[其它]数控铣床伺服进给系统设计.doc

摘 要 本文完成了对数控铣床伺服进给系统的设计。首先确定了总体设计方案，和X、Y、ZX、Y、ZX、Y、Z3D建模，之后装配出X、Y、Z Abstract In this paper, the machine servo systems of the CNC milling are designed. First,overall design scheme is determined，and the motion parameters of the X,Y,Z three directions are determined，then according to the motion parameters，the transmission scheme of the CNC machine is determined，and by the lead, equivalent dynamic load, and bottom diameter of the smallest screw，the ball screws of the X, Y, Z three directions are determined and by the maximum cutting load torque, moment of inertia of the load ，the servo motors of the X, Y, Z three directions are determined，and the servo feed systems of the X, Y, Z three directions are checked. After determining the program of the structure，three-dimensional modeling of the screws 、rails 、servo motors and other parts in the structure are set up by using CAXA physical design software，then the servo systems of the X, Y, Z three directions are assembled，and two-dimensional engineering drawings of the servo systems of the CNC milling machine are generated，finally the motion simulation is set up. Keywords : Feed system;Ball Screw;Servo motor;CAXA physical design 目 录 摘 要 I Abstract II 目 录 III 1 绪论 1 1.1 课题背景和意义 1 1.2 国内外研究现状 1 1.3 数控机床的发展趋势 1.4 本课题的研究内容和方法 3 1.5 本章小结 4 2 总体方案设计 5 2.1 伺服进给系统的基本要求 5 2.2 铣床的技术要求 5 2.3 传动方案设计 5 2.4 主切削力及切削分力及切削分力计算 6 2.4.1 计算主切削力 6 2.4.2 计算各切削分力 6 2.5 本章小结 6 3 滚珠丝杠及伺服电动机的选择 8 3.1 X轴方向进给系统的计算 8 3.1.1 X轴滚珠丝杠的选择 8 3.1.2 X轴伺服电机的选择 11 3.1.3 X轴系统校验 13 3.2 Y轴方向进给系统的计算 16 3.2.1 Y轴滚珠丝杠的选择 16 3.2.2 Y轴伺服电机的选择 20 3.2.3 Y轴系统校验 21 3.3 Z轴方向进给系统的计算 24 3.3.1 Z轴滚珠丝杠的选择 24 3.3.2 Z轴伺服电机的选择 27 3.3.3 Z轴系统校验 29 3.4 本章小结 32 4 3D建模 33 4.1 CAXA实体设计的介绍 33 4.2 丝杠设计 33 4.2.1 设计思路 33 4.2.2 设计步骤 33 4.3 标准件及高级图素应用 36 4.3.1 设计方法 36 4.3.2 内六角圆柱头螺钉设计 37 4.4 装配设计 38 4.4.1 设计方法 38 4.4.2 轴承座装配 38 4.5 二维工程图输出 40 4.5.1 设计方法 40 4.5.2 生成步骤 40 4.6 本章小结 43 5 运动仿真 44