数控车床纵向进给伺服传动系统的设计
目录
摘要..................................................3 第一章 绪论...........................................3
1.1 数控机床的产生和发展...........................3
1.2 数控机床的发展趋势................................4 第二章 数控车床伺服进给系统概述.......................5 2.1 伺服进给系统概述.................................5
第三章数控车床纵向进给系统传动的方案设计
与电机选择.....................................8
3．1纵向伺服进给系统设计的基本要求...................10 3.2带有齿轮传动的进给运动............................10 3.3经同步带轮传动的进给运动..........................12 3.4电机通过联轴器直接与丝杠联接......................13 3.5 步进电动机的计算与选型........................... 14 3.5.1 已知技术参数.................................14 3.5.2 滚珠丝杠的计算及选择.........................15 3.6 校核 ..........................................16 3.6.1 临界压缩负荷..................................16 3.6.2临界转速.......................................17
3.6.3 丝杠拉压振动与扭转振动的固有频率..............18 3.6.4 丝杠扭转刚度..................................19 3.6.5 传动精度计算..................................20 3.6.6 伺服电机计算..................................21 3.6.7 电机的选择...................................22 第四章 纵向进给系统的运动设计与动力计算...............23 4.1降速比计算.........................................24 4.2减速齿轮的确定.....................................25 4.3 丝杠螺母机构的选择与计算..........................25 4.3.1动载强度计算...................................26 4.3.2 静强度计算.....................................26 4.3.3 临界转速校核...................................27 4.3.4 额定寿命的校核................................27 4．4动力计算..........................................28 4.4.1、传动件转动惯量的计算..........................29 4.4.2电动机力矩的计算..................................29第五章滚珠丝杆副的选择与计算.............................30 5.1丝杠螺母机构的算....................................30 5.1.1确定滚珠丝杠副的导航 ..............................31 5.1.2 强度算........................................... 32 5.2计算最大动载荷C................................... 33 5.3静载强度计算.................................. ..33
5.3.1 丝杠螺母机构的传动刚度计算...................33 5.4滚珠丝杠的支承..................................34 5.5滚珠丝杠螺母副间隙消除和预紧.....................35
结论 致谢 文献
摘 要:本课题为数控车床纵向进给伺服传动系统的设计。经济型数
控车床就是指价格低廉、操作使用方便、比较适合我国国情的，动化的机床。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。在设计的时候具体进行了详细的各部件的选型和计算。比如：导轨的设计选型、滚珠丝杠螺母副的选型与计算。还进行了进给传动系统的刚度计算、进给传动系统的误差分析、驱动电机的选型计算、驱动电机与滚珠丝杠的联接、驱动电机与进给传动系统的动态特性分析等。机械制造业是国家工业体系的重要基础和国民经济的重要组成部分，是衡量一个国家科技水平的重要标志之一。
关键词：数控化,进给系统,滚珠丝杠,步进电机
Abstract：The topic for the CNC lathe longitudinal servo drive
system design. Economic type CNC lathe is a low price, convenient operation and use, is suitable for the national conditions of our country, the move of the machine tool. The use of CNC machine tools, can reduce the labor intensity of workers, labor saving ( one can look after more than one machine), reduce tooling, shorten new product development cycle and the production cycle, the market demand for rapid response. When the design of specific detail each component selection and calculation. For example: the design selection guide, ball screw pair selection and calculation. Also performed a feed system rigidity calculation, feed transmission system error analysis, the calculation and selection of the driving motor, driving motor and ball screw coupling, the drive motor and the feed drive system dynamic characteristics analysis. Machinery manufacturing industry is a national industrial system and an important foundation of the national economy important component, is a measure of a country's level of science and technology is one of the important signs.
Key word：NC, feed system, ball screw, stepping motor
绪论
1.1 数控机床的产生和发展
随着科学的发展，机械产品的结构越来越合理，其性能、精度和效率日趋提高，因此对加工机械产品零部件的生产设备---机床也相应的提出了高性能、高精度和高自动化的要求。
数控机床是以数字化的信息实现机床控制的机电一体化产品，它把刀具和工件之间的相对位置，机床电机的启动和停止，主轴变速，工件松开和夹紧，刀具的选择，冷却泵的起停等各种操作和顺序动作等信息用代码化的数字记录在控制介质上，然后将数字信息送入数控装置或计算机，经过译码、运算，发出各种指令控制机床伺服系统或其它的执行元件，加工出所需的工件。其与与普通机床相比，其主要有以下的优点： 1. 适应性强，适合加工单件或小批量的复杂工件；在数控机床上改变加工工件时，只需重新编制新工件的加工程序，就能实现新工件加工; 2. 加工精度高; 3. 生产效率高；4. 减轻劳动强度，改善劳动条件； 5. 良好的经济效益；6. 有利于生产管理的现代化。
数控机床，就是为了解决单件、小批量，特别是复杂型面零件加工的自动化并保证质量要求而生产的。数控机床已成为我国市场需求的主流产品，需求量逐年激增。当前世界数控机床的拥有量反映了该国家的经济能力和国防实力，而该技术又是当今先进制造技术及装备最核心的技术。车床在机器制造业中发展最为得用，所占比重最大。世界车床技术发展经历了50年的2阶段和6代的发展。发达国家由于汽车轴承、电机等大批量化的实现，高效自动化车床的数量多，NC