数控车床电气控制系统设计说明

CW6163车床电气控制系统设计说明书目录一、CW6163车床工艺概况▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪1二、主电路、控制电路原理图设计▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪1三、元器件选择▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪3四、控制系统元件明细表▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪4五、电气控制系统布置图▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪5六、电气控制系统接线图▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪6七、总体方案设计▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪▪6一、CW6163车床工艺概况1、CW6163车床结构简介CW6163型普通车床可用于各种回转体零件的外圆、内孔、端面、锥度、切槽及公制螺纹、径节螺纹等的车削加工，此外还可以用来进行钻孔、铰孔、滚花等加工，他主要由车身、主轴变速箱、进给箱、溜板箱、溜板、丝杠和刀架等几部分组成，外形如图所示：CW6163型车床的外形车削加工的主运动是主轴通过卡盘或尖顶带动工件的旋转运动吧，由主轴电动机通过带传动传到主轴变速箱实现旋转。

车削加工一般不要求反转，但在加工螺纹时，为避免乱扣，要反转退刀。

加工螺纹时，工件旋转速度与刀具的移动速度之间有严格的比例关系。

为此，溜板箱与主轴变速箱之间通过齿轮传动连接。

进给运动也由主轴电动机驱动，主轴电动机属长期工作制。

车床刀架的快速移动由一台单独的电动机拖动。

进行车削加工时，刀架的温度高，需要冷却液进行冷却。

为此，车床备有一台冷却泵电动机，为车削工件时输送冷却液，冷却泵电动机采用笼型异步电动机，属长期工作制。

2、电动机铭牌参数M1－主电动机：Y160M-4，11 kW，380V，23.0A，1460 r/min,使工件旋转。

M2－冷却泵电动机：JCB-22，0.15kW，380V，0.43A，2790 r/min,供给冷却液。

摘要数控技术发展飞速的今天，数控技术在现代制造业发挥越来越重要的作用，数控机床是数控制造业的核心，本文主要介绍了对数控车床的电气系统设计的过程。

本设计以CK6140车床为载体，对其数控电气系统经行详细设计。

其内容包括强电设计、弱电设计、PLC输入输出及接口设计，本设计选用西门子808D数控系统。

最后绘制出整个机床的电气系统原理图等。

本设计给出了整个机床的原理图绘制过程，重点部分模块化，较详细地介绍了各个部分的功能及用途。

分为 380V强电回路，控制回路，PLC输入输出控制，主轴驱动模块和进给伺服驱动模块，并介绍了相关的电气知识。

通过本设计说明书可以基本上掌握数控车床的电气原理，以及基本的电气常识，使读者无论是从整体上还是各个模块中都能够了解到数控车床相关的一系列电气知识。

关键词：数控系统；数控车床；PLC控制1ABSTRACTThe numerical controls that the technique development fast today, the numerical controls technique at the modern manufacturing industry exertive more and more importance function, numerical control tool machine is number control a manufacturing industry of core, this text mainly introduced logarithms to control the processed that the electricity system of lather design.The design CK6140 lathe as the carrier, the detailed design of the its NC electrical system through the line. its contents includes a strong electrically design, weakness design, PLC importation output and Interface design. The design uses a Siemens 808D CNC system. Finally, to map out the whole machine electrical system schematic. This principle diagram which designs to the whole tool machine draws process and the point parts of mold piece turn and compared to in detail introduce each function and use of part. Is divided into the 380 Vs strong electricity back track, control back track, the PLC importation outputs a control, the principal axis drives a mold piece and enters to servo drive a mold piece, and introduced related electronic knowledge.Through this design system can basically control numerical control the electricity principle of lather, and basic electronic common sense, make the reader regardless can understand numerical control the lather related series of electricity knowledge from wholly the top still each mold piece.Key Words：NC system; NC lathe; PLC control2目录摘要------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1 ABSTRACT ------------------------------------------------------------------------------------------- 2目录------------------------------------------------------------------------------------------------------ 3第一章绪论----------------------------------------------------------------------------------------- 61.1前言 ------------------------------------------------------------------------------------------ 61.2国外数控系统的发展趋势 ------------------------------------------------------------- 61.2.1新一代数控系统采用开放式体系结构 ------------------------------------ 61.2.2新一代数控系统控制性能大大提高---------------------------------------- 71.2.3数控系统向软数控方向发展 ------------------------------------------------- 71.3我国数控技术的发展-------------------------------------------------------------------- 81.4CK6140数控车床主简介 ---------------------------------------------------------------- 9第二章西门子808D数控车床系统 --------------------------------------------------------- 112.1 西门子808D系统简介 --------------------------------------------------------------- 112.2人机界面 ---------------------------------------------------------------------------------- 132.3进给系统 ---------------------------------------------------------------------------------- 132.4 主轴驱动系统--------------------------------------------------------------------------- 132.5刀架控制系统 --------------------------------------------------------------------------- 142.6电柜设计及电源选用------------------------------------------------------------------ 142.6.1在设计电柜时应注意以下事项：----------------------------------------- 142.6.2 24VDC电源选用---------------------------------------------------------------- 152.7数控系统各部分的连接及接口 ----------------------------------------------------- 152.7.1系统的接线---------------------------------------------------------------------- 152.7.2 接口布置 ------------------------------------------------------------------------ 15第三章CK6140数控车床的基本组成和工作原理 --------------------------------------- 173.1数控车床组成 --------------------------------------------------------------------------- 173.2数控车床工作原理 --------------------------------------------------------------------- 193.3 CK6140数控车床运动分析 ---------------------------------------------------------- 2033.4 CK6140数控车床电气系统简述 ---------------------------------------------------- 21第四章CK6140数控车床硬件系统设计及元件选型------------------------------------ 254.1主轴驱动系统 --------------------------------------------------------------------------- 254.1.1主轴电动机---------------------------------------------------------------------- 254.1.2主轴电动机选型 --------------------------------------------------------------- 254.2机床进给伺服系统 --------------------------------------------------------------------- 264.2.1 CK6140数控车床对伺服驱动进给系统的要求------------------------ 274.2.2 伺服电机的选型--------------------------------------------------------------- 284.3控制电路原理图设计------------------------------------------------------------------ 314.3.1 380V系统强电控制回路----------------------------------------------------- 314.3.2电源回路 ------------------------------------------------------------------------- 334.4常用电器元件的选型------------------------------------------------------------------ 344.4.1低压电器选型的一般原则 -------------------------------------------------- 344.4.2断路器的选型------------------------------------------------------------------- 344.4.3电动机保护用自动开关的选型 -------------------------------------------- 354.4.4 熔断器选型 --------------------------------------------------------------------- 354.4.5接触器的选型------------------------------------------------------------------- 354.4.6热继电器的选型 --------------------------------------------------------------- 364.4.7中间继电器---------------------------------------------------------------------- 364.5 CK6140数控车床控制面板 ---------------------------------------------------------- 37第五章PLC设计及参数设置------------------------------------------------------------------- 395.1 PLC的基本结构及工作原理 --------------------------------------------------------- 395.2 PLC与CNC机床的联接方式 -------------------------------------------------------- 405.3 CNC加工代码在PLC上的实现方法----------------------------------------------- 415.3.1 T功能代码的实现方法------------------------------------------------------- 425.3.2 M功能代码实现方法--------------------------------------------------------- 425.4 PLC程序的模块化设计---------------------------------------------------------------- 425.5 PLC输入输出地址分配---------------------------------------------------------------- 425.6参数设置 ---------------------------------------------------------------------------------- 4445.6.1 PLC参数设置-------------------------------------------------------------------- 445.6.2机床参数设置------------------------------------------------------------------- 45第六章结论--------------------------------------------------------------------------------------- 47致谢 -------------------------------------------------------------------------------------------------- 48参考文献 --------------------------------------------------------------------------------------------- 495第一章绪论1.1前言装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度，机床制造业是一个国家的基本装备工业，是工业生产的技术基础，数控技术在给机床制造业带来显著经济效益及广阔发展前景的同时，也是发展新兴高新技术产业和尖端工业（如信息技术及其产业、航空、航天等国防工业产业）的使能技术和最基本的装备，因此它已成为衡量一个国家制造业水平的重要标志之一。

1．设备概况车床是机床中应用最广泛的一种，它可以用于切削各种工件的外圆、内孔、端面及螺纹。

车床在加工工件时，随着工件材料和材质的不同，应选择合适的主轴转速及进给速度。

但目前中小型车床多采用不变速的异步电动机拖动，它的变速是靠齿轮箱的有级调速来实现的，所以它的控制电路比较简单。

为满足加工的需要，主轴的旋转运动有时需要正转或反转，这个要求一般是通过改变主轴电动机的转向或采用离合器来实现的。

进给运动多半是把主轴运动分出一部分动力，通过挂轮箱传给进给箱来实现刀具的进给。

有的为了提高效率，刀架的快速运动由一台进给电动机单独拖动。

车床一般都设有交流电动机拖动的冷却泵，来实现刀具切削时冷却。

有的还专设一台润滑泵对系统进行润滑。

2．控制要求(1) 主要控制电器为三台电机：主电动机、冷却泵电机、快速移动电机。

三台电机都要有短路保护措施。

主电动机和冷却泵电机采用热继电器进行过载保护主电动机要采用降压起动方式起动主电动机要求能够正反转控制，并且有点动调整控制和长动控制，采用反接制动主回路负载的电流大小能够监控，但要防止启动电流对电流表产生冲击。

机床要有照明设施表3-1 车床控制系统信号说明3．设计任务1) 根据控制要求，进行卧式车床电气控制系统硬件电路设计，包括主电路、控制电路及PLC硬件配置电路。

2) 根据控制要求，编制卧式车床控制PLC应用程序。

3) 编写设计说明书，内容包括：①设计过程和有关说明。

②基于PLC的卧式车床电气控制系统电路图。

③PLC控制程序（梯形图和指令表）。

④电器元器件的选择和有关计算。

⑤电气设备明细表。

⑥参考资料、参考书及参考手册。

⑦其他需要说明的问题，例如操作说明书、程序的调试过程、遇到的问题及解决方法、对课程设计的认识和建议等。

卧式车床电气控制系统设计说明书目录一、绪论……………………………………………………………………………………二、总体方案设计……………………………………………………………………………三、卧式车床的电气控制系统设计过程……………………………………………………3.1 PLC控制电路图…………………………………………………………………3.2 主电动机控制流程图…………………………………………………………3.3 输入输出列表……………………………………………………………………3 软件系统设计…………………………………………………………………………3.1 PLC控制梯形图…………………………………………………………………3.2 梯形图说明……………………………………………………………………3.4 PLC指令表………………………………………………………………………4 总结………………………………………………………………………………………5 参考文献…………………………………………………………………………………一、绪论本次课程设计的课题是卧式车床的电气控制系统，即用可编程控制器PLC来实现对电机运行的控制。

在本使用手册中，我们将尽力叙述各种与该系统操作相关的事项。

限于篇幅限制及产品具体使用等原因，不可能对系统中所有不必做和/或不能做的操作进行详细的叙述。

因此，本使用手册中没有特别指明的事项均视为“不可能”或“不允许”进行的操作。

本使用手册的版权，归广州数控设备有限公司所有，任何单位与个人进行出版或复印均属于非法行为，广州数控设备有限公司将保留追究其法律责任的权利。

GSK928TCa车床数控系统使用手册II前 言尊敬的客户：对您惠顾选用广州数控设备有限公司的GSK928TCa 车床数控系统（以下简称系统），我们深感荣幸!本手册提供了使用本系统的有关内容及注意事项。

安 全 警 告操作不当可能引起意外事故。

在使用本系统以前，请务必仔细阅读本手册！在系统开始使用之前，请注意以下事项：● 连接好系统的急停按钮。

由于本系统的急停输入采用常闭触点，如不接好急停按钮或错接为常开触点，系统通电后会产生急停报警而不能正常工作（这不属系统故障）。

● 根据刀具的实际安装位置设置好程序参考点，如不设置好参考点就使用回程序参考点功能，将可能发生意外！特别提示：安装在机箱上（内）的系统电源，是仅为本公司制造的数控系统提供的专用电源。

禁止用户将这个电源作其他用途使用。

否则，将产生极大的危险！安全注意事项III安全注意事项在本系统连接、使用之前，请务必仔细阅读安全注意事项。

用户必须遵守安全操作规程，以确保人身及设备安全。

用户操作时还必须遵守由本公司提供的使用手册中指明的相关安全规程，在完全熟悉本使用手册内容后，方可操作本系统。

用户还必须遵守由机床厂商随行提供的机床使用说明书中指明的与机床有关的安全操作规程。

用户必须在完全熟悉本使用手册以及由制造厂商随行提供的机床使用说明书的内容后，才能操作机床或编制程序来控制机床。

Ⅰ、 图形符号定义警告 表示如果不按指定方法或步骤操作，可能造成人员伤亡。

报警 表示错误的操作，可能造成人员伤害及设备损坏。

数控车床电气控制控制系统方案设计
电气控制系统的设计，主要包括以下几个方面：
1. 数控系统的选取。

数控系统的种类繁多，国内外许多公司都在生产数控系统。

主要有日本的法兰克和德国的西门子。

这次的设计数控系统为802C数控车床系统。

2 原理的设计。

原理设计即要满足生产机械和工艺各种控制要求。

(1)选择电动机。

(2)设计电气控制电路图
（3）选择电气元件
（4）编写设计说明书
3工艺设计。

工艺设计即要满足电气控制装置本身制造、使用和维修的需要。

其主要是为了便于组织电气控制系统的制造，从而实现原理设计提出的各项技术指标，并为设备的调试、维护与使用提供相关的资料。

主要内容有：
（1）数控车床电气设备布置图、总安装图与总接线图。

（2）设计组件布置图、安装图和接线图。

（3）设计电气操作控制台及一些电气元件。

（4）列出元件清单
（5）编写说明书。

4 电路的设计。

主要是对电气控制电路和启动回路设计。

5 PLC程序的设计及注释。

（1）确定被控系统的必须完成的动作以及完成这些动作的顺序。

（2）分配输入输出设备。

确定哪些外围设备是送信号到PLC,哪些是接收来自PLC信号的。

并将PLC的输入、输出口与之对应进行分配。

（3）设计PLC程序，画出梯形图。

（4）用计算机对PLC的梯形图直接编程。

（5）对程序进行调试
（6）保存程序。

目录引言 (1)1.数控铣床简介 (3)1.1.数控铣床组成 (3)1.2.数控铣床的工作原理 (4)1.3数控铣床加工的特点 (4)1.4数控铣床加工的主要对象 (4)2.电主轴概述 (5)2.1电主轴的基本概念 (5)2.2电主轴单元关键技术 (6)2.2.1高速精密轴承技术 (6)2.2.2高速精密电主轴的动态性能和热态性能设计 (7)2.2.3高速电动机设计及驱动技术 (8)2.2.4高速电主轴的精密加工和精密装配技术 (8)2.2.5高速精密电主轴的润滑技术 (9)2.2.6高速精密电主轴的冷却技术 (9)2.3高速电主轴发展及现状 (9)2.3.1高速电主轴技术的发展及现状 (9)2.3.2主轴单元结构形式研究的发展 (11)2.4电主轴对高速加工技术及现代数控机床发展的意义 (12)2.5内装式电主轴系统的研究 (13)3.电主轴工作原理及结构 (16)3.1电主轴的基本结构 (16)3.1.1轴壳 (16)3.1.2转轴 (16)3.1.3轴承 (17)3.1.4定子及转子 (17)3.2电主轴的工作原理 (17)3.3电主轴的基本参数 (19)3.3.1电主轴的型号 (19)3.3.2转速 (19)3.3.3输出功率 (19)3.3.4 输出转矩 (19)3.3.5电主轴转矩和转速、功率的关系 (20)3.3.6 恒转速调速 (20)3.3.7 恒功率调速 (20)3.3.8 轴承中径 (20)3.4自动换刀装置 (21)4. 电主轴结构设计 (22)4.1主轴的设计 (22)4.1.1.铣削力的计算 (22)4.1.2 主轴当量直径的计算 (23)4.2高速电主轴单元结构参数静态估算 (23)4.2.1 高速电主轴单元结构静态估算的内容及目的 (23)4.2.2轴承的选择和基本参数 (23)4.3轴承的预紧 (24)4.4主轴轴承静刚度的计算 (24)4.4.1 主轴单元主要结构参数确定及刚度验算 (26)4.4.2主轴单元主要结构参数确定 (27)4.4.3主轴强度的校核 (32)4.4.4主轴刚度的校核 (34)4.4.5主轴的精密制造 (35)4.5主轴电机 (36)4.5.1电机选型 (36)4.6主轴轴承 (37)4.6.1轴承简介 (37)4.6.2陶瓷球轴承 (38)4.6.3陶瓷球轴承的典型结构 (40)4.7主轴轴承精度对主轴前端精度影响 (40)4.8拉刀机构设计 (41)4.8.1刀具接口 (41)4.8.2拉刀杆尺寸设计 (42)4.8.3夹具体结构尺寸设计 (43)4.8.4 松、拉刀位移的确定 (45)4.8.5碟型弹簧的设计及计算 (46)4.9HSK工具系统结构特点分析 (48)4.10HSK工具系统的静态刚度 (52)4.10.1 HSK工具系统的变形转角及极限弯矩 (52)5.电主轴的润滑及冷却 (55)5.1润滑介绍 (55)5.1.1润滑的作用和目的 (55)5.1.2 电主轴润滑的主要类型 (55)5.1.3 油气润滑的原理和优点 (57)5.2电主轴的冷却 (58)5.2.1电主轴的热源分析 (58)5.2.2电主轴的冷却方法 (59)5.3电主轴的防尘和密封 (60)6.电主轴的驱动和控制 (61)6.1恒转矩变频驱动和参数设置 (61)6.2恒功率变频驱动和参数设置 (62)6.3矢量控制驱动器的驱动和控制 (64)6.4普通变频器原理 (65)6.5本设计采用的变频器原理 (67)6.6主轴准停 (69)6.6.1主轴的准停功能 (69)6.6.2主轴准停的工作原理 (69)6.6.3主轴准停控制方法 (70)7．主轴动平衡 (72)7.1动平衡介绍 (72)7.2动平衡设计 (73)总结 (75)致谢 (76)参考文献 (77)引言高速机床是实现高速切削加工的前提和条件。

本科毕业设计说明书（论文）题目：FANUC 0i mate-TD数控车床PMC控制系统设计专业：机械设计制造及其自动化班级：学号：学生姓名：指导教师：起迄日期：设计地点：毕业设计说明书（论文）中文摘要毕业设计说明书（论文）英文摘要目录前言 (1)第一章绪论 (2)1.1引言 (2)1.2 FANUC数控系统概述 (2)1.2.1 FANUC数控系统的主要类型 (2)1.2.2 FANUC数控系统的特点 (3)1.2.3 FANUC 0系列的主要功能及特点 (4)1.2.4 FANUC 0i系列的主要功能及特点 (4)1.3 FANUC数控车床的创新与应用 (5)第二章FANUC数控车床电气原理图的设计 (5)2.1 常用电器的选型 (5)2.1.1 低压元器件选择 (5)2.2 电气原路图的基础知识 (7)2.2.1 电气原理图 (7)2.2.2 电气原路图的构成要素 (7)2.2.3 电气原路图的画法规则 (7)2.3 电气原理图的设计原则和设计步骤 (8)2.3.1 电气原理图中的图形符号、文字符号和接线端子标记 (9)2.3.2 电气原理图 (9)2.4 电气原理图电路示例 (12)第三章FANUC PMC程序的设计 (13)3.1 概述 (13)3.2 PMC的地址 (14)3.3 PMC程序的结构 (14)3.4 PMC程序基本指令 (15)3.5 PMC程序功能指令 (16)3.5.1功能指令的格式 (18)3.5.2部分功能指令说明 (19)3.6 FANUC数控车床PMC分析 (23)3.6.1 I/O分配表 (23)第四章系统的调试 (26)4.1 FANUC Oi Mate-TD数控系统操作面板 (26)4.2 参数的显示 (27)4.3 存储卡格式PMC 的转换 (30)4.3.1 M-CARD格式→计算机格式 (30)4.3.2 计算机格式→M-CARD格式 (31)4.4与轴设定相关的NC 参数初始设定 (33)结论 (35)致谢 (36)参考文献 (36)前言计算机技术的发展、电子技术的发展、自动控制的发展、传感测量的发展、机械制造的发展以及网络通信技术的发展造就了数控机床的飞速发展。

绪论车床是机械加工中最广泛的金属切削机床，它可以用于切削各种工件的外圆、内孔、端面、螺纹、螺杆及车削定型表面等。

现代生产机械多采用机械、电气、液压、气动结合的控制技术。

其中电气控制技术起联接中枢作用，应用最为广泛。

电气控制系统是生产机械设备的重要组成部分，是保证J机械设备按生产工艺要求，完成各种运动状态与协调工作，并保证机械设备安全可靠工作以及实现操作自动化。

本设计的主要任务是根据车床的工作情况确定电气设计的技术条件、电力拖动形式的选择、电动机的选择及其他电器元件、电气控制原理图，绘制机电设备的位置图和接线图，最后按要求写出设计报告，绘出设计图样。

第一章车床的运动形式1．1主运动车床的主运动是工件的旋转运动，它是由主轴通过卡盘或顶尖带动工件旋转。

电动机的动力通过主轴箱传给主轴，主轴一般只要单方向的旋转运动，只有在车螺纹时才需要用反转来退刀。

1．2进给运动车床的进给运动是溜板带动刀具作纵向或横向的直线移动，也就是使切削能连续进行下去的运动。

所谓纵向运动是指相对于操作者的左右运动，横向运动是指相对于操作者的前后运动。

车螺纹时要求主轴的旋转速度和进给的移动距离之间保持一定的比例，所以主运动和进给运动要由同一台电动机拖动，主轴箱和车床的溜板箱之间通过齿轮传动来联接，刀架再由溜板箱带动，沿着床身导轨作直线走刀运动。

1．3辅助运动车床的辅助运动包括刀架的快进与快退，尾架的移动与工件的夹紧与松开等。

第二章电力拖动的特点及控制要求2．1电力拖动的特点（1）采用传统的继电器接触器控制系统。

（2）传动方式采用多电动机拖动，即一台设备由多台电动机分别驱动各个工作机构。

这种拖动方式不仅大大简化了生产机械的传动机构，而且控制灵活，为生产机械的自动化提供了有利的条件，现代化机电传动基本上均采用这种拖动形式。

（3）机床主运动和进给运动由主轴电动机M1集中传动，主轴电动机选用三相笼式异步电动机，不进行电气调速，主轴采用齿轮箱进行机械有级调速，由车床主轴箱通过变速箱与主轴电动机的连接来完成（为减小振动，主拖动电动机通过几条传动皮带将动力传递到主轴箱）；刀架的给进运动方式有手动和自动两种，在进行螺纹加工时，工作的旋转与刀架的进给速度之间应有严格的比例关系，因此，车床刀架的纵向或横向两个方向进给运动是由主轴箱输出轴依次经挂轮箱、进给箱、光杠传入溜板箱而获得的。

X-Y数控工作台及其控制系统设计摘要本文旨在设计一台简单、经济型的X-Y数控工作台。

一般来说，X-Y数控工作台的机电系统设计都是通过开环控制系统实现的，所以其结构简单，实现方便而且能够保证一定的精度，降低了设计制造过程中的成本，因此可以说X-Y数控工作台是微机控制技术中最常见的应用。

本文设计的X-Y数控工作台充分地利用了可编程序控制技术来实现对机床的控制，在扩大了其加工围的同时，精度和可靠性也得到了进一步的提高。

该设计完全围绕数控机床工作原理而展开，充分体现了数控机床机械设备与电气设备部分的紧密结合。

主要设计容包括总体方案的设计；步进电机的选用；传动装置的设计；丝杠螺母副的设计；滚动导轨的选用和电气控制部分的设计。

本设计的经济型数控工作台采用开环系统，机械传动部分采用步进电机通过同步带一级减速传动，减速器输出轴连接到滚珠丝杠上，丝杠上的丝杠螺母副带动工作台实现X-Y方向进给。

关键词：X-Y数控工作台，可编程序控制技术，机械传动部件，控制系统AbstractThis design is the design with a simple and economical CNC of x-y tables. X-y tables CNC machinery system design is an open-loop control system. Its simple structure, convenient and can ensure the precision of certain, reduced cost, is the most simple of microcomputer control technology of application.It fully utilize the PLC to realize the control of machine tools, expanding the scope of machining accuracy and reliability, and further improved. Design task is complete on nc machine tools and working principle of the design, fully embodies the CNC machinery and electrical equipment parts. X-Y tables include overall scheme design of CNC design, selection of stepping motor driving device, the design, the design of ball screw nut pair, the selection and design of electric controlling part. The design of the economical nc workbench precision request is not high, the open loop system. Mechanical transmission through adopting step-motor synchronous belt transmission, connect to slow level on the ball screw, thus the driver.Keywords: X-Y tables, PLC, transmission machinery parts and control system目录摘要 (I)Abstract ............................................. I I 1绪论 . (1)1.1 X-Y数控工作台研究背景 (1)1.2 X-Y数控工作台研究意义 (1)1.3 X-Y数控工作台的现状与发展 (2)2 X-Y数控工作台总体方案确定 (4)2.1 传动系统方案的确定 (4)2.2 控制电机的确定 (5)2.3 控制系统方案的确定 (7)2.4 其他零部件的选择 (8)3 X-Y数控工作台机械系统设计 (10)3.1 X-Y数控工作台的整体结构设计 (10)3.2 主要设计参数及其依据 (11)3.3 工作载荷分析及计算 (11)3.4 直线滚动导轨副的计算与选型 (12)3.5 滚珠丝杠螺母副的选型和校核 (14)3.6 同步带轮传动的设计和计算 (17)3.7 驱动电机的选择 (19)3.8 其它零部件的确定 (23)4 控制系统的设计 (27)4.1 PLC的组成与工作原理 (27)4.2 PLC的选型 (29)4.3 PLC 控制步进电机的梯形图程序设计 (30)4.4 程序的分析与比较 (36)总结 (38)致 (39)参考文献 (40)附录一英语论文 (41)附录二汉语翻译 (46)1绪论1.1 X-Y数控工作台研究背景现代科学技术的不断发展，极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。