追求加工效率和加工质量方面的智能化如自适应控制，工艺参数自动生成为提高驱动性能及使用连接方便方面的智能化，如前馈控制电机参数的自适应运算等简化编程简化操作方面的智能化智能诊断智能监控方面的内容等。柔性化和集成化数控机床向柔性自动化系统发展的趋势是从点数控单机加工中心和数控复合加工机床线向面工段车间独立制造岛工厂自动化体,分布式网络集成制造系统的方向发展，另方面向注重应用性和经济性方向发展开放性为适应数控进线联网普及型个性化多品种柔性化及数控迅速发展的耍求，最重耍的发展趋势是体系结构的开放性，设计生产开放式的数控系统，例如美国的,欧共体的及日本的发展开触式数控的计划等。第章数控机床总体方案的制订及比较.总体方案设计的内容针对铣床的特点，在满足生产的前提下，对原铣床做尽可能少的改动，利用数控系统控制铣床运动，实现工作台轴的三坐标控制及任意三轴的联动控制，提高铣床的加工精度和自动化水平，完成铣床的数控化改造数控系统总体方案的拟定应包括以下内容系统运动方式的确定伺服系统的选择执行机构的结构及传动方式的确定计算机系统的选择等内容。将台普通升降台立式铣床，改造成三坐标控制，三轴联动加工的数控铣床，用以实现平面凸轮沟槽圆弧槽等复杂零件的自动铣削加工。根据设计任务要求，有三种方案可供选择方案将工作台升降向纵向向横向向的进给改为微机控制，实现三坐标控制,三坐标联动的开环控制。方案二将主轴升降向纵向向横向向的进给改为微机控制，实现三坐标控制，任意两坐标联动的开环控制。方案三仅将工作台轴进给运动改为微机控制，实现两坐标控制，两坐标轴联动的开环控制对上述三个改造方案综合考虑，结合铣床升降台需要修理等实际情况.在符合经济型数控改造般原则的前提下选择确定第方案，其具体方案如下拆除机床工作台轴原进给系统。将滑动丝杠副更换为滚珠丝杠副，并改装减速齿轮箱减速齿轮步进电机。对机床传动系统设计计算，选择合适的滚珠丝杠安装方式。完成齿轮传动机构设计，步进电机选择等，垂向工作台传动升降机构在更换滚珠丝杠后会因失去自锁而自动下滑.必须增加平衡装置和制动装置。选择经济型开环数控系统实现机床工作台轴数控。主轴的部分数控功能要求向步进精度为.轴向定位精度.重复定位精度.。.数控铣床改造设计总体要求数控铣床改造设计主要考虑以下四方面因素经济性既然是用于普通铣床的数控化改造，因此，必须充分考虑系统的成本，这是保证达到系统设计目的关键。这里的成本包括数控系统，主传动系统伺服驱动系统及机械传动系统等。方便性数控系统的方便性主要反映在系统的人机界面。人机界面应当对用户友好，对此系统应从以下几个途径来体现汉化按键，方便各种层次的操作者使用。输入检索修改尽量体化。即输入时可以检索修改，检索时可以修改输入，并且自动显示程序段号。快速检索，即能对程序进行上下翻页显示。实用性经济型数控系统的设计不应追求功能的大而全，应以实用为原则。般的机械加工只要能具有以下功能即可满足需要直线圆弧插补。插补速度要充分考虑被改造机床本身的内在素质，如刚性抗震性耐磨性等，不宜过高。速度衔接技术，即速度升降速控制。速度衔接技术可以保证系统在加工过程中实现段程序问的速度平滑连接，从而避免造成加工刀痕，保证精度。变频调速。加工程序的掉电保护能力。可靠性由于数控系统工作环境十分恶劣，必须有足够的可靠性才能保证系统稳定运行。.数控铣床改造设计内容主传动系统设计拆除机床主轴，重新设计主轴。为了保证主轴在运动时有准确的定位，安装主传动的定位检测装置。采用电气式主轴准停装置，利用磁力传感器检测定位。,数控,立式,铣床,总体,整体,垂直,进给,传动,机构,设计,毕业设计,全套,图纸毕业设计论文数控立式铣床总体及垂直进给传动机构设计所在学院专业班级姓名学号指导老师年月日摘要数控技术及数控机床在当今机械制造业中的重要地位和巨大效益，显示了其在国家基础工业现代化中的战略性作用，并已成为传统机械制造工业提升改造和实现自动化柔性化集成化生产的重要手段和标志。数控技术及数控机床的广泛应用，给机械制造业的产业结构产品种类和档次以及生产方式带来了革命性的变化。数控机床是现代加工车间最重要的装备。本文的研究目标是针对铣床的特点，在满足生产的前提下，对原铣床做尽可能少的改动，利用数控系统控制铣床运动，实现工作台的三坐标控制及任意三轴的联动控制，提高铣床的加工精度和自动化水平，完成铣床的数控化改造。根据经济性原则和生产的需要，采用的总体方案为拆除机床工作台轴原进给系统。将滑动丝杠副更换为滚珠丝杠副，并改装减速齿轮箱减速齿轮步进电机。采用步进电机减速齿轮带动滚珠丝杠转动，并通过丝杠螺母副带动工作台转动。首先进行切削力的计算，然后根据切削力的大小计算丝杠的强度刚度，再结合效率计算校核所选丝杠。选择合适的滚珠丝杠安装方式。之后进行齿轮传动机构设计，根据所选步进电机的步距角脉冲当量，结合公式计算出减速比，选择合适的齿轮，根据所选齿轮的参数计算出齿轮的转动惯，再结合丝杠的转动惯量，算出总的转动惯量。最后进行转距的计算，计算负载和空载时的最大转矩，根据最大转矩选择匹配的步进电机。关键词铣床，数控，伺服电机，滚珠丝杠目录摘要目录第章数控机床发展概述.国内数控机床现状.数控机床及其特点数控机床与普通机床的区别数控机床的适用范围.数控机床的工艺范围及加工精度.数控机床发展趋势第章数控机床总体方案的制订及比较.总体方案设计的内容.数控铣床改造设计总体要求.数控铣床改造设计内容.改造后的数控铣床功能分析第章确定切削用量及选择刀具.刀具选择.切削用量确定.切削三要素.加工精度和表面粗糙度.刀具材料第章传动系统图设计.传动系统设计参数的拟定传动结构或结构网的选择转速图拟定齿轮齿数的确定及传动系统图的绘制.传动件的估算与验算传动轴的估算和验算齿轮模数的估算与验算.展开图设计结构实际的内容及技术要求齿轮块的设计传动轴设计主轴组件设计.制动器设计.截面图设计轴的空间布置润滑箱体设计的有关问题第章主要部装图垂直进给系统的设计与计算.设计方案的确定.垂直向进给系统的设计.升降台自动平衡装置第章硬件电路图的设计.微机控制系统组成及特点微机控制系统的组成微机数控系统的特点.微机控制系统设备介绍主控制器的选择存储器电路的扩展口电路的扩展步进电机驱动电路其它辅助电路设计.程序部分致谢参考文献第章数控机床发展概述从目前世界上数控技术及其装备发展的趋势来看，其主要研究热点有以下几个方面。.高速高精加工技术及装备的新趋势.轴联动加工和复合加工机床快速发展.智能化开放式网络化成为当代数控系统发展的主要趋势.重视新技术标准规范的建立其中包括.关于数控系统设计开发规范.关于数控系统设计开发规范，加强数控铣床的整机设计中应该把握的主要问题的训练。.国内数控机床现状近年来，随着机床工业的发展，我国机床“工作母机”直保持两位数的增长。年的产值达到亿元，产量居世界第四。我国的机床消费超过亿美元，首次跃居世界第，产值水平亿元，消费超出多亿元。其差额自然只有靠进口。据海关统计，年我国进口机床产品金切机床及锻压设备各约.亿美元，又是个“世界第”而全行业出口仅为.亿美元。出口的数控机床品种以中低档为主。机床业现状可以用“三大小”消费大国生产大国进口大国和出口小国来概括。“母机”水平看“数控”。年我国年产数控机床仅多台。到年这数字已为.万多台.比上年增长了.。年来，我国数控金切机床产量翻了两番多.数控机床产品开发加快，批反映当前世界数控机床发展潮流的高档次数控机床问世，如直线电机驱动加工中心五轴车铣复合中心五轴龙门加工中心等。建立了以中低档次数控机床为主的产业体系和高档次数控机床的研发即要满足承载能力要求，又要符合孔的加工工艺，可以用轻中或重系列的轴承来达到支承孔直径的安排要求花键轴两端装轴承的轴颈尺寸至少有个应小于花键的内径，般传动轴上轴承选用级精度。滚动轴承的选择计算，寿命计算公式滚动轴承的寿命计算公式如下试中额定寿命转额定动载荷当量负载荷寿命指数，对球轴承对滚子轴承在实际计算中，般采用工作小时数表示轴承的额定寿命，这时上试可变为试中额定寿命轴承的计算转速当量动载荷试中径向负荷轴向负荷径向系数轴向系数按照负载荷选择轴承按额定静负载选择轴承的基本公式如下试中当量静负荷按下列两式计算，取大值额定静负荷安全系数轴承的选择轴两端轴承的选择，根据前面估算的直径及该轴的结构和受力情况，选择单列向心球轴承轴承型号为左轴承右轴承轴两端轴承的选择左轴承右轴承轴左，右，轴左右轴轴承的选择，由于轴右端悬伸部分与锥齿轮不相连，承受定的轴向负荷及径向负荷，因此，可选用圆锥滚子轴承左端型号右端轴垂直布置，下端轴承承受到大的轴向力，可选用向心推力球轴承，型号为，上端轴承可选用向心球轴承，轴的轴向定位传动轴必须在箱体内保持准确的位置，相对保证安装在轴上各传动件的位置正确性，不论轴是否转动，是否受轴向力，都必须有轴的定位。对受轴向力的轴，其轴向定位更重要。回转轴的轴向包括轴承在轴上的定位和在箱体孔中定位在选择定位方式时应注意，轴的长度，长度要考虑热伸长的问题，宜有端定位。，轴承的间隙是否需要调整。，整个轴的轴向位置是否需要调整，在有轴向载荷的情况下不宜采用弹簧卡圈，加工和装配的工艺性等根据轴的结构特点和收里情况，轴均采用弹簧卡圈定位或压盖和轴肩定位。传递轴的结构设计轴的结构设计,选联轴器轴与电机轴用联轴器相连,需同时选取连轴器.轴上的转矩为联轴器的计算转矩查表取则,根据工作需要,选用弹性柱销连轴器,型号为,联轴器的许用转矩为,联轴器的轴孔直径,半联轴器的长度为,联轴器标记为联轴器.,按轴向定位要求确定轴的各段直径和长度.主轴组件设计主轴组件结构复杂,技术要求高,安装工件车床或者刀具铣床,钻床的主轴参予切削成形运动,因此它的精度和性能直接影响加工质量加工精度和表面粗糙度,设计时主要围绕着保证精度,刚度和抗振性,减小温度和热变形等几个方面考虑对主轴部件的基本要求主轴组件是机床主要部件之.它的性能对整机性能影响很大.主轴直接承受切削力,转速范围又很大,所以对主轴组件的主要性能基本要求如下,回转精度.主轴组件的回转精度是指主轴的回转精度.造成主轴回转误差的原因是主要是由于主轴的结构及其加工精度,主轴轴承的选用及刚度等,而主轴及其回转零件的不平衡,在回转时引起的激振力也会造成主轴的回转误差.,刚度.主轴组件的刚度指受外力作用时,主轴组件抵抗变形的能力.主轴部件的刚度与主轴结构尺寸,支承跨距,所选用的轴承类型及配置形式,轴承间隙的调整,主轴上传动元件的位置等有关.,抗振性主轴组件的抗振性是指切削加工时,主轴保持平衡运转而不发生振动的能力,提高主轴抗振性,必须提高主轴组件的静刚度,采用较大阻尼比的前轴承,以及在必要时安装阻尼消振器,另外,使主轴的固有频率远远大于激振力的频率.,温度.主轴组件在运转时,温度过高会引起很多不良结果,数控机床在解决温度问题时,般采用注温主轴箱.,耐磨性,主轴组件必须有足够的耐磨性,以便能长期保持精度.,主轴部件的传动方式和布置形式.,传动方式主轴旋转运动传动方式的选择,决定于主轴转速的高低,所传递扭矩的大小,对远转平稳性的要求及结构紧凑,装卸维修方便.这里我们选择齿轮传动,这样结构简单,紧凑和能传递较大的扭矩.,传动件位置的合理布置.对于传动件直接装在主轴上的主轴部件,工作时主要承受传动力.切削力和支承反力.合理布置传动件的轴向位置,可以改善主轴的受力情况,减少主轴的变形,改善传动件的轴承工作条件,减