数控车床进给传动系统设计.doc

毕业设计 数控车床进给传动系统设计 院（系）名称 工学院机械系 专业名称 机械设计制造及其自动化 学生姓名 指导教师 2011年 06 月 10 日 1 绪论 4 1.1数控机床的概念 4 1.2 数控机床的组成分类及特点 4 1.2.1 数控机床的组成 4 1.2.2 数控机床的分类 4 1.2.3 数控机床的特点 5 1.3 数控系统的发展简史及国外发展现状 5 1.4 我国数控系统的发展现状及趋势 5 1.4.1 数控技术状况 5 1.5 伺服系统的特点 7 1.6 设计的内容、目的和方法 9 2 进给系统的总体设计 10 2.1 机床的主要性能参数 10 2.2进给系统的精度要求及主要工作参数 10 2.3进给传动控制伺服系统的选择 11 2.4进给系统的传动要求及传动类型的选择 12 2.4.1进给系统的传动要求 12 2.4.2传动类型的选择 12 2.5电机与丝杠联接方式的选择 13 2.6 进给传动方案设计 13 2.7 进给系统的一些其它要求 14 2.8 总体布局 14 3 滚珠丝杠螺母副的选择与计算 15 3.1主切削力的计算 15 4 横向进给系统 17 4.1 已知技术参数 17 4.2 滚珠丝杠的计算及选择 17 4.2.1 滚珠丝杠导程的确定 17 4.2.2 确定丝杠的等效转速 17 4.2.3 估计工作台质量及工作台承重 18 4.2.4 确定丝杠的等效负载 18 4.2.5 确定丝杠所受的最大动载荷 19 4.2.6 选择滚珠丝杠型号 20 4.3 校核 20 4.3.1 临界压缩负荷 20 4.3.2 临界转速 21 4.3.3 丝杠拉压振动与扭转振动的固有频率 22 4.3.4 丝杠扭转刚度 23 4.3.5 传动精度计算 24 4.3.6 伺服电机计算 25 4.3.7 电机的选择 26 5 纵向进给系统 27 5.1 已知技术参数 27 5.2 滚珠丝杠的计算及选择 27 5.2.2 确定丝杠的等效转速： 27 5.2.3 估计工作台质量及工作台承重： 27 5.2.4 确定丝杠的等效负载： 27 5.3 校核 29 5.3.1 临界压缩负荷 29 5.3.2 临界转速 29 5.3.3 丝杠拉压振动与扭转振动的固有频率 29 5.3.4 丝杠扭转刚度 30 5.3.5 传动精度计算 30 5.3.6 伺服电机计算 31 5.3.7 电机的选择 32 结 论 33 致 谢 34 参考文献 35 附录1 数控车床纵向进给传动机构 36 附录2 数控车床横向进给传动机构 37 附录3数控车床装配图 38 1 绪论 1.1数控机床的概念 数控机床是综合应用计算机、自动控制、自动检测及精密机械等高新技术的产物，是技术密集度及自动化程度很高的典型机电一体化加工设备。它与普通机床相比，其优越性是显而易见的，不仅零件加工精度高，产品质量稳定，且自动化程度极高，可减轻工人的体力劳动强度，大大提高了生产效率，特别值得一提的是数控机床可完成普通机床难以完成或根本不能加工的复杂曲面的零件加工，因而数控机床在机械制造业中的地位愈来愈显得重要。 1.2 数控机床的组成分类及特点 1.2.1 数控机床的数控机床一般由控制介质、数控装置、伺服系统和机床本体组成。 2.数控装置：接受输入的加工信息，经数控装置运算处理，向伺服系统发出相应的脉冲； 3.伺服系统：把数控装置的脉冲信号转换成机床运动部件的机械位移；用于实现数控机床的进给伺服控制和主轴伺服控制。 4.机械系统：包括，主轴部分、进给系统、刀库和自动换刀装置(ATC)、自动托盘交换装置(APC)等。 1.2.2 数控机床的分类数控机床的品种和规格繁多，分类方法不一。根据不完全统计，目前已有近500种数控机床。根据数控机床的功能和组成，一般分为以下几类数控机床的 2.提高生产效率，一般约提高效率3-5倍，使用数控加工中心机床则可提高生率5-10倍； 3.可加工形状复杂的零件； 4.减轻了劳动强度，改善了劳动条件； 5.有利于生产管理和机械加工综合自动化的发展。 1.3 数控系统的发展简史及国外发展现状 1949年美国帕森公司首先提出了机床数字控制的概念。1952年第一代数控系统——电子管数控系统的诞生。20世纪50年代末，完全由固定布线的晶休管元器件电路所组成的第二代数控系统——晶体管数控系统被研制成功，取代了昂贵的、易坏的、难以推广的电子管控制装置。随着集成电路技术的发展，1965年出现了第三代数控系统——集成电路数控系统。1970年，在美国芝加哥国际机床