X-Y数控工作台设计：机电一体化课程实践

"这篇文档是关于机电一体化系统综合课程设计的一个项目，具体是设计一个X-Y数控工作台，适用于机电专业学生。设计团队来自杭州电子科技大学，由金婕带领，指导教师包括吴立群等人。设计目标是创建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。工作台的主要参数包括负载重量、台面尺寸、底座尺寸、最大长度、工作台加工范围和最大快移速度。设计选择了步进电机的开环伺服系统，并采用AT89S51单片机作为控制器，结合键盘、LED显示器、I/O接口等组件构建控制系统。传动方式选择了丝杠螺母和预加载荷的双V形滚珠导轨，以确保精度和稳定性。文档还详细介绍了工作台各部分的尺寸和重量估算，以及滚动导轨的参数确定。" 这篇文档涵盖了多个知识点，主要包括： 1. **机电一体化**：这是一种将机械工程、电子工程、信息技术和自动化技术融合的技术领域，体现在设计的数控工作台上，即通过电子系统控制机械设备的运动。 2. **数控工作台设计**：设计包括了X-Y坐标系统，可以实现二维运动，适合铣床加工和曲线加工。其设计指标涉及定位精度、加工范围和最大快移速度，这些都是衡量工作台性能的关键参数。 3. **伺服系统**：选择了步进电机的开环伺服系统，步进电机可以在没有反馈的情况下控制电机的转动角度，适合点位控制，简化了结构并降低了成本。 4. **计算机控制系统**：基于AT89S51单片机，这种微控制器具有高性能、高集成度的特点，能够处理工作台的控制命令和状态显示。 5. **I/O接口**：控制系统中包含了键盘和LED显示器，用于输入加工程序和控制命令，以及显示工作台状态。 6. **传动机构**：使用了丝杠螺母传动副，预加载荷的双V形滚珠导轨，以提高传动精度、刚度和消除间隙。 7. **机械设计**：对工作台各个部分的尺寸和重量进行了估算，确保整体结构的稳定性和运动性能。 8. **滚动导轨参数**：选择合适的导轨类型和参数以满足精度和稳定性要求，圆形截面滚珠导轨能减少摩擦，提高运动平稳性。 这篇文档详细展示了从系统设计到具体实施的步骤，对于理解机电一体化系统的设计过程和关键技术具有很高的参考价值。