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1、1 / 23 广西工学院机械工程系机电一体化系统设计课程设计任务书设计题目： 钻床改装用数控 XY工作台设计 班级：姓名：指导教师：教研室主任：设计要求：设计要求包含以下几个部分：1、数控 XY 工作台机械部分的设计计算2、数控 XY 工作台机械部分装配图设计A1）3、基于运动控制卡的控制系统硬件系统设计图附在说明书中）4、编写设计说明书不少于 18页）广西工学院机电一体化教研室2018-12-20 目录精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 23 页2 / 23 摘要-1 一、设计目的 -2 二、设计要求 -2 三、机械部分改
2、装设计计算-2 1、初步确定工作台的尺寸及其重量-3 2、传动系统设计 -3 3、滚珠丝杠的设计计算及选择-4 4、滚动导轨的计算与选择-7 5、步进电动机的计算与选型-10 6、联轴器的选择 -14 7、轴承座的选择 -15 四、总结 -17 五、参考文献 -18 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 23 页3 / 23 钻床改装用数控XY工作台设计摘要X-Y数控工作台改装设计是一个开环控制系统，其结构简单。实现方便并且能够保证一定的精度。本文主要对工作台的机械部分进行设计，对滚珠丝杠，滚动导轨及步进电动机做了设计计算及选
3、用，并也对轴承座和联轴器进行了分析和选择，另外也利用AutoCAD 进行了装配图的绘制，对其导轨座的设计及各零部件的安装也作了比较详细的说明。针对滚珠丝杠的计算，通过对滚珠丝杠的动载荷及静载荷的计算，确定所要丝杠的动静载荷值，并选择。针对滚动导轨，分别计算滚动导轨的动载荷及其工作寿命来确定滚动导轨的参数，并选取。针对步进电动机的选取，我分别作了其转动惯量和转动力矩的计算，根据所得的数据作步进电动机的选择。关键词： XY 工作台步进电动机滚动导轨滚珠丝杠一、设计目的通过设计一套简易的数控XY 工作台，对加深对数控机床的认识有很大的帮助，同时也了解机电一体化的一些基本知识，并能够初步掌握机电一体化
4、系统设计方法，对于今后的理论及工作起到打基础的作用，也能培养自己的创新意识和动手能力。二、设计要求1、改造后的钻床能够加工最大面积为200 210的工件，最大工件重量为150。2、数控 XY 工作台要求孔的定位精度在内，工作台快进速度为2m/min ，加减速时间为 0.2秒。三、机械部分改装设计计算机械部分设计的内容包括：滚珠丝杠的设计计算及选择、滚动导轨的设计计算及先择，步进电动机的设计计算及先择，联轴器的选择，轴承座的选择，并通CAD 设计其导轨座的外形，计算选取适当的尺寸，另外也作了装配图，适于所设计工作台的安装。其中各部分的计算及选择如下所示：精选学习资料 - - - - - - -
5、- - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 23 页4 / 23 计算及说1、初步确定工作台的尺寸及其重量根据设计要求，所取的能够加工的最大面积为200 210，最大工件的重量为150kg。因此我初定工作台的1.1、工作台 我所需要的 0.22 。其外形结构及尺寸如下图所示：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页，共 23 页17 / 23 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页，共 23 页18 / 23 6、联轴器的选择6.1、联轴器的介绍联轴
6、器属于机械能用零误了件范畴，用来联接不同机构中的两根轴主动轴和从动轴）使之共同旋转以传递扭矩的机械零件。在高速重载的动力传动中，有些联轴器还有缓冲，减振和提高轴系动态性能的作用。联轴器由两半部分组成，分别与主动轴和从动轴联接。6.2、联轴器的选择因为上述所选的电机的转动轴的直径为8mm，因此我所选的联轴器为：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页，共 23 页19 / 23 所选的型号为 CS-GH-40C 参数与外型尺寸如上图所示。7、轴承座的选择根据滚珠丝杠的公称直径为20mm，因此我先择的轴承座为：查http:/ 其外观图为
7、：其参数为：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 19 页，共 23 页20 / 23 根据参数，我所选的型号为EK-15 装配参数：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 20 页，共 23 页21 / 23 四、总结经过一个星期时间的课程设计完成了整个钻床XY 工作台的机精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 21 页，共 23 页22 / 23 械部分的设计、计算及选取。在结构上看似简单，但是真正在着手的时候发现自己还有很多方
8、面不懂，因此需要努力加强自己的专业方面的理论知识及实践能力。本次设计的主要内容包括，滚珠丝杠，滚动导轨及步进电动机的计算及选取和轴承座、联轴器的选取。在其计算方面我采用了最常规的方法，因此对于所设计的工作台的实用性有一定的保障。另外在导轨座，工作台及其配装的设计中，加入了自己的一些想法，有所创新，也希望能够经的住实践的考验。在设计中也遇到了一些问题，感谢李冰老师的的精心指导，也感谢数控三班同学的指正和帮助。由于本人经验不足，专业水平有限以及一些不可预见的因素，所以设计中也必定会出现一些问题，恳请老师批评指正。五、参考文献【1】文怀兴 夏田，数控机床系统设计，北京：化学工业出版社精选学习资料 -
9、 - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 22 页，共 23 页23 / 23 【2】毛昕，画法几何及机械制图，北京：高等教育出版社【3】胡炜， AutoCAD2008 案例精解，北京：中国电力出版社【4】上海导全自动化设备有限公司http:/ 【5】中国艺工 http:/ 【6】杭州日升电气设备有限公司http:/www.sunrise- 注：本课程设计所选零件未必是好的，可参考机电一体化技术手册 丝杆和导轨的选型） 电机的选型）等资料进行选择精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 23 页，共 23 页
