（定稿）经济型数控机床工作台机械系统的设计（全套下载）

但知识面不够广泛以及实际经验欠缺等诸多因素，造成设计中很多疏漏的地方以及大多方案都停留在已有基础上，创新很少。

而且在优化设计方面做得很少，可以说整个设计很粗糙，当然我会在以后的工作学习生产不断积累经验，争取做得更好，敬请原谅本次设计中的不足之处。

参考文献徐元昌．数控技术．北京中国轻工业出版社，．文怀兴，厦田．数控机床系统设计．北京化学工业出版社，．王润孝，秦现生．机床数控原理与系统．西安西北工业大学出版社，．徐元昌．机电系统设计．北京化学工业出版社，．郑文纬，吴克坚．机械原理．北京高等教育出版社，．周开勤．机械零件手册．北京高等教育出版社，．陈婵娟．数控工作台系统．北京化学工业出版社，．成大先．机械设计手册．北京化学工业出版社，．濮良贵，纪名刚．机械设计．北京高等教育出版社，．李光斌．单片微型计算机原理与应用．武汉华中科技大学出版社，．杜国臣，王士军．机床数控技术．北京北京大学出版社，．张建民．机电体化系统设计．北京高等教育出版社，．郑堤，唐可洪．机电体化设计基础．北京机械工业出版社，工件并能实现两轴联动的工作面。

在数控系统的控制下，由步进电机驱动，工作台完成平面运动，精确高效地完成平面内各种复杂曲线的凸轮样板模具等零件的自动加工。

基本参数工作台面积工作台行程向，向工作台最大进给速度.定位精度.重复定位精度.最大承载重量启动加速时间要求完成的主要内容数控系统的总体方案拟定进给伺服系统机械结构的设计计算确定脉冲当量滚珠丝杆螺母副的计算和选型导轨的计算和选型进给伺服系统的传动计算步进电机的计算和选型完成轴工作台进给系统机械装配图设计的顺序可参考的路线负载力的计算最高运行频率的确定选择步进电机选择滚珠丝杆副，确定齿轮减速比结构设计等。

第章机械部分设计计算结构设计过程说明机械部分设计内容包括确定系统脉冲当量，运动部件惯性的计算，选择步进电机，传动及导向元件的设计计算与选择，绘制机械部分装配图等。

.确定系统脉冲当量脉冲当量是个进给指令时工作台的位移量，应小于等于工作台的位置精度，由于定位精度为.因此选择可以选择脉冲当量为.。

.工作台外形尺寸及重量初步估算根据给定的有效行程，画出工作台简图，估算向和向工作台承载重量和。

设计工作台简图如下向拖板上拖板尺寸为重量向拖板下拖板尺寸为重量上导轨含电机重量夹具及工件重量最大承载重量工作台运动部分总重量为.滚动导轨副的计算选择根据给定的工作载荷和估算的和计算导轨的静安全系数，式中为导轨的基本静额定载荷，工作载荷.般运行状况，运动时受冲击振动。

根据计算结果查有关资料初选导轨因系统受中等冲击，因此取根据计算额定静载荷初选导轨，其型号为。

法等。

逐点比较法最初称为区域判别法，或代数运算法，或醉步式近似法。

这种方法的原理是计算机在控制加工过程中，能逐点地计算和判别加工偏差，以控制坐标进给，按规定图形加工出所需要的工件，用步进电机或电液脉冲马达拖动机床，其进给方式是步进式的，插补器控制机床。

逐点比较法既可以实现直线插补也可以实现圆弧等插补，它的特点是运算直观，插补误差小于个脉冲当量，输出脉冲均匀，速度变化小，调节方便，因此在两个坐标开环的系统中应用比较普遍。

但这种方法不能实现多轴联动，其应用范围受到了很大限制。

数据采样插补算法根据数控加工程序所要求的进给速度，按照插补周期的大小，先将零件轮廓曲线分割为系列首尾相接的微小直线段，然后输出这些微小直线段所对应的位置增量数据，控制伺服系统实现坐标轴进给。

采用数据采样插补算法时，每调用次插补程序，数控系统就计算出本插补周期内各个坐标轴的位置增量以及各个坐标轴的目标位置。

随后伺服位置控制软件将把插补计算求得的坐标轴位置与采样获得的坐标轴实际位置进行比较求得位置跟踪误差，然后根据当前位置误差计算出坐标轴的进给速度并输出给驱动装置，从而驱动移动部件向减小误差的方向运动。

逐点比较法逐点比较法的基本原理是，在刀具按要求轨迹运动加工零件轮廓的过程中，不断比较刀具与被加工零件轮廓之间的相对位置，并根据比较结果决定下步的进给方向，使刀具向减小偏差的方向进给始终只有个方向。

般地，逐点比较法插补过程有四个处理节拍，如图偏差判别。

判别刀具当前位置相对于给定轮廓的偏差状况坐标进给。

根据偏差状况，控制相应坐标轴进给步，使加工点向被加工轮廓靠拢重新计算偏差。

刀具进给步后，坐标点位置发生了变化，应按偏差计算公式计算新位置的偏差值控车床数控镗铣床以及些加工中心。

轮廓控制数控机床能同时控制两个或两个以上坐标轴，使刀具与工件作相对运动，加工复杂零件。

单纯的点位控制和直线控制机床很少，大部分为轮廓控制数控机床。

轮廓控制数控机床能够实现联动加工，也能进行点位和直线控制。

这类控制系统主要用于数控车床数控铣床数控磨床以及加工中心机床。

三按工艺用途分类分为般数控机床和数控加工中心。

般数控机床指与般通用机床相对应的数控车铣钻镗磨和齿轮加工机床。

加工中心最显著的特点是具有刀库和换刀机械手，能够实现多工序加工。

刀库的容量应为二十把刀以上，但是般常说的四方刀架八方刀架等不属于刀库的范畴。

四按数控装置的功能分类分为数控机床简易数控机床和经济型数控机床。

数控机床的数控装置功能齐全，能够进行自动编程自动测量和自动故障诊断等。

简易数控机床的功能单，仅具备实现自动化的基本功能，并采用直观输入方式，结构简单，价格便宜。

通用机床可采用单片机或单板机经数控化改造成经济型数控机床，性能可靠，操作简便。

插补的任务是根据进给速度的要求，在轮廓起点和终点之间计算出若干个中间点的坐标值，每个中间点计算所需时间直接影响系统的控制速度，而插补中间点坐标值的计算精度又影响到数控系统的控制精度，因此，插补算法是整个数控系统控制的核心。

插补算法经过几十年的发展，不断成熟，种类很多。

由于工作台的运动部件重量和工作载荷不大，故选用滚动直线导轨副，从而减小工作台的摩擦系数，提高运动平稳性。

考虑电机步距角和丝杠导程只能按标准选取，为达到分辨率的要求，以及考虑步进电机负载匹配，采用齿轮减速传动。

.数控系统总体方案的原理阐述数控机床般由信息载体数控装置伺服系统和机床本体等四部分组成。

信息载体即穿孔纸带穿孔卡磁带和磁盘等，用于记录程序编制的内容，并通过光电纸带阅读机磁带机和磁盘驱动器等读入装置输送给数控装置。

数控装置是数控机床的核心，也就是常说的普通数控装置或计算机数控装置，是数控机床发展初期的种形式，现在的数控机床大多使用系统。

数控装置的作用是接受读入装置输入的加工信息，经过译码处理和运算，发出相应的指令脉冲给伺服系统，完成零件加工。

伺服系统是数控机床的执行部分，由电动机和传动装置组成。

伺服系统接受数控装置传来的指令脉冲信号，控制机床执行件工作台或刀架运动的位移和速度。

机床本体主要是机械部件，包括主运动部件进给运动部件和支承部件等。

对于数控机床部件来讲，机械部件结构较通用机床简单，但其各项技术指标要求比通用机床要高。

在数控机床上进行加工时，首先根据零件图编制程序，编程的代码和指令格式大多符合标准和相应的国家标准。

然后将程序通过信息载体输入到或中，由数控系统根据程序内容发出指令，方面由伺服系统中的电动机通过传动装置控制机床执行件的运动，另方面控制机床的其它辅助运动，如主轴转速转向选择，冷却泵的开停等。

两方面协同动作，共同完成加工内容。

经济型，数控机床，工作台，机械，系统，设计，毕业设计，全套，图纸广东工业大学机电工程学院数控机床课程设计经济型数控机床工作台机械系统的设计所在学院专业班级姓名学号指导老师年月日摘要数控技术及数控机床在当今机械制造业中的重要地位和巨大效益，显示了其在国家基础工业现代化中的战略性作用，并已成为传统机械制造工业提升改造和实现自动化柔性化集成化生产的重要手段和标志。

数控技术及数控机床的广泛应用，给机械制造业的产业结构产品种类和档次以及生产方式带来了革命性的变化。

数控机床是现代加工车间最重要的装备。

它的发展是信息技术与制造技术结合发展的结果。

现代的敏捷制造和智能制造技术，都是建立在数控技术之上的。

掌握现代数控技术知识是现代机电类专业学生必不可少的。

本次设计内容介绍了数控机床的特点电机选型以及计算误差的般分析。

并通过定的实例详细的介绍了数控车床改造的分析方法。

关键词数控技术数控改造步进电动机电气控制，.目录摘要目录第章数控系统总体方案的分析原理阐述和框图.数控系统总体方案的分析系统运动方式的确定伺服系统的选择计算机系统的选择工作台的传动方式.数控系统总体方案的原理阐述.数控系统总体方案框图.课题设计参数与要求第章机械部分设计计算结构设计过程说明.确定系统脉冲当量.工作台外形尺寸及重量初步估算.滚动导轨副的计算选择.滚珠丝杠计算选择.齿轮计算设计.步进电机惯性负载的计算以及步进电机的选用第章结构和零件参数的选择和计算.滚珠丝杠副的支承形式.滚珠丝杠副的特点.导向机构的设计导轨的功用滚动直线导轨的选择程序直线运动滚动支承系统负荷的计算导轨的选择.滚动轴承的计算支撑方案的确定轴