X-Y数控工作台设计：步进电机开环伺服系统

"二维数控工作台课程设计" 这篇文档详述了一个机电一体化系统综合课程设计——X-Y数控工作台的设计过程。这个设计旨在制造一个用于铣床坐标孔加工和二维曲线加工的数控工作台，具有±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、台面尺寸、底座尺寸、最大长度、工作台加工范围以及最大快移速度。 在总体方案设计中，工作台采用点位控制系统，定位方式为增量坐标，伺服系统选用了成本较低且结构简单的步进电机开环伺服。计算机系统基于AT89S51单片机，与MCS-51系列兼容，具备高集成度、可靠性、强功能和高速度的特点。控制系统包括微机、键盘、LED显示、I/O接口、光电耦合电路、步进电机和电磁铁功率放大器等组件，通过键盘输入加工程序和控制指令。 在X-Y工作台的传动方式上，选择了丝杠螺母传动副以保证精度和平稳性，并通过预加载荷结构消除间隙。双V形滚珠导轨被用于提高传动刚度和减小振动，滚珠导轨可以减少动、静摩擦系数差异，增强运动平稳性。考虑到电机步距角和丝杆导程的标准化，使用齿轮降速传动以满足分辨率需求。 在机械系统设计部分，文档给出了工作台各部分的外形尺寸和重量估算，如X向拖板、Y向拖板、上导轨座和夹具及工件的重量，总计约287N。此外，还讨论了滚动导轨的参数，包括选择圆形截面滚柱导轨，以适应工作台的运动载荷和精度要求。 这篇课程设计涵盖了从系统概念到具体部件设计的全面内容，展示了如何构建一个高效、精准的二维数控工作台。设计者们在考虑成本、精度和性能之间取得了平衡，使用了适合的组件和技术，确保了工作台能够胜任预定的任务。