数控十字工作台设计说明书姓名：田天宇学号：201202070816指导老师：丁红纲二○一五年十一月浙江工业大学目录一主要技术要求――――――――――――――――（３）二结构设计说明――――――――――――――――（４）三关键零部件的设计与选型―――――――――――（５）１工作平台结构设计简图―――――――――（５）２滑块座结构设计简图――――――――――（５）３X、Y向滚动导轨副选择:――――――――（６）４滚珠丝杆螺母副的计算和选型――――――（６）4.1X向进给丝杆―――――――――――（６）4.2Y向进给丝杆―――――――――――（8）5电机的计算和选型―――――――――――（１１）5.1X向进给伺服电机计算―――――――（１１）5.2Y向进给伺服电机计算―――――――（１3）四绘制装配图及技术要求―――――――――――（１6）一、主要技术要求:１设计可实现X向和Y向数控运动的工作台.２数控运动驱动方式可以采用步进电机或伺服电机驱动,但所选电机必须与该电机生产厂所列技术数据一致.３工作台尺寸250*250㎜(X/Y)(需带T型槽).４工作台工作行程:100*100㎜(Y/X).５若采用步进电机驱动,则脉冲当量要求为:X向0.01㎜/脉冲;Y向0.01㎜/脉冲.６X/Y向最高工作进给速度:300㎜/min.７X/Y向最高空载快进速度:500㎜/min.８工作台重复定位精度(X、Y向)为+0.02㎜/300㎜.９X/Y/Z向切削负载为2000/2000/1000N.１０工件最大重量(包括夹具)为:150KG.１１进给机构系统均采用滚珠丝杆和滚动导轨副.１２所设计的工作台应结构合理、制造工艺性良好.１３设计装配图应表达正确、完整，技术标注规范、全面。2二、工作台台身材料及结构根据设计要求及相关的参考资料，工作台台身材料选用灰铸铁HT200,该材料价格便宜,而液态流动性好,减振能力强、动刚度大；容易进行切削加工，易断屑。是目前此类零件应用最多的材料。确定本方案数控十字工作台的基本结构将由底座、滑动座和工作平台（带T形槽）组成，此三部分由下至上重叠布置在Y-X平面上，由Y轴和X轴上各自的数控驱动元件配合相应传动链可实现滑动座和工作平台独立运动。底座与滑动座，滑动座与工作平台之间分别通过滚动导轨副和滚动丝杆副联系。底座相对滑动座和工作平台固定不动，沿底座Y轴的方向上平行布置了两组滚动导轨副和一组滚珠丝杆副，并在底座-Y轴方向的端部布置驱动元件。滑动座联接在底座的导轨上由丝杆带动可沿Y轴运动。同时，在滑动座X轴的方向上平行布置了两组滚动导轨副和一组滚珠丝杆副，并在滑动座-X轴方向的端部布置驱动元件。工作平台上沿X轴方向开有T形槽，方便固定支撑工件，其整体联接在滑动座的导轨上由丝杆带动可沿X轴运动。三、关键零部件的设计与选型1X、Y向滚动导轨副选择:根据数控工作台的整体结构以及工作平台的尺寸，确定X轴滚动导轨副形式为卧式导轨,导轨轴移动。双列平行导轨各带2个滑块，即工作平台和5滑动台分别与4个滑动导轨块连接并受其支撑。确定Y轴滚动导轨副形式为卧式导轨，滑块座移动。双列平行导轨各带2个滑块，即滑动台和底座分别与4个滑动导轨块连接并受其支撑。根据工程力学原理：X向导轨副总载荷WX=工件重量+工作平台重量+Z向切削负载（工件重量为150Kg，工作平台重量为250×150×70×7×/1000/1000=18.375Kg（HT200密度为7.0g*cm3）,Z向切削负载为1000N）WX=1.5+0.18375+1=2.68375KN两导轨间中心距116㎜，滑块座间距80㎜。3通过计算可得单个滑块上的最大载荷为671NY向导轨副总载荷WY=工件重量+工作平台重量+Z向切削负载WY=1.5+0.3675+1=2.8675KN两导轨间中心距116㎜，滑块座间距80㎜。通过计算可得单个滑块上的最大载荷为717N。由以上计算结果并参考厂家的技术资料，选用南京工艺装备装备制造厂的GGBT16AB型滚动导轨副（带2个滑块）。其主要技术参数：额定动载C为7.6KN；额定静载C0为9.5KN；单根最大长度1000mm。滚动导轨副额定寿命计算：由式式中fh、ft、fa均为1，fc为0.81，fw按1.2，计算得X向：L=22343KM。Y向：L=18313KM。因计算结果大于8×60×250×5×500/1000/1000=300KM，导轨副满足使用要求。X向移动导轨副的型号确定为GGBT16AB2-P1-2X250-3。Y向移动导轨副的型...
