鉆孔用X-Y工作臺(tái)及其運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的課程設(shè)計(jì)【10張CAD圖紙+畢業(yè)論文+任務(wù)書(shū)】

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鉆孔用X-Y工作臺(tái)及其運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的課程設(shè)計(jì)【10張CAD圖紙+畢業(yè)論文+任務(wù)書(shū)】

鉆孔用X-Y工作臺(tái)及其運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)37頁(yè) 16000字?jǐn)?shù)+論文說(shuō)明書(shū)+任務(wù)書(shū)+10張CAD圖紙【詳情如下】<img src="http:/ioszen.com/ueditor_s/net/upload/2016-12/17/6361757508290907105324507_1.gif" style="float:none;" title="X-Y工作臺(tái)裝配圖.gif"/><img src="http:/ioszen.com/ueditor_s/net/upload/2016-12/17/6361757508303387123351158_1.gif" style="float:none;" title="Y向底座.gif"/><img src="http:/ioszen.com/ueditor_s/net/upload/2016-12/17/6361757508320547152065544_1.gif" style="float:none;" title="電路圖.gif"/><img src="http:/ioszen.com/ueditor_s/net/upload/2016-12/17/6361757508334587173321440_1.gif" style="float:none;" title="工作臺(tái)零件.gif"/><img src="http:/ioszen.com/ueditor_s/net/upload/2016-12/17/6361757508345507197522501_1.gif" style="float:none;" title="滾動(dòng)導(dǎo)軌副.gif"/><img src="http:/ioszen.com/ueditor_s/net/upload/2016-12/17/6361757508357987215549152_1.gif" style="float:none;" title="滾珠絲杠副.gif"/><img src="http:/ioszen.com/ueditor_s/net/upload/2016-12/17/6361757508372027242506876_1.gif" style="float:none;" title="螺母支座.gif"/><img src="http:/ioszen.com/ueditor_s/net/upload/2016-12/17/6361757508431307349690777_1.png" style="float:none;" title="全部文件.png"/><img src="http:/ioszen.com/ueditor_s/net/upload/2016-12/17/6361757508445347371946673_1.gif" style="float:none;" title="系統(tǒng)框圖.gif"/><img src="http:/ioszen.com/ueditor_s/net/upload/2016-12/17/6361757508460947396431814_1.gif" style="float:none;" title="軸承端蓋.gif"/><img src="http:/ioszen.com/ueditor_s/net/upload/2016-12/17/6361757508478107425146201_1.gif" style="float:none;" title="軸承支座.gif"/>X-Y工作臺(tái)裝配圖.dwgY向底座.dwg任務(wù)書(shū).doc工作臺(tái)零件.dwg滾動(dòng)導(dǎo)軌副.dwg滾珠絲杠副.dwg電路圖.dwg系統(tǒng)框圖.dwg螺母支座.dwg軸承支座.dwg軸承端蓋.dwg鉆孔用X-Y工作臺(tái)及其運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū).doc摘要X-Y數(shù)控工作臺(tái)是是指能分別沿著X 向和Y向移動(dòng)的工作臺(tái)，是許多機(jī)電一體化設(shè)備的基本部件，如數(shù)控車床的縱橫向進(jìn)刀機(jī)構(gòu)、數(shù)控銑床和數(shù)控鉆床的X-Y工作臺(tái)、激光加工設(shè)備的工作臺(tái)、電子元件表面貼裝設(shè)備等。模塊化的X-Y數(shù)控工作臺(tái)，通常由導(dǎo)軌座、移動(dòng)滑塊、工作、滾珠絲杠螺母副，以及伺服電動(dòng)機(jī)等部件構(gòu)成。其中伺服電動(dòng)機(jī)做執(zhí)行元件用來(lái)驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠，滾珠絲杠螺母帶動(dòng)滑塊和工作平臺(tái)在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)，完成工作臺(tái)在X、Y方向的直線移動(dòng)。導(dǎo)軌副、滾珠絲杠螺母副和伺服電動(dòng)機(jī)等均以標(biāo)準(zhǔn)化，由專門(mén)廠家生產(chǎn)，設(shè)計(jì)時(shí)只需根據(jù)工作載荷選取即可?？刂葡到y(tǒng)根據(jù)需要，可以選取用標(biāo)準(zhǔn)的工作控制計(jì)算機(jī)，也可以設(shè)計(jì)專用的微機(jī)控制系統(tǒng)。關(guān)鍵詞 X-Y數(shù)控工作臺(tái)；伺服電動(dòng)機(jī)；數(shù)控車床AbstractCNC XY table are mean to each along X and Y to move to the table, electromechanical integration equipment, many basic components, such as vertical CNC lathe - lateral feed body,CNC milling and CNC drilling machine XY work Taiwan, laser processing equipment, workstations, electronic components surface mount equipment. Modular CNC XY table, usually by rail seat, move the slider, work, ball screw pair, and the servo motor and other component parts. One servo motor to drive the ball screw actuator to do, the ball screw drive and work platform slide rail movement, complete table in the X, Y direction of the straight line movement. Guideways, ball screw pair and servo motors etc., shall be standardized by the specialized manufacturers, design can be selected only according to work load. Control system as needed, you can select a computer using a standard job control, you can design a dedicated computer control system.Keywords  XY table  servo system  CNC machine tools目錄1緒論11.1課題的選擇背景11.2設(shè)計(jì)目的及意義11.3總體方案的設(shè)計(jì)22交流伺服電動(dòng)機(jī)的選型32.1交流伺服電動(dòng)機(jī)的選型.3  2.1.1電機(jī)的選擇依據(jù).42.1.2電機(jī)的負(fù)載力矩和慣量的計(jì)算.53絲杠的選型73.1絲杠的介紹73.1.1絲杠螺母機(jī)構(gòu)基本傳動(dòng)形式73.1.2滾珠絲杠副的組成及特點(diǎn)73.1.3滾珠絲杠副的典型結(jié)構(gòu)形式83.1.4滾珠絲杠副軸向間隙的調(diào)整和預(yù)緊93.1.5滾珠絲杠副的密封與潤(rùn)滑93.2絲杠螺母副的選擇103.3絲杠的校核113.4滾珠絲杠支承的選擇123.4.1支承方式的選擇123.4.2軸承的選擇133.5設(shè)計(jì)滾珠絲杠應(yīng)注意的問(wèn)題154聯(lián)軸器的選型174.1聯(lián)軸器的介紹174.2選擇聯(lián)軸器的類型174.2.1初選聯(lián)軸器的類型174.2.2初選聯(lián)軸器184.3聯(lián)軸器的校核194.3.1轉(zhuǎn)矩的校核204.3.2銷的抗剪強(qiáng)度的校核205導(dǎo)軌的選型及計(jì)算215.1 導(dǎo)軌的組成種類及其應(yīng)滿足的要求215.2導(dǎo)軌材料的選擇及熱處理215.2.1導(dǎo)軌材料的選擇215.2.3導(dǎo)軌的熱處理225.3導(dǎo)軌的選型及長(zhǎng)度估算225.4導(dǎo)軌副的額定壽命計(jì)算235.5滾動(dòng)導(dǎo)軌副的技術(shù)要求255.6導(dǎo)軌防護(hù)罩的設(shè)計(jì)255.6.1導(dǎo)軌防護(hù)罩的介紹256.6.2導(dǎo)軌防護(hù)罩的選擇255.7導(dǎo)軌的注意事項(xiàng)266數(shù)控系統(tǒng)軟硬件電路設(shè)計(jì)27結(jié)論29致謝30參考文獻(xiàn)311緒論1.1課題的選擇背景X Y數(shù)控工作臺(tái)是指能分別沿著X 向和Y向移動(dòng)的工作臺(tái)。數(shù)控機(jī)床的加工系統(tǒng)、立體倉(cāng)庫(kù)中堆垛機(jī)的平面移動(dòng)系統(tǒng)、平面繪圖儀的繪圖系統(tǒng)等，盡管結(jié)構(gòu)和功能各不相同，但基本原理相同。機(jī)電一體化系統(tǒng)是將機(jī)械系統(tǒng)與微電子系統(tǒng)結(jié)合而形成的一個(gè)有機(jī)整體。在中小形企業(yè)中，由于產(chǎn)品更新?lián)Q代頻繁，且大都是一些適應(yīng)市場(chǎng)的單件，小批零件，若由數(shù)控機(jī)床來(lái)解決這些零件的加工精度和自動(dòng)化問(wèn)題，因成本高，而不現(xiàn)實(shí)。為此，數(shù)控工作臺(tái)，作為工裝與通用機(jī)床（立銑，立鏜，鉆等）陪用，以解決單件，小批。小尺寸復(fù)雜零件的孔，槽及凸輪等精度加工問(wèn)題，具有一定的靈活性，通用性和經(jīng)濟(jì)性。X - Y工作臺(tái)的機(jī)電一體化系統(tǒng)可以設(shè)計(jì)為開(kāi)環(huán)、半和伺服系統(tǒng)三種。開(kāi)環(huán)的伺服系統(tǒng)采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，系統(tǒng)中不設(shè)置傳感與檢測(cè)設(shè)備，半的伺服系統(tǒng)中一般采用交流或直流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，并在電機(jī)輸出軸端設(shè)置傳感與檢測(cè)設(shè)備；的伺服系統(tǒng)中也是采用交流或直流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，但檢測(cè)與傳感設(shè)備設(shè)置在工作臺(tái)末端。數(shù)控交流伺服X-Y工作臺(tái)系統(tǒng)是由控制計(jì)算機(jī)部分、伺服驅(qū)動(dòng)部分、機(jī)械傳動(dòng)部分及檢測(cè)部分組成，采用控制方式。1.2設(shè)計(jì)目的及意義機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)能力的重要實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)之一，是綜合運(yùn)用所學(xué)過(guò)的機(jī)械、電子、自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)等知識(shí)進(jìn)行的基本設(shè)計(jì)訓(xùn)練。其目的是：1）能夠正確運(yùn)用機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程的基本理論和相關(guān)知識(shí)，掌握機(jī)電一體化系統(tǒng)（產(chǎn)品）的功能構(gòu)成、特點(diǎn)和設(shè)計(jì)思想、設(shè)計(jì)方法，了解設(shè)計(jì)方案的擬定、比較、分析和計(jì)算，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，使學(xué)生具有機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的初步能力2）通過(guò)機(jī)械部分設(shè)計(jì)，掌握機(jī)電一體化系統(tǒng)典型機(jī)械零部件和執(zhí)行元件的計(jì)算、選型和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法和步驟；3）通過(guò)測(cè)試及控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)，掌握機(jī)電一體化系統(tǒng)控制系統(tǒng)的硬件組成、工作原理，和軟件編程思想；4）通過(guò)課程設(shè)計(jì)提高學(xué)生應(yīng)用手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)及編寫(xiě)技術(shù)說(shuō)明書(shū)的能力，促進(jìn)學(xué)生在科學(xué)態(tài)度、創(chuàng)新精神、專業(yè)技能等方面綜合素質(zhì)的提高1.3總體方案的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)一臺(tái)鉆孔用X-Y工作臺(tái)及其運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，采取PLC控制，控制方式采用交流伺服、運(yùn)動(dòng)控制器和PC機(jī)。X-Y工作臺(tái)的機(jī)械主體部分直線導(dǎo)軌和滾珠絲杠，聯(lián)軸器，工作臺(tái)面。電氣部分的關(guān)聯(lián)性及傳動(dòng)裝置的保護(hù)性，X軸及Y軸兩端配有高質(zhì)量的緩沖器，同時(shí)可選配在工作臺(tái)的兩端配有限位檢測(cè)開(kāi)關(guān)，部分工作臺(tái)的配有原點(diǎn)檢測(cè)開(kāi)光，并提供光電編碼裝置以適于控制，原點(diǎn)開(kāi)關(guān)的位置可以打距離的調(diào)節(jié)。其具體參數(shù)如下：         X方向行程:100mm        Y方向行程:100mm         工作臺(tái)面的參考尺寸:150 150mm         工作臺(tái)和工件最大物重質(zhì)量3KG         縱向脈沖當(dāng)量0.0125mm         橫向脈沖當(dāng)量0.0125mm         滾珠絲杠直徑D 25mm         滾珠絲杠節(jié)距P 6mm（一）機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)1）傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為保證一定的傳動(dòng)精度和平穩(wěn)性以及結(jié)構(gòu)的緊湊，采用滾珠絲杠螺母?jìng)鲃?dòng)副。絲杠的轉(zhuǎn)速為中轉(zhuǎn)速，精度要求為高精度。為提高傳動(dòng)剛度和消除間隙，采用有預(yù)加載荷的結(jié)構(gòu)。采用滾珠絲杠副，滾珠絲杠直接與聯(lián)軸器連接。2）導(dǎo)向機(jī)構(gòu)采用滾動(dòng)直線導(dǎo)軌。滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副動(dòng)靜摩擦力之差很小，摩擦阻力小，隨動(dòng)性極好。導(dǎo)軌的導(dǎo)向精度要求高。3）執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用交流伺服電動(dòng)機(jī)。6.2系統(tǒng)控制軟件的設(shè)計(jì)（一）系統(tǒng)控制軟件的主要內(nèi)容數(shù)控系統(tǒng)是按照事先編好的控制程序來(lái)實(shí)現(xiàn)各種控制功能。按照功能可將數(shù)控系統(tǒng)的控制軟件分為以下幾個(gè)部分：（1）系統(tǒng)管理程序：它是控制系統(tǒng)軟件中實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)協(xié)調(diào)工作的主體軟件。其功能主要是接受操作者的命令，執(zhí)行命令，從命令處理程序到管理程序接收命令的環(huán)節(jié)，使系統(tǒng)處于新的等待操作狀態(tài)。（2）零件加工源程序的輸入處理程序。該程序完成從外部I/O設(shè)備輸入零件加工源程序的任務(wù)。（3）插補(bǔ)程序。根據(jù)零件加工源程序進(jìn)行插補(bǔ)，分配進(jìn)給脈沖。（4）伺服控制程序。根據(jù)插補(bǔ)運(yùn)算的結(jié)果或操作者的命令控制伺服電機(jī)的速度，轉(zhuǎn)角以及方向。（5）診斷程序。包括移動(dòng)不見(jiàn)移動(dòng)超界處理，緊急停機(jī)處理，系統(tǒng)故障診斷，查錯(cuò)等功能。（6）機(jī)床的自動(dòng)加工及手動(dòng)加工控制程序。（7）鍵盤(pán)操作和顯示處理程序。包括監(jiān)視鍵盤(pán)操作，顯示加工程序、機(jī)床工作狀態(tài)、操作命令等信息。（二）系統(tǒng)控制功能分析數(shù)控X-Y工作臺(tái)的控制功能包括：（1）、系統(tǒng)初始化。如對(duì)I/O接口8155，8255A進(jìn)行必要的初始化工作，預(yù)置接口工作方式控制字。（2）、工作臺(tái)復(fù)位。開(kāi)機(jī)后工作臺(tái)應(yīng)該自動(dòng)復(fù)位，亦可手動(dòng)復(fù)位。（3）、輸入和顯示加工程序。（4）、監(jiān)視按鍵，鍵盤(pán)及開(kāi)關(guān)。如監(jiān)視緊急停機(jī)鍵及行程開(kāi)關(guān)，鍵盤(pán)掃描等功能。（5）、工作臺(tái)超程顯示與處理。工作臺(tái)位移超過(guò)規(guī)定值時(shí)應(yīng)該立即停止工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)，并顯示相應(yīng)的指示字符。（6）、工作臺(tái)的自動(dòng)控制。（7）、工作臺(tái)的手動(dòng)控制。（8）、工作臺(tái)的聯(lián)動(dòng)控制。（三）系統(tǒng)管理程序控制管理稱許是系統(tǒng)的主程序，開(kāi)機(jī)后即進(jìn)入管理程序。其主要功能是接受和執(zhí)行操作者的命令。在設(shè)計(jì)管理程序時(shí)，應(yīng)確定接收命令的形式，系統(tǒng)的各種操作功能等。數(shù)控X-Y工作臺(tái)的基本操作功能有：輸入加工程序，自動(dòng)加工，刀位控制，工作臺(tái)位置控制，手動(dòng)操作，緊急停機(jī)等。（四）自動(dòng)加工程序設(shè)計(jì)（1）機(jī)床在自動(dòng)加工時(shí)的動(dòng)作順序：工作臺(tái)移動(dòng)到位刀具快速進(jìn)給加工退刀工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)到下一位置；（2）計(jì)算機(jī)在加工過(guò)程中的操作：讀取刀具軌跡，控制機(jī)床完成加工；致謝經(jīng)過(guò)艱苦的努力，在老師的辛勤指導(dǎo)下，終于順利地完成本次設(shè)計(jì)。通過(guò)本次設(shè)計(jì)，一方面在課題中通過(guò)對(duì)X-Y工作臺(tái)的設(shè)計(jì)學(xué)到不少的東西，另一方面也深刻感到了自己的不足。本次設(shè)計(jì)，是對(duì)我們大學(xué)學(xué)習(xí)的檢驗(yàn)，是走上工作崗位的第一步，初步使我們將理論同實(shí)際結(jié)合起來(lái)。這是大學(xué)一個(gè)好的結(jié)尾，也是走上工作崗位的一個(gè)好的開(kāi)端。本次設(shè)計(jì)通過(guò)老師精心指導(dǎo)，我從方案的擬定到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，到零件的設(shè)計(jì)計(jì)算，到零件的強(qiáng)度校核，到零件圖裝配圖的繪制，內(nèi)容涉及面廣。這是對(duì)大學(xué)學(xué)習(xí)成果的一次極好的檢驗(yàn)、重溫和深化。這次設(shè)計(jì)使我體會(huì)到時(shí)間的緊迫、工作的辛苦及一個(gè)合格工程技術(shù)人員的責(zé)任感，學(xué)到了許多書(shū)本上學(xué)不到的東西，增加了實(shí)踐、設(shè)計(jì)體驗(yàn)，提高了查閱資料、工具手冊(cè)和編寫(xiě)技術(shù)文件的能力，并認(rèn)識(shí)了自己的不足。最后，向所有支持和關(guān)心過(guò)我的老師、同學(xué)、朋友表示真誠(chéng)的謝意！參考文獻(xiàn)1 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)S北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20052 馮辛安機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003.3 丁連紅.機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)和現(xiàn)狀分析J 北京：中國(guó)科技信息，20074 邱宣懷主編機(jī)械設(shè)計(jì)（第四版）北京：高等教育出版社，19975 張建民，唐水源機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)北京：高等教育出版社，20056 劉助柏知識(shí)創(chuàng)新思維方法論北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999.7 朱龍根主編簡(jiǎn)明機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，19978 趙丁選機(jī)電一體化使用手冊(cè)北京：化學(xué)工業(yè)出版社社，20039 周開(kāi)勤. 機(jī)械零件手冊(cè)第五版. 北京：高等教育出版社 ,200110 張訓(xùn)文機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用北京：北京理工大學(xué)出版社，200611 劉助柏知識(shí)創(chuàng)新思維方法論北京：機(jī)械工業(yè)出版社，199912 陳嬋娟數(shù)控機(jī)床設(shè)計(jì)北京：化學(xué)工業(yè)出版社，200613 王寶敏. 談機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)J. 大眾科技, 2006

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