目录
1.引言： ........................................................... 3 2.设计任务 ......................................................... 4 3.总体方案的确定 ................................................. ..5 3.1 机械传动部件的选择
3.1.1导轨副的选用 3.1.2丝杠螺母副的选用 3.1.3减速装置的选用 3.1.4伺服电机的选用 3.1.5检测装置的选用
3.2 控制系统的设计 ............................................. 7 3.3 绘制总体方案图 ............................................. 7 4.机械传动部件的计算和选型 ......................................... 8
4.1 导轨上移动部件的重量估算 ................................... 8 4.2 铣削力的计算 ............................................... 8 4.3 直线滚动导轨副的计算和选型（纵向） ......................... 8
4.3.1 块承受工作载荷Fmax的计算及导轨型号的选取
4.3.2 距离额定寿命L的计算
4.4 滚珠丝杠螺母副的计算和选型 ................................ 9
4.4.1 最大工作载荷Fm的计算 4.4.2 最大动工作载荷FQ的计算 4.4.3 初选型号 4.4.4 传动效率η的计算 4.4.5 刚度的验算 4.4.6 压杆稳定性校核
4.5 步进电动机减速箱的选用 .................................... 11 4.6 步进电动机的计算和选型 ..................................... 11
4.6.1 计算加在步进电动机转轴上的总转动惯量Jeq 4.6.2 计算加在步进电动机转轴上的等效负载转矩Teq 4.6.3 步进电动机最大静转矩的选定 4.6.4 步进电动机的性能校核
5.增量式旋转编码器的选用 ........................................... 14 6. 绘制进给传动系统示意图 .......................................... 14 7．工作台控制系统的设计 ............................................ 14 8．步进电动机的驱动电源选用 ........................................ 17
9.选择AT89S52单片机的控制系统计…………………………………………… 18 10.致谢…………………………………………………………………………… 19 参考文献………………………………………………………………… …………20
1.引言：
现代科学技术的不断发展，极大地推动了不同学科的交叉和渗透，导致了工程领域的技术革命和改造。在机械工程领域，由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化，使机械工业的技术结构、产品机构、功能和构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化，使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。
X52K铣床数控改造是许多机电一体化设备的基本部件，如数控车床的纵—横向进刀机构、激光加工设备的工作台、电子元件表面贴装设备等。模块化的X52K铣床数控改造，通常由导轨座、移动滑块、工作、滚珠丝杠螺母副，以及伺服电动机等部件构成。其中伺服电动机做执行元件用来驱动滚珠丝杠，滚珠丝杠螺母带动滑块和工作平台在导轨上运动，完成工作台在X、Y方向的直线移动。导轨副、滚珠丝杠螺母副和伺服电动机等均以标准化，由专门厂家生产，设计时只需根据工作载荷选取即可。
2.设计任务
题目：X52K铣床X向进给系统数控改造 主要参数如下：
1.X方向的脉冲当量0.005mm/step; 2.定位精度均为?0.01mm; 3.最大快移速度:4000mm/min. 具体要求：
1.机械部分设计计算，选择适当元器件； 2.确定总体方案，绘制系统组成框图一张A3；
3.绘制X向机械部分改造装配图一张A0； 4.设计控制系统，画出电器原理图一张A1. 5.编写说明书一份
3.总体方案的确定
X52K基本技术规格 主轴端面到工作台的距离 主轴轴线到床身垂直导轨面的距离 面积： 宽×长 最大纵向行程手动（机动） 最大横向行程手动（机动） 最大升降行程手动（机动） 进给级数 进级量范围
dmax 400mm dmin 30mm 350mm 320×1250mm 700（680）mm 260（240）mm 370（350）mm 18级 纵向：23.5 ～ 1180mm/min 横向：15 ～ 786mm/min 垂直：8 ～ 394mm/min 孔径 29mm