摘 要
當(dāng)今世界，工業(yè)發(fā)達(dá)國家對機(jī)床工業(yè)高度重視，競相發(fā)展機(jī)電一體化、高精、高效、高自動化先進(jìn)機(jī)床，以加速工業(yè)和國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。長期以來，歐、美、亞在國際市場上相互展開激烈競爭，已形成一條無形戰(zhàn)線，特別是隨微電子、計算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，數(shù)控機(jī)床在20世紀(jì)80年代以后加速發(fā)展，各方用戶提出更多需求，早已成為四大國際機(jī)床展上各國機(jī)床制造商競相展示先進(jìn)技術(shù)、爭奪用戶、擴(kuò)大市場的焦點。中國加入WTO后，正式參與世界市場激烈競爭，今后如何加強機(jī)床工業(yè)實力、加速數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)發(fā)展，實是緊迫而又艱巨的任務(wù)。
本文主要對X-Y數(shù)控車床工作臺的機(jī)械部分進(jìn)行設(shè)計，對滾珠絲杠，滾動導(dǎo)軌及步進(jìn)電動機(jī)做了設(shè)計計算及選用，并也對軸承座和聯(lián)軸器進(jìn)行了分析和選擇，另外也利用AutoCAD、UG進(jìn)行了裝配圖的繪制，對其導(dǎo)軌座的設(shè)計及各零部件的安裝也作了比較詳細(xì)的說明。針對滾珠絲杠的計算，通過對滾珠絲杠的動載荷及靜載荷的計算，確定所要絲杠的動靜載荷值，并選擇。針對滾動導(dǎo)軌，分別計算滾動導(dǎo)軌的動載荷及其工作壽命來確定滾動導(dǎo)軌的參數(shù)，并選取。針對步進(jìn)電動機(jī)的選取，我分別作了其轉(zhuǎn)動慣量和轉(zhuǎn)動力矩的計算，根據(jù)所得的數(shù)據(jù)作步進(jìn)電動機(jī)的選擇。通過上述的設(shè)計，最后設(shè)計出符合要求的數(shù)控車床XY工作臺。
關(guān)鍵字：XY工作臺 步進(jìn)電動機(jī) 滾動導(dǎo)軌 滾珠絲杠
目 錄
1. 前言 1
1.1 當(dāng)今世界數(shù)控技術(shù)及裝備的發(fā)展 1
1.2 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢 1
2. 國內(nèi)外數(shù)控機(jī)床發(fā)展的狀況 3
2.1 國外研究及成果狀況 3
2.2國內(nèi)研究及成果狀況 4
2.3 對我國數(shù)控技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的戰(zhàn)略思考 6
3. 畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容 7
4. 數(shù)控系統(tǒng)總體方案的確定 8
4.1 設(shè)計機(jī)構(gòu)的性能要求 8
4.2 待改裝車床型號的確定 9
4.3 控制方式的確定 9
4.4 伺服系統(tǒng)的確定 9
4.5 工作臺參數(shù)的初步選定 10
4.6 直線滾動導(dǎo)軌的選定 10
4.7 滾珠絲杠副的選用及其支承形式 11
4.8 聯(lián)軸器的選擇 12
4.9 導(dǎo)軌支承座的選擇 12
4.10 軸承的選擇 12
5. 機(jī)械部分改裝設(shè)計計算 13
5.1 初步確定工作臺的外形尺寸及其重量 13
5.1.1 畫出工作臺簡圖 13
5.1.2 工作臺的三維建模 14
5.2 支承座參數(shù)設(shè)計 14
5.2.1 尺寸設(shè)計 14
5.2.2 支承座的三維建模 15
5.3 滾珠絲杠參數(shù)設(shè)計 16
5.3.1 參數(shù)設(shè)計 16
5.3.2 滾珠絲杠的三維建模 18
5.4 滾動導(dǎo)軌參數(shù)設(shè)計 18
5.4.1 參數(shù)設(shè)計 18
5.4.2 滾動導(dǎo)軌的三維建模 20
5.5 電機(jī)參數(shù)設(shè)計 20
5.5.1 確定脈沖當(dāng)量，初選步進(jìn)電機(jī) 20
5.5.2 計算系統(tǒng)轉(zhuǎn)動慣量 21
5.5.3 空載啟動時，電動機(jī)軸上的慣性轉(zhuǎn)矩 21
5.5.4 慣量匹配驗算 24
5.5.5 電動機(jī)最大運行頻率確定 24
5.6 聯(lián)軸器的選擇 25
5.6.1 選擇聯(lián)軸器 25
5.6.2 聯(lián)軸器的三維建模 27
5.7 軸承的選擇 27
5.7.1 選擇軸承 27
5.7.2 軸承的校核 28
5.7.3 軸承的壽命驗算 29
5.7.4 軸承的三維建模 29
6. 數(shù)控工作臺總裝圖 30
7. 數(shù)控系統(tǒng)硬件電路設(shè)計 31
8. 設(shè)計總結(jié) 38
附錄 41
致 謝 42