摘要

本文对数控车床进给部件系统的设计进行了重点论述，对该机构的主要组成部件：滚珠丝杠副、步进电机、传动齿轮等进行了设计计算与选型。其中对滚珠丝杠副、伺服电机的设计计算及选型作了详细论述。进行这一设计主要是为了进一步地提高数控车床进给机构的定位精度，重复定位精度，以使其能够可靠地运行，且能满足各项性能指标的要求，达到预期的结果，即满足设计任务书的要求。最后，本文还对典型零件进行了数控编程，并绘制了数控车床典型零件编程图、数控车床传动示意图、数控车床液压原理图以及该数控车床进给机构的装配图。此结构简单可靠，可应用于相似的各类数控车床上。当今的世界，制造业在经济发展中占有十分重要的地位，机械制造业更加是制造业中的支柱与核心。数控车床技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，它对国计民生的一些重要行业(IT、汽车、轻工、医疗等)的发展起着越来越重要的作用，因为这些行业所需装备的数字化已是现代发展的大趋势。
关键字：伺服进给、滚珠丝杠、数控。

 

Abstract

    The article made a brilliant exposition on the designing and transformation scheme of the system of NC machine. The article also exposed brilliantly the mechanism’s mail parts: the ball-screw pairs, Stepper motor, Transmission gear and so on. Doing the design is for the sake of improving the site precision and duplicate site precision of the system. So it can work credibility, meet the require of design assignment list. Besides, the author has writed typical parts of the NC programming, designed and drawed CNC lathe programming diagram of typical components, CNC lathe drive diagram, CNC hydraulic schematic diagram and the CNC lathe feed mechanism assembly drawing. This mechanism is simple and reliable, it can apply to every similar NCmachine.In today’s world, the manufacturing industry occupies a very important position in the economic development, machinery manufacturing industryy is the pillar and more core in the manufacturing industry. Application of numerical control lathe technology has brought the revolutionary change for the traditional manufacturing industry, causes the manufacturing industry to become a symbol of industrialization, but also expands unceasingly along with the development of numerical control technology and applications, it beneficial to the people's livelihood of some important industries (IT, automobile, light industry, medical etc) plays a more and more important role in the development of, digital equipment required for these industries is a major trend of modern development.
    Keywords: servo feed, ball screw, nc.
 目录
摘要…………………………………………………………………………………III
Abstract ……………………………………………………………………………IV
目录……………………………………………………………………………………V
1 绪论…………………………………………………………………………………1
2 双轴半闭环数控车床总体布局……………………………………………………3
3 伺服进给部件的方案比较和确定…………………………………………………5
3.1 数控系统的比较 5
3.1.1 点位控制系统 5
3.1.2 直线控制系统 5
3.1.3 联系轨迹控制系统 5
3.2 控制方式的选择 5
3.2.1 开环系统 5
3.2.2 半闭环系统 6
3.2.3 闭环系统 6
3.3 增量系统和绝对系统的比较 6
3.3.1 增量系统 7
3.3.2 绝对系统 7
4 X向伺服进给部件的设计 …………………………………………………………9
4.1 伺服驱动装置的设计 9
4.1.1 伺服驱动装置的特点 9
4.1.2 伺服驱动装置 9
4.2 交流伺服电机的设计 10
4.2.1 交流伺服电机的类型的确定 10
4.2.2 确定伺服电机的型号 10
4.3 传动结构的设计 10
4.3.1 伺服电机与进给丝杠的联接确定方案 10
4.3.2 联轴器的比较选用 10
4.3.3 滚珠丝杠副的特点 11
4.3.4 滚珠丝杠副轴向间隙的调整和施加预紧力的方法 11
4.3.5滚珠丝杠副支撑形式的确定 12
4.3.6 滚珠丝杠副的设计选用 13
4.3.7 丝杠轴承的选用 13
4.4 导向机构的设计 17
4.4.1导轨概述 17
4.4.2 导轨的设计任务 17
4.4.3方案比较确定 17
4.4.4 导轨材料的选择 18
4.4.5 直线滚动导轨副的精度选择 18
4.4.6直线滚动导轨副型号的确定 18
5 刀架的设计 ………………………………………………………………………19
5.1 数控车床刀架系统简介 19
5.2 各种刀架的方案比较及选择 20
5.2.1 排式刀架 20
5.2.2 回转刀架 20
5.2.3 带刀库的自动换刀装置 20
5.3 几种典型回转刀架的选择与比较 21
5.3.1 电机传动的回转刀架 21
5.3.2 液压回转刀架 21
5.3.3 用于车削中心的可安置动力刀具的转档刀架 21
6 Z向伺服进给部件的设计…………………………………………………………27
6.1 方案选择与确定 27
6.1.1 机械传动系统方案的选择 27
6.1.2 丝杠的选择 28
6.1.3 导轨的选择 29
6.1.4 联轴器的选择 29
6.1.5 伺服电机的选择 30
6.1.6 确定方案 31
6.2 伺服进给装置的设计 31
6.2.1 悬臂处的滚珠丝杠副 31
6.3 滚动直线导轨 32
6.3.1结构与特征 32
6.3.2滚动直线导轨的优点 33
6.3.3导轨镶装结构 33
6.4 机械系统设计分析 34
6.4.1计算传动比i 34
6.4.2系统刚度计算 35
6.4.3固有频率计算 35
6.5 锥环无键联轴器 35
6.6 滚动轴承的选择 36
6.6.1 常用滚动轴承的类型、特性和应用 36
6.6.2滚动轴承类型选择 36
6.6.3分析对比 36
7 小结 ………………………………………………………………………………39
致谢 …………………………………………………………………………………41
参考文献 ……………………………………………………………………………43

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