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山東理工大學 畢業(yè)設計（論文） 題 目：實驗型兩軸數控系統(tǒng)的 設計 學 院 ： 機 械 工 程 學 院 專 業(yè) ： 機 械 設 計 制 造 及 其 自 動 化 學 生 姓 名 ： 王 婧 指 導 教 師 ： 張 海 云 畢 業(yè) 設 計 （ 論 文 ） 時 間 ： 2006 年 4 月 3 日 6 月 12 日 共 11 周 摘 要 論 文 介 紹 了 兩 軸 實 驗 型 數 控 系 統(tǒng) 的 設 計 。 通 過 對 各 種 實 驗 型 設 備 的 調 研 ， 了 解 到 現 階 段 我 國 用 于 實 驗 型 設 備 的 數 控 系 統(tǒng) 設 備 的 臺 套 種 類 、 數 量 與 學 生 規(guī) 模 反 差 較 大 的 現 況 ， 設 備 落 后 ， 加 之 由 于 各 種 客 觀 和 主 觀 的 原 因 ， 全 國 大 專 院 校 機 電 類 學 生 工 程 實 踐 能 力 普 遍 較 差 ， 其 動 手 能 力 與 理 論 更 是 難 結 合 在 一 起 ， 嚴 重 影 響 到 實 訓 、 培 訓 效 果 。 主 要 成 果 是 ： 本 設 計 對 已 有 的 設 備 進 行 分 析 ， 結 合 實 際 教 學 要 求 ， 進 行 各 零 部 件 的 設 計 計 算 ， 并 最 終 進 行 校 核 。 該 設 備 可 主 要 應 用 于 高 校 及 職 業(yè) 技 術 學 校 中 相 關 專 業(yè) 的 數 控 教 學 ， 它 具 有 體 積 小 、 價 格 低 、 功 能 完 善 、 安 全 系 數 高 、 性 能 優(yōu) 越 等 系 列 優(yōu) 點 ； 在 設 計 過 程 中 ， 同 時 進 行 了 電 器 方 面 的 改 進 ， 主 要 應 用 PLC 進 行 控 制 ， 引 入 了 數 控 部 分 ， 采 用 步 進 電 動 機 ， 齒 輪 變 速 機 構 ， 安 裝 了 變 頻 器 、 步 進 驅 動 器 等 設 備 。 通 過 弱 電 控 制 強 電 ， 計 算 機 數 字 化 控 制 電 路 ， 并 成 功 地 實 現 了 工 作 要 求 ， 使 其 具 有 能 控 制 各 進 給 方 向 電 動 機 啟 停 、 正 反 轉 、 變 頻 調 速 、 兩 軸 聯 動 等 功 能 。 在 機 械 部 分 設 計 過 程 中 ， 盡 量 考 慮 節(jié) 約 成 本 和 可 互 換 性 ， 在 保 證 X、 Y 進 給 選 用 相 同 的 步 進 電 機 、 滾 珠 絲 杠 等 零 部 件 。 關鍵詞：數控銑床，兩坐標，實驗型 Abstract This paper introduces the two coordinate Numerical control milling machine tool design. Study on the Numerical control milling machine tool of the excited states, Know that the total situation is, a interplanting of the numerical control equipment, quantity and students scale have relatively large contrast. The machine that used can not catch up with the need, As well as other course, Students few can move the cell-phone independently , influence training in fact , result of training seriously. The main results is:First , by doing ansys of the machine excited, connecting to the requires in the study. Do the design of some parts and recheck again. Teaching person who test miniature numerical control milling machine apply university and vocational technical school numerical control teaching and numerical control of workers of relevant speciality train mainly. It has small , the price is low , high , such serial advantages as performance is superior of safety coefficient with perfect function.Second, In the numerical control transformation process, also do the electronic machines transformation and the research, the machine mainly controlled by the PLC, increases the primary device, to the machine part, the electricity has partially carried on the optimized design, introduced the numerical control to be partial, uses step-by-steps the electric motor, the gear changing organization, VFO and the step motor driver and so on. the weak electricity controlled the strong electricity, the computer numerical control electric circuit, successfully has realized the modification requirement, enable it to have the act, rotate one side and other side, the speed changed by VOF, and so on the function. In the machine part design process, Also consider the money and retransferability, make the same the step motor and the ball screw shaft and some other parts. Key words: Numerical control milling machine, miniature, two coordinate. 目 錄 摘 要 . I ABSTRACT（英文摘要） . II 目 錄 . III 第一章 引 言 . 1 1.1 課題的背景 . 1 1.2 課題的意義 . 2 第二章 兩軸實驗型數控系統(tǒng)的總體設計 . 3 2.1 數控系統(tǒng)總體方案的設計 . 3 2.2 兩軸實驗型數控系統(tǒng)的方案擬定 . 3 2.3 方案的比較與選擇 . 4 2.4 兩軸實驗型數控系統(tǒng)的方案擬定 . 4 第三章 機械部件的計算和選擇 . 5 3.1 切削力的計算 . 5 3.2 機械構件的選擇 . 8 3.2.1 電動機的選擇 . 8 3.2.2 絲杠的選擇 . 12 3.2.3 軸承的選擇 . 17 3.2.4 導軌的選擇 . 18 3.2.5 聯軸器的選擇 . 21 3.2.6 傳動裝置的選擇 . 21 3.3 Y 軸進給系統(tǒng)設計實例 . 26 第四章 虛擬樣機的制作 . 27 4.1 微型數控銑床部分零件圖 . 27 4.1.1 減速箱齒輪 . 27 4.1.2 工作臺 . 28 4.1.3 滾珠絲杠 . 28 4.1.4 套筒式聯軸器 . 29 4.1.5 橫 梁 . 29 4.1.6 滾 動 軸 承 . 30 4.1.7 軸 . 30 4.2 兩軸實驗型數控系統(tǒng)總裝配圖 . 31 第五章 控制系統(tǒng) . 32 5.1 步進電機驅動器的選擇 . 32 5.2 變頻器的選擇 . 35 5.2.1 外部結構 . 36 5.2.2 運行方式 . 37 5.3 定位模塊的選擇 .37 5.4 其他輔助電路的選擇. . 38 5.4.1 越程報警電路 . 38 5.4.2 掉電保護電路 . 38 結論 . 41 致 謝 及 聲 明 . 42 參 考 文 獻 . 43