高精度二维机械滑台 一、设计任务 1、两坐标行程为250m m ； 2、定位精度±0.01mm； 3、响应速度≥1.5m/s^2； 4、最高速度12m/min，最低速度1m/min。 二、设计工作 1、运动设计 （1）要实现一个二维平面运动，只需将其分解为两个垂直方向的一维直线运动即可。如图所示： 由 X方向的直线位移机构带动 Y方向的直线位移机构沿 X向做直线运动，然后 X向直线位移机构不动，Y向直线位移机构在 X向直线位移机构上沿 Y向运动，这样就实现了 XOY平面的二维运动。 （2）实现直线运动的主要途径有： （ⅰ）丝杆和直线导轨机构 （ⅱ）直线电机 （ⅲ）齿轮齿条机构 （ⅳ）曲柄滑块机构等方法等四种方法。 评分标准（10分制） 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 不可用 差 较差 勉强可用 可用 中 良 较好 好 优 理想 各机构的评价分值表 性能指标 定位精度 运动速度 承载能力 效率 经济性 行程 总分 丝杆和直线导轨机构 9 9 8 10 7 9 52 直线电机 8 8 7 8 7 9 47 齿轮齿条机构 5 6 9 5 8 6 39 曲柄滑块机构 7 9 9 4 9 6 44 从上图可以看出，第一种方法——丝杆与直线导轨机构较符合。 （3）总体设计方案图： 根据前文进行的运动设计，初步拟定用步进电机驱动滚珠丝杆，带动滚动导轨上工作做直线运动，采用开环控制系统进行点位控制，由脉冲数控制位移、脉冲频率控制工作台速度的方案。 2、传动设计 机床传动系统是实现机床运动的。 下图是各种传动类型的比较： 传动类型 传动效率 传动比 圆周速度 外廓尺寸 相对成本 性能特点 带传动 0.94～0.96(平带)0.92～0.97(V带) ≤5～7 5～25(30) 大 低 过载打滑，传动平稳，能缓冲吸振，不能保证定传动比，远距离传动 0.95～0.98(齿型带) ≤1 0 50(80) 中 低 传动平稳，能保证固定传动比 链传动 0.90～0.92(开式)0.96～0.97(闭式) ≤5 (8 ) 5～25 大 中 平均传动比准确，可在高温下传动，远距离传动，高速有冲击振动 齿轮传动 0.920.96(开式)0.96～0.99(闭式) ≤3～5（开式）≤7～10（闭式） ≤5 ≤2 0 0 中小 中 传动比恒定，功率和速度适用范围广，效率高，寿命长。 滚动丝杆 步进电机 联轴器 步进电机 联轴器 Y 方向传动机构 X 方向传动机构 滚动丝杆 蜗轮传动 0.40～0.45(自锁)0.7～0.9(不自锁) 8～80（1 0 0 0 ） 15～50 小 高 传动比大，传动平稳，结构紧凑，可...
