件的各分层截面信息在光敏树脂表面进行逐点扫描，使被扫描区域的树脂薄层产生光聚合反应而固化，形成零件的一个薄层。
一层固化完毕后，工作台下移一个层厚的距离，以使在原先固化好的树脂表面再铺上一层新的液态树脂，刮板将粘度较大的树脂液面刮平，然后进行下一层的扫描加工，新固化的一层牢固地粘结在前一层上，如此重复直至整个零件制造完毕，得到一个三维实体原型。
如下图所示:图2 立体光固化成型工艺原理图3) 熔融沉积制造法(Fused Deposition Manufacturing, FDM)工艺FDM工艺一般采用热塑性材料。
材料在喷头被加热融化。
喷头在计算机的控制下沿零件截面进行填充轨迹运动，同时将融化的材料挤出，材料迅速固化，并与周围的材料粘结。
材料挤压后堆积出一个层面，然后将第二个层面用同样的方法制造出来，并与前一个层面熔接在一起，如此层层堆积而获得一个三维实体。
如下图所示：图3 熔融沉积制造原理图4) 叠层实体制造法(Laminated Object Manufacturing, LOM)工艺LOM工艺采用薄片材料，如纸、塑料薄膜等。
LOM工艺将单面涂有热溶胶的纸片通过加热辊加热粘接在一起，位于上方的激光器按照CAD分层模型所获数据，用激光束将纸切割成所制零件的外轮廓．然后新的一层纸再叠加在上面，通过热压装置和下面已切割层粘合在一起。
激光束再次切割．这样反复逐层切割一粘合一切割，直至整个零件模型。
如下图所示：图4 Helisys公司的LOM系统装置原理图5）其他工艺：还有许多快速成型工艺已经投入商品化，如三维喷涂粘结（Three Dimensional Printing and Gluing, 3DPG）、焊接成型（Welding Forming, WF）、光屏蔽工艺（Photo—masking, SGC）、直接壳法（Direct Shell Production Casting, DSPC）、直接烧结技术、数码累积成型、热致聚合、全息干涉制造、模型熔、弹道微粒制造光束干涉固化等。
1.5 快速成型技术的应用1）在产品设计上的应用一直以来，在CAD和CAM之间都存在着一个缝隙，即产品的CAD总不能在CAM 之前尽善尽美。
快速成型技术的出现恰到好处地弥补了产品CAD与CAM之间的这个缝隙。
正因为如此，RP模型的早期应用主要集中在产品设计阶段的外观评估、装配与功能检验方面，而且这几方面的应用至今仍然占据着较大的需求。
2) 在快速模具上的应用由于现代社会产品竞争十分激烈,产品快速响应市场往往是竞争制胜的关键,所以模具快速制造显得尤为重要。
传统模具制造的方法工艺复杂、时间长、费用高、精度低、寿命短,很难完全满足用户的要求。
即使是传统的快速模具,也常常因为模具的设计与制造中出现的问题无法改正,而不能做到真正的“快速”。
因此,应用RP 技术制造快速模具,在最终生产模具开模之前进行产品的试制与小批量生产,可以大大提高产品开发的一次成功率,有效地节约开发时间和费用。
在RP 原型制造出来之后,以此原型作为基础,采用一次转换或多次转换工艺,制造出实际的大批量生产中或产品试制中零件使用的模具,称为间接模技术,目前是RP 技术最重要的应用领域。
3) 在医学领域上的应用RP技术已经运用于种植体原型、监视系统和很多其他医疗设备原型的制作，运用生理数据采用SLA、LOM、SLS、FDM等技术快速制作物理模型，对想不通过开刀就可观看病人骨结构的研究人员、种植体设计师和外科医生等能够提供非常有益的帮助。
这些技术在很多专科如颅外科、神经外科、口腔外科、整形外科和头颈外科等得到了广泛的应用。
1.2熔融沉积技术1．2.1 FDM熔融沉积造型概述熔融沉积造型（Fused Deposition Modeling ,FDM）又称为融化堆积法，熔融挤出成模（Melted Extrusion Manufacturing ,MEM）等.FDM工艺由美国学者Dr.Scott Crump于1988年研制成功，并由美国Stratasys 公司推出商品化的设备[3]。
FDM工艺不使用激光器，其关键技术在于喷头，其基本工作原理是：喷头在计算机控制下作X-Y联动扫描以及Z向运动，制作材料在喷头中被加热并略高于熔点；喷头在扫描运动中喷出熔融的材料，快速冷却形成一个加工层，并与上一层连接在一起；这样层层扫描叠加便形成一个空间实体。
类似的工艺还有MJS（Multiple Jet Solidification）、MEM（Melted Extrusion Manufacturing）等。
研究FDM工艺的主要有Stratasys公司和Med Modeler公司。
Stratasys公司于1993年开发出第一台DDM1650机型后，又先后推出了FDM-2000、FDM-3000和FDM-8000机型。
近年来，美国3D Systems公司在FDM技术的基础上开发出了多喷头（Multi-Jet Manufacture,MJM）技术，即使用多个喷头同时造型，从而提高了造型速度。
1.2.2FDM 国外发展现状目前研究FDM最主要的是美国Stratasys公司。
该公司成立于1990年，总部位于美国明尼达州，拥有FDM专利技术。
该公司于1993年开发出第一台FDM-1650机型后，先后推出了FDM-2000、FDM-3000和FDM-8000机型；1998年又推出了采用挤出头磁浮定位（Magna Drive）系统，可同时控制两个喷出头的FDM-Quantum机型；1999年推出可使用使用聚脂热塑性塑料的Genisys型改进机型GenisysXs[1]；目前该公司最新的机型有Dimension三维打印机、FDM Prodigy plus、FDM Vantage、FDM Titan、FDM Maxum快速成形机。
该公司自2002年起在年RP设备销售台数上超过美国3D System公司，成为世界上最大的RP设备销售商，目前Stratasys公司每年销售的RP设备占到全球销售总量的一半左右。
国，华中科技大学、殷华公司等单位也从事FDM方面的研究。