經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機床橫向進(jìn)給系統(tǒng)設(shè)計說明書.doc

鹽城工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計說明書20041目錄0引言11國內(nèi)外發(fā)展概況及現(xiàn)狀介紹22總體方案論證42.1選擇傳動系統(tǒng)42.2選擇傳動裝置53具體設(shè)計說明63.1橫向進(jìn)給滾珠絲杠副的設(shè)計選擇63.1.1確定滾珠絲杠的支承方式63.1.2滾珠絲杠副額定載荷73.1.3滾珠絲杠副主要參數(shù)的確定83.1.4滾珠絲杠與伺服電動機的聯(lián)接123.2伺服電機型號選擇153.2.1進(jìn)給電機功率的確定153.2.2伺服電機型號153.2.3同步帶輪的選擇154結(jié)論175參考文獻(xiàn)186設(shè)計工作小節(jié)197附件清單20摘要此設(shè)計是經(jīng)濟(jì)型中檔精度數(shù)控車床橫向進(jìn)給系統(tǒng)。面對我國目前機床數(shù)量少、工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模小的特點，突出的任務(wù)是用較少的資金迅速改變機械工業(yè)落后的面貌。而數(shù)控車床（及其系統(tǒng)）已經(jīng)成為現(xiàn)代機器制造業(yè)中不可缺少的組成部分。所以，實現(xiàn)這一任務(wù)的有效的、基本的途徑就是普及應(yīng)用經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機床。進(jìn)給系統(tǒng)是由伺服電機經(jīng)滾珠絲杠拖動工作臺來完成的所以設(shè)數(shù)控機床橫向進(jìn)給設(shè)計.2計涉及伺服電機的選擇，滾珠絲杠設(shè)計等。目前絕大部分的機床的橫向進(jìn)給均是采用滾珠絲杠來傳遞運動的，傳動的精確性主要取決于絲杠支承形式，絲杠與伺服電機的聯(lián)接方式。在設(shè)計中充分考慮到這兩個問題，并且，設(shè)計精度須達(dá)原始數(shù)據(jù)。關(guān)鍵詞：滾珠絲杠伺服電機橫向進(jìn)給AbstractThisdesignisthefeedingoperationofnumericalcontrollathewitheconomictypeofintermediateprecisionInviewtothequantityofmachinetoolsinourcountryisnotenoughandthescaleofindustrialproductionislittleatpresent,theoutstandingtaskistochangeourmechanicalindustrialappearancewithlessfundinshortorder.Andthenumericalcontrollatheanditssystemhavebecomeanimportantpartinmodernmanufacturingindustry.So,torealizethistask,theeffectiveandthebasicchannelistousethiseconomictypeofnumericalcontrollathewidely.Feedingsystemgoesnormallywiththeballscrewwhichisdrovedbyservo-motordraggingtheworkbenchupanddown.So,thisdesignincludestheoptionofservomotor,thedesignofballscrewandsoon.Now,thelandscapeorientationfeedingofmostmachinetoolsisofferedbyballscrew.Theaccuracyofthetransmissiondependsonmainlytheformofthescrewsupportsandthewayofhowscrewandservo-motortobejoined.BesidestheprecisionofthedesignneedsBasestheprimaldata.Considerthesetwoquestionsinthedesignsufficient.Keyword:holler-typethreadServomotorlandscapeorientation鹽城工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計說明書200430、緒論本設(shè)計課題為：經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床橫向進(jìn)給系統(tǒng)設(shè)計。因為我們沒有精良的加工工具或者是自動化系數(shù)等各方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)的不及西歐等國家。所以我國的機械制造業(yè)與他們的有著很大的差距的原因，。制造業(yè)是關(guān)系到國際民生的大事，是富民強國的必要因素，我國要有更好的發(fā)展，必須形成我們自己富有特色的現(xiàn)代化制造體系。隨著時代的發(fā)展，科技的日新月異，數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用范圍日益擴大，數(shù)控機床及其系統(tǒng)己成為現(xiàn)代化機器制造業(yè)中不可缺少的組成部分。面對我國目前機床擁有量少、工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模小的特點，突出的任務(wù)是用較少的資金迅速改變機械工業(yè)落后的生產(chǎn)面貌，使之盡可能地提高自動化程度，保證加工質(zhì)量，減輕勞動強度，提高經(jīng)濟(jì)效益。“橫向進(jìn)給系統(tǒng)”“主傳動系統(tǒng)”和“縱向進(jìn)給系統(tǒng)”被稱為車床的三大核心系統(tǒng)，其重要地位是不言而喻了。三大系統(tǒng)的精確性、準(zhǔn)確性、必將影響加工產(chǎn)品的性能。而實現(xiàn)這一任務(wù)的有效的、基本的途徑就是普及應(yīng)用經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機床，并對原有的機床進(jìn)行數(shù)控改造。而這就是我們課題的目的。前提條件：1.床身上最大回轉(zhuǎn)直徑400mm2.快移速度x軸4m/min3.定位精度x軸0.035mm4.重復(fù)定位精度x軸0.0075mm，刀架0.010mm設(shè)計要求：設(shè)計課題要求：橫向進(jìn)給運動設(shè)計時，電機與絲杠采用柔性結(jié)構(gòu)，電機選用伺服電機，對電機的大小選擇進(jìn)行驗證，及對滾珠絲杠直徑和支承形式選擇進(jìn)行強度較核，設(shè)計精度達(dá)原始數(shù)據(jù)。本課題所設(shè)計的進(jìn)給系統(tǒng)是針對經(jīng)濟(jì)型中檔數(shù)控車床的，該系統(tǒng)設(shè)計成功一旦應(yīng)用到生產(chǎn)實踐中，將使工廠的生產(chǎn)的數(shù)字化水平加強，生產(chǎn)力水平顯著提高，勞動強度減輕，經(jīng)濟(jì)效益得到提高。根據(jù)自己三個多月來的設(shè)計過程，編寫了這本設(shè)計說明書，其中，書中肯定存在著相當(dāng)?shù)囊恍﹩栴}，期望領(lǐng)導(dǎo)、老師給予批評，指正。數(shù)控機床橫向進(jìn)給設(shè)計.41、國內(nèi)外發(fā)展概況及現(xiàn)狀介紹從上世紀(jì)五十年代數(shù)控技術(shù)開始發(fā)展到1965年，數(shù)控裝置從最初的電子管元件、晶體管元件、集成電路到目前使用比較普遍的小型計算機和微處理器共經(jīng)歷了五代的發(fā)展。世界主要工業(yè)國家的數(shù)控機床己進(jìn)入了指生產(chǎn)階段。數(shù)控機床的產(chǎn)量，擁有量，數(shù)控化率都在急速上升。我國從1958看開始研究數(shù)控機械加工技術(shù)，60年代針對壁錐，非圓齒輪等復(fù)雜形狀的工件研制出了數(shù)控壁錐銑床，數(shù)控非圓齒輪插齒機等設(shè)備，保證了加工質(zhì)量，減少了廢品，提高了效率，取得了良好的效果。70年代針對航空工業(yè)等加工復(fù)雜形狀零件的急需，從1973年以來組織了數(shù)控機床攻關(guān)會戰(zhàn)，經(jīng)過三年努力，到1975年己研制出了40多個品種300多臺數(shù)控機床。經(jīng)過30年的努力，我國數(shù)控機床和數(shù)控系統(tǒng)的研制也歷經(jīng)了第一代電子管靈敏控、第二代晶體管數(shù)控及第三代集成電路數(shù)控。從1975年到1979年，7年內(nèi)累計生產(chǎn)數(shù)控機床4108臺（其中約3/4以上的數(shù)控線切割機床）。進(jìn)入80年代，我國重新重視發(fā)展數(shù)控技術(shù)，采取了暫從國外引進(jìn)控制機和伺服驅(qū)動系統(tǒng)，為國內(nèi)主機配套的方針。1981年，我國從日本FANVC公司引進(jìn)了FANVC3系列、5系列、7系列的數(shù)控系統(tǒng)和在直流伺服電機，直流主軸電機技術(shù)，并在北京機床研究所建立了數(shù)控設(shè)備廠。于1981年底開始驗收投產(chǎn)，1982年生產(chǎn)約40套系統(tǒng)，1982年生產(chǎn)約100套系統(tǒng)，1985年生產(chǎn)約400套系統(tǒng)，伺服電機與主軸電機也配套生產(chǎn)。這些系統(tǒng)是外國70年代的水平，功能較全，可靠性能比較高，這樣就使機床行業(yè)發(fā)展數(shù)控機床有了可靠的基礎(chǔ)，使我國的主機品種與技術(shù)水平都有圈套的發(fā)展與提高。經(jīng)濟(jì)型數(shù)控裝置有步進(jìn)電機驅(qū)動的開環(huán)數(shù)控裝置、直流電機驅(qū)動的半閉環(huán)數(shù)控裝置和點位式經(jīng)濟(jì)型數(shù)控裝置三種。對于數(shù)控車床改造一般選用步電機驅(qū)動開環(huán)數(shù)控裝置。選擇時主要考慮以下性能：CPU類型、用戶容量、控制軸或聯(lián)動軸數(shù)、設(shè)定單位、插補類型、編程尺寸及編程標(biāo)準(zhǔn)，G、M、S、T、F功能、刀補功能、間隙補償功能及循環(huán)功能、顯示方式及顯示信息的形式。絕對編程、增量編程、程序輸入方式以及報警、診斷等。根據(jù)需要選擇相應(yīng)的性能。步進(jìn)電機驅(qū)動單元的性能參數(shù)：步進(jìn)電機性能參數(shù)及安裝尺寸，控制箱與電機的接線型式。系統(tǒng)的快速度給速度、空載起動頻率，靜態(tài)轉(zhuǎn)矩，系統(tǒng)升頻降頻時間，起動矩頻特性、起動慣頻特性、運行矩頻特性。驅(qū)動電路的型式：高低壓驅(qū)動電路、斬波驅(qū)動電路、調(diào)頻調(diào)壓驅(qū)動電路、細(xì)分驅(qū)動電路、電流檢