设计简介
摘要
数控机床是一种高精度、高效率的自动化机床。能够适应市场对产品多样化、高精度和快速响应的加工要求，因此得到了广泛的应用。数控机床正朝着高性能、高智能化、系统化以及轻量、微型化方向发展。作为一个较完善的机电一体化系统，数控车床应包含以下几个基本要素：机械本体、动力与驱动部分、执行机构、传感测试部分、控制系统及信息处理部分。XY数控工作台采用开环控制系统，结构简单、实行方便并且能够保证一定的精度，设计主要对工作台的机械部分进行设计，包括滚珠丝杆、滚动导轨、轴承等传动元件及步进电动机的计算及选用，最后对控制系统进行了分析和完成各电子元件的选用，并且利用CAD进行了装配图的绘制，各机械元件的设计及各零件的安装也做了比较详细的说明。
关键词： 数控车床 机械部分 传动元件 控制系统
Abstract
XY table of the CNC machine tool and control system design.
The CNC lathe is a high precision.high-efficiency automatic machine. Can able to adapt to the market what product diversification. the processing requirements of high accuracy and fast response. has been widely used. CNC lathe is moving high-performance. high intelligence. Organization. and lightweight. miniaturized direction. As a more complete mechatronic systems , CNC lathes should contain the following basic elements: mechanical body . part of the motivation and drive. executing agency . the sensor test section .the control system and information processing section .
XY CNC table using open-loop control system.Has simple structure. convenient to implement. And be able to guarantee a certain accuracy. This design is mainly designed for the mechanical part of the workbench. Including ball screw. rolling guide bearings . stepper motor and other transmission elements calculation and selection. Finally, the analysis to control system and complete selection of electronic components. In the same time. Use software CAD drawing of the assembly drawing. The design of mechanical components and parts installed a more detailed explanation
Key words： CNC lathes. mechanical part. driving element. control system
摘要 - 2 -
1. 绪论 - 1 -
1.1. 课题来源及意义 - 1 -
1.2. 发展现状与发展趋势 - 2 -
1.3. 论文结构及主要研究内容 - 4 -
2. 数控系统方案确定 - 5 -
2.1. 总体方案步骤确定： - 5 -
2.2. 设计系统方案的确定 - 6 -
2.3. XY工作台各项参数的初步确定 - 7 -
2.4. 控制系统的选择 - 7 -
3. 机械部分设计 - 9 -
3.1. 设计主要思路 - 9 -
3.2. 工作台外形尺寸及重量估算 - 9 -
3.3. 滚动导轨参数计算与选型 - 11 -
3.3.1. 导轨的选用和计算 - 11 -
3.3.2. 额定行程长度和工作时间寿命 - 12 -
3.4. 滚珠丝杠计算、选择 - 12 -
3.4.1. 确定当量载荷 - 13 -
3.4.2. 丝杠载荷计算和选用 - 13 -
3.4.3. 传动效率计算 - 16 -
3.4.4. 丝杠刚度验算 - 16 -
3.5. 支承座的参数 - 16 -
3.6. 齿轮计算、设计 - 17 -
3.6.1. 齿轮参数确定 - 17 -
3.6.2. 齿轮传动消隙 - 18 -
3.7. 步进电机的选用 - 18 -
3.7.1. 步进电机启动力矩的计算 - 18 -
3.7.2. 步进电机惯性负载的计算 - 20 -
4. 机床数控系统设计 - 21 -
4.1. 硬件电路设计 - 21 -
4.1.1. 确定硬件电路的总体方案 - 21 -
4.1.2. 主控制器和存储器扩展 - 21 -
4.1.3. 步进电机驱动电路设计 - 23 -
4.1.4. 硬件电路设计思路 - 24 -
4.2. 系统控制软件设计 - 25 -
4.2.1. 系统控制功能分析 - 25 -
4.2.2. 步进电机控制程序 - 25 -
4.2.3. 系统加工程序 - 28 -
5. 结束语与致谢 - 30 -
6. 参考文献 - 31 -
