数控铣床进给系统结构设计说明书

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数控机床的进给传动系统介绍

数控机床的进给传动系统介绍

2020/10/24
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(三)滚珠丝杠副的验算
(1)刚度验算
刚度验算就是校验丝杠在额定轴向(扭转)载 荷作用下,执行件的失动量。
(2)临界转速验算
应校核丝杠轴的转速与丝杠自身的自振频率 是否接近,如果很接近,会导致强迫共振,影 响机床正常工作。应根据有关计算公式进行的 校核。
(3)寿命验算
滚珠丝杠副的寿命,主要是指疲劳寿命。
可以是推斥力。
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二、直线电动机的特点
1、优点 (1) 高速响应 (2) 精度 (3) 动刚度高 (4) 速度快、加减速过程短 (5) 行程长度不受限制 (6) 运动噪音低 (7) 效率高
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2、缺点
(1)效率低、功耗大、结构尺寸和自重相对较大;
(2)无机械连接或啮合,不具自锁能力,设计和使 用中应注意考虑外加制动措施,特别是在垂直轴 进给系统应用中;
预紧是为了提高滚动导轨的刚度。预紧可提 高接触刚度和消除间隙;在立式导轨上,预紧 可防止滚动体脱落和歪斜。常见的预紧方式有 采用过盈配合和调整法两种。
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4.4 静压蜗杆—蜗轮条传动
一、传动原理
静压蜗杆—蜗轮齿条是一种精密传动副,用 于将回转运动转变为直线位移。
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选用要点:

数控铣床的结构及简单操作

数控铣床的结构及简单操作

数控铣床的结构及简单操作

一、实习目的

1.熟悉数控铣床的基本特点与机床坐标系。

2.熟悉FANUC 0i-MD 数控系统应用。

3.掌握数控铣床常规操作方法,重点学习数控铣床回零操作、手动对刀操作、工件坐标系设定、程序输入与编辑、自动加工等操作。

二、实习设备

1.CGM4300B数控铣床

2.XK714D数控铣床

3.FANUC 0i-MD 数控系统

三、基础知识

1.数控铣床的加工对象

(1)平面类零件

加工面平行、垂直于水平面或者与水平面成定角的零件称之平面类零件,这一类零件的特点是:加工单元面为平面或者可展开成平面。其数控铣削相对比较简单,通常用两坐标联动就能够加工出来。

(2)曲面类零件

加工面为空间曲面的零件称之曲面类零件,其特点是加工面不能展开成平面,加工中铣刀与零件表面始终是点接触示。

(3)变斜角类零件

加工面与水平面的夹角呈连续变化的零件称之变斜角类零件,以飞机零部件常见。其特点是加工面不能展开成平面,加工中加工面与铣刀周围接触的瞬间为一条直线。

(4)孔及螺纹

使用定尺寸刀具进行钻、扩、铰、镗及攻丝等,通常数控铣都有镗、钻、铰功能。

2.XK714D数控铣床的结构

如图1-11所示,数控铣床通常由数控系统、主传动系统、进给伺服系统、冷却润滑系统等几大部分构成:

(1)主轴箱

包含主轴箱体与主轴传动系统,用于装夹刀具并带动刀具旋转,主轴转速范围与输出扭矩对加工有直接的影响。

(2)进给伺服系统

由进给电机与进给执行机构构成,按照程序设定的进给速度实现刀具与工件之间的相对运动,包含直线进给运动与旋转运动。

(3)操纵系统

立式数控铣床进给传动系统设计说明书.doc

立式数控铣床进给传动系统设计说明书.doc

目录

1.概述 (1)

1.1技术要求 (1)

1.2总体设计方案 (1)

2.滚珠丝杠螺母副的选型和计算 (1)

2.1主切削力及其切削分力计算 (1)

2.2导轨摩擦力的计算 (2)

2.3计算滚珠丝杠螺母副的轴向负载力 (2)

2.4滚珠丝杠的动载荷计算与直径估算 (3)

3.工作台部件的装配图设计 (7)

4.滚珠丝杠螺母副的承载能力校验 (7)

4.1滚珠丝杆螺母副临界压缩载荷的校验 (7)

4.2滚珠丝杆螺母副临界转速的校验 (7)

4.3滚珠丝杆螺母副额定寿命的校验 (8)

5.计算机械传动系统的刚度 (8)

5.1机械传动系统的刚度计算 (8)

5.2滚珠丝杠螺母副扭转刚度的计算 (9)

6.驱动电动机的选型与计算 (9)

6.1计算折算到电动机轴上的负载惯量。 (9)

6.2计算折算到电动机轴上的负载力矩 (10)

6.3 计算坐标轴折算到电动机轴上的各种所需力矩 (11)

6.4选择驱动电动机的型号 (12)

7.确定滚珠丝杠螺母副的精度等级和规格型号 (12)

7.1确定滚珠丝杠螺母副的精度等级 (12)

7.2滚珠丝杠螺母副的规格型号 (13)

8. 课程设计总结 (13)

9.参考文献 (13)

1.概述

1.1技术要求

工作台、工件和夹具的总质量m=918kg,其中,工作台的质量510kg;工作台的最大行程Lp=600 mm;工作台快速移动速度18000mm/min;工作台采用贴塑导轨,导轨的动摩擦系数为0.15,静摩擦系数为0.12;工作台的定位精度为30μm,重复定位精度为15μm;机床的工作寿命为20000h(即工作时间为10年)。机床采用主轴伺服电动机,额定功率为5.5kw,机床采用端面铣刀进行强力切削,铣刀直径125mm,主轴转速310r/min。切削状况如下:

数控加工-XK5040数控立式铣床进给系统设计 精品

数控加工-XK5040数控立式铣床进给系统设计 精品

20XX届设计说明书

XK5040数控立式铣床进给系统设计院(系)、部:机械设计及其自动化学院

学生姓名:杨铁生

指导教师:孙和俊

专业:机械设计制造及其自动化

班级: 07-7

完成时间: 20XX年

目录

1 概述 (2)

2 设计的意义 (3)

2.1 国内外对比 (3)

2.2 生产中的应用 (3)

3 设计计算 (9)

3.1 电机的选择 (9)

3.2 V带的传动设计 (9)

3.3 主轴的设计 (12)

3.4 键的计算选择 (13)

3.5轴承的选择 (14)

3.6 轴承座的选择 (14)

3.7 轴强度的校核 (14)

3.8轴承的校核 (18)

4 机架的设计 (20)

设计感想 (22)

参考资料 (23)

1 概述

——————

2 设计进给系统的意义

2.1 国内外对比

——————

2.2 进给系统在铣削生产中的应用

——————

1.1横向进给系统的设计

采用半闭环机床进给系统,滚珠丝杆拖动工作台。传感器与电机轴相联,用来检测电机转角和转速,并把它们转换为电信号反馈给数控装置,传感器采用脉冲编码器。

(1)横向进给系统的设计计算

工作台重量: W=112Kgf=1120N(根据图纸粗略计算) 时间常数: T=25 ms

滚珠丝杠基本导程: Lo=6mm

行程: S=500mm

步距角: 075.0=α/step

快速进给速度: 1max =V 500mm/min

(2)工作台选择:(mm)

工作台宽度B=400

工作台面长度L=800立式主轴端面到工作台面的最小距离H2=100

工作台T 形槽宽度b/mm(按GB/T158-1996):18

(完整版)XK5040数控立式铣床进给系统设计

(完整版)XK5040数控立式铣床进给系统设计

湖南科技大学

2007届毕业设计(论文)

材料

院(系)、部:机电工程学院

学生姓名:赵东方

指导教师:黄开有教授

专业:机械设计制造及其自动化

班级: 0301

学号: 2003181136

2007 年 5 月

材料清单

1、毕业设计(论文)课题任务书

2、毕业设计(论文)开题报告

3、中期检查表

4、指导教师评阅表

5、评阅教师评阅表

6、答辩及最终成绩评定表

7、毕业设计说明书

8、附录材料

湖南科技大学

毕业设计(论文)任务书

系(教研室)主任: (签名)

年月日

学生姓名:赵东方学号: 2003181136 专业: 机械设计制造及其自动化

1 设计(论文)题目及专题:XK5040数控立式铣床进给系统设计

2 学生设计(论文)时间:自

3 月5日开始至 6 月1日止

3 设计(论文)所用资源和参考资料:

1、陈宏钧主编,《实用机械加工工艺手册》,机械工业出版社,1996.12.

2、赵家奇编,《机械制造工艺学课程设计指导书》—2版。---北京:机械工业出版社,2000.10.

3、浦林祥主编,《金属切削机床夹具设计手册》,机械工业出版社,1995.01.01.

4、刘文剑主编,《夹具工程师手册》,黑龙江科学技术出版社,1992.01。01。

5、机械加工工艺装备设计手册编委会编写,《机械加工工艺装备设计手册》,机械工业出版社,1998年6月。

6、徐圣群主编,《简明机械加工工艺手册》,上海科学技术出版社,1991。2。

7、李云主编,《机械制造及设备指导手册》.-- 北京:机械工业出版社,1997.8。

8、哈尔滨工业大学编,《机械制造工艺设计手册》,哈尔滨工业大学出版社,1981年5月。

数控机床技术(第六章数控机床的进给传动系统)

数控机床技术(第六章数控机床的进给传动系统)

第六章 数控机床的进给传动系统
第六章 数控机床的进给传动系统
第六章 数控机床的进给传动系统 5.3 高速主轴系统和电主轴
一、高速主轴系统 高速切削是20世纪70年代后期发展起来的一种 新工艺。这种工艺采用的切削速度比常规的要高几 倍至十多倍,如加工钢件为400-1600m/min;加工铸 铁为800-2000 m/min,进给速度也相应提高很多倍。 这种加工工艺不仅切削效率高,而且具有加工表面 质量好、切削温度低和刀具寿命长等优点。高速切 削技术的关键是具备高速主轴系统,高速主轴是高 速切削机床最重要的部件。
第六章 数控机床的进给传动系统
4.减小系统的摩擦阻力
进给系统的摩擦阻力一方面会降低传动效率,产生发 热;另一方面,它还直接影响系统的快速性。此外,由于 摩擦力的存在,动、静摩擦系数的变化,将导致传动部件 弹性变形,产生非线性的摩擦死区,影响系统的定位精度 和闭环系统的动态稳定性。采用滚珠丝杠副、静压丝杠副、 直线滚动导轨、静压导轨和塑料导轨等高效执行部件,可 以减少系统的摩擦阻力,提高运动精度,避免低速爬行。
第六章 数控机床的进给传动系统
导程的大小根据机床的加工精度要求确定。精 度要求高时,应将导程取小些,可减小丝杠上的摩擦 阻力。但导程取小后,势必将滚珠直径db取小,使滚 珠丝杠副的承载能力降低。若丝杠副的公称直径 d0不 变,导程小,则螺旋升角也小,传动效率η也变小。 因此,在满足机床加工精度的条件下导程应尽可能取 大些。 公称直径与承载能力直接有关,有的资料推荐 滚珠丝杠副的公称直径应大于丝杠工作长度的1/30。 数控机床常用的进给丝杠,公称直径20~80mm。

立式数控铣床进给系统设计

立式数控铣床进给系统设计

立式数控铣床进给系统设计

立式数控铣床的进给系统是数控铣床中至关重要的一个系统,

其主要作用是控制刀具的进给量和进给速度,以确保加工效率和精度。以下是立式数控铣床进给系统的设计要点:

1. 选择适当的进给机构:进给机构是实现进给运动的关键部分,应该选择高精度、高刚性的进给机构,如球螺丝、滚珠丝杠等。

2. 设计合适的静态刚度:立式数控铣床在加工过程中会产生较

大的载荷和切削力,因此进给系统需要足够的静态刚度以保证加工

精度和稳定性。

3. 设计合理的动态响应:进给系统的设计应考虑动态响应,以

确保切削过程中刀具可以及时响应,保证加工质量。

4. 控制进给速度:进给速度的控制是进给系统的核心,通常通

过数控系统实现,可以根据加工件的不同要求选择不同的进给速度。

5. 添加自动调整功能:为了提高加工效率和精度,进给系统应

具有自动调整功能,例如动态补偿、自适应控制等。

6. 考虑安全和可靠性:进给系统的设计应考虑到安全和可靠性,例如添加保护装置、检测设备等,以避免意外事故的发生。

数控铣床进给系统结构设计说明书

数控铣床进给系统结构设计说明书

数控铣床进给系统结构设计说明书

目录

前言 (1)

1。原始条件和设计要求 (2)

2。数控机床的加工原理 (4)

3。进给伺服系统概述 (5)

4.纵向进给系统的设计计算 (7)

4.1丝杠螺母静态设计 (7)

4。2丝杠螺母动态设计 (9)

4.3变速机构设计 (11)

4。4电动机的静态设计 (13)

5.电动机的选取与减速结构的设计 (16)

5。1电动机的选取 (16)

5。2减速机构的选取设计 (16)

6.进给系统的结构设计 (17)

7.滚珠丝杠螺母副的设计 (17)

总结 (19)

致谢 (20)

参考文献 (21)

前言

我国目前机床总量380余万台,而其中数控机床总数只有11。34万台,即我国机床数控化

率不到3%。近10年来,我国数控机床年产量约为0.6~0.8万台,年产值约为18亿元.机床

的数控化率仅为6%。这些机床中,役龄10年以上的占60%以上;10年以下的机床中,自动/

半自动机床不到20%,FMC/FMS等自动化生产线更屈指可数(美国和日本自动和半自动机床占

60%以上)。可见我们的大多数制造行业和企业的生产、加工装备绝大数是传统的机床,而且

半数以上是役龄在10年以上的旧机床.用这种装备加工出来的产品国内、外市场上缺乏

竞争力,直接影响一个企业的的生存和发展。所以必须大力提高机床的数控化率. 而相对于传统机床,数控机床有以下明显的优越性:

1、可以加工出传统机床加工不出来的曲线、曲面等复杂的零件。

2、可以实现加工的柔性自动化,从而效率比传统机床提高3~7倍。

3、加工零件的精度高,尺寸分散度小,使装配容易,不再需要“修配”。

立式数控铣床进给系统课程设计

立式数控铣床进给系统课程设计

立式数控铣床进给系统课程设计

一、设计目的

本课程设计旨在通过设计立式数控铣床进给系统,加深学生对数控铣床进给系统的理解和应用,并培养学生的解决问题的能力和创新精神。

二、设计内容

1.数控铣床进给系统的原理和概念介绍

介绍数控铣床进给系统的结构和工作原理,包括轴控制、进给机构和伺服系统等。

2.数控铣床进给系统的参数选择

分析数控铣床进给系统的参数选择,包括进给速度、加速度、进给倍率、进给方式等。

3.数控铣床进给系统的误差分析和改善方法

分析数控铣床进给系统存在的误差及其影响因素,介绍误差的校正方法和改善措施。

4.数控铣床进给系统的控制方法

介绍数控铣床进给系统的控制方法,包括开环控制和闭环控制等。

5.数控铣床进给系统的编程方法

介绍数控铣床进给系统的编程方法,包括绝对编程和相对编程等。

6.数控铣床进给系统的应用案例分析

分析数控铣床进给系统在实际加工中的应用案例,包括复杂曲线的加工、精细表面加工等。

三、设计步骤

1.调研与资料收集

学生需要进行调研和资料收集,了解数控铣床进给系统的基本原理和

应用情况。

2.进行设计方案的制定

学生根据调研和资料收集的结果,制定数控铣床进给系统的设计方案,包括参数选择、误差分析和改善方法、控制方法和编程方法等。

3.进行系统的设计与搭建

学生根据设计方案,进行数控铣床进给系统的设计与搭建,包括选择

相关的硬件和软件,并进行系统的调试与测试。

4.分析设计与测试结果

学生需要对设计与测试结果进行分析,评估系统的性能,并提出改进

建议。

5.撰写课程设计报告

学生需要将整个课程设计过程进行总结,并撰写课程设计报告,包括

XK5040数控立式铣床结构设计说明书

XK5040数控立式铣床结构设计说明书

哈尔滨工业大学华德应用技术学院本科生毕业设计(论文)

摘要

数控机床即数字程序控制机床,是一种自动化机床,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。

本文主要对XK5040数控立式铣床及控制系统进行设计,首先分析立式铣床的加工特点和加工要求确定其主参数,包括运动和动力参数;根据主参数和设计要求进行主运动系统、进给系统设计。主要进行主运动系统和进给系统的机械结构设计及滚珠丝杠和步进电机的选型和校核。

关键词数控技术;立式铣床;结构设计

I

哈尔滨工业大学华德应用技术学院本科生毕业设计(论文)

Abstract

The numerical control engine bed is the digital process control engine bed, is one kind of automated engine bed, the numerical control technology is the core which the numerical control engine bed studies, is the manufacturing industry realization automation, the network, the flexibility, the integrated foundation. Along with the manufacture technology development, the modern numerical control engine bed with the aid of the modern design technology, the working procedure intensification and the new function part caused the engine bed the processing scope, the dynamic performance, the processing precision and the reliability had the enormous enhancement .

《数控机床》课程设计说明书- X-Y数控工作台机电系统设计

《数控机床》课程设计说明书- X-Y数控工作台机电系统设计

滨州学院自动化系

《数控机床》课程设计说明书

设计题目:X-Y数控工作台机电系统设计

班级:08机械三班

姓名:

指导教师:

滨州学院自动化系

机械设计制造及其自动化专业

机械三班

2011年6月

目录

一、设计任务

二、设计主要步骤

三、机械部分装配图的绘制

四、控制系统的设计计

五、参考文献

六、总结体会

一、总体方案设计

1.1 设计任务

题目:X —Y 数控工作台的机电系统设计

任务:设计一种供立式数控铣床使用的X —Y 数控工作台,主要参数如下: 1)工作台面尺寸C ×B ×H =245mm ×255mm ×39mm ; 2)底座外形尺寸C1×B1×H1=445mm ×445mm ×295mm ; 3)工作台加工范围X=99mm ,Y=99mm ;

4) X 、Y 方向的脉冲当量均为0.005mm 、脉冲;X 、Y 方向的定位精度均为±0.01mm ; 5)负载重量G=295N ;

6)工作台空载最快移动速度为3m/min ;工作台进给最快移动速度为1m/min 。 7)立铣刀的最大直径d=20mm ; 8)立铣刀齿数Z=3;

9)最大铣削宽度20e a mm =; 10)最大背吃刀量10p a mm =。 1.2 总体方案确定 (1)机械传动部件的选择 ① 导轨副的选择 ② 丝杠螺母副的选择 ③ 减速装置的选择 ④ 伺服电动机的选择 ⑤ 检测装置的选择 (2)控制系统的设计 ① ② ③ ④

图1-1 系统总体框图

二、机械系统设计

2.1、导轨上移动部件的重量估算

重量:按重量=体积×材料比重估算 (45钢密度7.85g/立方厘米) 工作台面尺寸:245mm ×255mm ×39mm ; 重量:16.88kg ;

数控铣床向进给系统设计

数控铣床向进给系统设计

数控铣床向进给系统设计

引言

数控铣床是一种利用数控技术控制铣刀在工件表面上进行铣削加工的机床。向

进给系统是数控铣床的重要组成部分,其设计的好坏直接影响到数控铣床的加工精度和效率。本文将介绍数控铣床向进给系统的设计要点,包括进给方式、进给传动、进给伺服系统等。

进给方式

数控铣床的进给方式通常有手动进给和自动进给两种。手动进给主要是通过手

轮控制机械进给,适用于较简单的加工任务。而自动进给则是通过数控系统控制电机进给,具有高精度和高效率的特点。

进给传动

进给传动是将电机的旋转运动转换为工作台的线性运动,常用的进给传动方式

有螺旋副传动和齿轮传动。

螺旋副传动

螺旋副传动是通过螺旋副将电机的旋转运动转换为工作台的线性运动。螺旋副

由丝杠和蜗轮组成,丝杠与蜗轮的啮合形式决定了传动的精度和刚性。常见的螺旋副传动方式有普通螺旋副、滚珠螺旋副和滚筒螺旋副。

齿轮传动

齿轮传动是通过齿轮将电机的旋转运动转换为工作台的线性运动。齿轮传动具

有传动稳定、传动效率高等优点,但对于工作台的定位精度和可靠性要求较高。

进给伺服系统

进给伺服系统是数控铣床向进给系统的核心部分,主要由伺服电机、编码器、

伺服控制器和驱动器等组成。

伺服电机

伺服电机是将电能转换为机械运动的装置,常用的伺服电机有直流伺服电机和

交流伺服电机。伺服电机的选择应根据数控铣床的加工需求和性能指标进行。

编码器

编码器是用于测量电机转动角度和速度的装置,常用的编码器有增量式编码器和绝对式编码器。编码器的精度和分辨率直接影响到数控铣床的定位精度。

伺服控制器

伺服控制器是控制伺服电机运行的主要设备,主要功能包括速度闭环控制、位置闭环控制、加速度控制等。伺服控制器的性能决定了数控铣床的动态响应和运动平稳性。

数控机床的进给传动系统

数控机床的进给传动系统

图3-20所示为数控卧式铣镗床主轴箱进给丝杠的制动装置示意 图。
六、滚珠丝杠的防护
滚珠丝杠副和其他滚动摩擦的传动器件一样,应避免硬质灰尘 或切屑污物进入,因此必须装有防护装置。如果滚珠丝杠副在 机床上外露,则应采用封闭的防护罩,如采用螺旋弹簧钢带套 管、伸缩套管以及折叠式套管等。
图3-21 钢带缠卷式丝杠防护装置 1-支承滚子;2-张紧轮;3-钢带
(a)滚珠丝杠副轴向剖面图 (b)滚珠丝杠副法向剖面图
图3-14 滚珠丝杠螺母副基本参数
滚珠丝杠副的参数
名义直径d0:滚珠与螺纹滚道在理论接触角状态时包络滚珠球心的圆柱直径,它是滚珠 丝杠副的特征尺寸。
导程L:丝杠相对于螺母旋转任意弧度时,螺母上基准点的轴向位移。 基本导程L0:丝杠相对于螺母旋转2π弧度时,螺母上基准点的轴向位移。 接触角β:在螺纹滚道法向剖面内,滚珠球心与滚道接触点的连线和螺纹轴线的垂直线
(3)两端装止推轴承。这种安装方式如图3-19c)所示。这种 方式是对丝杠进行预拉伸安装。这样做的好处是:减少丝杠因 自重引起的弯曲变形;因丝杠有预紧力,所以丝杠不会因温升 而伸长,从而保持丝杠的精度。
(4)两端装双重止推轴承及深沟球轴承(固定-固定式)。这 种安装方式如图3-19d)所示。为提高刚度,丝杆两端采用双 重支承,如止推轴承和深沟球轴承,并施加预紧拉力。这种结 构方式可使丝杆的热变形转化为止推轴承的预紧力。

XK5040数控立式铣床结构设计说明书

XK5040数控立式铣床结构设计说明书

哈尔滨工业大学华德应用技术学院本科生毕业设计(论文)

摘要

数控机床即数字程序控制机床,是一种自动化机床,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。

本文主要对XK5040数控立式铣床及控制系统进行设计,首先分析立式铣床的加工特点和加工要求确定其主参数,包括运动和动力参数;根据主参数和设计要求进行主运动系统、进给系统设计。主要进行主运动系统和进给系统的机械结构设计及滚珠丝杠和步进电机的选型和校核。

关键词数控技术;立式铣床;结构设计

I

哈尔滨工业大学华德应用技术学院本科生毕业设计(论文)

Abstract

The numerical control engine bed is the digital process control engine bed, is one kind of automated engine bed, the numerical control technology is the core which the numerical control engine bed studies, is the manufacturing industry realization automation, the network, the flexibility, the integrated foundation. Along with the manufacture technology development, the modern numerical control engine bed with the aid of the modern design technology, the working procedure intensification and the new function part caused the engine bed the processing scope, the dynamic performance, the processing precision and the reliability had the enormous enhancement .

数控铣床伺服进给系统设计

数控铣床伺服进给系统设计

摘要

本文完成了对数控铣床伺服进给系统的设计。首先确定了总体设计方案,和X、Y、Z三个方向的运动参数,之后根据运动参数确定了数控机床的传动方案,由导程、当量动载荷、最小螺纹底径确定了X、Y、Z三个方向的滚珠丝杠以及由最大切削负载转矩、负载转动惯量等确定了X、Y、Z三个方向的伺服电机,并且校验了X、Y、Z三个方向的伺服进给系统。

确定了结构方案后,用CAXA 实体设计软件对结构中丝杠、导轨、伺服电机等零件进行了3D建模,之后装配出X、Y、Z三个方向的伺服进给系统,并生成出数控铣床伺服进给系统的二维工程图,最后对其进行了运动仿真。

关键词:进给系统;滚珠丝杠;伺服电机;CAXA实体设计

Abstract

In this paper, the machine servo systems of the CNC milling are designed. First,overall design scheme is determined,and the motion parameters of the X,Y,Z three directions are determined,then according to the motion parameters,the transmission scheme of the CNC machine is determined,and by the lead, equivalent dynamic load, and bottom diameter of the smallest screw,the ball screws of the X, Y, Z three directions are determined and by the maximum cutting load torque, moment of inertia of the load ,the servo motors of the X, Y, Z three directions are determined,and the servo feed systems of the X, Y, Z three directions are checked.

数控铣床的主传动系统及结构

数控铣床的主传动系统及结构

提高机床的精度稳定性
总结词
机床的精度稳定性是衡量机床长期使用过 程中加工精度的保持能力,提高机床的精 度稳定性有助于提高产品的质量和生产效 率。
详细描述
为了提高机床的精度稳定性,可以采取以 下措施:提高零部件的加工精度和配合精 度,采用高精度的检测和调整系统,定期 进行精度维护和保养,采用先进的误差补 偿技术等。
数控铣床的冷却系统包括刀具冷却和主轴冷却,用于降低刀具 和主轴的温度,提高加工精度。
排屑系统
排屑系统将数控铣床加工过程中产生的切屑排出机床,保证加 工质量和安全。
防护系统
防护系统可以防止数控铣床在加工过程中受到外界干扰和损坏 。
05
数控铣床的结构优化及改 进建议
提高机床的刚度
总结词
机床的刚度是衡量机床稳定性和精度的重要指标,提高机床的刚度有助于提高加工精度和降低机床的 振动。
数控铣床通常由主传动系统、进给系统、冷却系统等组成,主传动系统是数控铣 床的核心部分,它直接影响着数控铣床的加工精度和效率。
数控铣床的分类
根据主轴位置不同,数控铣床可分为卧式数控铣床和立式数 控铣床。
卧式数控铣床的主轴位于水平位置,适用于加工平面、沟槽 等,立式数控铣床的主轴位于垂直位置,适用于加工圆柱体 、球体等。
详细描述
为了提高机床的刚度,可以采取以下措施:优化主传动系统的结构设计,采用高刚性的材料和零部件 ,提高零部件的加工精度和配合精度,采用液压和气压等辅助支撑系统等。
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数控铣床进给系统结构设计说明书

目录

前言................................................................... 1 .....

1. ........................................................................................................................ 原始条件和设计要求 ..................................................................... 2 ..

2. ........................................................................................................................ 数控机床的加工原理 ..................................................................... 4 ..

3. ........................................................................................................................ 进给伺服系统概述 ....................................................................... 5 ..

4. ........................................................................................................................ 纵向进给系统的设计计算 ................................................................. 7 ..

4.1 丝杠螺母静态设计................................................. 7 ..

4.2 丝杠螺母动态设计................................................. 9 ..

4.3 变速机构设计 (11)

4.4 电动机的静态设计 (13)

5. ........................................................................................................................ 电动机的选取与减速结构的设计 .. (16)

5.1 电动机的选取 (16)

5.2 减速机构的选取设计 (16)

6. ........................................................................................................................... 进给系统的结构设计 .. (17)

7. ........................................................................................................................... 滚珠丝杠螺母副的设计 (17)

总结 (19)

致谢 (20)

参考文献 (21)

我国目前机床总量380 余万台,而其中数控机床总数只有11.34 万台,即我国机床数控化率不到3 %。近10年来,我国数控机床年产量约为0.6〜0.8万台,年产值约为18亿元。机

床的数控化率仅为6%。这些机床中,役龄10 年以上的占60%以上;10 年以下的机床中,自动/半自动机床不到20%,FMC/FMS 等自动化生产线更屈指可数(美国和日本自动和半自动机床占60%以上)。可见我们的大多数制造行业和企业的生产、加工装备绝大数是传统的

机床,而且半数以上是役龄在10 年以上的旧机床。用这种装备加工出来的产品国内、外市场上缺乏

竞争力,直接影响一个企业的的生存和发展。所以必须大力提高机床的数控化率。

而相对于传统机床,数控机床有以下明显的优越性:

1 、可以加工出传统机床加工不出来的曲线、曲面等复杂的零件。

2、可以实现加工的柔性自动化,从而效率比传统机床提高3〜7 倍

3 、加工零件的精度高,尺寸分散度小,使装配容易,不再需要“修配” 。

4 、可实现多工序的集中,减少零件在机床间的频繁搬运。

5 、拥有自动报警、自动监控、自动补偿等多种自律功能,可实现长时间无人看管加工。

因此,采用数控机床,可以降低工人的劳动强度,节省劳动力(一个人可以看管多台机床),减少工装,缩短新产品试制周期和生产周期,可对市场需求作出快速反应。此外,机床数控化还是推行FMC (柔性制造单元)、FMS (柔性制造系统)以及CIMS (计算机集成制造系统)等企业信息化改造的基础。数控技术已经成为制造业自动化的核心技术和基础技术。

1. 原始条件和设计要求

工作台:

工作台质量

最大加工受力

快进速度

工进速度

最大加速度

工作台导轨摩擦力

工作行程 减速机构:

丝杠螺母机构(图2),已知数据如下:

图2丝杠螺母机构

K L 800N / m

K M 800N/ m

K TM 1000N/ m 丝杠传动效率

sp 0.9

m T 600kg F W 1500N V fmax 0.2m/s v V | 0.1m/s a max 1.2m/s 2 F R 2.5N S W 0.7m

轴承轴向刚度

丝杠螺母刚度

螺母支座刚度

/-JKL

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