数控铣床进给系统结构设计说明书.pdfVIP

中北大学课程设计说明书

数控铣床进给系统结构设计说明书

目录

前言1

1。原始条件和设计要求2

2。数控机床的加工原理4

3。进给伺服系统概述5

4.纵向进给系统的设计计算7

4.1丝杠螺母静态设计7

4。2丝杠螺母动态设计9

4.3变速机构设计11

4。4电动机的静态设计13

5.电动机的选取与减速结构的设计16

5。1电动机的选取16

5。2减速机构的选取设计16

6.进给系统的结构设计17

7.滚珠丝杠螺母副的设计17

总结19

致谢20

参考文献21

前言

我国目前机床总量380余万台，而其中数控机床总数只有11。34万台,即我国机床数控化

率不到3％。近10年来，我国数控机床年产量约为0.6～0.8万台,年产值约为18亿元.机床

的数控化率仅为6%。这些机床中，役龄10年以上的占60%以上；10年以下的机床中,自动/

半自动机床不到20%，FMC/FMS等自动化生产线更屈指可数（美国和日本自动和半自动机床占

60％以上）。可见我们的大多数制造行业和企业的生产、加工装备绝大数是传统的机床，而且

半数以上是役龄在10年以上的旧机床.用这种装备加工出来的产品国内、外市场上缺乏

竞争力，直接影响一个企业的的生存和发展。所以必须大力提高机床的数控化率.

而相对于传统机床，数控机床有以下明显的优越性：

1、可以加工出传统机床加工不出来的曲线、曲面等复杂的零件。

1

中北大学课程设计说明书

2、可以实现加工的柔性自动化，从而效率比传统机床提高3～7倍。

3、加工零件的精度高,尺寸分散度小,使装配容易，不再需要“修配”。

4、可实现多工序的集中，减少零件在机床间的频繁搬运。

5、拥有自动报警、自动监控、自动补偿等多种自律功能,可实现长时间无人看管加工。

因此，采用数控机床，可以降低工人的劳动强度，节省劳动力(一个人可以看管多台机床)，

减少工装，缩短新产品试制周期和生产周期,可对市场需求作出快速反应.此外,机床数控化

还是推行FMC（柔性制造单元）、FMS（柔性制造系统）以及CIMS(计算机集成制造系统)等企

业信息化改造的基础.数控技术已经成为制造业自动化的核心技术和基础技术。

1.原始条件和设计要求

工作台：

工作台质量

最大加工受力

快进速度

工进速度

最大加速度

工作台导轨摩擦力

工作行程

减速机构：

丝杠螺母机构（图2），已知数据如下：

图2丝杠螺母机构

轴承轴向刚度

丝杠螺母刚度

螺母支座刚度

丝杠传动效率

丝杠长度

丝杠轴承、丝杠

螺母摩擦力矩

轴承平均间距

导程

最大转速常数

支承方式双推—双推

2

中北大学课程设计说明书

伺服电机:

电机转子惯量

2.数控机床的加工原理

金属切削机床加工零件，是操作者依据工程图样的要求,不断改变刀具与工件之间相对运

动的参数(位置,速度等）,使刀具对工件进行切削加工，最终得到所需要的合格零件。

数控机床的加工，是把道具与工件的运动坐标分割成一些最小的单位量，即最小位移量，

由数控系统按照零件程序的要求，使坐标移动若干个最小位移量（即控制刀具运动轨迹），从

而实