五轴联动毕业论文.doc

摘要 五轴联动加工中心有高效率、高精度的特点。若配以五轴联动的高档数控系统，还可以对复杂的空间曲面进行高精度加工，更能够适应像汽车零部件、飞机结构件等现代模具的加工。 本文设计了一台五轴联动机床主轴模型，在XY工作台的基础上叠加两层托板，步进电动机带动轴使其做旋转运动，构成类似陀螺仪的结构。分别实现工作台绕XY轴的转动和移动，再沿Z轴装配一根丝杠完成工作台沿Z轴的上下运动最终实现刀具向各个面进行加工。 主要完成了：模型整体结构设计，各个轴的结构设计及计算、滚珠丝杠、轴承和直线滚动导轨的选择及其强度分析；步进电机的选择及分析。 关键词 五轴联动 丝杠传动 陀螺仪 Abstract Five-axis machining center with high efficiency and precision characteristics. If accompanied by high-end CNC five-axis system, can also carry out complex curved surface precision machining, more able to adapt as automotive components, aircraft structural parts and other modern mold processing. This paper designed a five-axis machine tool spindle model, based on the XY table overlay two pallets, stepper motor drive shaft rotation to do so constitutes a similar gyro structure. Were achieved around the XY axis rotating table and move along the Z axis and then complete the table assembly of a screw up and down movement along the Z axis to the ultimate realization of the various surface processing tool. Main completed: overall structural design model, each shaft structure design and calculation, ball screws, bearings and linear motion guide the choice and strength analysis; stepper motor selection and analysis. Keywords five-axis gyro screw drive 目录 摘要 1 Abstract 2 第一章 绪论 5 第二章 总体方案的设计 6 2.1设计任务 6 2.2设计方案的论证 6 2.2.1传动方式的确定 6 2.2.2 陀螺仪机构的设计 6 2.3 总体方案的设计及结构组成 6 第三章 XY工作台及绕XY旋转工作台的设计 8 3.1 XY工作台的设计 8 3.1.1主要设计参数及依据 8 3.1.2 XY工作台部件进给系统受力分析 8 3.1.3初步确定XY工作台尺寸及估算重 8 3.2绕XY旋转工作台的设计 8 3.2.1主要设计参数及依据 8 3.2.2绕XY旋转工作台受力分析 9 3.2.3初步选定绕XY旋转工作台的尺寸及重量估计 9 3.3 沿Z向移动工作部分设计 9 第四章 滚珠丝杠副的选型与计算 10 4.1滚珠丝杠的选型 10 4.2 滚珠丝杠副导程的确定 13 4.3 滚珠丝杠副的传动效率 14 第五章 直线滚动导轨的选型 15 5.1定位精度高 15 5.2降低机床造价并大幅度节约电力 15 5.3可提高机床的运动速度 15 5.4可长期维持机床的高精度 15 5.5直线滚动导轨副的计算与选型 16 5.5.1滑块承受工作载荷F的计算及导轨型号的选取 16 5.5.2距离额定寿命L的计算 16 第六章 步进电机的参数与选型 17 6.1步进电动机的特点 17 6.2 步进电动机的分类 17 6.2.1反应式步进电动机 17 6.2.2永磁式步进电动机 17 6.2.3混合式步进电动机 17 6.3步进电动机的参数及其选择 18 6.3.1步距角的选择 18 6.4电动机的转速与功率 19 6.5各参素的确定 19 6.6初选步进电动机型号 20 6.6.1脉冲当量的选择