XY数控工作台设计：大学生机电一体化课程设计

"大学生课程设计——XY数控工作台设计说明书" 这篇文档是关于XY数控工作台的课程设计，由杭州电子科技大学的学生团队完成，旨在设计一个适用于铣床的数控X-Y工作台，能够处理坐标孔加工以及腊模、塑料、铝合金等材料的二维曲线加工。设计目标是实现±0.01mm的重复定位精度和0.025mm的定位精度。 设计参数包括负载重量150N，台面尺寸145mm×160mm×12mm，底座外形尺寸210mm×220mm×140mm，最大长度388mm，加工范围X轴55mm，Y轴50mm，最大快移速度1m/min。 总体方案设计中，系统采用点位控制，使用增量坐标控制，并选择了步进电机开环伺服系统作为驱动，以简化结构并降低成本。控制部分采用AT89S51单片机，具有高集成度、可靠性、功能强大和速度快等特点。控制系统包括微机、键盘、LED显示器、I/O接口、光电耦合电路、步进电机和电磁铁功率放大器电路。用户通过键盘输入加工程序和控制命令，LED显示器实时反馈工作状态。 X-Y工作台的传动方式选择丝杠螺母副，预加负荷以提高传动精度和平稳性。双V形滚珠导轨用于提升传动刚度和消除间隙，减少摩擦。考虑到电机步距角和丝杆导程的标准化，使用齿轮减速传动来满足高分辨率要求。 在机械系统设计部分，详细计算了工作台各部件的尺寸和重量，如X向拖板、Y向拖板、上导轨座、夹具及工件的重量，以确保工作台运动部分的总重量控制在287N左右。滚动导轨的参数选择圆形截面滚珠导轨，这种型式的导轨可以提供良好的支撑和减少摩擦。 设计团队还考虑了导轨的参数，如滑块宽度、滚珠直径、滚道半径等，以确保运动的平稳性和精度。通过这样的设计，期望实现一个高效、精确且可靠的数控工作台系统。 该课程设计展示了对机电一体化系统的深入理解，包括机械设计、伺服系统选择、控制系统构建等方面的知识，是工程教育中的一个重要实践环节，对于提升学生的综合技能和解决问题的能力具有重要意义。