设计简介
摘 要
本文旨在设计一台简单、经济型的X-Y数控工作台。一般来说，X-Y数控工作台的机电系统设计都是通过开环控制系统实现的，所以其结构简单，实现方便而且能够保证一定的精度，降低了设计制造过程中的成本，因此可以说X-Y数控工作台是微机控制技术中最常见的应用。本文设计的X-Y数控工作台充分地利用了可编程序控制技术来实现对机床的控制，在扩大了其加工范围的同时，精度和可靠性也得到了进一步的提高。该设计完全围绕数控机床工作原理而展开，充分体现了数控机床机械设备与电气设备部分的紧密结合。主要设计内容包括总体方案的设计；步进电机的选用；传动装置的设计；丝杠螺母副的设计；滚动导轨的选用和电气控制部分的设计。本设计的经济型数控工作台采用开环系统，机械传动部分采用步进电机通过同步带一级减速传动，减速器输出轴连接到滚珠丝杠上，丝杠上的丝杠螺母副带动工作台实现X-Y方向进给。
关键词：X-Y数控工作台，可编程序控制技术，机械传动部件，控制系统
Abstract
This design is the design with a simple and economical CNC of x-y tables. X-y tables CNC machinery system design is an open-loop control system. Its simple structure, convenient and can ensure the precision of certain, reduced cost, is the most simple of microcomputer control technology of application.It fully utilize the PLC to realize the control of machine tools, expanding the scope of machining accuracy and reliability, and further improved. Design task is complete on nc machine tools and working principle of the design, fully embodies the CNC machinery and electrical equipment parts. X-Y tables include overall scheme design of CNC design, selection of stepping motor driving device, the design, the design of ball screw nut pair, the selection and design of electric controlling part. The design of the economical nc workbench precision request is not high, the open loop system. Mechanical transmission through adopting step-motor synchronous belt transmission, connect to slow level on the ball screw, thus the driver.
Keywords: X-Y tables, PLC, transmission machinery parts and control system
目 录
摘 要 I
Abstract II
1绪 论 1
1.1 X-Y数控工作台研究背景 1
1.2 X-Y数控工作台研究意义 1
1.3 X-Y数控工作台的现状与发展 2
2 X-Y数控工作台总体方案确定 4
2.1 传动系统方案的确定 4
2.2 控制电机的确定 5
2.3 控制系统方案的确定 7
2.4 其他零部件的选择 8
3 X-Y数控工作台机械系统设计 10
3.1 X-Y数控工作台的整体结构设计 10
3.2 主要设计参数及其依据 11
3.3 工作载荷分析及计算 11
3.4 直线滚动导轨副的计算与选型 12
3.5 滚珠丝杠螺母副的选型和校核 14
3.6 同步带轮传动的设计和计算 17
3.7 驱动电机的选择 19
3.8 其它零部件的确定 23
4 控制系统的设计 27
4.1 PLC的组成与工作原理 27
4.2 PLC的选型 29
4.3 PLC 控制步进电机的梯形图程序设计 30
4.4 程序的分析与比较 36
总 结 38
致 谢 39
参考文献 40
