27【毕业设计】CK516立式数控车床Z向进给传动系统设计文档

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。

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，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，有效数据传等几家公司。

与此同时，开发了相应的芯片，传输速度为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系统具有高响应，免维护无碳刷，换向器等磨损元部件，高可靠性等特点，正好适应了这需求。

例如，日本法努克公司，三菱电机公司，安川电机公司，德国西门子公司，公司，力士乐公司，美国环境，使用相应的产品虚拟开发软件，这样才能有效地解决产品开发的落后局面，使企业取得良好的经济效益。

数控机床在国外的发展趋势及现状无人化，规模化生产对加工设备提出了高速度，高精度，高效率的要求，交流伺服对产品开发的整个过程综合应用计算机技术，发展优化和仿真技术，提高产品结构性能，并建立起基于并行工程的使设计工艺和制造人员协同工作和知识共享的产品虚拟开发不足，又担负着开发的重任。

由于长期以来形成的设计工艺和制造部门分立，缺乏有效的协同开发的模式，不能从制订方案开始就融入各方面的正确意见，容易造成产品的反复修改，延长了开发的周期。

为解决这些问题，必须至周，而在我国机床厂用手工操作就至少需个月，且由于这些图纸和文件涉及多个部门，常会出现漏改和失误的现象，影响了产品的质量和交货期。

现在我国工厂设计和工艺人员中青年占多数，他们的专业知识和实际经验不至周，而在我国机床厂用手工操作就至少需个月，且由于这些图纸和文件涉及多个部门，常会出现漏改和失误的现象，影响了产品的质量和交货期。

现在我国工厂设计和工艺人员中青年占多数，他们的专业知识和实际经验不足，又担负着开发的重任。

由于长期以来形成的设计工艺和制造部门分立，缺乏有效的协同开发的模式，不能从制订方案开始就融入各方面的正确意见，容易造成产品的反复修改，延长了开发的周期。

为解决这些问题，必须对产品开发的整个过程综合应用计算机技术，发展优化和仿真技术，提高产品结构性能，并建立起基于并行工程的使设计工艺和制造人员协同工作和知识共享的产品虚拟开发环境，使用相应的产品虚拟开发软件，这样才能有效地解决产品开发的落后局面，使企业取得良好的经济效益。

数控机床在国外的发展趋势及现状无人化，规模化生产对加工设备提出了高速度，高精度，高效率的要求，交流伺服系统具有高响应，免维护无碳刷，换向器等磨损元部件，高可靠性等特点，正好适应了这需求。

例如，日本法努克公司，三菱电机公司，安川电机公司，德国西门子公司，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