数控机床向直流伺服进给系统系统设计摘要.。.向直流电机选择计算.计算工作台丝杠折算到电机轴上的惯量根据机电体化基础所提供的计算公式式中折算到电机轴的惯量小大齿轮的惯量丝杠惯量横向工作台及夹具重量,丝杠螺距，丝杠转动惯量的计算由于有些传动件如齿轮丝杠等的转动惯量不易精确计算，可将其等效成圆柱体来近似计算。圆柱体的转动惯量可依据公式式中材料密度,对钢取圆柱体直径.对于齿轮丝杠等就是其等效直径圆柱体长度,对于齿轮丝杠等就是其等效齿宽或长度则则可算得惯量匹配验算初选的直流电机安川的转子的转动惯量.转动系统与直流电机的惯量匹配条件而所以惯量是匹配的。.负载转矩计算及最大静转矩选择计算快速空载起动时所需力矩依据公式式中快速空载起动力矩空载起动时折算到电机轴上最大加速力矩折算到电机轴上的摩擦力矩由于丝杠预紧时折算到电机轴上的附加摩擦力矩又式中惯量和，电机最大角加速度又其中电机最大转速运动部件从停止起动加速到最大快进速度所需时间取又则则故又因为式中导轨的摩擦力传动链总效率，般可取，现取又式中垂直方向的切削力，导轨摩擦系数，贴塑导轨横向工作台及夹具重量，则故又式中滚珠丝杠预加载荷，取滚珠丝杠预紧时的传动效率，故快速进给时所需力矩依据公式而故有.最大切削负载时所需力矩根据公式式中折算到电机轴上的切削负载力矩又有公式式中进给方向最大切削力，则故.最大静转矩选择依据文献实用机床设计手册上，有对于在最大切削力下工作时所需要电机最大静转矩为对于空载起动时所需要的电机最大静转矩为由和可知，以计算得恒大于所以就以作为选取直流电机最大静转矩的依据。而初选的直流电机为安川，它的最大静转矩为所以初选的直流电机型号符合要求。.直流电机动载荷矩频特性和运行矩频特性由数控技术得动矩频特性运行矩频特性其中最大切削力下的进给速度，可取最高进给速度的，现取中间值，即。所以由直流电机安川的矩频特性和运行矩频特性参数可以看出所选直流电机在起动时力矩是满足要求的。所以最终就确定直流电机的型号为安川直流伺服电机。.导轨的设计与选型导轨概述导轨主要用来支撑和引导运动部件沿定的轨道运动。在导轨副中，运动的方称为动导轨，不动的方称为支承导轨。动导轨相对于支承导轨运动，通常作直线运动和回转运动。.对导轨的要求导向精度高导向精度主要是指导轨沿支承导轨运动的直线度和圆度。影响导向精度的主要因素有导轨的几何精度导轨的接触精度导轨的结构形式动导轨及支承导轨的刚度和热变形，还有装配质量。导轨的几何精度综合反映在静止或低速下导轨的导向精度。直线运动导轨的检验内容主要是导轨在垂直平面内的直线度，导轨在水平平面内的直线度，在水平面内两条导轨的平行度。例如导轨全长为的龙门刨床，其直线度误差为.，在导轨全长范围内为.。圆周运动导轨几何精度的检验内容与主轴回转精度的检验方法相类似，用导轨回转时端面跳动和径向跳动表示。例如最大切削直为的立车，其允差规定为耐磨性好及寿命长导轨的耐磨性决定了导轨的精度保持性。动导轨沿支承导轨长期运行会引起导轨的不均匀磨损，破坏导轨的导向精度，从而影响机床的加工精度。例如卧式车床的铸铁导轨，若结构欠佳润滑不良或维修不及时，贝。靠近床头箱段的前导轨，每年磨损量达，这样就降低了刀架移动的直线度及对主轴的平行度，加工精度也就下降了。与此同时，也增加了溜板箱中开合螺母与丝杠的同轴度误差，加剧了螺母与丝杠的磨损。足够的刚度导轨要有足够的刚度，保证在载荷作用下不产生过大的变形，从而保证各部件间的相对位置和导向精度。低速运动的平稳性在低速运动时，作为运动部件的动导轨易产生爬行。进给运动的爬行将提高被加工表面的表面粗糙度值，故要求导轨低速运动平稳，不产生爬行，这对于高精度的机床尤其重要。工艺性好设计导轨时，要注意到制造调整和维护的方便，力求结构简单工艺性和经济性好。.对导轨的技术要求导轨的精度要求滑动导轨，不管是平型还是平平型,导轨面的平面度通常取，长度方向的直线度通常取侧导向面的直线度取，侧导向面之间的平行度取，侧导向面对导轨底面的垂直度取.镶钢导轨的平面度必须控制在以下，其平行度和垂直度控制在.以下。导轨的热处理数控机床的开动率普遍都很高，这就要求导轨具有较高的耐磨性，以提高其精度保持性。为此，导轨大多需淬火处理。导轨淬火的方式有中频数控机床向直流伺服进给系统系统设计摘要基本掌握了多五坐标联动的关键技术。这不仅打破了国外的技术封锁，而且使该技术进人实用性阶段。北京机电研究院为东方汽轮机厂开发的五轴联动加工中心，已在东方汽轮机厂实际应用，不仅完全满足了汽轮机叶片加工质量的要求，而且其加工效率可与进口机床的媲美，但其价格仅为进口机床的三分之。复合加工技术的研究也取得很大成绩，我国研制成功的五轴联动车铣复合加工中心五轴五面加工中心双主轴车削中心等均已实现商品化。我国高速加工技术的研究与应用取得重要进展。其中在直线电动机应用技术的研究方面，基本掌握了负载变化扰动热变形补偿隔磁和防护等部分关键技术，填补了我国在直线电动机应用技术领域的空白，进步缩短了与国外的差距。此外，我国还完成了高速主轴单元的产品开发和加工制造工艺的研究，并在国产加工中心上应用。超精密加工亚微米技术和装备的研究也取得突破，北京机床研究所研制的超精密加工和纳米加工技术与装备已达到世界领先水平，打破了国外对我国的技术封锁。目前，数控机床在我国国民经济的各行各业发挥着越来越重要的作用，数控机床已经成为企业技术改造的首先设备之。我国已经成为数控机床的生产大国消费大国和进口大国。国民经济各个行业需要大量数控机床的开发人才和应用人才。我国数控机床发展存在的问题与对策当前，国外数控技术发展很快，呈现出高速度高精度高可靠性多轴控制工艺复合集成化智能化网络化和环保化发展的态势。与国外数控技术的发展相比，我国数控技术的发展仍然存在着较大差距，主要体现在以下四个方面。在技术水平上，国外对加工中心的研究已经转向高速精密多轴复合智能和环保等技术的研究。我国加工中心的总体技术水平与国外同类产品的先进水平相比大约落后年，在“高精尖”技术方面则更大。在产品结构上，高端市场即高速精密多轴复合加工中心市场基本上被美国日本和欧洲发达工业国家所垄断，国内开发的五轴联动数控机床复合加工中心高速加工中心等产品，虽然已经投人使用，但多数产品与商品化尚有段距离，而且在技术水平和性能参数上与欧美日等地的产品还有较大差距。低端市场即普及型数控机床市场受到周边的日本韩国和我国台湾地区产品的冲击较大，形成激烈竞争。多年来，国产数控机床产量小进口产品量大的局面直存在。产品开发能力上，国内生产企业缺乏对产品竞争前数控技术的深人研究与开发，特别是对加工中心应用领域的拓展力度不强，集中体现在产品开发能力较弱，对产品标准规范的研究制定滞后，技术创新能力不强。导致开发出的产品技术先进性不明显，市场针对性不强，缺乏市场竞争力。产业化水平上，市场占有率低，品种覆盖率小。从总体上看，加工中心还没有形成规模生产功能部件专业化生产水平及配套能力较低产品质量不高，主要体现在可靠性不高，商品化程度不足，关键功能部件没有自己配套的主渠道数控系统的推广应用还不够等等。这些问题已经引起了国家有关部门的高度重视，并正在采取措施加以改进。年月，国务院发布了关于加快振兴装备制造业的若干意见以下简称意见，装备制造业得到了国家前所未有的重视，意见将在三个方面重点下四点第，加快开发高档数控机床品种，缩短与世界先进水平的差距，提升我国机床工具行业整体水平，对市场急需的高档数控机床品种，要集中力量，重点突破，加大科技投人，加强基础研究和开发研究，提高原始创新和集成创新能力，掌握批高档数控关键产品开发的核心技术，推出批高档数控机床品种，满足重点用户急需，精心培育高档数控机床市场。第二，积极促进功能部件产业化，培育批功能部件的龙头企业，加大政策支持力度，重点发展高档数控系统高速主轴单元精密滚动功能部件动力刀架精密转台高速导轨防护装置等高水平的功能部件，加快产业化进程，培育国产品牌，实现功能部件与数控机床同步发展。第三，进步发展普及型数控机床，我国普及型数控机床技术已经成熟，产业化迫在眉捷，急需进步提高可靠性和质量，及时供应市场，提高产业集中度，实现稳定可靠快速地满足市场，以提高制造能力和生产集中度为重点，支持骨干企业快速发展。第四，努力提高国产数控机床市场占有率，是“十五”期间行业发展的重中之重，要从质量可靠性服务等方面入手，创品牌扩市场挡进口争出口，争取在五年内使国产数控机床国内市场占有率有较大提高。意见切中了我国数控机床发展中的关键问题，为发展国产数控机床提供了良好的政策环境。毫无疑问，随着意见的贯彻实施，多年来困扰我国机床工具行业发展的数控机床产业化和自主开发能力偏低的问题，将得到定程度的解决，国产数控机床在国内市场占有率长期不高的局面将被扭转。高等学校作为国家各类人才的培养基地，为装备制造业培养急需的数控机床开发与应用人才，是义不容辞的责任。.数控机床的发展趋势随着科学技术的发展，制造技术的进步，以及社会对产品质量和品种多样化的要求越来越强烈。中小批量生产的比例明显增加，要求现代数控机床成为种精密高效复合集成功能和低成本的自动化加工设备。同时，为了满足制造业向更高层次发展，为柔性制造单元柔性制造系统，以及计算机集成制造系统提供基础设备，也要求数控机床向更高水平发展。当前，数控机床技术呈现如下发展趋势高精度化运动高速化柔性化高自动化高可靠性智能化复合化网络化开放式体系结构。.数控铣床的主要功能及特点数控铣床的可分为立式卧式和立卧两用式数控铣床，各种铣床适用的数控系统不同，其功能也