仪器零件（课程设计）指导书2013.doc

PAGE PAGE 3 《仪器零件》 课程设计指导书 编者：杨有松 王美娇 孙琪 长春理工大学光电信学院光电工程分院 2013-9-22 在精密机械、仪器仪表的设计制造过程中，越来越多的采用了数控机床。与传统的机械设计相比，现代机械设计技术越来越向着机电一体化方向发展，这已经是一种必然的发展趋势。本课程设计按照这个思路依据仪器零件课程的理论和精密仪器仪器仪表制造的理论选择确定了数控滑台设计的题目。在数控滑台的设计中，充分运用了机电一体化技术，将机械相关知识与电机和单片机控制技术有机结合通过查阅资料，方案论证，设计计算，并结合以前所学过的仪器零件、工程力学、机械原理、工程材料、互换性与测量技术、电工学及单片机原理等知识，并加以综合运用，达到锻炼学生，提高知识的综合运用能力，为今后从事相关的工作奠定基础。 HYPERLINK / 数控滑台又称之为（直线滑台，精密滑台，模组滑台，电动滑台）在工业中运用的很广泛，经常在一些电子设备、激光设备、自动化设备、数控设备等设备上运用。比如绘图机，写真机，平板打印机，自动送料，移动平台，摄像平台，自动化设备，刻字机，喷码机，机械裁床，机械手，激光切割机，雕刻机，送料机械，自动机械手，堆码机，鞋机，激光裁床，喷涂机，下料机，点胶机，焊接机，摄影导轨，生产改良机，延时导轨，电视滑轨等 HYPERLINK / 数控滑台具有精度高、效率高、寿命长、磨损小、节能低耗摩擦系数小、构造紧凑、通用性强等特点。当前已普遍运用于测量、激光焊接、激光切割、涂胶、打孔、小型数控机床、雕铣机及适用教育等场所。 HYPERLINK / 数控滑台包括：精密滑台，模组滑台，电动滑台，一般需求手动调节或者电机控制，通常需要确定位移行程，负载大小，位移精度，分辩率，外形尺寸等。 由于可以进行电路细分，分辩率可以到达超微米级，还可以经过计算机控制，达到自动化目标。数控滑台多采用滚珠丝杠传动，线性滑块做导轨，所以行程可以很大，可到3米，负载可到100kg（慢速还可进步），精度也可到达+-0.02微米级。 一、设计任务书 1、设计题目：精密数控滑台的设计 2、任务：设计一种高精度十字数控滑台 3、主要参数： (1)X、Y方向的定位精度均为； (2)加工范围为300mm×300mm； (3)最快移动速度； (4)传动方式：丝杆直连； (5)结构形式：十字联接。 4、基本要求 （1）写出设计说明书（要求根据给定的设计参数拟定设计方案） （2）画出设计图纸（要求手画），含零件图、装配图和控制框图【2号图纸4张，一张装配图，3张零件图】控制框图可画在说明书里 （3）根据给定的设计参数对拟定的设计方案进行实物样机制作 （4）对所制作的样机进行调试，保证精度 （5）按照具体要求控制样机，并绘出二维运动轨迹 二、设计过程举例【参考】 设计题目：X-Y数控工作台 设 计 者： 班 级： 指导老师： 完成时间： 目 录 一.设计任务书………………………………………………………页码 二.方案的分析与撰写………………………………………………页码 三.机械系统设计……………………………………………………页码 3.1.结构设计………………………………………………………页码 3.2.导轨的选择……………………………………………………页码 3.3.丝杆的选择……………………………………………页码 3.4.步进电机与联轴器选择………………………………………页码 四.控制系统设计……………………………………………………页码 4.1.控制系统总体设计……………………………………………页码 4.2.电机的选择与校核……………………………………………页码 4.3.驱动器的选择…………………………………………………页码 4.4.控制器的选择…………………………………………………页码 五.运动控制器的选择………………………………………………页码 六.设计小结…………………………………………………………页码 七.参考资料…………………………………………………………页码 设计任务书 设计题目：X-Y数控工作台设计 任务：设计一种供喷涂生产线使用的X-Y数控工作台 二.方案的分析与撰写 经过组内讨论，我们决定选二维水平滑台作为我们的设计题目，其三维图形如下： 总体方案图： 总体方案的确定： ⑴、机械传动部件的选择 丝杠螺母副的选择 步进电动机的旋转运动需要通过丝杠螺母副转换成直线运动，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，故选用滚珠丝杆副。 同时选用内循环的形式，因为这样摩擦损失小，传动效率高，且径向尺寸结构紧凑，轴向刚度高。 由于定位精度要求不高，故选择的调隙方式是垫片调隙式，这种调隙方式结构简单，刚性好，装卸