机电综合课程设计--X-Y数控工作台机电系统设计 - 图文

北京信息科技大学

机电综合课程设计

--X-Y数控工作台机电系统设计

题 目: X-Y数控工作台机电系统设计 学 院: 机电工程学院

专 业: 机械制造及其自动化

学生姓名: 王 小 保

班级/学号: 机械1001 / 2010010015

指导老师: 李 天 剑

起止时间: 2014/ 01 /05 –2014/ 01/17

目 录

一、设计任务 ........................................................ 49 二、总体方案的确定 ............................................ 49 1、机械传动部件的选择 ...................................................................... …….49 (1)丝杠螺母副的选用 .............................................................................. 49 (2)导轨副的选用 ...................................................................................... 49 (3)伺服电动机的选用 .............................................................................. 50 2、控制系统的设计 ....................................................................................... 50 3、绘制总体方案图 .................................... 错误!未定义书签。 四、机械传动部件的计算与选型 ........................ 50 1、 导轨上移动部件的重量估算 ................................................................. 50 2、铣削力的计算 ........................................................................................... 51 五、步进电动机的计算与选型 ............................ 53 1、传动计算 ................................................ 错误!未定义书签。 2、计算加在步进电动机转轴上的总转动惯量Jeq .................................... 53 3、计算加在步进电动机转轴上的等效负载转矩Teq ................................ 54 4、步进电动机最大静转矩的选定 ............................................................... 56

六、直线滚动导轨副的计算与选型错误!未定义书签。

1、块承受工作载荷的计算及导轨型号的选取错误!未定义书签。2、距离额定寿命L的计算 ................. 错误!未定义书签。 七、 绘制进给传动系统示意图 .......................... 58

八、控制系统硬件电路设计 ................................ 58 九、步进电动机的驱动电源选用错误!未定义书签。 结 束 语 ................................ 错误!未定义书签。

参考文献...................................................................20

一、设计任务

题目:X-Y数控工作台机电系统设计 任务:

1、 工作台和工件总重量:W= 1310 N ;

2、 X-Y行程:400mm;工作台面尺寸300 mm ×300 mm 3、 进给速度:V=10mm—500 mm /min,空载快速移动速度V=2000 mm /min,,启动时间T启=0.4s。

4、 最大切削分力:FZ= 3070 (垂直方向);

FX= 3500 (横向); FY= 3500 (纵向);

5、 定位精度:0.01mm;

6、 脉冲当量 ?=0.005mm/step 7、 设计寿命:15000h。

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

要设计数控车床工作台,需要承受的载荷不大,而且定位精度高,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,安装预紧方便好且精度保持性等优点。

选滚珠导轨,适合用于导轨上运动部件重量小于200kg的机床,摩擦阻力小,制造容易,成本较低。

(2)丝杠螺母副的选用

①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

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