二维工作台装配及调整电子教案

1 绪 论1.1设计的意义二维数控工作台课程设计是一次比较完整的机械设计，它是理论联系实际、培养初步设计能力的重要教案环节。

对于学生能力的培养具有重大意义。

1.2数控技术发展简况随着生产和科学技术的发展，特别是随着航天、航空、造船、电子和兵器等工业部门的发展，机械产品日益精密、复杂，而且改型频繁，普通机床已不能完全适应这些部门的加工要求，如对一些复杂的曲线、曲面所构成的零件，手工操作甚至根本无法进行加工。

因此，数控机床已成为现代工业生产必不可少的设备。

以数控机床为代表的数控设备的生产与应用水平，反映出一个国家的机械与电子工业水平，它的研制和推广应用，对于提高劳动生产率和产品质量，改变我国制造技术落后的状况，使我国机电产品走向世界，起着极为重要的作用。

数控设备是指通过数字化操作指令进行控制的一种设备，其基本结构如图 图1-1所示： 1-1数控设备基本框图目前世界上在数控技术方面比较先进的国家主要有：德国、日本和美国，它们的设计制造技术代表着当今世界的最先进水平，比如德国的德马赫，日本的横河。

而作为世界上新兴的制造业大国，我国在数控技术方面任重而道远，这需要我们这一代人更加的努力，才能赶上和超过世界上其它先进国家，使我国成为真正的制造业强国。

数控设备的发展方向：随着微电子技术和计算机技术的发展，数控设备性能日趋完善，数控设备应用领域日趋扩大。

科学技术的发展，推动了数控设备的发展，各生产部门加工要求的不断提高又从另一方面促进了数控设备的发展。

当今数控设备正不断的采用新的技术成就，朝着高速度化，高精度化，多功能化，智能化、小型化、系统化与高可靠性发展。

2 二维数控工作台设计的内容2.1设计题目：二维数控工作台的设计。

已知条件：工作台的有效行程在150mm-200mm 之间，工作载荷10kg ，工作平稳。

2.2设计的内容 2.2.1 数控装置总体方案的确定 1、数控装置设计参数的确定；2、方案的分析，比较，论证。

二维工作台的装配与调整实训报告感想机械工程是一门以实践为主的学科，所有关于它的知识都来源于我们生活中常见事物，这样就更加突出了我们对其认知能力。

而在今天的课堂上学习了二维工作台的装配与调整之后，不仅提升了自己观察和动手操作的能力，还拓展了自己思考问题的方式，增强了自己解决问题的能力。

让我们感受到理论联系实际的重要性！在本次实训中，我首先根据平面图示把底座装好。

然后拿起一块长10厘米、宽8厘米、厚2毫米的铁板用力往工作台下压，从侧面看去只听“啪”地一声响，原来做成空心的铝块被压进了工作台里，我非常兴奋，又继续压着。

同时想：“要是再小些该多好呀!可惜已经没办法改变了。

接下来拿出3个5*4*1厘米的正方形木块拼在一起并固定住位置，再放入第三层玻璃棉，最后固定住即可完成整体框架的制作。

由此证明，空心工作台内部也是充满了空气，当然是要保持干燥的。

只有把工作台装牢固才能使我们得到更好的发挥，达到预期目标。

接下来便开始按照装配顺序将各组件装好。

第一步：找到需要安装零件的位置，依次打孔；第二步：装夹各种零件；第三步：安装调试；第四步：拧紧螺钉、拉线、通电检测等等….当然这期间遇到过许多问题，例如工具选择、材料的挑选、零件的检验、计算等等，但因为老师的指导，使得自己比较快速且准确的掌握技巧，基本上解决了装配中的大部分问题。

最终完成了任务。

尽管很累，身上都流汗了，但却获益匪浅。

每一次动手装配都会激励自己向前，对于精密仪器也产生了浓厚的兴趣。

在未来的日子里，相信自己肯定能够更好的运用技术，把专业做得更好！在自己的努力之下取得令人满意的成绩，也希望自己的不断坚持，不断努力！成功只属于那些辛勤付出的人，这句话不假。

因为当你辛苦努力的收获和别人玩耍嬉戏所得的果实是一样的时候，请不要抱怨他人走捷径或者说偷懒，你应该庆幸至少没有吃那亏吧？毕竟没有什么是不劳而获的。

再次深刻体会到只有踏踏实实，脚踏实地，慢慢积攒知识与经验，不要急于求成，才能更容易获得胜利，结交新朋友！我相信，人生处处皆学问，学海无涯苦作舟，只有坚持不懈，一直坚守自己的梦想并为之不断努力的人，最终才能拥有属于自己的一片蓝天！祝愿自己，怀揣梦想，继续乘风破浪，勇敢闯荡在大江南北！老师的要求真的很高，虽然早已经预料到会比较困难，但是到现场看到真正去操作还是感觉非常难的。

二维工作台课程设计【优秀】讲解机电一体化系统设计课程设计报告设计题目：学院：姓名：班级（学号）：指导老师：时间： 2013年6月目录一、总体方案设计 (1)1.1、设计任务 (1)1.2、总体方案确定 (1)二、工作台的尺寸及其重量的初步确定 (4)2.1、工作台（X向托板） (4)2.2、工作台（Y向托板） (4)2.3、上导轨座（连电机）重量 (4)三、滚动导轨的计算与选择 (5)3.1、滑块承受工作载荷F的计算及导轨型号的选取 (5) 3.2、导轨的寿命计算 (5)3.3、导轨额定动负载的核算 (6)四、滚珠丝杠的设计计算及选择 (6)F的计算 (6)4.1、滚珠丝杠最大工作载荷max4.2、滚珠丝杠静载荷c F的计算 (7)F的计算 (7)4.3、滚珠丝杠动载荷Q4.4、丝杠型号的确定 (8)4.5、丝杠压杆稳定性核算 (8)4.6、丝杠刚度的验算 (9)五、电机的计算与选择 (10)5.1、电机步距角的计算 (10)5.2、负载惯量的计算 (10)5.3、负载转矩的计算 (11)5.4、步进电动机最大静转矩的计算 (12)5.5、步进电动机的确定 (13)5.6、步进电动机的性能校核 (13)六、联轴器的选择 (14)6.1、联轴器的介绍 (14)6.2、联轴器的选择 (14)七、轴承的选择 (15)八、控制系统硬件设计 (15)九、控制系统的设计 (21)十、参考文献 (28)一、总体方案设计1.1 设计任务题目：CNC 二维工作平台的设计任务：设计两轴联动的数控X-Y 运动平台，完成机械系统设计、控制系统设计与相应软件编程，根据试验条件进行调试，完成整个开发系统；一人一题，其主要技术指标如下：1）工作台负载重量350N N =；2）工作台面尺寸为C B H 355mm 370mm 32mm ＝； 3）底座外形尺寸为C1B1H1420mm 430mm 32mm ＝；4）加工范围X 125mm Y 120mm ==，；5）工作台最大移动速度max 1.5/min V m =； 6）X,Y 方向的定位精度为0.025mm ±； 7）X,Y 方向的脉冲单量为0.015mm/step .1.2 总体方案确定1.2.1方案确定思想该工作台设计主要分为机械系统部件和控制系统部件，其中机械系统部件主要包括导轨副、丝杠螺母副、减速装置、伺服电动机和检测装置等，控制系统部件则包括CPU 控制电路、电源设计电路、输入信号电路、输出信号电路、步进电机驱动控制电路等。

二轴转台课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解二轴转台的基本结构和工作原理；2. 学生能够掌握二轴转台在工业自动化中的应用及其优势；3. 学生能够了解并掌握二轴转台的编程与控制方法。

技能目标：1. 学生能够运用所学知识，对二轴转台进行简单的组装与调试；2. 学生能够运用编程软件，编写简单的二轴转台控制程序；3. 学生能够运用二轴转台进行实际物体的搬运和定位操作。

情感态度价值观目标：1. 学生通过学习二轴转台相关知识，培养对工业自动化技术的兴趣和热情；2. 学生在学习过程中，培养团队合作意识，学会与他人共同解决问题；3. 学生能够认识到二轴转台在工业生产中的重要性，增强对智能制造的认识和信心。

课程性质：本课程为技术学科课程，以实践操作为主，理论教学为辅。

学生特点：学生为初中二年级学生，具备一定的物理知识和动手能力，对新技术充满好奇。

教学要求：教师应注重理论与实践相结合，引导学生主动参与实践操作，提高学生的动手能力和解决问题的能力。

在教学过程中，关注学生的情感态度价值观的培养，激发学生对工业自动化技术的兴趣。

通过分解课程目标为具体的学习成果，便于教学设计和评估。

二、教学内容1. 二轴转台的结构与原理- 理解二轴转台的基本结构，包括驱动系统、传动系统、控制系统等；- 掌握二轴转台的工作原理，分析其在不同工业场景中的应用。

2. 二轴转台的编程与控制- 学习二轴转台的编程方法，包括编程语言、编程步骤等；- 掌握二轴转台的控制技术，了解其在自动化生产线中的作用。

3. 二轴转台的组装与调试- 学习二轴转台的组装方法，掌握各部件的安装与调试技巧；- 了解二轴转台的故障排除方法，提高实际操作能力。

4. 二轴转台的应用案例- 分析二轴转台在工业生产中的典型应用，如搬运、定位、组装等；- 学习二轴转台与其他自动化设备（如机器人、传感器等）的协同作业。

教学内容安排与进度：1. 第一周：二轴转台的结构与原理；2. 第二周：二轴转台的编程与控制；3. 第三周：二轴转台的组装与调试；4. 第四周：二轴转台的应用案例及综合实践。

目录第一节 《测控仪器课程设计》要求 (1)第二节 国内外现状 (2)第三节 方案设计 (5)第四节 测量控制方法设计 (13)第五节 未来展望与总结 (18)参考文献 (20)第一节 《测控仪器课程设计》要求一课程设计目的：测控仪器课程设计是一次比较完整的仪器设计，它是理论联系实际、培养初步设计能力的重要教学环节，完成课程设计的目的有一下几点：（1） 培养学生综合地考虑使用、经济、工艺、安全性等方面的设计要求，确定合理的设计方案。

（2） 测控仪器设计是综合光学，电学，机械学，控制等多门课程的一个系统工程，培养学生从全局出发，体会各个学科融合的一次实战演练。

（3） 培养学生仔细阅读本课程指导书和随时查阅有关教材。

（4） 通过分析比较吸取现有结构中的优点，并在此基础上发挥自己的创造性，而不是简单抄袭或没有根据在臆造；（5） 培养学生制图功底，训练学生通过计算参数，最后完成设计制图的能力，（6） 了解国内外的技术前沿，以及现有企业可以提供的各种封装产品技术参数。

二 课程设计技术要求课题名称：基于CCD边缘检测的二维测量系统设计要求：1. 二维精密工作台系统X轴行程范围10mm，分辨率0.1um，精度要求0.5um；Y轴行程范围10mm，分辨率0.1um，精度要求0.5um；2. CCD测量系统边缘识别，精度要求1um；三 设计说明书要求1．根据设计任务要求，确定设计方案。

2. 详细讨论系统各部分的实现方法和原理。

3．按照技术指标要求计算相应的机械结构参数，有国家标准的零部件，过计算选取。

4．完成设计说明书一份，仪器工作原理图一张，总装配图一张（0号），零件图5张以上。

5．提交设计报告书。

要求打印，并列出参考文献。

设计说明书要求5000字。

第二节 国内外现状一二维精密工作台系统随着微电子工程、计量科学与技术、精密加工、纳米科学与技术等领域的发展，使微纳米定位机构得到了越来越广泛的应用，各国不断发展微动定位的工作，不仅要求有高的定位精度，而且要求在比较大的范围内做测量。

二维工作台装配与调整电子教案一、教学目标1.熟练掌握二维工作台的基本操作方法。

2.能够进行二维工作台的装配与调整。

3.了解二维工作台在实际应用中的作用和意义。

4.培养学生的动手能力和创新思维。

二、教学内容1.二维工作台的基本概念和结构。

2.二维工作台的装配过程。

3.二维工作台的调整方法。

4.二维工作台在实际应用中的作用和意义。

三、教学准备1.二维工作台零件和装配工具。

2.二维工作台的示意图和说明书。

四、教学步骤1.导入（5分钟）通过展示一个已经装配完成的二维工作台，向学生介绍二维工作台的基本概念和用途，引发学生的兴趣和好奇心。

2.理论知识讲解（15分钟）通过投影仪展示二维工作台的示意图，详细介绍它的结构和各个部件的功能。

解释装配和调整的基本原理和方法。

3.装配过程演示（20分钟）教师进行示范，从零件装配开始，逐步演示二维工作台的装配过程。

同时，向学生讲解各个步骤的注意事项和操作要点。

4.学生练习（30分钟）学生按照示范进行实际操作，完成二维工作台的装配。

教师巡视指导，纠正学生操作中的错误，并及时给予帮助。

鼓励学生自主解决问题，并提高他们的动手能力和创新思维。

5.调整方法讲解（15分钟）讲解二维工作台的调整方法，包括平面调整和垂直调整。

通过示意图和动态演示，向学生展示调整过程，并详细讲解调整的原理和注意事项。

6.学生练习（30分钟）学生按照教师讲解的调整方法，对已经装配好的二维工作台进行调整。

在调整过程中，教师引导学生观察、思考和解决问题，培养他们的分析和解决实际问题的能力。

7.作用和意义讲解（10分钟）讲解二维工作台在实际应用中的作用和意义。

通过例子和图示，向学生展示二维工作台在绘图、装配和调整等方面的应用。

同时，向学生介绍与二维工作台相关的职业和行业，激发学生对相关领域的兴趣。

五、巩固与拓展1.小结（5分钟）对本节课的重点内容进行总结，强调学生在学习过程中的收获和感悟。

2.拓展（10分钟）向学生提供一些学习资料和参考书籍，鼓励他们深入了解二维工作台的相关知识，并对其进行进一步的研究和实践。

第一章总体设计 (3)1.1 CNC工作台的组成、结构、特点 (3)1.1.1 CNC工作平台的主要组成 (3)1.1.2 CNC工作平台的结构 (3)1.1.3 CNC工作台的特性 (4)1.2合理拟定并选择传动方案 (4)1.2.1 按丝杠与螺母的相对运动分 (4)1.2.2 按摩擦性质不同分类 (5)1.3确定CNC工作台的结构和零部件的类型 (5)1.3.1确定CNC二维工作平台的结构类型 (5)1.4确定导轨类型 (5)1.4.1普通滑动导轨 (6)1.5 选择轴承类型及支撑方式 (7)1.5.1 轴承类型选择 (7)1.5.2 支承方式 (8)1.6 初选联轴器 ...........................................................1.7 初步确定机体结构 .................................................1.8 伺服系统...............................................................1.8.1 开环伺服系统 (9)1.8.2 闭环伺服系统 (9)1.9 选择控制电机 (9)第二章螺旋传动结构及其零件设计 (12)2.1 螺旋传动结构概述 (12)2.2滚动丝杠及螺母设计 (12)2.2.1螺纹滚道型面 (13)2.2.2滚珠返回的循环方式 (14)2.2.3轴向间隙和预紧的调整方法 (15)2.2.4滚珠丝杠副主要尺寸的确定 (16)2.2.5 X和Y方向丝杠的具体设计 (17)第三章装配图设计第一阶段 (24)3.1导轨的设计 (24)3.1.1、滑动导轨设计 (24)3.1.2、滑动导轨的材料及热处理 (24)3.1.3、导轨刚度校核 (25)3.2 确定丝杠轴承的型号、尺寸、润滑方式并校核 (25)3.2.1丝杠轴承的具体选择 (26)3.2.2确定轴承的尺寸 (26)3.2.3对滚动轴承进行校核 (26)3.2.4选择轴承润滑方式 (29)3.3 丝杠、螺母与工作台滑板的联接设计 (29)3.3.1、丝杠与螺母的主要参数 (29)3.3.2、螺母与工作台滑板的联接设计 (30)3.3.3、确定滚珠丝杠的全部几何尺寸 (31)第四章装配图设计第二阶段 (31)第一章总体设计总体设计非常重要，是对一部机器的总体布局和全局的安排。

目录1.绪论 (2)课程设计的设计要求 (2)本课题设计内容 (3)本课题设计的目的和意义 (3)2.总体设计方案 (5)设计任务 (4)总体方案确定 (4)2.1二维数控精密工作台的原理 (5)2.2设计的整体方案 (6)2.2.1工作台总体结构的确定 (6)2.2.2传动方案的确定 (6)2.3绘制总体方案图 (6)3.机械系统的设计计算 (7)3.1滚珠丝杆选择 (7)3.1.1滚珠丝杆工作长度计算 (7)3.1.2工作台外形尺寸及重量估算 (8)3.1.3计算载荷 (9)3.1.4额定动载荷计算 (11)3.1.5稳定性校核 (12)3.1.6滚珠丝杆副的刚度计算 (13)3.2滚动直线导轨选择 (13)3.2.1导轨额定寿命计算 (13)3.2.2导轨工作载荷计算 (14)3.3联轴器的选择 (15)3.3.2联轴器的选定 (16)3.4轴承选择 (16)3.5步进电机的计算与选型 (17)3.6系统整体性能计算 (18)3.6.1步进电机轴上总当量负载转动惯量计算 (18)3.6.2系统刚度计算 (19)3.6.3系统固有频率计算 (20)3.6.4系统死区误差计算 (20)3.6.5由系统刚度变化引起的定位误差计算 (20)4.零件图 (22)4. 1滚珠丝杠 (21)4.2导轨 (22)5.总结 (23)6.参考文献 (24)1.绪论现代科学技术的不断发展，极大地推动了不同学科的交叉与渗透，导致了工程领域的技术革命与改造。

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、功能与构成、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。

X-Y数控工作台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、数控铣床和数控钻床的X-Y工作台、激光加工设备的工作台、电子元件表面贴装设备等。

场次________________ 工位号_______________ 二维送料部件的拆卸、装配、调整和维护1.项目要求根据图样选择合适的拆卸、装配工艺，正确完成二维送料部件的拆卸、装配、调整和维护。

（1）装配要求及参数设置零部件名称二维送料部件（十字滑台）零部件图号THMDZW-2.1技术资料设备总装图/二维送料部件（十字滑台）部件装配图序号项目内容及要求1 准备工作准备工、量具；2 部件拆卸拆卸二维工作台部件，并对零件进行清理、清洗、修配。

3 底板（18）清洗、清理配合面,锁紧可靠。

4 导轨副（17）安装1）基准直线导轨与定位基准面接触可靠；2）两根直线导轨的平行度允差≤0.02mm；3）导轨螺丝锁紧可靠，锁紧力矩2.75-3.2N.m。

5 底板两轴承座（3、30）两轴承座轴心连线与导轨副的运动平行度（上母线，侧母线）允差≤0.03mm（芯棒检测）。

6 丝杆一组件1）丝杆轴心线相对于两直线导轨的平行度（上母线、侧母线）允差≤0.05mm（距两端轴承100mm内）；2）测量出相对两导轨对称度误差；3）固定端预紧可靠，测量出游动端间隙。

7 中滑板清洗、清理配合面；测量出螺母支座（活灵）与中滑板之间的间隙，选择适当的调整垫片，调整螺母支座与中滑板之间间隙。

8 导轨副（82）安装1）与定位基准面接触可靠；2）与下直线导轨的垂直度允差≤0.03mm/150mm；3）导轨螺丝锁紧可靠，锁紧力矩9.55-10.55N.m。

9 中滑板两轴承座（3、30）两轴承座轴心连线与导轨副的运动平行度（上母线，侧母线）允差≤0.03mm（芯棒检测）。

10 角接触轴承测量选择合适的内、外圈隔环。

11 丝杆二组件1）丝杆轴心线相对于两直线导轨的平行度（上母线、侧母线）允差≤0.05mm（距两端轴承100mm内）。

2）固定端预紧可靠。

12 上滑座清洗、清理配合面；用塞尺测量螺母支座（活灵）与上滑座之间间隙，选择适当调整垫片，调整螺母支座与上滑座之间间隙。