總體設計非常重要，是對一部機器的總體布局和全域性的安排。總體設計是否合理將對後面幾步的設計產生重大影響，也將影響機器的尺寸大小、效能、功能和設計質量。所以，在總體設計時應多花時間、考慮清楚，以減少返工現象。
cnc二維工作台主要是由工作台滑板（滑塊）、直線移動導軌、螺旋傳動（絲槓）機構、驅動電機、控制裝置、位移檢測器、和機體（機座）組成。
cnc工作平台的結構有兩種分類方法
（一）、按電機與機座、工作台滑板的相對位置分為三種
1.驅動電機與x方向（或y方向）工作台滑板連成一體。這種形式簡單，但造成低層驅動重量大，電機振動會影響工作台的精度，它適用於低速傳動。
2.下層電機不與工作台連成一體，而是裝在機座上，上層電動機則與工作台滑板連在一起。這種形式結構複雜，但是減少了下層電機的驅動重量，適用於中、高速傳動，應用較廣。
3.將全部電機放在機座上，電機通過一套較長的傳動裝置驅動工作台移動，這樣的結構雖然減輕了下層工作台的承載重量和電機振動的影響，但卻影響了傳動系統的剛度和運動速度的提高。
（二）、按執行器（工作台）在空間的位移方向分為兩種
可分為臥式工作台和立式工作台。
臥式工作台：執行器在xoy平面內運動，即ｘ，ｙ方向的絲槓均布置在水平面內。這種結構能承受大的載荷，而且結構緊湊、工作可靠、穩定，定位精度高。
立式工作台：執行器在xoz平面內運動，即乙個方向的絲槓布置在水平面內，而另乙個絲槓布置在鉛垂麵內。這種結構的缺點是z方向的絲槓及導軌的支承德剛度低，所以承載能力小。
本指導書只要是以臥式工作台為例來介紹cnc工作台的設計原理和方法。
１、靜態效能
——工作台的幾何精度：它包括x-y工作台導軌在水平面的直線性、垂直平面直線性、x方向與y（z）方向的垂直度、ｘ-ｙ（ｚ）方向的反向間隙和反向精度以及工作台與運動平面間的不平行性。
——系統的靜剛度：工作台傳動系統受重力、摩擦力和其他外力的作用而產生的相應變形，其比值成為靜剛度。
——工作台的定位精度和重複定位精度：指步進電機每走一步（發乙個脈衝）工作台沿絲槓軸向方向所能產生的位移大小，一般為幾微公尺至幾十微公尺。
2、動態效能
包括工作台系統的振動特性和固有頻率，速度和加速度特性，負載特性，系統的穩定性等。
cnc二維工作平台傳動方案的選擇很重要，其傳動方案有兩大類分類方法。
按絲槓與螺母的相對運動來分，傳動方案可分為四種。
絲槓轉動，螺母移動；
螺母轉動，絲槓移動；
螺母固定，絲槓轉動、移動；
絲槓固定，螺母轉動、移動；
對於臥式工作台我們選擇第一種方案，即絲槓轉動，螺母移動。
按摩擦性質不同，傳動方案可分為滑動螺旋傳動和滾動螺旋傳動兩種。
滑動絲槓螺母機構（滑動螺旋傳動）
滑動絲槓螺母機構具有結構簡單，運動平穩，傳動精度高，螺紋導程小，降速比大，牽引力大等優點。其缺點是摩擦阻力大，傳動效率低，螺紋中有側向間隙，故反向有空行程。由於動靜摩擦差別大，低速時可能出現爬行現象。
滾珠絲槓就具有螺旋滾道的絲槓和螺母間充滿滾珠。這些滾珠作為中間傳動件，在螺母閉合的迴路中迴圈滾動，使絲槓螺母副的運動由滑動變成滾動，以減小摩擦。滾珠絲槓的傳動效率很高，當雙螺母預緊後，軸向剛度好，傳動副爬行小，具有較高的定位精度，啟動轉矩小，傳動靈敏，同步性好。
其缺點是結構複雜，製造較困難，**昂貴，以及不能自鎖。
根據cnc二維工作平台的要求，參看兩種傳動的特點，對臥式cnc我們設計選擇滾珠絲槓螺母傳動。由於滾珠絲槓螺母機構不具有自鎖性，故應增加電磁制動裝置，以達到精確定位的目的。
根據前面擬定的幾個傳動方案，選擇乙個最佳方案。
電機與滑動工作台連成一體
下層電機固定在機座上，上層電機固定在工作台滑板上
全部電機放在機座上
根據前面cnc的工作結構三種形式的介紹，對於臥式工作台我們初步選擇下層電機固定在機座上，上層電機固定在工作台滑板上的結構（即選擇第二種型別）。此結構適合低速運動。當速度較高時，也可以選擇下層電機固定在機座上，上層電機固定在工作台滑板上。
第三種一般用於特殊場合。
常用導軌按其接觸面的摩擦性質，可分為滑動導軌、滾動導軌、靜壓導軌三大類。
若按其結構特點分為力封式和自封式。力封式又稱為開式，必須借助外力（如重力或彈力）才能保證運動件和承導面間的接觸，從而保證運動件按給定的方向作直線運動；自封式又稱閉式，無需借助外力，而靠導軌本身的結構形狀便能保證運動件和承導面間的接觸。
由於滾動摩擦導軌接觸應力大、對精度要求高，結構較為複雜，所以，我們選擇滑動摩擦導軌。
普通滑動導軌是指動、靜兩導軌面直接接觸的導軌，它具有結構簡單、製造容易、承載能力大、接觸剛度高、抗振性好，對幾何的形狀誤差不敏感等優點。缺點是摩擦阻力大，磨損快，動靜摩擦係數差別大，過載或低速時容易產生爬行現象。
1.4.1.1滑動摩擦導軌的型別
面：導向精度高，導軌磨損後會自動下降補償，不會產生間隙，但是該導軌在水平、垂直兩方向上的誤差相互影響，故給製造、檢驗和維修帶來一定的困難，一般頂角取90度，也可根據載荷和導向精度來定。
2.矩形截面：結構簡單、製造和檢修方便、精度高、承載能力大優點，但是，該導軌不可避免的存在側向間隙，因而，導向精度差，磨損後用鑲條來補償間隙。
3.燕尾形截面：具有尺寸緊湊、能承受顛覆力矩的優點，但是剛度差，製造維修不方面，摩擦力也較大，適用於精度要求不高及移動速度較慢的場合。
4.圓形截面：製造簡單，可以做到精密配合，但是，它是封閉結構，對溫度變化比較敏感，磨損後很難進行調整和補償，故這種導軌多用於承受垂直載荷很小的場合。
根據本結構和設計的要求，我們選用圓形截面導軌。
1.4.2.2 滑塊導軌間隙調整
為保證導軌正常工作，導軌滑動表面之間應保持適當的間隙。間隙過小，會增加摩擦阻力；間隙過大，會降低導向精度。導軌的間隙如依靠刮研來保證，要費很大的勞動量，而且導軌經長期使用後，會因磨損而增大間隙，需要及時調整，故導軌應有間隙調整裝置。
矩形導軌需要在垂直和水平兩個方向上調整間隙。
在垂直方向上，一般採用下壓板調整它的底面間隙，其方法有：
1） 刮研或配磨下壓板的結合面1或2.。這種方法調整比較麻煩，適用於不常調整、導軌耐磨效能好或間隙對加工精度影響不大的場合；
2）用螺釘調節鑲條位置，這種方法調整方便，但剛度稍差；
3）改變墊片3的片數或厚度。這種方法省去修刮工序，但增加了結合面的層數，剛度較差。
在水平方向上，常用平鑲條或斜鑲條調整它的側面間隙。
1）採用平鑲條調整導軌側面間隙。平鑲條橫截面積為矩形或平行四邊形（用於燕尾導軌），以鑲條的橫向位移來調整間隙。平鑲條一般放在受力小的一側，用螺釘擰緊，螺母鎖緊。
因各螺釘單獨擰緊，收緊力不易一致，使鑲條在螺釘的著力點有撓度，是接觸不均勻、剛性差、易變性、調整較麻煩，故用於受力較小、或短的導軌。
2）採用斜鑲條調整導軌側面間隙。調整時擰動螺釘，是斜鑲條縱向（平行運動方向）移動來調整間隙。為了縮短斜鑲條的長度，一般將斜鑲條放在移動件上。
斜鑲條是在全長上支承，其斜度為1:40～1:100，鑲條長度l越長，斜度應越小，以免兩端厚度相差過大。
一般時（h為導軌高度），取1:40；時，取1:100.
滑動軸承和滾動軸承各有其優缺點
滑動軸承具有承載能力高、工作平穩可靠、抗震性好、噪音低、壽命長、具有剖分式、安裝方便、運轉精度較高等優點；缺點是摩擦力大、起動力矩大、成本高。
滾動軸承是標件，具有以下幾個優點：
——滾動軸承起動轉矩比滑動軸承小得多（80%～90%），有利於負載起動。
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