X-Y数控工作台机电系统设计课程设计.pdf

沈阳理工大学

机电一体化

课程设计计算说明书

题目：X-Y数控工作台机电系统设计

所属系部：机械运载学院

专业：机械设计制造及其自动化

学生姓名：徐占生

指导教师：刘长吉

2011年6月12日

沈阳理工大学应用技术学院《机电一体化》课程设计

目录

摘要错误！未定义书签。

1.设计任务3

2.总体方案的确定4

2.1机械传动部件的选择4

2.1.1导轨副的选用4

2.1.2丝杠螺母副的选用4

2.1.3减速装置的选用4

2.1.4伺服电动机的选用5

2.1.5检测装置的选用5

2.2控制系统的设计5

2.3绘制总体方案图5

3.机械传动部件的计算与选型6

3.1导轨上移动部件的重量估算6

3.2铣削力的计算6

3.3直线滚动导轨副的计算与选型（纵向）6

F

3.3.1块承受工作载荷max的计算及导轨型号的选取6

3.3.2距离额定寿命L的计算7

3.4滚珠丝杠螺母副的计算与选型7

3.4.1最大工作载荷Fm的计算7

3.4.2最大动工作载荷FQ的计算7

3.4.3初选型号8

3.4.4传动效率η的计算8

3.4.5刚度的验算8

3.4.6压杆稳定性校核9

3.5步进电动机减速箱的选用9

3.6步进电动机的计算与选型10

3.6.1计算加在步进电动机转轴上的总转动惯量J10

eq

1

沈阳理工大学应用技术学院《机电一体化》课程设计

3.6.2计算加在步进电动机转轴上的等效负载转矩Teq11

3.6.3步进电动机最大静转矩的选定12

3.6.4步进电动机的性能校核12

4.增量式旋转编码器的选用13

5.绘制进给传动系统示意图14

6．控制系统硬件电路设计14

7.步进电动机的驱动电源选用18

心得体会16

致谢18

参考文献18

附录18

2

沈阳理工大学应用技术学院《机电一体化》课程设计

X-Y数控工作台机电系统设计

摘要

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。在机械工程领域，由于微电子技术和计算机技术的迅速发

展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化，使机械工业的技术结构、产品机构、

功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化，使工业生产由“机械电气化”

迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。

1.设计任务

题目：X-Y数控工作台机电系统设计

任务：设计一种供应式数控铣床使用的X-Y数控工作台，外形如下1-1图所示，主

要参数如下：

（1）立铣刀最大直径的d15mm；

（2）立铣刀齿数Z3;

3a15mm;

（）最大铣削宽度

e

4a7mm;