国西门子公司，公司，力士乐公司，美国抗体公司，通用电气公司等均先后在年前后将交流伺服系统付诸实用。进入世纪年代，微电子制造工艺的日臻完善，使得运算速度呈几何数上升，达到了伺服环路高速实时控制的要求，些运动控制芯片制造商还将电机控制所必需的外围电路如转换器位置速度检测倍频计数器发生器等与内核集成于体，使得伺服控制回路采样时间达到以内，由单芯片实现自动加减速控制，电子齿轮同步控制，位置速度电流三环的数字化补偿控制。些新的控制算法如速度前馈加速度前馈低通滤波凹陷滤波等得以实现。目前些工业发达国家的伺服系统生产厂家基本上均能够提供全数字交流伺服系统或者可以与自己的系统相配套，如日本公司三菱电机公司安川电机公司松下公司山洋电机公司德国公司力士乐公司公司美国公司公司公司公司公司等。在年，由德国机床协会和德国电力电子协会联合提出数字驱动接口国际标准，即串行实时通信系统接口作为高性能运动控制系统闭环数据串行实时通信接口，这两个协会将电机驱动系统系统的主要制造商组成个联合工作组。最初加入工作组的公司有等几家公司。与此同时，开发了相应的芯片，传输速度为，与其它串行现场总线相比，有效数据传输率高，例如以速度传输数据时，有效数据传输率为以速度传输数据时，有效数据传输率为。用于运动控制时，必须提供额外的存储缓冲器及信号管理资源，其成本大约是接口的倍，另个特点是它的光纤噪声抑制能力强传输可靠性高。虽然接口初终是为与数字伺服接口而开发，迄今已被广泛应用于通用运动控制器与数字伺服之间的接口。目前已能满足在内，使台控制器与多达个伺服系统实现数据通信。为数字伺服网络化铺就了条宽阔大道，可以预见，在不远的将来，带有接口的伺服系统将会进入家庭办公室工厂车间乃至各个与伺服应用相关的领域。立式数控车床的总体方案设计立式数控车床具有高转速大扭矩高刚性等特点，主要用于加工轮毂刹车毂等各类短轴类盘类零件，车削螺纹圆弧圆锥回转体的内外曲面端面沟槽钻扩铰等，适用于形状复杂的中小批量零件，以及精度尺寸致性要求高的大批量零件的加工。立式数控车床的机械传动部分设计，可以分为主轴组件设计主传动设计变速箱中传动轴和齿轮设计向进给伺服系统设计等小题目，由名同学共同完成。我们位同学经过调查研究，分析讨论，反复论证，最终确定了机床的总体方案。机床总体尺寸参数的选定根据设计要求并参考实际情况，初步选定机床主要参数如下床身上最大回转直径最大车削直径最大车削高度主轴转速范围四段无级主轴孔前端锥度主电机功率轴伺服电机机床主要部件及其运动方式的选定主运动的实现采用主轴箱与变速箱分离的传动布局。主传动由变频电机经四级变速箱三角带窄带传至主轴。进给运动的实现机床进给运动均采用半闭环伺服控制，因此在两个方向上，进给运动均采用滚珠丝杠螺母副，其动力由伺服电机通过联轴器传递。数字控制的实现控制系统采用系统。机床其它零部件的选择考虑到生产效率以及生产的经济性，机床附件如油管行程开关等，以及标准件如滚珠丝杠轴承等均选择外购形式。本设计的主要内容和方法本设计为纵向进给运动的设计，设计内容主要包括确定系统的负载，确定系统脉冲当量，运动部件惯量计算，空载起动及切削力矩机计算，确定伺服电机等。设计时要求电机与丝杠采用柔性连接，电机选用伺服电机对电机的大小选择进行验证，对滚珠丝杠直径及支承形式选择进行强度较核。设计与生产实际相结合，既要满足理论要求，又要满足生产现实实际。设计应遵循先易后难先局部后全局的规律，确定设计步骤时，应把整个立式数控车床向进给传动系统分成若干个子系统进行，待各系统基本合理后再互联完成全系统工作。设计的产品应高效经济。本课题所设计的进给系统是针对经济型中档数控车床的，该系统设计成功旦应用到生产实践中，将给中小规模的加工厂输入新的血液。显著提高生产力水平，减轻劳动强度，提高经济效益。第二章纵向进给传动系统总体方案的确定进给杠正确的安装及其支承的结构刚度也是不可忽视的因素。螺母座及支承座都应具有足够的刚度和精度。通常都适当加大和机床结合部件的接触面积，以提高螺母座的局部刚度和接触强度，新设计的机床在工艺条件允许时常常把螺母座或支承座与机床本体做成整体来增大刚度。为了提高支承的轴向刚度，选择适当的滚动轴承也是十分重要的。国内目前主要采用两种组合方式。种是把向心轴承和圆锥轴承组合使用，其结构虽简单，但轴向刚度不足。另种是把推力轴承或向心推力轴承和向心轴承组合使用，其轴向刚度有了提高，但增大了轴承的摩擦阻力和发热而且增加了轴承支架的结构尺寸。在设计中，我采用推力轴承和向心轴承组合使用。计算进给牵引力作用在滚珠丝杠上的进给牵引力主要包括切屑时的走刀抗力以及移动件的重量和切屑分力作用在导轨上的摩擦力。因而其数值大小和导轨的形式有关。纵向进给为三角形导轨式中考虑颠覆力矩影响的实验系数三角形导轨取贴塑导轨摩擦系数溜板及刀架重力,取计算最大动负载选用滚珠丝杠副的直径时，必须保证在定轴向负载作用下，丝杠在回转万转后，在它的滚道上不产生点蚀现象。这个轴向负载的最大值即称为该滚珠丝杠能承受的最大动负载，计算如下为滚珠丝杠导程,选丝杠名义直径为,查滚珠丝杠转动惯量表,初选出最大切削力下的进给速度,可取最高进给速度的,此处为使用寿命,按运转系数,按般运转取寿命以转为单位运转系数运转状态运转系数无冲击运转般运转有冲击运转滚珠丝杠螺母副的选型查阅表，可采用外循环螺纹调整预紧的双螺母滚珠丝杠副，列圈，其额定动负载为，精度等级按滚珠丝杠行程公差表，选为级大致相当于老标准级传动效率计算η式中螺旋升角,摩擦角取滚动摩擦系数η稳定性校核滚珠丝杠两端采用推力球轴承，不会产生失稳现象，不需作稳定性校核。第五章联轴器的具体确定在第二章可知电机与丝杠的联接方式为联轴器联接，现在确定联轴器的型号。联轴器是机械传动中常用的部件，他们联接轴与轴，以传递运动与转矩，有时候也可以用做安全装置，由于机器的工况各异，因而对联轴器提出了各种不同的要求，如传递转矩的大小转速高低扭转刚度的变化情况体积大小吸震能力等等，出现了许多新的类型。联轴器的种类和特性联轴器所联接的两轴，由于制造及安装误差承载后的变形以及温度变化的影响等，往往不能保证严格的对中，而是存在这种程度的相对位移，这就要求设计联轴器时，要从结构上采用各种不同的措施，使之具有适应定范围的相对位移的性能。根据联轴器对各种相对位移有无补偿能力，可分为刚性联轴器和挠性联轴器两类。挠性联轴器又可分为是否具有弹性元件的挠性联轴器和有弹性元件的挠性联轴器两个类别。联轴器选择的标准选择合适的联轴器要考虑以下几点所需要传递的转矩大小和性质以及对缓冲减震功能的要求。联轴器的工作转速高低和引起离心力的大小。两轴相对位移的大小和方向。联轴器的可靠性和工作环境。联轴器的制造安装维护和成本。联轴器型号的确定根据此次设计的要求，参照以上标准，应选用型弹性联轴器，它的许用转矩为，需用的最大转速为,轴径为之间，故合用。第六章进给系统其他部件的确定及机床噪声控制导轨的确定数控机床导轨必需具有较高的导向精度高刚度高耐磨性，机床在高速进给时不振动低速进给时不爬行等特性。目前数控机床使用的导轨主要有种塑料滑动导轨滚动导轨和静压导轨。目前滚动导轨副被广泛应用于精密机床数控机床测量机和测量仪器上。下面着重介绍下滚动导轨副。滚动导轨有多种形式，目前数控机床常用的滚动导轨为直线滚动导轨。直线滚动导轨主要由导轨体滑块滚柱或滚珠保持器端盖等组成。当滑块与导轨体相对移动时，滚动体在导轨体和滑块之间的圆弧直槽内滚动，并通过端盖内的滚道，从工作负荷区到非工作负荷区，然后再滚动回工作负荷区，不断循环，从而把导轨体和滑块之间的移动变成滚动体的滚动。为防止灰尘和脏物进入导轨滚道，滑块两端及下部均装有塑料密封垫，滑块上还有润滑油杯。最近新出现的种在滑块两端装有自动润滑的滚动导轨，使用时无须再配润滑装置。由于滚动导轨的诸多优点,综合考虑，的纵向进给系统采用直线滚动导轨。刀架的选择选用选用型电动刀架。因为设计要求刀架的最大回转直径为，而最小的三角刀架的设计高度大大超过，故选用最小的刀架型号，因刀架为外购件，其尺寸已成定值，故选用最小的四方刀架。即。该刀架可以夹持把刀，采用鼠牙盘为分度定位，利用直流伺服电机实现自动转位。机床噪声的控制控制机床噪声，保障操作人员的身体健康是当前机械企业的个重要课题。因此在设计过程中必须考虑定的措施来降低机床的噪声。机床噪声可分为空运转噪声和切削噪声种。切削噪声是在定切削条件下产生的，其中包括了刀具夹具和工件系统的状况。机床噪声源主要是传动系统声及与切削过程有关的声辐射，此外还存在润滑冷却噪声电控系统噪声及背景噪声等。我国颁布的金属切削机床通用技术条件规定了机床噪声的允许标准。对于高精度机床,噪声不大于对于精密机床和普通机床，噪声不大于。上述仅表明机床本身的质量水平，它是机床的空运转噪声。机床在实际使用中，除了机床空运转噪声外，还有很大的切削噪声。尤其对那些已经磨损的旧机床，在切削载荷的激发下，噪声更为强烈。切削过程形成的噪声是极其复杂的，般它与切削的材料性质切削用量和刀具有关，还与切削形式连续断续崩裂有关。当机床刀具夹具或工件的刚度不够时，则系统受切力的激发或外界的影响就要发生振动并辐射出强烈的噪声。结论本次设计于年初月开始，经过个多月的努力，于年月初完成，经过周的时间完成了立式数控车床向进给传动系统设计。本课题的主要任务是完成对立式数控车床向进给传动系统设计，主要包括确定系统的负载，确定系统脉冲当量，运动部件惯量计算，空载起动及切削力矩机计算，确定伺服电机等。目前我国数控机床整体水平依然很低，现有机床数控化率不到。用普通机床加工出来的产品普遍存在质量差品种少档次低成本高供货期长，从而在国际国内市场上缺乏竞争力，直接影响个企业的产品市场效益，影响企业的生存和发展，所以必须大力提高机床的数控化率。在设计过程中，我们也学到了很多东西，我们通过查阅大量的资料，把所学的知识应用到设计中，这样既温故了我们在大学期间所学的专业知识，又培养了我们种思考问题解决问题的能力，对今后的工作必将产生深远的影响。致谢对于我们这些即将离开校园的学生来说，毕业设计是在校