畢業(yè)設(shè)計---x-y數(shù)控工作臺機電系統(tǒng)設(shè)計

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計說明書</b></p><p>　　題 目： X-Y數(shù)控工作臺機電系統(tǒng)設(shè)計----</p><p><b>　　Y向工作臺三維繪圖</b></p><p>　　學 院： 電氣信息系 </p><p>　　專 業(yè)： 機

2、電一體化 </p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　目前國內(nèi)中小企業(yè)多采用經(jīng)濟型X-Y數(shù)控銑床系統(tǒng)，其工作臺是機床上必不可少的部件，工作臺的自動化能大大減輕勞動強度，提高勞動生產(chǎn)率。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，機械行業(yè)的許多普通機床和閑置設(shè)備，經(jīng)過數(shù)控改造以后，不但可以提高加工精度和生產(chǎn)率，而且能有效的適應多種品種，小批量的市場需求，使之

3、更有效的發(fā)揮經(jīng)濟效益和設(shè)計效益。</p><p>　　本課題設(shè)計了X-Y數(shù)控工作臺，該平臺由兩個一維平臺疊加實現(xiàn)，其中一維平臺由電機帶動滾珠絲杠旋轉(zhuǎn)，從而帶動螺母副和工作平臺完成直線運動，具體實現(xiàn)時先要確定工作平臺的各個參數(shù)讓其能滿足題目的要求，再通過精密計算導軌上移動部件的重量估算、銑削力、直線滾動導軌副、滾珠絲杠螺母副等來確定要制作的數(shù)控工作平臺，最后通過SolidWorks畫出設(shè)計的工作平臺。</p&

4、gt;<p>　　本論文的主要設(shè)計內(nèi)容重點是SolidWorks三維建模，根據(jù)設(shè)計的機械零部件尺寸完成Y方向工作臺零件的三維造型，SolidWorks繪圖過程中，先畫出單個的零部件，其主要通過一些簡單的繪圖、拉伸、剪切、掃描、陣列等工具進行建模，然后對這些零件進行一系列的裝配，主要通過一些面、線的重合、平行、同心等過程進行裝配，從而直觀清晰的顯示出Y方向工作臺的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。</p><p>　　關(guān)鍵詞

5、X-Y數(shù)控工作臺直線滾動導軌副 SolidWorks</p><p>　　目 錄</p><p>　　第一章 緒論……………………………………………………5</p><p>　　1.1、目的和意義………………………………………………………5</p><p>　　1.2、國內(nèi)外現(xiàn)狀…………………………………………………

6、……5</p><p>　　1.3、本設(shè)計的主要內(nèi)容和任務………………………………………6</p><p>　　第二章 總體方案的確定………………………………………7</p><p>　　2.1 總體方案………………………………………………………7</p><p>　　2.2 機械傳動部件的選擇…………………………………………7<

7、/p><p>　　第三章 機械傳動部件的計算與選型…………………………9</p><p>　　3.1 導軌上移動部件的重量估算…………………………………9</p><p>　　3.2 銑削力的計算…………………………………………………9</p><p>　　3.3 直線滾動導軌副的計算與選型（縱向）……………………9</p>

8、<p>　　3.4 滾珠絲杠螺母副的計算與選型 ……………………………10</p><p>　　第四章 SolidWorks制圖……………………………………15</p><p>　　4.1 SolidWorks介紹………………………………………………15</p><p>　　4.2 SolidWorks制圖 …………………………………………1

9、6</p><p>　　第五章 總結(jié)與展望……………………………………………19</p><p>　　參考文獻…………………………………………………………21</p><p>　　致謝………………………………………………………………21</p><p>　　第一章 緒 論</p><p><b>

10、;　　1.1目的和意義</b></p><p>　　本設(shè)計所設(shè)計的X-Y工作臺采用了低摩擦的直線滾動導軌和精密的絲杠，它的工作原理是通過MCS-51單片機來控制步進電機，使X-Y工作臺實現(xiàn)了數(shù)控控制。工作臺的自動化能大大減輕勞動強度，提高勞動生產(chǎn)效率。本設(shè)計的X-Y數(shù)控工作臺機電系統(tǒng)設(shè)計是一個開環(huán)控制系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)簡單，實現(xiàn)方便而且能保證一定的精度。通過微機控制技術(shù)的簡單的應用，實現(xiàn)對機床的控制，使機床

11、的加工范圍擴大，精度和可靠性進一步提高。本設(shè)計所設(shè)計的X-Y工作臺不僅可用于銑床上進行數(shù)控銑削加工，而且還能夠用于鉆床上數(shù)控鉆削加工，所以其功能遠高于傳統(tǒng)的普通工作臺是新一代機電一體化的典型產(chǎn)品。</p><p>　　通過對X-Y工作臺的設(shè)計，能夠正確運用機床數(shù)控系統(tǒng)等課程的基本理論個有關(guān)知識，學會設(shè)備數(shù)控化改造方案的擬定、比較、分析及進行必要的計算；通過對設(shè)備改造的機械部分設(shè)計，掌握數(shù)控設(shè)備典型零件的計算方法和

12、步驟以及正確的結(jié)構(gòu)設(shè)計方法；通過設(shè)計，初步樹立正確的設(shè)計思想，培養(yǎng)自己分析問題和解決問題的能力；提高自己應用手冊、標準以及編寫文件等資料的能力。</p><p>　　在本設(shè)計中著重介紹了如何對X-Y工作臺進行設(shè)計，對導軌、絲杠、電機、選用和數(shù)控控制電路的設(shè)計和其控制程序的編制等方面進行了深入的分析。</p><p>　　1.2 X-Y國內(nèi)外現(xiàn)狀</p><p>　　

13、當今世界電子技術(shù)迅速發(fā)展，微處理器、微型計算機在各技術(shù)領(lǐng)域得到了廣泛應用，對各領(lǐng)域技術(shù)的發(fā)展起到了極大的推動作用。一個較完善的機電一體化系統(tǒng)，應包含以下幾個基本要素：機械本體、動力與驅(qū)動部分、執(zhí)行機構(gòu)、傳感測試部分、控制及信息處理部分。機電一體化是系統(tǒng)技術(shù)、計算機與信息處理技術(shù)、自動控制技術(shù)、檢測傳感技術(shù)、伺服傳動技術(shù)和機械技術(shù)等多學科技術(shù)領(lǐng)域綜合交叉的技術(shù)密集型系統(tǒng)工程。新一代的CNC系統(tǒng)這類典型機電一體化產(chǎn)品正朝著高性能、智能化、系

14、統(tǒng)化以及輕量、微型化方向發(fā)展。</p><p>　　工作臺作為數(shù)控機床的重要組成部分，也是影響加工精度的重要組成環(huán)節(jié)。從一開始為了滿足加工簡單的零件而設(shè)計的直線運動的X—Y工作臺，到現(xiàn)在為了實現(xiàn)多工位加工而制造的分度工作臺和回轉(zhuǎn)工作臺等。為了滿足現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展，也為了環(huán)境的要求，一作臺的驅(qū)動裝置從原來的機械驅(qū)動變?yōu)橐郝抿?qū)動，現(xiàn)在更多的采用了氣動裝置，更好的保護了環(huán)境，節(jié)約了資源。由于工作臺是一臺機床的關(guān)鍵配套部

15、件，因此世界各國都有對其進行研究，我國在工作臺的研究開發(fā)方面也取得了長足的進步。目前工作臺的種類繁多，傳統(tǒng)的工作臺只能安裝在某一指定機床上，伴隨著科技的與時俱進，它們的功能也由傳統(tǒng)單一性向現(xiàn)代的多功能性方向發(fā)展，現(xiàn)在一些工作臺，它不僅可以安裝在鉆床上，還可以安裝在銑床和鏜床等機床上。并且目前部分工作臺還可以作為機床的第四回轉(zhuǎn)軸，大大提高了機床的性能。例如：可傾回轉(zhuǎn)工作臺，它可以實現(xiàn)用于數(shù)控機床和加工中心機床上，可利用原機床的兩個控制坐標

16、控制轉(zhuǎn)臺的回轉(zhuǎn)和傾斜，也可直接利用本轉(zhuǎn)臺配套的數(shù)控裝置與機床聯(lián)接完成所需的工作循環(huán)。它可以完成任意角度的孔、槽、平面類機械加工，以及曲線、凸輪等的加工，并可達到較高的精度。另外也可用于非數(shù)控鉆、銑</p><p>　　1.3本設(shè)計的任務和主要內(nèi)容</p><p>　　1.3.1設(shè)計的任務</p><p>　　任務：設(shè)計一種供立式數(shù)控銑床使用的X-Y數(shù)控工作臺，主要

17、參數(shù)如下：（1）立銑刀最大直徑d =15 mm；（2）立銑刀齒數(shù)Z=3；（3）最大銑削寬度ae=15 mm；（4）最大銑削深度ap=8 mm； （5）加工材料為碳素鋼或有色金屬；（6）X、Y方向的脈沖當量δx = δy = 0.005mm/脈沖；（7）X、Y方向的定位精度均為 ± 0.01 mm；（8）工作臺面尺寸為230 mm×230 mm， 加工范圍為250 mm×250

18、 mm；（9）工作臺空載最快移動速度vxmax = vymax = 3000 mm/min；（10）工作臺進給最快移動速度vxmaxf = vymaxf = 400 mm/min。1.3.2設(shè)計的內(nèi)容</p><p>　　本課題擬設(shè)計一個X-Y數(shù)控工作臺，該平臺由兩個一維平臺疊加實現(xiàn)，其中一維平臺由電機帶動滾珠絲杠旋轉(zhuǎn)，從而帶動螺母副和工作平臺完成直線運動，具體實現(xiàn)時先要確定工作平臺的各個參數(shù)讓其能滿足題目

19、的要求，再通過精密計算導軌上移動部件的重量估算、銑削力、直線滾動導軌副、滾珠絲杠螺母副等來確定要制作的數(shù)控工作平臺，最后通過SolidWorks畫出設(shè)計的工作平臺。</p><p>　　第二章 總體方案的確定</p><p><b>　　2.1 總體方案</b></p><p>　　2.1.1、系統(tǒng)的運動方式與伺服系統(tǒng)</p>

20、<p>　　由于工件在移動的過程中沒有進行切削，故應用點位控制系統(tǒng)。定位方式采用增量坐標控制。為了簡化結(jié)構(gòu)，降低成本，采用步進電機開環(huán)伺服系統(tǒng)驅(qū)動X-Y工作臺。</p><p>　　2.1.2、計算機系統(tǒng)</p><p>　　本設(shè)計采用了與MCS-51系列兼容的AT89S51單片機控制系統(tǒng)。它的主要特點是集成度高，可靠性好，功能強，速度快，有較高的性價比。</p>

21、<p>　　控制系統(tǒng)由微機部分、鍵盤、LED、I/O接口、光電偶合電路、步進電機、電磁鐵功率放大器電路等組成。系統(tǒng)的加工程序和控制命令通過鍵盤操作實現(xiàn)。LED顯示數(shù)控工作臺的狀態(tài)。</p><p>　　2.1.3、X-Y工作臺的傳動方式</p><p>　　為保證一定的傳動精度和平穩(wěn)性，又要求結(jié)構(gòu)緊湊，所以選用絲杠螺母傳動副。為提高傳動剛度和消除間隙，采用預加負荷的結(jié)構(gòu)。<

22、;/p><p>　　由于工作臺的運動載荷不大，因此采用有預加載荷的雙V形滾珠導軌。采用滾珠導軌可減少兩個相對運動面的動、靜摩擦系數(shù)之差，從而提高運動平穩(wěn)性，減小振動。</p><p>　　考慮電機步距角和絲桿導程只能按標準選取，為達到分辨率的要求，需采用齒輪降速傳動。</p><p>　　2.2 機械傳動部件的選擇</p><p>　　2.2.

23、1 導軌副的選用</p><p>　　所設(shè)計的數(shù)控車床工作臺，需要承受的載荷不大，而且脈沖當量小，定位精度高，因此選用直線滾動導軌副，它具有摩擦系數(shù)小，不易爬行，傳動效率高，結(jié)構(gòu)緊，安裝預緊方便等優(yōu)點。</p><p>　　2.2.2 絲杠螺母副的選用</p><p>　　伺服電動機的旋轉(zhuǎn)運動需要通過絲杠螺母副轉(zhuǎn)換成直線運動，需要滿足0.005mm沖當量和mm的

24、定位精度，滑動絲杠副為能為力，只有選用滾珠絲杠副才能達到要求，滾珠絲杠副的傳動精度高、動態(tài)響應快、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、壽命長、效率高、預緊后可消除反向間隙。</p><p>　　2.2.3 減速裝置的選用</p><p>　　選擇了步進電動機和滾珠絲杠副以后，為了圓整脈沖當量，放大電動機的輸出轉(zhuǎn)矩，降低運動部件折算到電動機轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)動慣量，可能需要減速裝置，且應有消間隙機構(gòu)，選用無間隙齒輪傳動減速

25、箱。</p><p>　　2.2.4 伺服電動機的選用</p><p>　　任務書規(guī)定的脈沖當量尚未達到0.001mm，定位精度也未達到微米級，空載最快移動速度也只有因此3000mm/min，故本設(shè)計不必采用高檔次的伺服電動機，因此可以選用混合式步進電動機。以降低成本，提高性價比。</p><p>　　2.2.5 檢測裝置的選用</p><p

26、>　　選用步進電動機作為伺服電動機后，可選開環(huán)控制，也可選閉環(huán)控制。任務書所給的精度對于步進電動機來說還是偏高，為了確保電動機在運動過程中不受切削負載和電網(wǎng)的影響而失步，決定采用半閉環(huán)控制，擬在電動機的尾部轉(zhuǎn)軸上安裝增量式旋轉(zhuǎn)編碼器，用以檢測電動機的轉(zhuǎn)角與轉(zhuǎn)速。增量式旋轉(zhuǎn)編碼器的分辨力應與步進電動機的步距角相匹配。</p><p>　　考慮到X、Y兩個方向的加工范圍相同，承受的工作載荷相差不大，為了減少設(shè)計

27、工作量，X、Y兩個坐標的導軌副、絲杠螺母副、減速裝置、伺服電動機以及檢測裝置擬采用相同的型號與規(guī)格。</p><p>　　第三章 機械傳動部件的計算與選型</p><p>　　3.1 導軌上移動部件的重量估算</p><p>　　按照下導軌上面移動部件的重量來進行估算。包括工件、夾具、工作臺、上層電動機、減速箱、滾珠絲杠副、導軌座等,估計重量約為800N。<

28、;/p><p>　　3.2 銑削力的計算</p><p>　　設(shè)零件的加工方式為立式銑削，采用硬質(zhì)合金立銑刀，工件的材料為碳鋼。則由表3-7查得立銑時的銑削力計算公式為：</p><p><b>　　(3-1)</b></p><p>　　今選擇銑刀的直徑為d=15mm，齒數(shù)Z=3,為了計算最大銑削力，在不對稱銑削情況下，

29、取最大銑削寬度為，背吃刀量=8mm ，每齒進給量，銑刀轉(zhuǎn)速。則由式（3-1）求的最大銑削力：</p><p>　　采用立銑刀進行圓柱銑削時，各銑削力之間的比值可由表查得，考慮逆銑時的情況，可估算三個方向的銑削力分別為：,，。圖3-4a為臥銑情況，現(xiàn)考慮立銑，則工作臺受到垂直方向的銑削力，受到水平方向的銑削力分別為和。今將水平方向較大的銑削力分配給工作臺的縱向，則縱向銑削力，徑向銑削力為。</p>&

30、lt;p>　　3.3 直線滾動導軌副的計算與選型（縱向）</p><p>　　3.3.1 塊承受工作載荷的計算及導軌型號的選取</p><p>　　工作載荷是影響直線滾動導軌副使用壽命的重要因素。本例中的X-Y工作臺為水平布置，采用雙導軌、四滑塊的支承形式?？紤]最不利的情況，即垂直于臺面的工作載荷全部由一個滑塊承擔，則單滑塊所受的最大垂直方向載荷為：</p><

31、;p><b>　　(3-2)</b></p><p>　　其中，移動部件重量Ｇ＝800N，外加載荷，代入式（3-2），得最大工作載荷=686N=0.686kN。</p><p>　　查表根據(jù)工作載荷=0.686kN，初選直線滾動導軌副的型號為KL系列的JSA-LG15型，其額定動載荷，額定靜載荷。</p><p>　　任務書規(guī)定加工范圍為

32、200×150㎜，考慮工作行程應留有一定余量，查表選取導軌的長度為520mm。</p><p>　　3.3.2 距離額定壽命L的計算</p><p>　　上述所取的KL系列JSA-LG25系列導軌副的滾道硬度為60HRC，工作溫度不超過C，每根導軌上配有兩只滑塊，精度為4級，工作速度較低，載荷不大。分別取硬度系數(shù)f=1.0，溫度系數(shù)f=1.00，接觸系數(shù)f=0.81，精度系數(shù)f

33、=0.9，載荷系數(shù)f=1.5，得距離壽命：</p><p><b>　　L=</b></p><p>　　遠大于期望值50Km，故距離額定壽命滿足要求。</p><p>　　3.4 滾珠絲杠螺母副的計算與選型</p><p>　　3.4.1 最大工作載荷Fm的計算</p><p>　　如前

34、所述，在立銑時，工作臺受到進給方向的載荷（與絲杠軸線平行）Fx=1408N,受到橫向載荷（與絲杠軸線垂直）Fy=320N，受到垂直方向的載荷（與工作臺面垂直）Fz=486N.</p><p>　　已知移動部件總重量G=800N，按矩形導軌進行計算，取顛覆力矩影響系數(shù)K=1.1，滾動導軌上的摩擦系數(shù)=0.005。求得滾珠絲杠副的最大工作載荷：</p><p>　　Fm=KFx+(Fz+Fy+

35、G)=[1.11408+0.005(486+320+800)]N1557N</p><p>　　3.4.2 最大動工作載荷FQ的計算</p><p>　　設(shè)工作臺在承受最大銑削力時的最快進給速度v=400mm/min，初選絲杠導程Ph=5mm,則此時絲杠轉(zhuǎn)速n=v/Ph=80r/min。</p><p>　　取滾珠絲杠的使用壽命T=15000h,代入L0=60

36、Nt/106,得絲杠壽命系數(shù)L0=72（單位為：106r）。</p><p>　　查表，取載荷系數(shù)fw=1.2,滾道硬度為60HRC時，取硬度系數(shù)fH=1.0,求得最大動載荷：</p><p><b>　　FQ=</b></p><p>　　3.4.3 初選型號</p><p>　　根據(jù)計算出的最大動載荷和初選的絲

37、杠導程，選擇濟寧博特精密絲杠制造有限公司生產(chǎn)的G系列2005-3型滾珠絲杠副，為內(nèi)循環(huán)固定反向器單螺母式，其公稱直徑為20mm，導程為5mm，循環(huán)滾珠為3圈*1系列，精度等級取5級，額定動載荷為9309N，大于FQ，滿足要求。</p><p>　　3.4.4 傳動效率η的計算</p><p>　　將公稱直徑d0=20mm,導程Ph=5mm,代入λ=arctan[Ph/(d0)]，得

38、絲杠螺旋升角λ=4°33′。將摩擦角ψ=10′，代入η=tanλ/tan(λ+ψ),得傳動效率η=96.4%。</p><p>　　3.4.5 剛度的驗算</p><p>　　X-Y工作臺上下兩層滾珠絲杠副的支承均采用“單推-單推”的方式。絲杠的兩端各采用-對推力角接觸球軸承，面對面組配，左、右支承的中心距約為a=500mm；鋼的彈性模量E=2.1х105Mpa;查表得滾珠直徑

39、Dw=3.175mm，絲杠底徑d2=16.2mm,絲杠截面積S=/4=206.12m。</p><p>　　忽略式（3-25）中的第二項，算得絲杠在工作載荷Fm作用下產(chǎn)生的拉/壓變形量mm=0.0180mm.。</p><p>　　根據(jù)公式，求得單圈滾珠數(shù)Z=20；該型號絲杠為單螺母，滾珠的圈數(shù)列數(shù)為31，代入公式Z圈數(shù)列數(shù)，得滾珠總數(shù)量=60。絲杠預緊時，取軸向預緊力/3=519N。則由

40、式（3-27），求得滾珠與螺紋滾道間的接觸變形量mm。</p><p>　　因為絲杠有預緊力，且為軸向負載的1/3，所以實際變形量可以減少一半，取=0.0012mm。</p><p>　　將以上算出的和代入，求得絲杠總變形量（對應跨度500mm）=0.0192mm=19.2</p><p>　　本例中，絲杠的有效行程為330mm，由表知，5級精度滾珠絲杠有效行程在3

41、15~400mm時，行程偏差允許達到25，可見絲杠剛度足夠。</p><p>　　4.4.6 壓桿穩(wěn)定性校核</p><p>　　根據(jù)公式（3-28）計算失穩(wěn)時的臨界載荷FK。取支承系數(shù)=1；由絲杠底徑d2=16.2mm求得截面慣性矩3380.88；壓桿穩(wěn)定安全系數(shù)K取3（絲杠臥式水平安裝）；滾動螺母至軸向固定處的距離a取最大值500mm。代入式（3-28），得臨界載荷FK=1557

42、N，故絲杠不會失穩(wěn)。</p><p>　　綜上所述，初選的滾珠絲杠副滿足使用要求。</p><p>　　第四章 SolidWorks制圖</p><p>　　4.1 SolidWorks介紹</p><p>　　SolidWorks為達索系統(tǒng)（Dassault Systemes S.A）下的子公司，專門負責研發(fā)與銷售機械設(shè)計軟件的視窗產(chǎn)品。

43、達索公司是負責系統(tǒng)性的軟件供應，并為制造廠商提供具有Internet整合能力的支援服務。該集團提供涵蓋整個產(chǎn)品生命周期的系統(tǒng)，包括設(shè)計、工程、制造和產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理等各個領(lǐng)域中的最佳軟件系統(tǒng)，著名的CATIAV5就出自該公司之手，目前達索的CAD產(chǎn)品市場占有率居世界前列。</p><p>　　Solidworks軟件功能強大，組件繁多。 Solidworks 功能強大、易學易用和技術(shù)創(chuàng)新是SolidWorks 的三大

44、特點，使得SolidWorks 成為領(lǐng)先的、主流的三維CAD解決方案。SolidWorks 能夠提供不同的設(shè)計方案、減少設(shè)計過程中的錯誤以及提高產(chǎn)品質(zhì)量。SolidWorks 不僅提供如此強大的功能，同時對每個工程師和設(shè)計者來說，操作簡單方便、易學易用。 　</p><p>　　對于熟悉微軟的Windows系統(tǒng)的用戶，基本上就可以用SolidWorks 來搞設(shè)計了。SolidWorks獨有的拖拽功能使用戶在比較短

45、的時間內(nèi)完成大型裝配設(shè)計。SolidWorks資源管理器是同Windows資源管理器一樣的CAD文件管理器，用它可以方便地管理CAD文件。使用SolidWorks ，用戶能在比較短的時間內(nèi)完成更多的工作，能夠更快地將高質(zhì)量的產(chǎn)品投放市場。在目前市場上所見到的三維CAD解決方案中，SolidWorks是設(shè)計過程比較簡便而方便的軟件之一。美國著名咨詢公司Daratech所評論：“在基于Windows平臺的三維CAD軟件中，SolidWork

46、s是最著名的品牌，是市場快速增長的領(lǐng)導者?！?在強大的設(shè)計功能和易學易用的操作（包括Windows風格的拖/放、點/擊、剪切/粘貼）協(xié)同下，使用SolidWorks ，整個產(chǎn)品設(shè)計是可百分之百可編輯的，零件設(shè)計、裝配設(shè)計和工程圖之間的是全相關(guān)的。</p><p>　　SolidWorks的主要模塊</p><p><b>　　零件建模：</b></p>

47、<p>　　★SolidWorks 提供了無與倫比的、基于特征的實體建模功能。通過拉伸、旋轉(zhuǎn)、薄壁 特征、高級抽殼、特征陣列以及打孔等操作來實現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計。 </p><p>　　★ 通過對特征和草圖的動態(tài)修改，用拖拽的方式實現(xiàn)實時的設(shè)計修改。 </p><p>　　★ 三維草圖功能為掃描、放樣生成三維草圖路徑，或為管道、電纜、線和管線生成路徑。</p><p

48、><b>　　曲面建模：</b></p><p>　　通過帶控制線的掃描、放樣、填充以及拖動可控制的相切操作產(chǎn)生復雜的曲面。可以直觀地對曲面進行修剪、延伸、倒角和縫合等曲面的操作。</p><p><b>　　鈑金設(shè)計：</b></p><p>　　SolidWorks 提供了頂尖的、全相關(guān)的鈑金設(shè)計能力?？梢灾苯邮?/p>

49、用各種類型的法蘭、薄片等特征，正交切除、角處理以及邊線切口等鈑金操作變得非常容易?！∮脩艋olidWorks 的API為用戶提供了自由的、開放的、功能完整的開發(fā)工具。 　　開發(fā)工具包括Microsoft Visual Basic for Applications (VBA)、Visual C++，以及其他支持OLE的開發(fā)程序。</p><p><b>　　幫助文件：</b></p&

50、gt;<p>　　SolidWork 配有一套強大的、基于HTML的全中文的幫助文件系統(tǒng)。包括超級文本鏈接、動畫示教、在線教程、以及設(shè)計向?qū)Ш托g(shù)語。</p><p>　　4.2 SolidWorks制圖</p><p>　　4.2.1 導軌底座 </p><p>　　1．選擇打開新建選擇零件選項。</p><p><

51、b>　　2．前視基準面。</b></p><p>　　3．在前視基準面用直線畫出一個輪廓，如下：</p><p>　　圖4-1 導軌底座草圖</p><p>　　4．選擇并標注所需得尺寸。</p><p>　　5．接著畫螺紋孔，首先畫一個定深的孔，再用畫出所需的螺紋孔。</p><p>　　6．用中的

52、線性陣列在另一個面上畫出所需得螺紋孔。</p><p><b>　　圖4-2 導軌底座</b></p><p><b>　　4.2.2導軌</b></p><p>　　1打開新建選擇零件選項。</p><p><b>　　2選擇前視基準面。</b></p><

53、;p>　　3在前視基準面用直線畫出一個輪廓，如下：</p><p><b>　　圖4-3導軌草圖</b></p><p>　　4選擇并標注所需得尺寸。</p><p>　　5接下來畫螺紋孔，得面上先畫一個定深孔，再用中的線性陣列畫出所需的畫螺紋孔。</p><p><b>　　圖4-4 導軌</b&

54、gt;</p><p><b>　　4.2.3導軌副</b></p><p>　　1打開新建選擇零件選項。</p><p><b>　　2選擇前視基準面。</b></p><p>　　3在前視基準面用直線畫出一個輪廓，如下：</p><p>　　圖4-5 導軌副草圖</

55、p><p>　　4選擇并標注所需得尺寸。</p><p>　　5在側(cè)面畫出一個所要尺寸得長方形。</p><p>　　6選擇并標注所需得尺寸。</p><p>　　7在新畫出的面上畫出一個螺紋孔再用中的線性陣列畫出另一個螺紋孔。</p><p>　　8再用再另一個面上畫出另兩個螺紋孔。</p><p&g

56、t;<b>　　圖4-6 導軌副</b></p><p><b>　　4.2.4絲杠</b></p><p>　　1打開新建選擇零件選項。</p><p><b>　　2選擇前視基準面。</b></p><p>　　3在前視基準面畫出畫出一個所需尺寸的圓。</p>

57、<p>　　4選擇并標注所需得尺寸。</p><p>　　5在地面畫一個與圓柱底面一樣大小地圓。</p><p>　　6在選擇螺旋線/渦狀線選項，并選擇合適尺寸。</p><p>　　7在地面畫一個等腰梯形讓底邊中點與螺旋線起點的關(guān)系為貫穿。</p><p>　　8再插入中選擇切除再選擇掃描。</p><p&g

58、t;　　9再補全所需得部分即可。</p><p><b>　　圖4-7 絲杠</b></p><p><b>　　4.2.5絲杠螺母</b></p><p>　　1打開新建選擇零件選項。</p><p><b>　　2選擇前視基準面。</b></p><p&

59、gt;　　3在前視基準面畫出畫出一個所需尺寸的圓。</p><p>　　4選擇并標注所需得尺寸。</p><p>　　5在新畫出的圓柱一個底面上畫出一個所需尺寸的圓。</p><p>　　6選擇并標注所需得尺寸。</p><p>　　7在圓柱底面上畫上一個所需尺寸得圓并選擇，選擇兩次拉伸的長度即可。</p><p>　

60、　8在大圓柱地面上打上一個螺紋孔，然后再選中的圓周陣列即可得出所需的螺紋孔。</p><p><b>　　圖4-8 絲杠螺母</b></p><p><b>　　4.2.6螺母座</b></p><p>　　1打開新建選擇零件選項。</p><p><b>　　2選擇前視基準面。</

61、b></p><p>　　3在前視基準面畫出畫出一個所需尺寸的正方形。</p><p>　　4選擇并標注所需得尺寸。</p><p>　　5在正方體得地面畫出一個所需尺寸得圓選完成即可。</p><p>　　6正方體得地面畫出一個螺紋孔然后再選中的圓周陣列即可得出所需的螺紋孔。</p><p><b>

62、　　圖4-9 螺母座</b></p><p><b>　　4.2.7工作平臺</b></p><p>　　1打開新建選擇零件選項。</p><p><b>　　2選擇前視基準面。</b></p><p>　　3在前視基準面畫出畫出一個所需尺寸的正方形。</p><p&

63、gt;　　4選擇并標注所需得尺寸。</p><p>　　5正方體得地面畫出一個螺紋孔然后再選中的圓周陣列即可得出所需的螺紋孔。</p><p>　　圖4-10 工作平臺</p><p><b>　　4.2.8裝配圖</b></p><p><b>　　X軸</b></p><p&

64、gt;<b>　　1打開新建選擇選項</b></p><p>　　2選擇選項從已畫好零件選出導軌底座再選出導軌再選出三面相互重合，再選出另一條導軌三面相互重合</p><p>　　3再找出導軌副與導軌三面相互重合，再選出一個導軌副與導軌三面相互重合，在另一個導軌上進行同樣得工作即可</p><p><b>　　4再裝配絲桿與軸承<

65、;/b></p><p>　　5再裝配與步進電機與絲桿</p><p>　　6再裝配絲桿與軸承座</p><p><b>　　Y軸</b></p><p><b>　　1打開新建選擇選項</b></p><p>　　2選擇選項從已畫好零件選出導軌底座再選出導軌再選出三面

66、相互重合，再選出另一條導軌三面相互重合</p><p>　　3再找出導軌副與導軌三面相互重合，再選出一個導軌副與導軌三面相互重合，在另一個導軌上進行同樣得工作即可得：</p><p><b>　　圖4-11</b></p><p><b>　　4打開新建選擇選項</b></p><p>　　5選擇選

67、項從已畫好零件選出絲杠再選出絲杠螺母，再選出兩面相互重合與同心，再選出螺母座，讓其與絲杠螺母同心與重合，然后再裝配上軸承，便如下：</p><p><b>　　圖4-12</b></p><p>　　5再裝配與步進電機與絲桿</p><p><b>　　6最后在裝配工作臺</b></p><p>&

68、lt;b>　　總結(jié)與展望</b></p><p>　　我覺得這次畢業(yè)設(shè)計是對過去所學專業(yè)知識的一個全面的綜合的運用。在設(shè)計的過程中我全面地溫習了以前所學過的知識，包括機械設(shè)計基礎(chǔ)和機械制圖方面的基礎(chǔ)知識，還有剛學過的數(shù)控機床這門課，經(jīng)過復習整理所學得專業(yè)知識使得設(shè)計思路清晰系統(tǒng)。通過設(shè)計使我更加接近生產(chǎn)實際，鍛煉了將理論運用于實際的分析和解決實際問題的能力，鞏固、加深了有關(guān)機械設(shè)計方面的知識。&

69、lt;/p><p>　　還有很重要的一點是讓我體會到了一個設(shè)計者的精神。在設(shè)計過程中既要自己不斷思考、創(chuàng)造，又要注意借用現(xiàn)有的資料，掌握了查閱和使用標準、規(guī)范、手冊、圖冊、及相關(guān)技術(shù)資料的基本技能以及計算、繪圖、數(shù)據(jù)處理等方面的能力。</p><p>　　通過對通用機械零件、常用機械傳動或簡單機械的設(shè)計，掌握了一般機械設(shè)計的程序和方法，有助于樹立正確的工程設(shè)計思想，培養(yǎng)獨立、全面、科學的機械設(shè)

70、計能力。</p><p>　　總而言之，目前，X-Y數(shù)控機床的發(fā)展日新月異，高速化、高精度化、復合化、智能化、開放化、并聯(lián)驅(qū)動化、網(wǎng)絡化、極端化、綠色化以成為數(shù)控機床發(fā)展的趨勢和方向。中國作為一個制作大國，主要還是依靠勞動力、價格、資源等方面的優(yōu)勢，而在產(chǎn)品的技術(shù)創(chuàng)新與自主開發(fā)方面與國外同行的差距還很大。中國的數(shù)控產(chǎn)業(yè)不能安于現(xiàn)狀，應該抓住機會不斷發(fā)展，努力縮短與發(fā)達國家之間的差距。</p><

71、;p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　【1】文懷興、夏田 .《數(shù)控機床系統(tǒng)設(shè)計》[M]. 北京：北京化工出版社，2008.51-55</p><p>　　【2】韓榮第 .《金屬切削原理與刀具》[M]. 哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社，2007.18-30</p><p>　　【3】李洪 .《機床設(shè)計手冊》[M].北京：遼寧

72、科學技術(shù)出版社，1999.100-120</p><p>　　【4】陳家芳.《金屬切削工藝手冊》[M].上海：上海科學技術(shù)出版社, 2005.45-60</p><p>　　【5】楊建明. 《數(shù)控加工工藝與編程》[M].北京：北京理工大學出版社，2009.88-100</p><p>　　【6】張新義.《經(jīng)濟型數(shù)控機床系統(tǒng)設(shè)計》[M].北京：機械工業(yè)出版社，2000

73、.100-102</p><p>　　【7】張建民. 《機電一體化系統(tǒng)設(shè)計》[M].北京：高等教育出版社.2001.74-80.</p><p>　　【8】張訓文. 《機電一體化系統(tǒng)設(shè)計與應用》[M].北京：北京理工大學出版社.2006.105-111.</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　

74、首先我要感謝張山老師給我機會做這個題目，在本次畢業(yè)設(shè)計中，我從指導老師張山身上學到了很多東西。無論在理論上還是在實踐中，都給予了我很大的幫助，使我在各個方面的能力得到了很大的提高，這將對于我以后的工作和學習是一種莫大的幫助。特別是老師認真負責的工作態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W精神和深厚的理論水平更使我受益匪淺。并且在設(shè)計期間對我的論文進行了悉心的指導，理清了論文思路，并對我所做的題目從方向上給予我很多的指導和幫助，還有論文的謀篇布局到最后的定稿，都