立式数控铣床进给系统设计.doc

摘要:数控机床是机床和设备制造中重要的部分。一台机床的精度主要集中在其进给系统上，进给系统中有更高精度的突破，更小的反向误差、更高的负载能力以及高的可靠性,对于提高数控机床加工质量和刀具的使用寿命非常重要。经过一段时间对数控系统的初步研究，分析了X53K立式铣床的机械部分和进给伺服系统等零部件的设计计算，现在对其X、Y向进给系统进行改造，驱动元件采用步进电机，传动系统采用滚珠丝杠，该设计方案具有适应性强、加工精度较高和加工质量稳定等优点。 

关键词：数控机床；滚珠丝杠；进给系统；改造

目录

摘要

Abstract

1绪论-1

1.1 数控技术的现状和发展2

1.2 数控化改造的优缺点-1

1.3 铣床介绍-2

1.4 数控铣床的分类-2

1.4.1 按运动方式分类-3

1.4.2 按控制方式分类-3

1.5 立式数控铣床的常用布局形式-3

1.6 主要研究内容-4

2基本方案的比较与选择-5

2.1伺服驱动-5

2.1.1步进电动机特点-5

2.1.2步进电动机的分类-5

2.1.3伺服电机-6

2.2机械传动-6

2.2.1滚珠丝杠-6

2.2.2滚珠丝杠副的消隙选择-7

2.2.3滚珠丝杠副的循环方式-7

2.3消隙齿轮的选用-9

2.4导轨的类型和特点-10

3机械部分设计计算-11

3.1数控铣床主要设计参数-11

3.2 切削力计算-11

3.2.1 铣削抗力分析-11

3.2.2进给工作台工作载荷的计算-12

3.3纵向进给系统设计计算-13

3.3.1滚珠丝杠的计算和选型-13

3.3.2确定滚珠丝杠螺母副支承用轴承的规格和型号-16

3.3.3步进电机的选用-17

3.3.4确定齿轮传动比及模数和有关尺寸-18

3.4横向进给系统设计计算-22

3.4.1滚珠丝杠的计算和选型-22

3.4.2确定滚珠丝杠螺母副支承用轴承的规格和型号-24

3.4.3步进电机的选用-25

3.4.4确定齿轮传动比及模数和有关尺寸-26

3.5轴的校核计算-29

3.5.1计算轴上的作用力-29

3.5.2计算支反力-29

3.5.3弯扭合成强度校核-31

3.5.4安全系数法疲劳强度校核-31

总结.32

致谢.32

参考资料.34