中的重要地位数控技术是用数字信息对机械运动和过程进行控制的技术，是世纪后半叶最重要，发展最快的工业技术之，它以制造过程为对象，以信息技术为手段，以数字坐标方式对运动部件进行位置控制为主要特征图.铣削抗力及工作台上的载荷进给工作台工作载荷计算作用在进给工作台上的合力与铣刀刀齿受到的铣削抗力的合力大小相同方向相反，如图所示。合力就是设计和校核工作台进给系统时要考虑的工作载荷可以沿着铣床工作台运动方向分解为三个力工作台纵向进给方向载荷，工作台横向进给方向载荷，工作台垂直进给方向载荷。进给工作台的工作载荷和与切向铣削力之间有定的经验比值见表。因此，计算出后，即可计算出进给工作台的工作载荷和。表.工作台工作载荷与切向铁削力的经验比值在表中，表示铣削宽度，它是铣削用量要素之，是垂直于铣刀轴线测量的切削层尺寸从图可知，圆柱铣削时，为待加工表面与已加工表面之间的垂直距离端铣时，恰为工件宽度，不是待加工表面与已加工表面之间离。图.顺铣与逆铣图.表示圆柱铣的顺铣和逆铣的不同方式。顺铣时，纵向进给方向载荷与进给方向致，垂直进给方向载荷向下,逆铣时方向相反。图.表示对称端铣和不对称端铣。对称端铣分有顺铣和逆铣之分。在表中，。表示圆柱铣刀直径或端铣刀直径,表示每齿进给量齿，即铣刀每转个齿间角时工件与铣刀的相对移动量。每齿进给量每转进给量和工作台的进给速度三者之间的关系为式中铣刀齿数铣刀转速首先初步估算工作台的重量首先要初步估算工作台的重量及铣削工件的最大切削力才能进行设计。轴方向移动的工作台尺寸长宽高为,重量约为.，最大行程轴方向移动的工作台尺寸长宽高为,重量约为.，最大行程设夹具及工件的质量约为，重量约为则工作台总质量约为.,总重量约为.包括夹具及工件。铣削用量选择铣削用量选择原则首先应尽可能取较大的切削深度及切削宽度然后尽可能取较大的每齿进给量，最后才尽可能取较大的铣削速度。粗铣时余量大，加工要求低，主要考虑铣刀的耐用度及铣削力的影响而精铣时余量小，加工要求高，主要考虑加工质量的提高。.铣削深度的选择当工件表面要求的光洁度为时，通常铣削无硬皮的钢料时，铣削铸钢或铸铁时。当工件表面要求的光洁度为时,可分粗铣半精铣两步铣削。粗铣后留余量。当工件表面要求的光洁度为时,可分粗铣半精铣精铣三步铣削。半精铣，精铣左右。.每齿进给量的选择当铣削深度选定后，尽可能取较大的每齿进给量。粗铣时限制每齿进给量的是铣削力及铣刀容屑空间的大小，当工艺系统刚性俞好及铣刀齿数愈少分，也是数控机床区别于般机床的个特殊部分。数控机床对进给伺服系统的性能指标可归纳为定位精度高跟踪指令信号的响应快系统的稳定好。稳定性伺服系统的稳定性是指当作用在系统上的扰动信号消失后，系统能够恢复到原来的稳定状态下运行,或者在输入的指令信号作用下，系统能够达到新的稳定运行状态的能力。伺服系统的稳定性是系统本身的种特性，取决于系统的结构及组成元件的参数如惯性刚度阻尼增益等与外界的作用信号包括指令信号或扰动信号的性质或形式无关。精度伺服系统的精度是指系统的输出量复现输入量的精确程度。伺服系统工作过程中通常存在三种误差动态误差稳定性误差和静态误差。实际中只要保证系统的误差满足精度指标就行。快速响应性快速响应特性是指系统对指令输入信号的响应速度及瞬态过程结束的迅速程度。它包含系统的响应时间，传动装置的加速能力。它直接影响机床的加工精度和生产率。进给伺服系统的设计要求在静态设计方面有能够克服摩擦力和负载很小的进给位移量高的静态扭转刚度足够的调速范围进给速度均匀，在速度很低时无爬行现象在动态设计方面的要求有具有足够的加速和制动转矩具有良好的动态传递性能，以保证在加工中获得高的轨迹精度和满意的表面质量负载引起的轨迹误差尽可能小对于数控机床机械传动部件则有以下要求被加速的运动部件具有较小的惯量高的刚度良好的阻尼传动部件在拉压刚度扭转刚度摩擦阻尼特性和间隙等方面尽可能小的非线性进给伺服系统的动态响应特性及伺服性能分析.时间响应特性进给伺服系统的动态特性，按其描述方法的不同，分为时间响应特性和频率响应特性。频率响应特性快速性分析.切削参数计算精度要求进给精度快速进给精度机床分辨率均为.，选择系统脉冲当量为.。铣削工件时铣削力的计算铣削运动的特征主运动为铣刀绕自身轴线高速旋转，进给运动为工作台带动工件在垂直于铣刀轴线方向缓慢进给铣键槽时，可使键槽铣刀沿轴线进给。铣刀的类型很多，但以圆柱铣刀和端铣刀为基本形式。圆柱铣刀和端铣刀的切削部分都可以看做车刀刀头的演变，铣刀的每个刀齿相当于把车刀。它的切削基本规律与车削相似，所不同的是铣刀回转，刀齿数多。通常假定铣削时铣刀受到的铣削抗力是作用在刀齿点上，如图所示。设刀齿上受到铣削抗力的合力为,将沿铣刀轴线径向和切向进行分解，则分别为轴向铣削力径向铣削力，和切向铣削力二。切向铣削力二是沿铣刀主运动方向的分力，它消耗铣床主电动机功率即铣削功率最多。因此，切向铣削力二可按铣削功率或主电动机功率算出。式中机床主轴的计算转速主轴传递全部功率时的最低切削速度,η机床主传动系统的传动效率，般取，η.。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,数控机床,直流,伺服,进给,系统,设计,毕业设计,全套,图纸大学课程设计论文数控机床向直流伺服进给系统系统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机床即数字程序控制机床，是种自动化机床，数控技术是数控机床研究的核心，是制造业实现自动化网络化柔性化集成化的基础。随着制造技术的发展，现代数控机床借助现代设计技术工序集约化和新的功能部件使机床的加工范围动态性能加工精度和可靠性有了极大的提高。本文主要设计数控铣床向进给系统设计部分，机械结构采用直流伺服电机与滚珠丝杠直接相连的方式，其控制方式采用直流伺服驱动系统半闭环控制。在对进给系统机械结构进行设计的过程中，主要对滚珠丝杠螺母副和直线滚动导轨副进行了计算校核，确保了机械传动部件的精度和刚度通过计算，选择了电气驱动部分，包括直流伺服电机和与之匹配的伺服单元。关键词直线滚动导轨滚珠丝杠螺母副直流伺服电目录摘要目录第章前言.课题研究的背景必要性.数控机床的产生和发展数控机床的产生数控系统的发展.我国数控技术的发展概况数控技术再国民经济中的重要地位我国数控机床的发展历程与成就我国数控机床发展存在的问题与对策.数控机床的发展趋势.数控铣床的主要功能及特点.数控铣床的分类和应用数控铣床的分类数控铣床的应用.数控机床的参数.本章小结第章向进给传动系统的设计和计算.进给伺服系统的设计对进给伺服系统的基本要求进给伺服系统的设计要求进给伺服系统的动态响应特性及伺服性能分析.切削参数计算精度铣削工件时铣削力的计算进给工作台工作载荷计算首先初步估算工作台的重量铣削用量选择铣削力的计算.向滚珠丝杠副计算与选择动载荷计算选用.型丝杠稳定性验算刚度验算效率验算.向直流电机选择计算.导轨的设计与选型导轨概述滚动直线导轨副的计算第章控制系统的设计.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直流电机驱动电路其它辅助电路设计.程序部分总结与展望参考文献致谢第章前言.课题研究的背景必要性随着科学技术的发展，机械产品日趋精密复杂而且产品的生产周期短改型频繁。这不仅对机床设备提出精度与效率的要求提出了通用性与灵活的要求。特别是航空造船武器模具生产等精密加工的零件具有精度高形状复杂经常变动的特点。因此机械产品部件的生产设备机床也相应的提出了高性能高精度化的要求。利用计算机控制数控机床进行加工使得零件的加工变得十分的方便快速，很大程度上节约了人力和物力的使用，使得工业自动化程度更高。但是许多企业由于资金等方面的约束不能及时引进先进数控机床，这样制约了生产率的提高，不利于自动化程度的提高。因此各种机床的数控改造开发成为众多专业技术人员研究的。数控，用数字化信号对机床运动及其加工过程进行控制，其对零件的加工相比普通机床有着很多的优点自动化程度高，劳动强度低。加工精度加工质量稳定可靠。对零件加工的适应性强，灵活性好，能加工形状复杂的零件。加工生产率高。有利于生产管理的现代化。对加工对像的适应性强。并且目前在机械行业中，随着市场经济的发展，产品更新周期越来越短，中小批量的生产所占有的比例越来越大，对机械产品的精度和质