经济型数控铣床xy工作台设计(附件)
数控技术及数控机床在当今机械制造业中的重要地位和巨大效益，显示了其在国家基础工业现代化中的战略性作用，并已成为传统机械制造工业提升改造和实现自动化、柔性化、集成化生产的重要手段和标志，因此掌握现代数控技术知识是现代机自专业的学生必不可少的。本次设计主要内容包括：机械部件的总体尺寸、质量、运动部件惯性的设计计算，选择步进电机，机械传动的设计、计算与选择，绘制机械部分装配图等。通过合理的设计，从而提高了数控铣床的工作效率，降低了生产成本。关键词 数控技术，步进电动机，设计计算，机械传动目 录
1 引言 1
2 总体方案设计 2
2.1 总体设计方案的确定 2
2.2 机械传动部件的选择 2
2.3 控制系统的选用 4
2.4 总体方案初步绘制、设计计算 4
3 设计计算 5
3.1 计算切削分力 5
3.2 导轨摩擦力的计算 6
3.3 滚轴丝杠副的设计和计算 6
3.3.1 计算滚珠丝杠螺母副的轴向负载力 6
3.3.2 滚珠丝杠的动载荷计算和直径估算 7
3.3.3 驱动电动机的选用与计算 14
3.3.4 联轴器的选用 16
3.3.5 计算机械传动系统的刚度 17
3.3.6 计算滚珠丝杠因扭转变形产生的误差 19
4 机械传动系统的动态分析 20
4.1 计算丝杠—工作台纵向振动系统的最低固有频率 20
4.2 计算扭转振动系统的最低固有频率 20
5 机械传动系统的误差计算与分析 21
5.1 计算机械传动系统的反向死区 21
5.2 计算机械传动系统由综合拉压刚度变化引起的定位误差 21
6 控制系统的选择 21
6.1 机床控制系统的现状 21 6.2 GSK 990MA的介绍以及功能 22
结论 25
致谢 26
参考文献 27
1 引言
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
.1 计算机械传动系统的反向死区 21
5.2 计算机械传动系统由综合拉压刚度变化引起的定位误差 21
6 控制系统的选择 21
6.1 机床控制系统的现状 21 6.2 GSK 990MA的介绍以及功能 22
结论 25
致谢 26
参考文献 27
1 引言
由于历史的原因，我国普通加工设备多，数控加工设备少；老设备多，新设备少。许多企业的机床精度差、故障率高。数控机床作为机电一体化的典型产品，在机械制造业中发挥着巨大的作用，很好地解决了现代机械制造中结构复杂、精密、批量小、多变零件的加工问题，且能稳定产品加工质量，大幅度提高生产效率。对普通机床进行数控改造可以使它具有好的加工精度，同时还具有数控加工的功能，且投资少，便于操作维修，可以采用最新的控制技术，及时提高生产设备的自动化水平和效率。对现有普通机床进行经济型数控化改造已成为了发展方向，是符合我国国情的一种有效途径。
近年来，我国数控技术与装备的开发研制，得到了国家和企业的高度重视，取得了很大的进步，如基于PC机的开放式智能化数控系统，可实施多轴控制，并已具备联网进线等功能。但由于历史的原因，我国普通加工设备较多，数控加工设备较少；老设备多，新设备少。大部分企业机床的精度低，易出现故障。数控机床是机电一体化的典型产品，并发挥着巨大的作用，解决了现代机械制造中批量小、多变零件、精密、结构复杂等加工问题，且能保证产品加工质量，提高生产效率。普通机床的数控改造，提供了机床的加工精度，增加了功能，减少了投资，易于操作维修，我们利用高端的控制技术，提高生产设备的自动效率和化水平。改造现有普通机床，使其经济型数控化已成为了发展方向。
在实际生产中铣床是应用较广泛的。数控铣床加工功能强。其功能有：连续轮廓控制功能、实现点位控制功能、刀具长度补偿功能、刀具半径自动补偿功能、固定循环功能、镜像加工功能等。
数控铣床与传统普通铣床比较优越性突出表现在以下方面：
(1) 可以加工出零件复杂的曲线、曲面。
(2) 可实现多工序的集中，减少零件在铣床间的频繁搬运。
(3) 可以实现了加工的自动化，主要是柔性自动化，从而效率可比传统铣床提高（3~7）倍。
(4) 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”。
(5) 减少成本。
2 总体方案设计
2.1 总体设计方案的确定：
机械部分设计内容包括：确定系统脉冲当量，机械部件的总体尺寸、质量、运动部件惯性的计算，选择步进电机，传动及导向元件的设计、计算与选择，绘制机械部分装配图等。
设计一套供立式数控铣床使用的X-Y数控工作台，800×200（工作台工作面积 长×宽 mm）经济型数控铣床x-y工作台设计，其参数如表2-1。
表 2-1 数控x-y工作台设计参数
规格
工作台行程（mm)
工作台、夹具及工件重力（N)
工作台快移速度（m/min)
最大进给速度（m/min)
走刀方向最大切削分力/垂向最大切削分力x,y向相同
启动加速时间ms
定位精度mm
x纵向
y纵向
x纵向
y纵向
x纵向
y纵向
x纵向
y纵向
800×200
616
176
2750
4400
18
18
0.6
0.6
1500/1000
30
+0.01
-0.01
2.2 机械传动部件的选择
1．导轨副的选用
由于本次设计的经济型数控铣床X-Y工作台，承受的载荷不大，脉冲当量很小，定位精度也不高，因此选用直线滑动导轨副。
直线滑动导轨副的优点有：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。
2．减速装置的选用
为了圆整
1 引言 1
2 总体方案设计 2
2.1 总体设计方案的确定 2
2.2 机械传动部件的选择 2
2.3 控制系统的选用 4
2.4 总体方案初步绘制、设计计算 4
3 设计计算 5
3.1 计算切削分力 5
3.2 导轨摩擦力的计算 6
3.3 滚轴丝杠副的设计和计算 6
3.3.1 计算滚珠丝杠螺母副的轴向负载力 6
3.3.2 滚珠丝杠的动载荷计算和直径估算 7
3.3.3 驱动电动机的选用与计算 14
3.3.4 联轴器的选用 16
3.3.5 计算机械传动系统的刚度 17
3.3.6 计算滚珠丝杠因扭转变形产生的误差 19
4 机械传动系统的动态分析 20
4.1 计算丝杠—工作台纵向振动系统的最低固有频率 20
4.2 计算扭转振动系统的最低固有频率 20
5 机械传动系统的误差计算与分析 21
5.1 计算机械传动系统的反向死区 21
5.2 计算机械传动系统由综合拉压刚度变化引起的定位误差 21
6 控制系统的选择 21
6.1 机床控制系统的现状 21 6.2 GSK 990MA的介绍以及功能 22
结论 25
致谢 26
参考文献 27
1 引言
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
.1 计算机械传动系统的反向死区 21
5.2 计算机械传动系统由综合拉压刚度变化引起的定位误差 21
6 控制系统的选择 21
6.1 机床控制系统的现状 21 6.2 GSK 990MA的介绍以及功能 22
结论 25
致谢 26
参考文献 27
1 引言
由于历史的原因，我国普通加工设备多，数控加工设备少；老设备多，新设备少。许多企业的机床精度差、故障率高。数控机床作为机电一体化的典型产品，在机械制造业中发挥着巨大的作用，很好地解决了现代机械制造中结构复杂、精密、批量小、多变零件的加工问题，且能稳定产品加工质量，大幅度提高生产效率。对普通机床进行数控改造可以使它具有好的加工精度，同时还具有数控加工的功能，且投资少，便于操作维修，可以采用最新的控制技术，及时提高生产设备的自动化水平和效率。对现有普通机床进行经济型数控化改造已成为了发展方向，是符合我国国情的一种有效途径。
近年来，我国数控技术与装备的开发研制，得到了国家和企业的高度重视，取得了很大的进步，如基于PC机的开放式智能化数控系统，可实施多轴控制，并已具备联网进线等功能。但由于历史的原因，我国普通加工设备较多，数控加工设备较少；老设备多，新设备少。大部分企业机床的精度低，易出现故障。数控机床是机电一体化的典型产品，并发挥着巨大的作用，解决了现代机械制造中批量小、多变零件、精密、结构复杂等加工问题，且能保证产品加工质量，提高生产效率。普通机床的数控改造，提供了机床的加工精度，增加了功能，减少了投资，易于操作维修，我们利用高端的控制技术，提高生产设备的自动效率和化水平。改造现有普通机床，使其经济型数控化已成为了发展方向。
在实际生产中铣床是应用较广泛的。数控铣床加工功能强。其功能有：连续轮廓控制功能、实现点位控制功能、刀具长度补偿功能、刀具半径自动补偿功能、固定循环功能、镜像加工功能等。
数控铣床与传统普通铣床比较优越性突出表现在以下方面：
(1) 可以加工出零件复杂的曲线、曲面。
(2) 可实现多工序的集中，减少零件在铣床间的频繁搬运。
(3) 可以实现了加工的自动化，主要是柔性自动化，从而效率可比传统铣床提高（3~7）倍。
(4) 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”。
(5) 减少成本。
2 总体方案设计
2.1 总体设计方案的确定：
机械部分设计内容包括：确定系统脉冲当量，机械部件的总体尺寸、质量、运动部件惯性的计算，选择步进电机，传动及导向元件的设计、计算与选择，绘制机械部分装配图等。
设计一套供立式数控铣床使用的X-Y数控工作台，800×200（工作台工作面积 长×宽 mm）经济型数控铣床x-y工作台设计，其参数如表2-1。
表 2-1 数控x-y工作台设计参数
规格
工作台行程（mm)
工作台、夹具及工件重力（N)
工作台快移速度（m/min)
最大进给速度（m/min)
走刀方向最大切削分力/垂向最大切削分力x,y向相同
启动加速时间ms
定位精度mm
x纵向
y纵向
x纵向
y纵向
x纵向
y纵向
x纵向
y纵向
800×200
616
176
2750
4400
18
18
0.6
0.6
1500/1000
30
+0.01
-0.01
2.2 机械传动部件的选择
1．导轨副的选用
由于本次设计的经济型数控铣床X-Y工作台，承受的载荷不大，脉冲当量很小，定位精度也不高，因此选用直线滑动导轨副。
直线滑动导轨副的优点有：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。
2．减速装置的选用
为了圆整
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