54贵州大学十字工作台数控技术课程设计

课程设计课程名称：数控技术课程设计学院：机械工程专业：机械设计制造及其自动化姓名：李锐学号：0908030125年级：09级任课教师：杨文杰杨绿2013年1月12日贵州大学本科课程设计诚信责任书本人郑重声明：本人所呈交的课程论文（设计），是在导师的指导下独立进行研究所完成。课程论文（设计）中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。特此声明。论文（设计）作者签名：日期：贵州大学本科课程设计任务书学生信息学号0908030125学院机械学院班级姓名李锐专业机械设计制造及其自动化机自094教师信息姓名杨文杰职称副教授学历硕士教师信息姓名杨绿职称讲师学历硕士任务书发出时间2012年12月20日论文（设计）题目XY数控工作台3设计论文（设计）起止时间2012年12月31日——2013年1月18日共需周数3主要内容:1、结合设计任务的要求拟定总体机械和电气控制设计方案。2、根据拟定的机械设计方案进行二坐标数控工作台的机械结构设计计算和元件的选用。3、根据拟定的电气设计方案进行数控系统控制电路的框图设计及驱动控制电路的计算和元件选用。4、根据指定要求进行有关软件的流程图设计。5、对指定的软件程序进行编写。6、进行机械结构的工程图和电气原理图的绘制。主要要求:1、方案拟定正确。2、设计计算根据来源可靠，计算数据准确无误。3、元气件选用正确规范符合国家颁布标准。4、机械结构图纸绘制视图完整、符合最新国家标准，图面整洁、质量高。5、电气部份图纸要求符合国家标准，图面布局合理、整洁、质量高。6、机械和电气部份图纸总量为1.5张“0”号图量，其中含机械装配图1～2张、电气控制原理框图及计算机I/O接口和驱动控制电路等电气原理图1～2张。7、课程设计说明书应阐述整个设计内容：如课题来源现实意义、总体方案确定、系统框图分析、电气执行元件的选用说明、机械传动和驱动电路的设计计算以及机械和电气的其它部分。说明书要突出重点和特色，图文并茂、文字通畅、计算正确、字迹清晰、内容完整。说明书页数不少于20页预期目标:设计出合理的XY机床工作台部分、电气控制原理框图、驱动控制电路及指定软件设计，撰写不低于2000字左右设计论文，并附录相关资料及设计图纸。计划进程:序号计划时间进程112.31～1.2课题调研及资料收集，研究问题及提出初步总体方案21.3～1.4总体方案论证及确定31.5～1.9机械部分方案论证确定及计算41.10～1.15电气部分方案论证确定及设计51.16～1.17撰写论文及绘制相关图纸61.18答辩主要参考文献:[1]成大先.机械设计手册(单行本·机械传动)[M].北京：化学工业出版社，2004.1[2]沈爱琴.数控技术课程设计指导书[Z].贵阳：贵州工业大学机电教研室，1998.9[3]张毅刚.单片机原理及应用[M].北京：高等教育出版社，2004.1[4]机电一体化技术手册编委会.机电一体化技术手册[M].北京：机械工业出版社，1999.9[5]陆昆，奚大顺，李之权等.电子设计技术[M].北京：电子科技大学出版社，1998.10贵州大学本科课程设计论文第I页XY数控工作台设计数据说明型号参数XY210XY230XY250导轨类型自定自定自定加速时间T0.1S0.2S0.3S台面以上最大重量30Kg40Kg50Kg工作台尺寸210*210230*230250*250滚珠丝杠螺距自定自定自定X坐标行程100mm150mm300mmY坐标行程80mm100mm120mm脉冲当量0.01mm/pluse0.01mm/pluse0.01mm/pluse定位精度0.04mm0.04mm0.04mm重复定位精度0.02mm0.02mm0.02mm工作台空载最快移动速度Vk1000mm/min1200mm/min1500mm/min工作台进给最快移动速度400mm/min400mm/min400mm/min步距角自定自定自定加工参数立铣刀最大直径D=15mm立铣刀齿数Z=3最大铣削宽度15eamm最大背吃刀量a8pmm加工材料碳素钢或有色金属贵州大学本科课程设计论文第II页目录摘要..................................................................................................................................IV第一章前言........................................................................................................................51.1控技术及数控机床概述...............................................................................................5第二章总体方案的拟定与论证..............................................................................................62.1主要设计参数...............................................................................................................62.2总体方案的拟定...........................................................................................................62.2.1机械传动部件的选择.........................................................................................62.2.2控制系统的设计.................................................................................................7第三章工作台传动装置的设计计算......................................................................................83.1导轨上移动部件的重量估算.......................................................................................83.2铣削力的计算...............................................................................................................83.3导轨的设计及计算.....................................................................................................103.3.1滑块承受工作载荷的计算及导轨型号的选取...............................................103.3.2距离额定寿命和时间额定寿命的计算...........................................................123.4滚珠丝杠副设计计算及其型号与直径的选择.........................................................133.4.1滚珠丝杠螺母副的计算...................................................................................133.4.2初选型号...........................................................................................................143.5滚珠丝杠副刚度的验算.............................................................................................153.5.1滚珠丝杠刚度校核...........................................................................................153.5.2滚珠丝杠螺母副承载能力的校核...................................................................163.6丝杠的支承方式及轴承的选择.................................................................................183.6.1丝杠支承方式的选择.......................................................................................183.6.2轴承的选择.......................................................................................................183.7滚珠丝杠副的预紧力pF的确定................................................................................193.8滚珠丝杠轴预紧拉伸力1pF的确定...........................................................................193.9机械传动刚度的计算和校核.....................................................................................193.9.1丝杠轴支承刚度kK的确定..............................................................................193.9.2滚珠丝杠拉压刚度bK的确定..........................................................................203.9.3滚珠与滚道的接触刚度NK.............................................................................203.9.4机械传动综合抗压刚度maxK，minK的计算..............................................213.9.5机械传动刚度变化引起的定位误差的校验...................................................213.9.6进给系统的死区误差的校验...........................................................................213.10计算电机