数控铣床轴进给系统设计摘要查表得.,.,.则齿轮的接触疲劳强度见公式.式.将数据代入得齿轮接触疲劳强度满足,因此接触的应力小于许用的接触应力。轴进给系统总体方案的设计.设计参数假定主轴箱和工作台总质量为,脉冲当量为.,轴的行程为,导轨的摩擦为.,定位精度为.,丝杠的进给速度为,最小进给速度为,.工作原理系统将控制指令经变换与放大后,经过伺服进给系统将指令转化为机械执行元件的准确位移速度加速度,用来控制被控对象的位移或转角速度加速度,使其能自动连续稳定快速精确的复现输入指令的变换规律。.总体方案设计数控系统的选择数控系统的类型步进电动机拖动的开环系统该系统的伺服驱动装置主要有步进电动机功率步进电动机电液脉冲马达等。由数控系统送出的进给指令脉冲,经驱动路控制和功率放大后,使步进电机转动,通过齿轮副.与滚珠丝杠副驱动执行部件。只要控制指令脉冲的数量频率及通电顺序,便可控制执行部件运动的位移量速度和运动方向。这种系统不需要将所测得的实际位置和速度反馈到输入端,故称为开环系统,该系统的位移精度主要决定于步进电动机的角位移精度,齿轮丝杠等传动部件的节距精度,所以系统的位移精度较低。因此,对传动部件和制造精度要求高,运动副之间摩擦力要小,要实行无间隙传动。这种系统的最高速度受步进电动机的频率响应限制,容易失步,低速时易发生共振和噪声,影响表面加工质量。该系统结构简单,调试维修方便,工作可靠,成本低。异步电动机或直流电动机拖动,光栅测量反馈的闭环数控系统该系统与开环系统的区别是由光栅感应同步器等位置检测装置测得的实际位置反馈信号,随时与给定值进行比较,将两者的差值放大和变换,驱动执行机构,以给定的速度向着消除偏差的方向运动,直到位置与反馈的实际位置的差值等于零为止。闭环进给系统在结构上比开环进给系统复杂,成本也高,对环境室温要求严格,设计和调试都比开环系统难。但是可以获得比开环进给系统更高的精度,更快的速度,驱动功率更大的特性指标。但是闭环系统设计和调整都有较大技术难度,设计调整不当,易出现不稳定现象。改造时可根据产品技术要求,决定是否有必要采用这种系统。交直流伺服电动机拖动,编码器反馈的半闭环数控系统半闭环系统检测元件安装在中间传动件上,间接测量执行部件的位置。只能补偿系统环路内部部分元件的误差,因此,它的精度比闭环系统的精度低,但是它结构与调试都较闭环系统简单。在将角位移检测元件与速度检测元件和伺服电动机做成个整体时则无需考虑位置检测装置的安装问题。数控系统方案的确定根据本设计所给的题目要求分析可知,本设计所采用的数控系统为开环系统控制。传动机构的选择本课题设计选用的是滚珠丝杠螺母副。因为滚珠丝杠螺母副是种低摩擦高精度高效率的机构,在数控机床上得到广泛应用。它的传动特点是在具有螺旋槽的丝杠螺母之间装有滚珠作为中间传动元件。当丝杠和螺母相对运动时,滚珠沿丝杠螺旋槽滚道滚动,因此丝杠和螺母之间基本上为滚动摩擦。并且滚珠丝杠螺母副的动静摩擦系数相差极小,配以滚动导轨,起动力矩很小,运动灵敏,低速时不会出现爬行。滚珠丝杠螺母机构是回转运动与直线运动相互转动的传动装置。它具有以下优点摩擦损失小传动效率高传动效率可达,是普通丝杠传动的倍,而驱动转矩仅为滑动丝杠螺母机构的。运动平稳,摩擦力小灵敏度高低速时无爬行由于主要存在的是滚动摩擦,不仅动静摩擦因数都很小,且其差值小,因而启动转矩小,动作灵敏。轴向刚度高反向定位精度高由于可以完全消除丝杠与螺母之间的间隙并可实现滚珠的预紧,因而轴向刚度高,反向时无空行程,定位精度高。滚珠丝杠螺母副主要零件均经过热处理,其滚道表面的硬度值可达,因而耐磨性好,寿命长,精度稳定性好。磨损小寿命长维护简单使用寿命是普通滑动丝杠的倍。传动具有可逆性不能自锁由于摩擦因数小不能自锁,因而使该机构的传动具有可逆性,可以把旋转运动转化为直线运动,还可以把直线运动转化为旋转运动。由于不能自锁,在作垂直运动时应附加防止逆转的装置,防止工作台因自重而下降。联轴器选择联轴器是联结两轴使之同回转并传递转矩的种部件,联轴器分为刚性联轴器和挠性联轴器两种。刚性联轴器适用于两轴能严格对中并在工作中不发生相对位移的地方挠性联轴器适用于两轴有偏移可分为同轴线平行轴线相交轴线或在工作中有相对位移可分为轴向位移径向位移角位移综合位移的地方。挠性联轴器又有无弹性元件的金属弹性元件和非金属元件之分。在本设计中,电机主轴与滚珠丝杠轴是同轴的,所以选择刚性联轴器。刚性联轴器可以分为凸缘联轴器套筒联轴器夹壳联轴器。凸缘联轴器具有对中精度高,传递转矩大的特点,采用铰制孔和受剪螺栓对中的凸缘联轴器具有拆装方便的优点,这符合本设计简化操作的原则,所以选择了采用铰制孔和受剪螺栓对中的凸缘联轴器来联结电机轴和滚珠丝杠轴。主要零部件的计算与选用.轴工作载荷分析滚珠丝杠上的工作载荷是指滚珠丝杠副在驱动工作台是滚珠丝杠所承受的轴向力,也叫作进给牵引力。它包括滚珠丝杠的走刀抗力及与移动体重力和作用在导轨上的其他切削分力相关的摩檫力。据机床加工的特点,当铣削槽时,工作载荷最大,由于铣削时,工作载荷既包括铣削时沿着丝杠轴的方向的力即轴向力,也包括工作台及工件的重量即垂直丝杠轴方向的力。.轴工作载荷计算在以工作寿命为基础进行计算时,应按实际加工过程平均铣削条件为准,因此取.,.齿数控铣床轴进给系统设计摘要数控,铣床,进给,系统,设计,优秀,优良图纸摘要本论文主要研究数控铣床的轴进给系统。数控铣床是数控机床中的典型机床,它对国家的机械行业的发展具有重要的贡献,其加工精度也决定了个国家的机械行业的发展水平。其轴进给系统主要内容包括进给部件的计算与选用。进给部件首选滚珠丝杠螺母副,它拥有摩擦损失小传动效率高运动平稳摩擦力小灵敏度高低速时无爬行,并且轴向刚度高反向定位精度高精度稳定性好磨损小寿命长维护简单传动具有可逆性等特点,对于数控铣床的精确传动提供了保障,使其加工精度精度越来越高。关键词数控铣床轴进给系统滚珠丝杠螺母副数控铣床数控铣床的简介数控的加工过程数控铣床的组成数控铣床的分类数控铣床的用途和工艺特点.我国的数控产业我国数控产业的现状数控产业发展面临的问题数控产业的发展趋势.数控机床的优点.数控铣床轴进给系统的大致整体设计轴传动系统的设计.轴传动系统的参数设定.数控机床对主传动的要求.数控铣床变速机构形式.主轴的设计主轴材料的选择主轴结构的确定轴的校核计算.齿轮传动的设计计算模数的估算齿轮分度圆直径的计算齿轮宽度的确定齿轮其他参数的计算齿轮的校核接触疲劳强度轴进给系统总体方案的设计.设计参数.工作原理.总体方案设计数控系统的选择传动机构的选择联轴器选择主要零部件的计算与选用.轴工作载荷分析.轴工作载荷计算.滚珠丝杠螺母副的计算与选用丝杠导程的确定动载荷计算效率计算滚珠丝杠的精度选择滚珠丝杠的制动.滚珠丝杠螺母副支承的选择.滚珠丝杠螺母副的间隙消除与预紧.轴承的计算与选用轴承初选轴承的计算确定轴承的规格型号.传动系统的刚度计算丝杠拉压刚度滚珠丝杠螺母副的轴向接触刚度支承轴承的轴向刚度丝杠传动的综合拉压刚度.伺服电动机的选择计算确定步进电动机的类型确定脉冲当量最大静态转矩的选择.负载转动惯量的计算工作台折算到丝杠上的转动惯量丝杠折算到电动机的转动惯量传动系统折算到电机轴上的总转动惯量.负载力矩的计算计算折算到电动机主轴上切削负载力矩计算折算到电动机上的摩擦负载力矩计算附加负载力矩加速力矩计算空载时的快进力矩计算切削时的工进力矩计算空载启动力矩确定步进电动机的最大静转矩.导轨的选择导轨的介绍导轨的参数选取导轨的间隙调整导轨材料与热处理主要零件的校核.滚珠丝杠螺母副的校核滚珠丝杠螺母副临界转速的校核滚珠丝杠螺母副寿命的校核结论致谢参考文献绪论.数控铣床数控铣床的简介科学技术的发展以及世界先进制造技术的兴起和不断成熟,对数控加工技术提出了更高的要求超高速切削超精密加工等技术的应用,对数控机床的数控系统伺服性能主轴驱动机床结构等提山了更高的性能指标的迅速发展和的不断成熟,又将对数控机的可靠性通信功能人工智能和自适应控制等技术提出更高的要求。随着微电子和计算机技术的发展,数控系统的性能日益完盖,数控技术的应用领域日益扩大。数控铣床是在数控加丁中心领域中最具代表性的种典型机床,在数控机床中所占的比率最大,数控加工中心柔性制造单元等都是数控铣床基础上派生或发展起来的。它具有功能性强加工范围广工艺较复杂等特点,主要用于各种复杂的平面轮廓曲面等零件的铣削加工,同时还可以进行钻扩镗攻螺纹等加工,在航空航天汽车制造机械加工和模具制造业中应用非常广泛。数控的加工过程数控车床加工零件的主要过程主要包括下内容根据被加工零件的图样与工作方案,用规定的代码与程序格式,将刀具的移动轨迹加工工艺过程工艺参数切削用量等编写成数控系统能够识别的指令形式,即编写加工程序。将所编写的加工程序输入数控装置。数控装置对输入的程序代码进行译码运算处理,并像各坐标轴的伺服驱动装置和辅助功能控制装置发出相应的控制信号,以控制车床各部件的运动。在运动过程中,数控系统需随时检测车床坐标轴的位置行程开关的状态等,并与程序的要求相比较,以决定下步动作,直到加工出合格的零件。操作者随时对车床的加工情况工作状态进行观察和检查,必要时还需要对车床动作和加工程序进行调整,以保证车床安全可靠的运行。数控铣床的组成数控铣床般由数控系统机床基础部件主轴箱进给伺服系统及辅助装置等几大部分组成。数控系统数控系统是机床运动控制的中心,通常数控铣床都配有高性能高精度集成软件的微机数控系统,具有直线插补圆弧插补刀具补偿固定循环用户宏程序等功能,能完成绝大多数的基本铣削以及镗削钻削攻螺纹等循环加工。机床基础部件通常是指底坐立柱工作台横梁等,是整个机床的基础和框架。主轴箱包括主轴箱和主轴传动系统,用于装