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数控十字滑台报告(共8篇)
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篇一：技术 数控十字滑台的控制
西安文理学院物理与机械电子工程学院 机械专业技能拓展训练（设计）
题 目数控十字滑台的控制 学生姓名 乔旭罗纳德 指导教师 韦
炜、 焦艳梅 设计所在单位西安文理学院
2014年12月
摘要:本篇文章主要进行西门子的可编程序控制器的十字滑台控制系统的设计。通过对各种控制方法的对比进行选择了用可编程序控制器来控制步进电机，以达到十字滑台的工作效果。主要内容有十字滑台控制系统介绍、十字滑台控制系统硬件选择、梯形图与I/O分配。 关键字：可编程序控制器；步进电机；十字滑台 目录
摘要 .................................................................................................................................................. 2 1
十字滑台控制系统介绍 ............................................................................................................. 2 1.1
系统构成 ......................................................................................................................... 2 1.2
位置传感器 ...................................................................................................................... 3 1.3
电机与驱动装置 .............................................................................................................. 5 2
十字滑台控制系统硬件选择 ..................................................................................................... 6 2.1
基本结构 .......................................................................................................................... 6 2.1.1
电源 ....................................................................................................................... 6 2.1.2
中央处理单元(CPU) ............................................................................................. 6 2.1.3
存储器 ................................................................................................................... 7 2.1.4
输入输出接口电路 ............................................................................................... 7 2.1.5
功能模块 ............................................................................................................... 7 2.2
编辑本段工作原理 .......................................................................................................... 7 2.2.1
输入输出（I/O）点数的估算 ........................................................................... 10 2.2.2
存储器容量的估算
......................................................................................... 11 2.2.3
控制功能的选择
............................................................................................. 11 2.2.4
可编程逻辑控制器的类型 ................................................................................. 14 2.2.5
PLC输入/输出类型 ............................................................................................ 14 2.2.6
转换原理 ............................................................................................................. 15 3
十字滑台运动原理 ................................................................................................................... 17 3.1
实验原理 ....................................................................................................................... 17 3.2
实验设备及仪器 ............................................................................................................ 18 3.3
关于步进电机模块的介绍 ............................................................................................ 18 参考文献......................................................................................................................................... 23 1
十字滑台控制系统介绍
十字滑台是许多数控加工设备和电子加工设备。如：数控车床的纵横进刀装置
数控铣床和数控钻床的 XY 工作台，激光加工设备工作台，表面贴装设备等。
十字滑台控制系统主要由plc运动控制器，伺服（步进）电机及相关软件等组成。控制计算机可以是普通的PlC机。运动控制器是安装在计算机总线扩充槽内的电机运动控制卡。如图所示为十字滑台机械本体。它由两个直线运动单元组成，每个直线运动单元主要包括：工作台面，滚珠丝杆，导轨，轴承座，基座等部分。通过两个直线运动单元的组合运动，可以使工作台面产生两个自由度 XY 轴方向的平面运动。
位置传感器
系统中常用的位置传感器包括旋转编码器和电位器等。 1．旋转编码器 旋转编码器是一种角位移传感器。它分为光电式、接触式和电磁感应式三种。从输出量上可分为增量编码器和绝对编码器两种。其中光电式编码器是闭环控制系统中最常用的位置传感器。 2．电位器 电位器分为直线型、测量位移和旋转型。旋转型电位器的基本原理是在环状电阻两端加上电压，通过电刷的滑动，可以直接得到与电刷所在角度，位置相对应的电压、电位器的输出电压与阻值无关,所以由于温度变化而导致的阻值变化对输出电压没有影响。
电位器输出的检测信号是模拟信号，为了从中提取有用的信息，一般要经过两个处理过程。首先是进行放大运算和变换等前置处理，然后通过 A/D 转换将模拟信号转换成数字信号，输入控制器，完成数字控制。 3．运动控制器 运动控制器作为机电一体化系统的核心控制系统已经历了20多年的发展，正在逐步取代传统封闭型的控制系统，被广大机电一体化系统设计工程师所采用。与此同时与执行装置所配套的伺服驱动系统也在不断地发展。许多系统已经具备 篇二：数控机床十字滑台装配检验表 数控机床十字滑台装配检验表 篇三：数控机床十字滑台装配检验表 十字滑台编号组长签名教师签名篇四：十字滑台系统设计
大学本科 专 业 课 程 设 计
学生姓名：学 号：专业名称：班 级：指导教师： 2010年
书....................................................................................................................................... 2 二、总体方案的确定 ..................................................................................... 错误！未定义书签。 三、机械传动部件的计算与选型 ................................................................. 错误！未定义书签。 四、工作台机械装配图的绘制 ..................................................................... 错误！未定义书签。 五、工作台控制系统的设计 ......................................................................... 错误！未定义书签。 参考文献......................................................................................................... 错误！未定义书签。 附件1 ............................................................................................................. 错误！未定义书签。 附件2 ............................................................................................................. 错误！未定义书签。 附件3 ............................................................................................................. 错误！未定义书签。 附件4 ............................................................................................................. 错误！未定义书签。 任
书 设计题目：X-Y数控工作台机电系统设计 设计任务： 设计一台微机控制XY两坐标工作台，供立式数控铣床使用。具体内容如下： 1、 机械系统设计：通过计算,正确选择传动机构、导向机构、执行机构、驱动电机等，根据计算说明，绘制机械系统装配图。 2、 控制系统设计：根据系统要求，选择正确的控制策略，设计合理的控制系统，并绘制控制系统电路图。 3、 主要程序设计：在机械系统设计与控制系统设计的基础上，进行控制系统的主程序设计，列出程序清单。 4、 设计说明书撰写。 系统主要参数： 1、 立铣刀最大直径d=20mm 2、 立铣刀齿数Z=3 3、 最大铣削宽度ae?20mm 4、 最大背吃刀量ap?10mm 5、 加工材料为碳素钢或有色金属 6、 X,Y方向的脉冲当量?x??y?0.01mm/p 7、 X,Y方向的定位精度均为±0.01mm 8、 工作台面尺寸为400mm3500mm(我们这个长度400以下)，加工范围为200mm3200mm 9、 工作台空载最快移动速度vxmax?vymax?5000mm/min 10、 工作台进给最快移动速度vxmaxf?vymaxf?350mm/min 时间安排及任务： 一、系统功能介绍、总体方案设计（1天） 1. 机电一体化产品设计的基本过程介绍；2. XY工作台功能介绍；3. 总体方案的确定 二、单元功能模块介绍和设计任务的落实（1天） 三、详细设计（8天） 1．机械系统装配图设计；2．控制各部分原理图的设计；3．主功能程序的编制 篇五：十字滑台系统设计重庆理工大学
机电一体化课程设计 X-Y水平十字滑台 说明书
班级： 学号： 专业：机械设计制造及其自动化 姓名：教师： 时间：目
录 一、设计目的 ................................................................................................................................... 2 二、设计任务 ................................................................................................................................... 2 三、总体方案的确定 ....................................................................................................................... 3 1、机械传动部件的选择..........................................................................................................3 2、控制系统的设计..................................................................................................................4 四、机械传动部件的计算与选型 ................................................................................................... 4 1、导轨上移动部件的重量估算..............................................................................................4 2、铣削力的计算......................................................................................................................4 3、直线滚动导轨副的计算与选型..........................................................................................7 4、滚珠丝杠螺母副的计算与选型..........................................................................................9 5、步进电动机减速箱的选用..................................................................................................13 6、步进电动机的计算与选型.................................................................................................13 7、增量式旋转编码器的选用.................................................................................................19 8、步进电机驱动器的选择.....................................................................................................19 9、联轴器的选择....................................................................................................................21 五、工作台机械装配图的绘制 ..................................................................................................... 22 六、工作台控制系统的设计..........................................................................................................22 七、十字滑台运动控制程序的编制..............................................................................................22 八、结语 ..................................................................................................................................25 参考文献..........................................................................................................................................26
一、设计目的 课程设计是一个重要的时间性教学环节，要求学生综合的运用所学的理论知识，独立进行设计训练，主要目的： 1、通过设计，使学生全面地、系统地了解和掌握数控机床的基本组成及其思想知识，学习总体的方案拟定，分析与比较的方法。 2、通过对机械系统的设计，掌握几种典型传动元件与导向元件的工作原理、设计计算及选用的方式 3、培养学生独立分析问题和解决问题的能力，学习并树立“系统设计”的思想 4、锻炼提高学生应用手册和标准、查阅文献资料及撰写科技论文的能力 二、设计任务 1、设计题目 X-Y数控工作台机电系统设计 2、任务 设计一种供立式数控铣床使用的X-Y数控工作台。要求可以设定工作台的运动 速度，实现正向/反向点动、正向/反向连续运动、启动、停止、急停、软硬限位等功能。 3、主要设计参数 1. 立铣刀最大直径d=16mm 2. 立铣刀齿数Z=3 3. 最大铣削宽度ac=10mm 4. 最大铣削深度ap=8mm 5. 加工材料为碳素钢 6. X，Y方向的脉冲当量都为0.01mm/脉冲 7. X，Y方向的定位精度都为±0.02mm 8. 工作台面尺寸为350mm3350mm,加工范围为 450mm3450mm 9. X,Y方向工作台空载最快移动速度都为2500mm/min 10. X，Y方向工作台进给速度都为400mm/min
篇六：中国十字滑台行业发展研究报告
核心内容提要 市场规模（Market Size） 市场规模（Market Size），即市场容量，本报告里，指的是目标产品或行业的整体规模，通常用产值、产量、消费量、消费额等指标来体现市场规模。千讯咨询对市场规模的研究，不仅要对过去五年的市场规模进行调研摸底，同时还要对未来五年行业市场规模进行预测分析，市场规模大小可能直接决定企业对新产品设计开发的投资规模；此外，市场规模的同比增长速度，能够充分反应行业的成长性，如果一个产品或行业处在高速成长期，是非常值得企业关注和投资的。本报告的第三章对十字滑台行业的市场规模和同比增速有非常详细数据和文字描述。 消费结构 消费结构是指被消费的产品或服务的构成成份，本报告主要从三个角度来研究消费结构，即：产品结构、用户结构、区域结构。1、产品结构，主要研究各类细分产品或服务的消费情况，以及细分产品或服务的规模在整个市场规模中的占比；2、用户结构，主要研究产品或服务都销售给哪些用户群体了，以及各类用户群体的消费规模在整个市场规模中的占比；3、区域结构，主要研究产品或服务都销售到哪些重点地区了，以及某些重点区域市场的消费规模在整个市场规模中的占比。对消费结构的研究，有助于企业更为精准的把握目标客户和细分市场，从而调整产品结构，更好地服务客户和应对市场竞争。 市场份额（Market shares） 市场份额，又称市场占有率，指一个企业的销售量（或销售额）在市场同类产品中所占的比重。市场份额是企业判断自身市场地位的重要指标之一，也是无数大中型企业讨论和制定市场战略的重要依据。对市场份额的研究，又分为总体市场市场份额和目标市场市场份额，本报告以中国市场为研究对象，中国市场即为总体市场，而某些特定的省、市则为目标市场。 市场集中度（Market Concentration Rate） 市场集中度（Market Concentration Rate）是对整个行业的市场结构集中程度的测量指标，是决定市场结构最基本、最重要的因素，集中体现了市场的竞争和垄断程度，经常使用的集中度计量指标有：行业集中率（CRn）、赫尔芬达尔—赫希曼指数（Herfindahl-HirschmanIndex，缩写：HHI，以下简称赫希曼指数）、洛仑兹曲线、基尼系数、逆指数和熵指数等，其中集中率（CRn）与赫希曼指数（HHI ）两个指标被经常运用在反垄断经济分析之中。本报告对市场集中度的研究采用的计量指标是行业集中率（CRn），CRn指该行业的指定市场内前n家最大的企业所占市场份额的总和，例如，CR4是指该行业四家最大的企业的市场份额之和。CRn的值越大，表明该行业的垄断程度越高，大多数客户都集中到有数的几家企业去了。 千讯咨询 -《中国十字滑台行业发展研究报告》
第 1页中国十字滑台行业发展研究报告 【报告类型】多用户、行业/市场研究报告 【交付时间】3-8个工作日，特殊要求另行约定 【报告定价】专业版￥5500.00（共16章，原价￥6500.00） 资深版￥6800.00（共21章，原价￥8500.00） 【发布机构】千讯咨询 【报告格式】PDF版＋WORD版＋纸介版（限一份） 【售后服务】一年，目录范围之内，免费提供内容补充，数据更新等服务。 【资料来源】/Industry/7/3643030.html 目录（资深版） 研究背景 研究方法 本报告关于十字滑台行业的界定和分类 1．行业定义、基本概念 2．行业基本特点 3．行业分类 第一章 十字滑台行业国内外发展概述 一、全球十字滑台行业发展概况 1．全球十字滑台行业发展现状 2．主要国家和地区发展状况 3．全球十字滑台行业发展趋势 二、中国十字滑台行业发展概况 1．中国十字滑台行业发展历程与现状 2．中国十字滑台行业发展中存在的问题 第二章 近几年中国十字滑台行业发展环境分析 一、宏观经济环境 二、国际贸易环境 三、宏观政策环境 千讯咨询 -《中国十字滑台行业发展研究报告》
四、十字滑台行业政策环境 五、十字滑台行业技术环境 第三章 十字滑台行业市场分析 一、市场规模 1．过去五年中国十字滑台行业市场规模及增速 2．十字滑台行业市场饱和度 3．影响十字滑台行业市场规模的因素 4．未来五年十字滑台行业市场规模及增速预测 二、市场结构 三、市场特点 1．十字滑台行业所处生命周期 2．技术变革与行业革新对十字滑台行业的影响 3．差异化分析 第四章 区域市场分析 一、区域市场分布状况 二、重点区域市场需求分析（需求规模、需求特征等） 三、区域市场需求变化趋势 第五章 十字滑台行业生产分析 一、产能产量分析 1．过去五年十字滑台行业生产总量及增速 2．过去五年十字滑台行业产能及增速 3．影响十字滑台行业产能产量的因素 4．未来五年十字滑台行业生产总量及增速预测 二、区域生产分析 1．十字滑台企业区域分布情况 2．重点省市十字滑台行业生产状况 三、行业供需平衡分析 1．行业供需平衡现状 2．影响十字滑台行业供需平衡的因素 3．十字滑台行业供需平衡趋势预测 第六章 细分行业分析 千讯咨询 -《中国十字滑台行业发展研究报告》
一、主要十字滑台细分行业 二、各细分行业需求与供给分析 三、细分行业发展趋势 第七章 十字滑台行业竞争分析 一、重点十字滑台企业市场份额 二、十字滑台行业市场集中度 三、行业竞争群组 四、潜在进入者 五、替代品威胁 六、供应商议价能力 七、下游用户议价能力 第八章 十字滑台行业产品价格分析 一、十字滑台产品价格特征 二、国内十字滑台产品当前市场价格评述 三、影响国内市场十字滑台产品价格的因素 四、主流厂商十字滑台产品价位及价格策略 五、十字滑台产品未来价格变化趋势 第九章 下游用户分析 一、用户结构（用户分类及占比） 二、用户需求特征及需求趋势 三、用户的其它特性 第十章 替代品分析 一、替代品种类 二、替代品对十字滑台行业的影响 三、替代品发展趋势 第十一章 互补品分析 一、互补品种类 二、互补品对十字滑台行业的影响 三、互补品发展趋势 第十二章 十字滑台行业主导驱动因素分析 千讯咨询 -《中国十字滑台行业发展研究报告》
第 4页 篇七：十字滑台设计
重庆理工大学 课程设计
X-Y数控工作台的机电系统设计
学院：重庆机械工程学院 专业：机械设计制造及其自动化 班级：机 电 2班 教师：张明德 学号： 学生： 目录
1、引言： ................................................ 3 2、设计任务 .............................................. 4 3、总体方案的确定 ........................................ 4 3.1 机械传动部件的选择 .......................................... 4 3.1.1导轨副的选用 3.1.2丝杠螺母副的选用 3.1.3减速装置的选用 3.2 控制系统的设计 .............................................. 5 3.3 绘制总体方案图 .............................................. 5 4、机械传动部件的计算与选型 ............................... 6 4.1 导轨上移动部件的重量估算 .................................... 6 4.2 铣削力的计算 ................................................ 6 5、直线滚动导轨副的计算与选型（纵向）......................6 5.1 块承受工作载荷Fmax的计算及导轨型号的选取 5.2 距离额定寿命L的计算 6、
滚珠丝杠螺母副的计算与选型 ............................... 7 6.1 最大工作载荷Fm的计算 6.2 最大动工作载荷FQ的计算 6.3 初选型号 6.4 传动效率η的计算 6.5 刚度的验算 6.6 压杆稳定性校核 7、 步进电动机减速箱的选用 ..................................... 9 8、步进电动机的计算与选型 ...................................... 9 8.1 转矩的计算 8.2.等效转动惯量的计算 8.3速度的验算 9、进给传动系统示图.............................................12 参考文献 ................................................ 12 X-Y数控工作台机电系统设计
1.引言： 现代科学技术的不断发展，极大地推动了不同学科的交叉与渗透，导致了工程领域的技术革命与改造。在机械工程领域，由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化，使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化，使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。 X-Y数控工作台是许多机电一体化设备的基本部件，如数控车床的纵—横向进刀机构、数控铣床和数控钻床的X-Y工作台、激光加工设备的工作台、电子元件表面贴装设备等。 模块化的X-Y数控工作台，通常由导轨座、移动滑块、工作、滚珠丝杠螺母副，以及步进电动机等部件构成。其中步进电动机做执行元件用来驱动滚珠丝杠，滚珠丝杠螺母带动滑块和工作平台在导轨上运动，完成工作台在X、Y方向的直线移动。导轨副、滚珠丝杠螺母副和步进电动机等均以标准化，由专门厂家生产，设计时只需根据工作载荷选取即可。控制系统根据需要，可以选取用标准的工作控制计算机，也可以设计专用的微机控制系统。 图1 X-Y数控工作台外形2.设计任务 题目：X-Y数控工作台机电系统设计 任务：设计一种供应式数控铣床使用的X-Y数控工作台，主要参数如下： 1. 立铣刀最大直径的d=15mm； 2. 立铣刀齿数Z=3; 3. 最大铣削宽度ae=15 4. 最大背吃刀量ap=8 5. 加工材料为碳素钢。 6. X、Y方向的脉冲当量?x??y=0.002 7. X、Z方向的定位精度均为?0.01 8. 工作台面尺寸为350mm×350，加工范围为450×450; 9. 工作台空载进给最快移动速度都为2500mm/ 10. 工作台进给最快移动速度都为400mm/ 3.总体方案的确定 3.1 机械传动部件的选择 3.1.1导轨副的选用 要设计数控车床工作台，需要承受的载荷不大，而且脉冲当量小，定位精度高，因此选用直线滚动导轨副，它具有摩擦系数小，不易爬行，传动效率高，结构紧，安装预紧方便等优点。 3.1.2丝杠螺母副的选用 伺服电动机的旋转运动需要通过丝杠螺母副转换成直线运动，需要满足0.002mm脉冲当量和?0.01mm的定位精度，滑动丝杠副为能为力，只有选用滚珠丝杆副才能达到要求，滚珠丝杆副的传动精度高、动态响应快、运转平稳、寿命长、效率高、预紧后可消除反向间隙。 3.1.3减速装置的选用 选择了步进电动机和滚珠丝杆副以后，为了圆整脉冲当量，放大电动机的输出转矩，降低运动部件折算到电动机转轴上的转动惯量，可能需要减速装置，且应有消间隙机构，选用无间隙齿轮传动减速箱。 3.1.4伺服电动机的选用 任务书规定的脉冲当量尚未达到0.001mm，定位精度也未达到微米级，空载最快移动速度也只有因此3000mm/min，故本设计不必采用高档次的私服电动机，因此可以选用混合式步进电动机。以降低成本，提高性价比。 3.1.5检测装置的选用 选用步进电动机作为伺服电动机后，可选开环控制，也可选闭环控制。任务书所给的精度对于步进电动机来说还是偏高，为了确保电动机在运动过程中不受切削负载和电网的影响而失步，决定采用半闭环控制，拟在电动机的尾部转轴上安装增量式旋转编码器，用以检测电动机的转角与转速。增量式旋转编码器的分辨力应与步进电动机的步距角相匹配。 考虑到X、Y两个方向的加工范围相同，承受的工作载荷相差不大，为了减少设计工作量，X、Y两个坐标的导轨副、丝杠螺母副、减速装置、伺服电动机以及检测装置拟采用相同的型号与规格。 3.2 控制系统的设计 1）设计的X-Z工作台准备用在数控车床上，其控制系统应该具有单坐标定位，两坐标直线插补与圆弧插补的基本功能，所以控制系统设计成连续控制型。 2）对于步进电动机的半闭环控制，选用MCS-51系列的8位单片机AT89S52作为控制系统的CPU，能够满足任务书给定的相关指标。 3）要设计一台完整的控制系统，在选择CPU之后，还要扩展程序存储器，键盘与显示电路，I/O接口电路，D/A转换电路，串行接口电路等。 4）选择合适的驱动电源，与步进电动机配套使用。 3.3 绘制总体方案图 总体方案图如图3.1所示。篇八：十字滑台设计 目录 1.序言……………………………………………………………………2 2.技术要求………………………………………………………………2 2.1 设计题目……………………………………………………………2 2.2 技术数据……………………………………………………………2 2.3 设计要求……………………………………………………………2 3.总体结构设计…………………………………………………………2 3.1 丝杠选取……………………………………………………………3 3.1.1 计算动载荷………………………………………………………3 3.2 滚珠丝杠副的选取…………………………………………………4 3.2.1计算载荷…………………………………………………………4 3.2.2根据Ca选择滚珠丝杠副…………………………………………4 3.2.3计算额定动载荷计算值Ca…………………………………………4 3.2.4滚珠丝杠副校核…………………………………………………5 3.3稳定性运算…………………………………………………………5 3.3.1计算临界转速 nK…………………………………………………5 3.3.2压杆稳定性计算……………………………………………………6 3.4 滚动导轨………………………………………………………………6 3.4.1计算行程长度寿命 Ts………………………………………………6 3.4.2计算动载荷 Cj………………………………………………………6、3.5 选取电机………………………………………………………………8 3.5.1 电机的初选…………………………………………………………8 3.5.2 步进电机转动的校核………………………………………………8 4.结语………………………………………………………………………11 5.参考文献…………………………………………………………………11 1.序言 X-Y数控工作台机电系统设计是一个开环控制系统,其结构简单。实现方便而且能够保证一定的精度。降低成本,是微机控制技术的最简单的应用。它充分的利用了危机的软件硬件功能以实现对机床的控制;使机床的加工范围扩大,精度和可靠性进一步得到提高。X-Y数控工作台机电系统设计是利用8031单片机,及存储器及8155芯片等硬件组成,在控制系统的硬件上编写一定的程序以实现一定的加工功能。其基本思想是:通过圆弧或者直线插补程序以实现对零件进行几何加工,每进行一段加工都要产生一定的脉冲以驱动电机正反转,同时通过8155(1)将相应的加工进刀信息送至刀架库中以实现以之相应的走刀,电机和刀具的相对运动所以实现了刀具对工件的加工。该控制系统采用软件中断控制系统结构及子程序结构简单，条件明确在经济型数控中应用较多。中断结构采用模块化结构设计因为这种结构便于修改和扩充，编制较为方便，便于向多处理方向发展。X-Y数控工作台机电系统设计采用步进电机作为驱动装置。步进电机是一个将脉冲信号转移成角位移的机电式数模转换器装置。其工作原理是：每给一个脉冲便在定子电路中产生一定的空间旋转磁场；由于步进电机通的是三相交流电所以输入的脉冲数目及时间间隔不同，转子的旋转快慢及旋转时间的长短也是不同的。由于旋转磁场对放入其中的通电导体既转子切割磁力线时具有力的作用，从实现了旋转磁场的转动迫使转子作相应的转动，所以转子才可以实现转子带动丝杠作相应的运动。本题目是步进电机，微型计算机，插补原理，汇编语言的综合应用，本题目设计得到了老师的帮助和支持，最后由关英俊老师审定，在此表示感谢。因本人水平有限，错误和不足之处在所难免，处理问题也有不妥之处，敬请相关老师批评指正。 2.技术要求 2.1设计题目：X-Y双坐标联动数控工作台设计 2.2技术数据 工作台长?宽（mm）:410*310 工作台重量（N）：2300N 脉冲当量：
0.005～0.008mm/P2.3 设计要求： （1）工作台进给运动采用滚珠丝杠螺结构 （2）滚珠丝杠支撑方式：双推—简支型 （3）驱动电机为反应式步进电机 （4）步进电机与滚珠丝杠间采用齿轮降速要求消除齿轮间隙 3.总体结构设计数控工作台采用由步进电机驱动的开环控制结构,其单向驱动系统结构简图如图所示:
实际设计的工作台为X、Y双坐标联动工作台,工作台是由上拖板、中拖板、下拖板及导轨、滚珠丝杠等组成.其中下拖板与床身固联,它上面固定X向导轨,中拖板在下拖板的导轨上横向运动,其上固定Y向导轨,上拖板与工作台固联,在Y向导轨上移动.X、Y导轨方向互相垂直。. 3.1滚珠丝杠选取 滚珠螺旋传动按滚动体循环方式分为外循环和内循环两类,其中应用较广的是插管式和螺旋槽式,它们各有特点,其轴向间隙的调整方法主要有垫片调隙式和螺纹调隙式。 滚珠丝杠传动副多为专业厂家生产,一般用户设计时只负责选用,在选用时主要验算其额定动载荷和临界转速,丝杠较长时还应进行压杆稳定性验算。 3.1.1计算动载荷Cj Cj?L1/3?KF?KH?Fa(N) KF?1.4 (表1) KH?1.1 （表2） 取丝杠转速：n=100r/min 轴向载荷：Fa??F?0.0?235N
使用寿命：T=15000h
则额定寿命：L?606 ?90h .76N
所以动载荷Cj??1.2?1.0?235?1263 所以滚珠丝杠型号为：BSS1204滚珠丝杠精度等级C7表1 表2表3 3.2滚珠丝杠副的选取 3.2.1计算载荷. Fc=KF*KH*KA*Fa 查&&机电一体化设计基础》表2—6取，KF=1.3 查表2—7
取KH=1.0 查表2—4
取D级精度 查表2—8
取平均工作载荷Fa=235N 则 Fc=1.2*1.0*1.0*235=282N 3.2.2计算额定动载荷计算值Ca n=100r/min 使用寿命T=15000h L=60n * T60*100*16106 Ca?Fcm *T 4 1.67*10 ?282***10 4 ?1241N 3.2.3根据Ca选择滚珠丝杠副 根据《机电一体化设计基础》，滚珠丝杠副额定动载荷Ca等于或者大于Ca的原则，选用 得丝杠副数据： 公称直径：（中径d2）D0=12mm
导程：P=4mm 滚珠直径：d0=2.3812mm
根据《机电一体化设计基础》表2-1中公式得： 螺纹滚道半径：R=0.52* d0=0.52*2.mm 偏心距：e=0.707(R- d0/2)=0.707*(1.238-2..0335
丝杠内径d1=D0+2e-2R=12+2*0..238=9.591mm 3.2.4滚珠丝杠副校核 滚珠丝杠副还要受D0*n的值的限制，通常要求D0*n&7*104 mmr/min D4 0*n=12*100=1200mm*r/min&7*10mm*r/min 所以
丝杠副工作稳定 3.3稳定性运算 3.3.1计算临界转速 nK nk?9910*fc2
d1 (?*l)2 （r/min） 式中fc—临界转速系数 见表4?—长度系数
见表4 d1—丝杠内径 (m) l—丝杠工作长度 (m) 因为工作台y向长度为310mm 可知y向临界转速最大 n3.932?9.591?10?3 k??310?10?3)2 ?34029r/min nmax?10000r/min 因为nk&nmax
所以丝杠工作时不会发生共振
表 4 3.3.2压杆稳定性计算 F=?2EIa K(?l)2 （N） 式中FK —临界载荷本&&篇:《》来源于:
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