立式数控铣床进给系统课程设计
关于数控铣床的课程设计
关于数控铣床的课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握数控铣床的基本结构、工作原理及操作流程，理解数控铣床编程的相关知识。
2. 使学生了解数控铣床在制造业中的应用，掌握其加工范围及优势。
3. 帮助学生掌握数控铣床操作的安全知识，提高安全意识。
技能目标：1. 培养学生能够熟练操作数控铣床，完成简单零件的加工。
2. 培养学生具备独立编写数控铣床加工程序的能力，提高编程技巧。
3. 提高学生运用数控铣床解决实际问题的能力，培养创新意识和动手能力。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对数控铣床及制造业的兴趣，培养认真负责、敬业爱岗的职业态度。
2. 培养学生具备团队协作精神，学会与人沟通交流，提高解决问题的能力。
3. 增强学生的环保意识，培养学生节约资源、保护环境的价值观。
课程性质分析：本课程为专业技术课，以实践操作为主，理论联系实际，注重培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点分析：学生为中职或高职学生，具备一定的理论基础，喜欢实践操作，好奇心强，学习积极性较高。
教学要求：结合学生特点和课程性质，采用项目教学法，让学生在实践操作中掌握知识，培养技能，提高情感态度价值观。
通过课程目标的分解，为教学设计和评估提供具体依据。
二、教学内容1. 数控铣床基本结构及工作原理：介绍数控铣床的组成部分、功能及其工作原理，使学生了解数控铣床的基本知识。
教学内容：第一章 数控铣床概述；第一节 数控铣床的结构与功能；第二节 数控铣床的工作原理。
2. 数控铣床编程与操作：学习数控铣床编程的基础知识，掌握编程方法和技巧，学会操作数控铣床进行零件加工。
教学内容：第二章 数控铣床编程与操作；第一节 编程基础知识；第二节 编程方法与技巧；第三节 数控铣床操作流程。
3. 数控铣床加工工艺：学习数控铣床加工工艺，掌握加工过程中的参数设置、切削用量选择等，提高加工质量。
教学内容：第三章 数控铣床加工工艺；第一节 参数设置；第二节 切削用量选择；第三节 加工质量分析。
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主轴前端锥度号（按GB/T3837-2001）:501.2横向进给系统的设计计算（1）切削力计算 (硬质合金端铣刀铣削碳素钢)铣削力： 0.75 1.11.30.27750p w f z z o a a a Z F K F d n⋅=⋅⋅ 式中：p a ————铣削深度 f a ————每齿进给量w a ————铣削宽度o d ————刀具直径n ————刀具转速Z ————刀齿数p a 取3，f a 取0.1，w a 取60，Z 取4，o d 取100，1001000318.5100v n D ππ==⨯=r/min 则有： 0.75 1.11.30.2604()100775030.1318.5z z F K F ⨯⨯⨯⨯⨯=⋅=4718N 工作台纵向进给分力载荷:F L =0.4Fz=0.4×4718=1887 N工作台横向进给分力载荷：F C =0.5Fz=0.5×4718= 2359 N工作台垂直方向分力载荷：F V =0.9Fz=0.9×4718=4246 N1.3丝杠与导轨设计：由《机床设计手册》3部件、结构及总体设计，选用回转运动滚动导轨，（用于低速回转工作台）。
立式铣床使用的X-Y两轴控制的数控平台--课程设计
攀枝花学院Panzhihua University课程设计（说明书）立式铣床使用的X-Y两轴控制的数控平台院（系）：机械学院专业：机械设计制造及其自动化班级：二班学生姓名：学号:指导老师：职称：教授2016 年12月18 日攀枝花学院课程设计（说明书）课程设计任务书攀枝花学院本科学生课程设计任务书摘要X-Y数控工作台是是指能分别沿着X 向和Y向移动的工作台，是许多机电一体化设备的基本部件，如数控车床的纵—横向进刀机构、数控铣床和数控钻床的X-Y工作台、激光加工设备的工作台、电子元件表面贴装设备等。
模块化的X-Y 数控工作台，通常由导轨座、移动滑块、工作、滚珠丝杠螺母副，以及伺服电动机等部件构成。
其中伺服电动机做执行元件用来驱动滚珠丝杠，滚珠丝杠螺母带动滑块和工作平台在导轨上运动，完成工作台在X、Y方向的直线移动。
导轨副、滚珠丝杠螺母副和伺服电动机等均以标准化，由专门厂家生产，设计时只需根据工作载荷选取即可。
控制系统根据需要，可以选取用标准的工作控制计算机，也可以设计专用的微机控制系统。
载实1}通过该实验使同学们深刻了解所使用的可逆寄存器微分@SFTR指令和可逆寄存器SFTR指令的共同点都是具有控制数据左、右移动功能;而其不同处是应该注意到使用可逆寄存器SFTR指令时，要加前沿微分DIFU( 013)指令而可逆寄存器微分@SFTR是不需要的。
实验所用的电动机容量为0. 25kW，采用直接启矶3台电动机每台可逆顺序启动的时间间隔为2秋3台电动机首先正转顺序启动，启动结束转为正常运布录正常运行的时间定为10秒，停止时间定为5秋3台电动机再反转顺序启动，启动结束转为正常运布录正常运行的时间定为10秒，停止时间定为5秋实验要求按照上述顺序反复运标实验所使用的PLC为OMRON- CPM2A-CDR- A型机关键词X-Y数控工作台，数控铣床AbstractCNC XY table are mean to each along X and Y to move to the table, electromechanical integration equipment, many basic components, such as vertical CNC lathe - lateral feed body,CNC milling and CNC drilling machine XY work Taiwan, laser processing equipment, workstations, electronic components surface mount equipment. Modular CNC XY table, usually by rail seat, move the slider, work, ball screw pair, and the servo motor and other component parts. One servo motor to drive the ball screw actuator to do, the ball screw drive and work platform slide rail movement, complete table in the X, Y direction of the straight line movement. Guideways, ball screw pair and servo motors etc., shall be standardized by the specialized manufacturers, design can be selected only according to work load. Control system as needed, you can select a computer using a standard job control, you can design a dedicated computer control system.Keywords XY table ，CNC milling tools目录摘要 (I)Abstract (II)1 设计任务 (1)2 设计主要步骤 (2)2.1 确定设计总方案 (2)2.1.1 机械传动部件的选择 (2)2.2.2 控制系统的设计 (3)3 机械传动部件的计算与选型 (4)3.1工作台外形尺寸及重量初步估算 (4)3..2 计算切削力 (5)3.3 直线滚动导轨副的计算与选型 (6)3.4 滚珠丝杠螺母副的计算与选型 (6)4 步进电动机的计算与选型 (9)4.1步进电机的相关计算及校核 (9)4.1.1计算加在步进电动机转轴上的总转动惯量 (9)4.1.2计算加在步进电动机转轴上的等效负载转矩 (10)4.1.3最大工作负载状态下电动机转轴所承受的负载转矩 (11)4.1.4步进电动机最大静转矩的选定 (11)4.1.5步进电动机的性能校核 (11)4.2步进电动机驱动电源的选用 (13)4.3确定联轴器的型号 (14)4.4增量式旋转编码器的选用 (14)5 电气原理图设计 (15)5.1典型数控工作台电气原理 (15)5.2单片机的选择 (15)5.3外部程序存储器的扩展 (16)5.4外部数据存储器的扩展 (16)5.5 I/O口扩展电路 (16)5.6 显示器接口设计 (16)5.7 键盘接口电路设计 (17)5.8 步进电机的接口电路设计 (17)6 工作台控制系统的设计 (18)6.1 进给控制原理框图 (18)6.2驱动系统 (18)6.3 步进电机驱动电路和工作原理 (18)6.4 驱动电路的时间常数 (19)6.5 电源电路的确定 (20)6.6 元器件的确定 (20)7 机械部分装配图的绘制 (22)总结 (23)参考文献 (24)1 设计任务题目：立式铣床使用的X-Y两轴控制的数控平台设计任务：设计一种供立式铣床使用的X-Y两轴控制的数控平台，平台的主要参数如下：1 最大铣削宽度13mm2最大背吃刀量7mm3工作台进给最大移动速度V xf=V yf=550mm/min4工作台空载最大移动速度V x0=V y0=3500mm/min5加工范围300mmX330mm6工作台面尺寸280mmX320mm7定位精度取±0.012 设计主要步骤2.1 确定设计总方案2.1.1 机械传动部件的选择（1）导轨副的选用要设计的数控铣床X-Y工作台，是轻型立式数控铣床的，需要承受的载荷不大，而且脉冲当量小，定位精度高，因此选用直线滚动导轨副，它具有摩擦系数小，不易爬行，传动效率高，结构紧，安装预紧方便等优点。
立式数控铣床进给传动系统设计.doc
中北大学课程设计说明书学生姓名：学号：学院：机械工程与自动化学院专业：机械设计制造及其自动化题目：数控技术课程设计——立式数控铣床进给传动系统设计4 指导教师：职称:职称:2009年12月23日中北大学课程设计任务书2008/2009 学年第 1 学期学院：机械工程与自动化学院专业：机械设计制造及其自动化学生姓名：学号：课程设计题目：数控技术课程设计——立式数控铣床进给传动系统设计起迄日期：12月23日～12月31日课程设计地点：指导教师：系主任：下达任务书日期: 2009年12月 23日课程设计任务书目录1.概述 (3)1.1技术要求 (3)1.2总体设计方案 (4)2.滚珠丝杠螺母副的选型和计算 (4)2.1主切削力及其切削分力计算 (4)2.2导轨摩擦力的计算 (5)2.3计算滚珠丝杠螺母副的轴向负载力 (5)2.4滚珠丝杠的动载荷计算与直径估算 (5)3.工作台部件的装配图设计 (8)4.滚珠丝杠螺母副的承载能力校验 (8)4.1滚珠丝杆螺母副临界压缩载荷的校验 (8)4.2滚珠丝杆螺母副临界转速的校验 (8)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 (9)5.1机械传动系统的刚度计算 (9)5.2滚珠丝杠螺母副扭转刚度的计算 (10)6.驱动电动机的选型与计算 (10)6.1计算折算到电动机轴上的负载惯量。
(10)6.2计算折算到电动机轴上的负载力矩 (11)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 (13)7.1确定滚珠丝杠螺母副的精度等级 (13)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）。
数控铣床课程设计
数控铣床课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解数控铣床的基本概念、结构和功能；2. 学生掌握数控铣床编程的基本原则和步骤，能运用适当的数控语言进行编程；3. 学生了解数控铣床加工过程中常见的工艺参数及其对加工精度和效率的影响；4. 学生掌握数控铣床操作的安全规范和日常维护保养方法。
技能目标：1. 学生能独立进行简单的数控铣床编程，具备分析和解决加工过程中问题的能力；2. 学生能熟练操作数控铣床，完成给定零件的加工任务；3. 学生具备运用数控铣床进行创新设计和制作的能力。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对制造业和数控技术的兴趣，激发学习热情；2. 学生树立安全意识，养成良好的操作习惯，注重团队合作；3. 学生增强自信心，培养勇于探索、创新的精神。
分析课程性质、学生特点和教学要求：本课程为中职或高职数控技术应用专业的核心课程，旨在培养学生的数控铣床操作和编程能力。
学生具备一定的机械基础知识和技能，但对数控铣床的深入理解和实际操作经验有限。
因此，课程目标应注重理论与实践相结合，强化实际操作训练。
二、教学内容1. 数控铣床概述- 数控铣床的定义、分类及功能- 数控铣床的组成及工作原理2. 数控铣床编程- 编程基本概念、编程原则和步骤- 常用数控指令及其功能- 编程实例分析3. 数控铣床加工工艺- 常见工艺参数的选择与应用- 刀具选择、切削用量和加工路径规划- 加工误差分析及解决方案4. 数控铣床操作与安全- 数控铣床的操作面板及功能键- 数控铣床的基本操作流程- 安全操作规范及事故案例分析5. 数控铣床维护与故障排除- 数控铣床的日常维护保养- 常见故障现象及原因分析- 故障排除方法及技巧6. 实践操作- 简单零件的编程与加工- 复杂零件的编程与加工- 创新设计与制作教学内容根据课程目标进行科学性和系统性组织，结合教材相关章节进行教学。
在教学过程中，注重理论与实践相结合，逐步提高学生的操作技能和解决问题的能力。
(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: 20031811362007 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。
9、上海市金属技术协会编，《金属切削手册》,上海科学技术出版社，1994.4年。
10、东北重型机械学院，洛阳工学院,第一汽车制造厂职工大学编写，《机床夹具设计手册》第二版，上海科学技术出版社。
11、李益民主编，《机械制造工艺设计简明手册》,哈尔滨工业大学出版社，1993年4月。
立式铣床课程设计
立式铣床课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解立式铣床的基本结构及其工作原理；2. 学生能掌握立式铣床的操作步骤和安全规范；3. 学生能了解立式铣床在制造业中的应用及其重要性。
技能目标：1. 学生能独立操作立式铣床，完成简单的铣削加工；2. 学生能正确使用立式铣床附件和辅助工具，提高加工效率；3. 学生能运用所学知识解决实际加工过程中遇到的问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机械加工领域的兴趣，激发其学习热情；2. 培养学生严谨细致的工作态度，增强其安全意识；3. 培养学生团队合作精神，提高沟通与协作能力。
课程性质：本课程为实践性较强的课程，结合理论知识，培养学生的实际操作能力和解决问题的能力。
学生特点：学生在本年级已具备一定的机械基础知识和技能，但对立式铣床的了解有限。
教学要求：教师需结合课程特点，引导学生理论联系实际，注重培养学生的动手能力和安全意识，提高其综合素质。
在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，以便进行教学设计和评估。
1. 立式铣床的基本结构：介绍立式铣床的床身、主轴、进给系统、冷却系统等主要部件及其作用。
2. 立式铣床的工作原理：讲解立式铣床的切削过程、运动原理以及铣刀的种类和选用。
3. 立式铣床的操作步骤：详细讲解开关机、工件安装、刀具安装、切削参数设置、操作面板使用等步骤。
4. 立式铣床的安全规范：强调操作过程中的安全注意事项，如佩戴防护眼镜、耳塞，禁止触摸旋转部位等。
5. 立式铣床的应用案例：分析典型工件加工过程，展示立式铣床在实际生产中的应用。
6. 实践操作：安排学生分组进行立式铣床操作，完成指定工件的加工。
教学内容安排和进度：第一课时：立式铣床的基本结构及工作原理学习。
第二课时：立式铣床操作步骤及安全规范讲解。
第三课时：应用案例分析，实践操作指导。
第四课时：分组进行立式铣床操作练习，完成工件加工。
教材章节关联：《机械加工技术》第四章：铣削加工；《机械加工实训》第三章：铣床操作与加工。
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。
立式铣床的数控改造—进给系统设计
立式铣床的数控改造—进给系统设计随着电子技术的不断进步和发展，立式铣床数控改造已经成为了机械行业重要的发展方向之一。
在机电一体化的大趋势下，数字控制系统的应用不断扩大，立式铣床数控改造面临的机遇和挑战也愈发明显。
其中，进给系统设计是立式铣床数控改造中至关重要的一环，控制着加工精度和效率的提高。
本文将从立式铣床进给系统的设计入手，探讨数控改造对立式铣床进给系统的影响及改造方案。
一、立式铣床进给系统的设计立式铣床进给系统是控制床身的线性轴（x、y、z轴）运动的关键部分，在数控改造中需要根据加工工艺要求，设计出符合加工精度和加工速度要求的进给系统。
进给系统的设计需要考虑以下几个方面：1. 轴的移动距离与速度每个轴的移动距离与速度是决定加工效率的重要因素。
进给系统要能够满足不同尺寸的零件加工要求，应根据加工工艺和机床工作范围来合理设计轴的移动距离和速度。
例如，加工小尺寸零件时，x、y轴的速度可以达到50m/min，而加工精度要求高的大尺寸零件时，速度可降至10m/min。
2. 进给系统的精度进给系统的精度直接影响零件加工的精度。
数控系统的进给精度普遍在0.1mm，但在特殊工艺下需要达到0.01mm，因此需要根据加工要求和机床精度来确定进给精度。
3. 进给系统的加减速度在加工过程中机床的加减速度也需要精准控制，否则就会出现加工精度不稳定的情况，影响加工质量。
因此，在设计进给系统时需要考虑加减速度的控制。
二、立式铣床数控改造对进给系统的影响立式铣床数控改造对进给系统的影响主要体现在以下几个方面：1. 数控系统对进给系统的控制数控系统可以精确控制立式铣床进给系统的移动距离、速度、精度和加减速度等参数，提高进给系统的精度和加工效率。
2. 数控系统的自动补偿数控系统具有自动补偿的功能，可以对进给系统进行补偿，提高加工精度和稳定性。
3. 机械手与进给系统的协作数控改造后的立式铣床还可以与机械手协作，提高生产效率和自动化程度。
立式数控铣床工作台进给传动系统的设计
立式数控铣床工作台进给传动系统的设计数控铣床是一种通过控制系统对工具进行运动控制并对工件进行加工的机床。
在数控铣床中，工作台的进给传动系统起着关键的作用，影响着工作台的移动速度、精度和稳定性。
因此，对于立式数控铣床工作台（X 轴）进给传动系统的设计至关重要。
一、选用合适的传动方式在传动系统的设计中，首先需要选择合适的传动方式。
常见的传动方式有蜗轮蜗杆传动、滚珠丝杠传动和直线导轨传动等。
这些传动方式各有优缺点，需要根据具体的工作要求和预算来选择。
例如，蜗轮蜗杆传动可以提供较大的传动比，适用于高速和高精度的加工，但成本较高。
滚珠丝杠传动具有高速、高精度和较低的摩擦损耗，是一种常用的传动方式。
直线导轨传动具有高刚性和稳定性，适用于大型铣床。
二、优化传动结构为了提高传动效率和减少传动误差，传动结构的设计也非常重要。
例如，在滚珠丝杠传动系统中，应根据实际需求选择合适的导程和螺旋角，以确保工作台的移动速度和加工精度。
同时，应优化螺杆的预紧力和润滑方式，以减少传动误差和磨损。
另外，还可以采用双螺杆传动或多点支撑的方式，提高传动刚性和稳定性。
三、加强系统的刚性和稳定性立式数控铣床工作台（X轴）进给传动系统必须具有足够的刚性和稳定性，以保证加工精度和表面质量。
可以通过增加横梁的强度、加大导轨和导轨座的尺寸、合理布置压板和紧固件等方式来增强系统的刚性。
同时，还可以通过使用高精度的轴承和精密的配合来减小系统的摩擦和间隙，提高系统的稳定性。
四、选择适当的驱动和控制系统立式数控铣床工作台（X轴）进给传动系统的驱动和控制系统也需要根据实际需求来选择。
可以选择伺服电机驱动系统，通过与编码器和控制器的配合，实现精确的位置控制和速度调节。
另外，还可以选择闭环步进电机驱动系统，具有简单、易用和成本低的优势。
需要根据加工要求和预算来选择适当的驱动和控制系统。
总之，立式数控铣床工作台（X轴）进给传动系统的设计对于加工质量和效率至关重要。
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
1.引言
立式数控铣床是现代制造业中常见的机床之一，掌握其进给系统的原理与设计方法对提高企业的加工效率和产品质量至关重要。
本文将围绕立式数控铣床进给系统的课程设计展开，主要内容包括进给系统的原理、进给系统的设计、性能测试与优化。
2.进给系统的原理
立式数控铣床的进给系统包括伺服电机、进给控制器、滚珠丝杠等组成。
伺服电机负责提供动力，进给控制器接收指令并控制伺服电机运动，滚珠丝杠则传递运动力到工件上。
进给系统的原理就是通过控制伺服电机的运动实现工件在X、Y和Z三个方向上的进给运动。
3.进给系统的设计
进给系统的设计主要包括选型、传动方式、控制系统的设计等。
首先需要根据加工要求选取合适的伺服电机和滚珠丝杠，以满足所需的进给速度和精度。
然后确定进给系统的传动方式，常见的有螺旋齿轮传动、皮带传动等。
最后设计控制系统，包括编程、运动控制、位置检测等，确保进给系统的稳定性和准确性。
4.性能测试与优化
完成进给系统的设计后，需要进行性能测试与优化。
性能测试包括进给速度、定位精度、负载能力等方面的测试。
通过与设计要求进行比较，发现不足之处并进行相应的优化调整，以达到更好的性能指标。
5.结论
本文围绕立式数控铣床进给系统的课程设计进行了详细介绍。
进给系统的原理、设计和性能测试与优化是设计中重要的环节，只有掌握这些知识，才能设计出稳定性能好的进给系统，提高工件加工效率和产品质量。
立式数控铣床工作台进给传动系统的设计
立式数控铣床工作台进给传动系统的设计首先，立式数控铣床的工作台（X轴）进给传动系统需要具备高精度、高刚性和高可靠性的特点。
因此，在设计中需要选择合适的传动方式和传动元件，并进行系统的优化设计。
传动方式有很多种，如直线导轨传动、滚珠丝杠传动、齿轮传动等。
根据立式数控铣床的特点和要求，一般采用滚珠丝杠传动。
滚珠丝杠传动具有传动精度高、刚性好、反应灵敏等特点，适用于高精度的数控铣床。
滚珠丝杠的选择需要考虑工作台（X轴）的负载、速度和精度要求。
一般来说，工作台负载越大，所需密封循环滚珠丝杠的精度越高；而速度越高，所需螺帽的刚性越大。
因此，在设计中需要根据具体要求选择合适的滚珠丝杠规格。
在滚珠丝杠传动系统中，螺帽是受力最大的部件，因此螺帽的设计也是很关键。
螺帽需要具备良好的刚性和耐磨性，以保证传动的稳定性和寿命。
一般来说，尽量选择存在预紧力的预紧螺帽，以减小螺母的游隙，提高传动的精度。
除了滚珠丝杠传动外，还可以考虑结合其他传动方式，如伺服电机等。
伺服电机作为传动设备的一种，能够实现精确的位置控制和高速运动。
在设计中，可以选择合适的伺服电机，并进行精确的校准和调试，以实现更高的工作精度和效率。
此外，还需要考虑工作台（X轴）进给传动系统的润滑方式。
对于滚珠丝杠传动系统，需要进行润滑和维护，以减小运动阻力和摩擦损失。
一般来说，采用中空滑道和滚珠滚道的润滑方式，可以提高传动的平稳性和寿命。
总之，立式数控铣床工作台（X轴）进给传动系统的设计需要根据具体要求选择合适的传动方式和传动元件，并进行系统的优化设计。
通过合理的设计和选择，可以提高机械性能和工作精度，满足不同加工要求。
同时，对传动系统的润滑和维护也需要重视，以保证系统的可靠性和寿命。
(任务书)立式数控铣床进给传动系统设计
日期
工作内容（指导和检查记录、学生表现评语、课题进度建议，等等）
2015.12.1 2015.12.15 2015.12.23 2016.1.1 2016.1.8 2016.1.15 2016.1.23 2016.2.1 2016.2.8 2016.2.15 2016.2.23
完成任务书的书写 查找选题相关资料了解选题设计方法 初写选题开题报告 完成别业设计开题报告 论文目录的排版及理解 完成论文将近三分之一进度 完成论文三分之一以上进度并且开始绘制图纸 绘制A0CAD图纸以及零件图 完成图纸部分零件图的绘制 论文编写三分之二以上进度并且交由指导老师检阅 用过指导老师给出意见进行对论文的修改
3.主要参考文献: 顾京《现代机床设备》化学工业出版社2012年6月; 刘春玲徐森《数控铣床操作入门》安徽科学技术出版社; 王兵《数控机床结构与使用维护》化学工业出版社2012年10月1日; 晏初宏《数控机床》机械工业出版社; 范超毅《数控技术课程设计》华中科技大学出版社; 王爱玲《机床数控技术》高等教育出版社; 黄靖远《机械设计学》第三版 机械工业出版社 2006年4月 4.毕业设计（论文）进度计划：
毕业设计（论文）任务书
本科 12 级 机械 系 机械工程及自动化 专业 1 班 设计（论文）题目立式数控铣床师 xxx
学号 xxxxxx 职称
2015 年 12 月 6 日
1.毕业设计（论文）的目的： ①培养学生运用数控技术及有关课程的知识,结合生产实习中学到的实践知识,独 立 地分析和解决问题,初步具备设计一个数控机床设备的进给传动系统的能力。 ②能根据技术要求,运用数控机床结构设计的基本原理和方法,进行数控机床功能 部 件的选型与设计计算,提高结构设计能力。 ③培养自身熟悉并运用有关手册、规范、图表等技术资料的能力。 ④进一步培养自身识图、制图、运算和编写设计说明书等基本技能。
XK5040数控立式铣床主运动系统、进给系统及控制系统设计
优秀设计（20**届）本科生毕业设计（论文）XK5040数控立式铣床主运动系统、进给系统及控制系统设计20**年5月20**届毕业设计（论文）课题任务书院(系)：专业：本科毕业设计（论文）开题报告（20**届）20**年1月10日说明：开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一，此报告应在导师指导下，由学生填写，将作为毕业设计（论文）成绩考查的重要依据，经导师审查后签署意见生效。
本科毕业设计（论文）中期报告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、进给系统和控制系统硬件电路设计。
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；对于控制系统由于这里主要针对经济型数控铣床的设计，这里采用步进电机开环控制，计算机系统采用高性能价格比的MCS-51系列单片扩展系统，主要进行中央处理单元的选择、存储器扩展和接口电路设计。
由于本文采用8031单片机控制系统，因此，设计出的立式铣床性能价格比高，满足经济性要求。
可实用于加工精度较高的场合。
关键词数控技术，立式铣床，设计ABSTRACTThe 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 .This article mainly carries on the design to the XK5040 numerical control vertical milling machine and the control system, first analyzes the vertical milling machine the processing characteristic and the processing request determines its host parameter, including movement and dynamic parameter; Carry on the host kinematic scheme according to the host parameter and the design request, enters for the system and the control system hardware circuit design. Mainly carries on the host kinematic scheme and enters for the system mechanism design and the ball bearing guide screw and electric stepping motor shaping and the examination; Regarding control system because here mainly aims at the economy numerical control milling machine the design, here uses electric stepping motor open-loop control, the computer system uses the high performance price compared to the MCS-51 series monolithic expansion system, mainly carries on the central processing element the choice, the memory expansion and the connection circuit design .Because this article uses 8,031 monolithic integrated circuits control system, therefore, designs the vertical milling machine performance price is higher than, satisfies the efficient request. But practical to processing precision higher situation .Key words：Numerical control technology，Vertical milling machine，Design目录摘要................................................................................................................................ - 11 - 1 总体设计...................................................................................................................... - 15 - 1.1、铣床简介.................................................................................................................. - 15 - 1.2、 X K5040型数控铣床的总体布局、主要技术参数及总传动系统图 ................... - 15 - 1.2.1 XK5040型数控铣床的总体布局 ......................................................................... - 15 - 1.2.2 XK5040型数控铣床的主要技术参数 ................................................................. - 16 -1.2.3 总传动系统图...................................................................................................... - 18 -2 主运动系统设计.......................................................................................................... - 18 - 2.1 传动系统设计............................................................................................................ - 19 - 2.1.1参数的拟定............................................................................................................. - 19 - 2.1.2 传动结构或结构网的选择.................................................................................... - 19 - 2.1.3 转速图拟定............................................................................................................ - 20 - 2.1.4齿轮齿数的确定及传动系统图的绘制 ................................................................. - 23 - ２.２传动件的估算与验算........................................................................................ - 26 - 2.2.1传动轴的估算和验算............................................................................................. - 26 - ２.２.２齿轮模数的估算................................................................................................ - 28 - ２.３展开图设计............................................................................................................ - 32 - ２.３.１结构实际的内容及技术要求............................................................................ - 32 - ２.３.２齿轮块的设计................................................................................................ - 33 - ２.３.３传动轴设计.................................................................................................... - 35 - ２.３.４主轴组件设计................................................................................................ - 37 - ２.４制动器设计............................................................................................................ - 42 - ２.４.１按扭矩选择.................................................................................................... - 42 - ２.５截面图设计.......................................................................................................... - 43 - ２.５.１轴的空间布置.................................................................................................. - 44 - ２.５.２操纵机构........................................................................................................ - 44 - ２.５.３润滑................................................................................................................ - 44 - ２.５.４箱体设计的确有关问题.................................................................................... - 45 - ３进给系统设计.............................................................................................................. - 46 - ３.１总体方案设计........................................................................................................ - 46 - ３.１.１对进给伺服系统的基本要求............................................................................ - 46 - ３.１.２进给伺服系统的设计要求................................................................................ - 47 - ３.１.３总体方案............................................................................................................ - 47 - ３.２进给伺服系统机械部分设计................................................................................ - 48 - ３.２.１确定脉冲当量，计算切削力............................................................................ - 48 - ３.２.２滚珠丝杆螺母副的计算和造型 ........................................................................ - 50 - ３.２.３齿轮传动比计算................................................................................................ - 56 - ３.２.４步进电机的计算和选型................................................................................ - 57 - ３.２.５进给伺服系统机械部分结构设计 ................................................................ - 65 - ４控制系统设计.............................................................................................................. - 68 - 4.1绘制控制系统结构框图............................................................................................. - 69 - 4.2.选择中央处理单元（CPU）的类型 .......................................................................... - 69 - 4.3存储器扩展电路设计................................................................................................. - 70 - ４.３.１程序存储器的扩展............................................................................................ - 70 - ４.３.２数据存储器的扩展........................................................................................ - 71 - ４.４I/O接口电路及辅助电路设计............................................................................. - 71 - ４.４.１I/O接口电路设计....................................................................................... - 71 - ４.４.２步进电机接口及驱动电路............................................................................ - 72 -４.２.３其他辅助电路................................................................................................ - 73 - 参考文献............................................................................................................................ - 75 - 致谢.. (74)附录（英文翻译及实习报告）......................................................... 错误！未定义书签。
XD-40A立式数控铣床Z向进给系统改进设计
1前言1.1概述科学技术的发展以及世界先进制造技术的兴起和不断成熟，对数控加工技术提出了更高的要求；超高速切削、超精密加工等技术的应用，对数控机床的数控系统、伺服性能、主轴驱动、机床结构等提出了更高的性能指标；FMS的迅速发展和CIMS的不断成熟，又将对数控机床的可靠性、通信功能、人工智能和自适应控制等技术提出更高的要求。
随着微电子和计算机技术的发展，数控系统的性能日益完盖，数控技术的应用颔域日益扩大。
数控铣床是在数控加工中心领域中最具代表性的一种典型机床，在数控机床中所占的比率最大，数控加工中心、柔性制造单元等都是数控铣床基础上派生或发展起来的。
它具有功能性强、加工范围广、工艺较复杂等点，主要用于各种复习的平面、轮廓、曲面等零件的铣削加工，同时还可以进行钻、扩、镗、攻螺纹等加工（见图1-1），在航空航天、汽车制造、机械加工和模具制造业中应用非常广泛[1]。
图1-1铣床的用途1.2数控机床的发展概况1.2.1数控技术的重要地位数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术，是二十世纪后半叶最重要、发展最快的工业技术之一，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，为单件小批量生产的自动化开辟了可行的技术途径，也为现代柔性制造技术奠定了重要的技术基础。
数控机床是以数控技术为代表的新技术对传统制造业和新兴制造业的渗透形成的机电一体化的产品，其技术覆盖很多领域。
现在世界各国制造业广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平，提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。
因此，大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径[2]。
1.2.2我国数控机床的发展我国数控机床的发展经历了30年的跌宕起伏，已经由成长期进入成熟期。
2008年年产已达125000台。
我国可供市场的1500种数控机床，覆盖超重型机床、高精度机床、特种加工机床、锻压设备、前沿高技术机床等领域。
ZXK7532数控立式钻铣床主运动、进给系统及控制系统的设计
第1章机床总体布局设计１.1 机床总体尺寸参数的选定根据设计要求并参考实际情况,初步选定机床主要参数如下:工作台宽度×长度４00×１600mm主轴锥孔 7∶24工作台最大纵向行程30０mｍ工作台最大横向行程 375ｍm主轴箱最大垂直行程 400ｍm主轴转速级数 12级主轴转速范围３0~150０r/miｎX、Y轴步进电机 130ＢF0０１(反应式步进电动机）Ｚ轴步进电动机 1３0BＦ０0１(反应式步进电动机）主电动机的功率 4.0KW主轴电动机转速 1４４0r/ｍin机床外形尺寸(长×宽×高） 150×1２0０×2300mｍ机床净重５00Kg1.2 机床主要部件及其运动方式的选定1.２.１主运动的实现因所设计的机床要求能进行立式的钻和铣，垂直方向的行程比较大,因而采用工作台不动,而主轴箱各轴向摆放为立式的结构布局;为了使主轴箱在数控的计算机控制上齿轮的传动更准确、更平稳,工作更可靠，主轴箱主要采用液压系统控制滑移齿轮和离合器变换齿轮的有级变速。
1.2.２进给运动的实现本次所设计的机床进给运动均由单片机进行数字控制,因此在X、Y、Z三个方向上,进给运动均采用滚珠丝杠螺母副，其动力由步进电机通过调隙齿轮传递。
１.2.3 数字控制的实现采用单片机控制，各个控制按扭均安装在控制台上，而控制台摆放在易操作的位置，这一点须根据实际情况而定。
1.２.4 机床其它零部件的选择考虑到生产效率以及生产的经济性,机床附件如油管、行程开关等,以及标准件如滚珠丝杠、轴承等均选择外购形式。
1.３机床总体布局的确定根据以上参数及主要部件及其运动方式,则可拟定机床的总体布局图，详细图纸请参照1号A１图纸。
第2章 主传动的设计２.1 议定转速图2.1．１ 确定结构式和结构网式:１.主传动的确定n max ,n min 和公比Ф的确定：根据Z ＪK-75３2的使用说明书，初步定主轴转速范围为95~1６00r ／mi ｎ， 则Ф＝1-Z n R =1minmax -z nn ＝11951600＝1．29 ………………………………（2.1)由设计手册取标准值得：Ф=１.2６。
数控铣床进给系统设计
数控课程设计说明书
学院：
专业：
姓名：
设计任务●确定进给驱动电机
●完成装配图设计
●完成传动零件的设计
●撰写设计说明书
一、电机的确定：
设计参数
● 脉冲当量0.001mm
● 行程400mm
● 切削力≤3000N
电机功率的计算：
由《机床设计手册》可知
切削功率 K N N C ∙∙=η
式中：η---主传动系统总效率，一般为0.7～0.85取η=0.7；
K---进给系统功率系数，取为K=0.96。
切向铣削力： F Z =V
Nc ×103 N 式中： V---主轴传递全部功率时的最高切削速度（m/s ）
则 Nc=500w
则N=Nc/（η×K ）=500/（0.7×0.96）=744.05w
查表选用Y132M-4型三相异步电机；重量：86kg ； 转速：1440r/min ；功率：7.5kw ；
堵转转矩额定转矩：T=2.2；
堵转电流额定转矩：T=7.
二、传动比计算
电机步距角选 072.0=α/step
则旋转一圈的脉冲数为 360/0.72=500 导程：5000.01=5mm
则脉搏当量X
X/0.72=5/360
所以X=5×0.72/360=1/100
实际脉搏当量
0.01=1/100
因此传动比为1:1
丝杠最大转矩为7
三、装配图如下：。
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目录1 概述 (3)1.1 零件技术要求 (3)1.2 总体方案设计 (3)2 设计计算 (3)2.1主切削力及其切削分力计算 (3)2.2 导轨摩擦力计算 (4)2.3 计算滚珠丝杠螺母副的轴向负载力 (4)2.4 滚珠丝杠的动载荷计算与直径估算 (4)3 工作台部件的装配图设计 (9)4 滚珠丝杠螺母副的承载能力校验 (9)4.1 滚珠丝杠螺母副临界转速压缩载荷的校验 (9)n的校验 (10)4.2 滚珠丝杠螺母副临界转速c4.3滚珠丝杠螺母副额定寿命的校验 (10)5 计算机械传动系统的刚度 (10)5.1 机械传动系统的刚度计算 (10)5.2 滚珠丝杠螺母副的扭转刚度计算 (12)6 驱动电动机的选型与计算 (12)6.1 计算折算到电动机轴上的负载惯量 (12)6.2 计算折算到电动机上的负载力矩 (13)6.3 计算坐标轴折算到电动机轴上的各种所需的力矩 (13)6.4选择驱动电动机的型号 (14)7 机械传动系统的动态分析 (15)7.1 计算丝杠-工作台纵向振动系统的最低固有频率 (15)7.2 计算扭转振动系统的最低固有频率 (15)8 机械传动系统的误差计算与分析 (16)8.1 计算机械传动系统的反向死区 (16)8.2 计算机械传动系统由综合拉压刚度变化引起的定位误差 (16)8.3 计算滚珠丝杠因扭转变形产生的误差 (16)9 确定滚珠丝杠螺母副的精度等级和规格型号 (16)9.1 确定滚珠丝杠螺母副的精度等级 (17)9.2 确定滚珠丝杠螺母副的规格型号 (17)课程设计总结通过此次数控编程课程设计，我对立式数控铣床的进给系统有了个基本的了解，加深了对立式数控铣床的认识。
通过立式数控铣床进给系统的设计，使我在装配结构和制造结构的各种方案以及在机械设计制图、零件计算和编写技术文件等方面得到了综合训练，培养了我的初步的结构分析与结构设计计算能力。
虽然只有一周的时间，在很仓促的情况下完成了这次数控编程的课程设计，但收获却很大，使我初步具备了设计的能力，并且我相信我在这方面的设计能力会逐渐成熟起来。
参考文献1.范超毅．数控技术课程设计．武汉：华中科技大学出版社，20062.王爱玲．机床数控技术．北京：高等教育出版社，20061. 概述1.1 零件技术要求工作台、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=600mm；工作台快速移动速度20000mm/min；工作台采用贴塑导轨，导轨的动摩擦系数0.15，静摩擦系数均为0.2；工作台的定位精度为30μm，重复定位精度为10μm；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300r/min。
表1 数控铣床的切削状态1.2 总体方案设计为了满足以上技术要求,采取以下技术方案。
(1)工作台工作面尺寸（宽度×长度）确定为400mm×1200mm。
(2)工作台的导轨采用矩形导轨，在与之相配的动导轨滑动面上贴聚四氟乙烯（PT-FE）导轨板。
同时采用斜镶条消除导轨导向面的间隙，在背板上通过设计偏心轮结构来消除导轨背面与背板的间隙，并在与工作台导轨相接触的斜镶条接触面上和背板接触面上贴塑。
(3)对滚珠丝杠螺母副采用预紧措施，并对滚珠丝杠采用预拉伸。
(4)采用伺服电动机驱动。
(5)采用膜片弹性联轴器将伺服电动机与滚珠丝杠直连。
2. 设计计算2.1 主切削力及其切削分力计算(1)计算主切削力Fz根据已知条件，采用端面铣刀在主轴计算转速下进行强力切削（铣刀直径D=125mm）时，主轴具有最大扭矩，并能传递主电动机的全部功率。
此时，铣刀的切削速度为s m s m Dnv /96.1/603001012514.3603=⨯⨯⨯==-π若主传动链的机械效率0.8m =η，按式（2-6）可计算主切削力Fz ： N v P F mm z 9.22441096.15.58.01033=⨯⨯=⨯=η (2)计算各切削分力。
根据表2-1可得工作台纵向切削力1F 、横向切削力c F 和垂向切削力v F 分别为 N N F F z 96.8979.22444.04.01=⨯==N F F z c 655.21329.224495.095.0=⨯==N N F F z v 695.12349.224455.055.0=⨯==2.2 导轨摩擦力的计算(1)按式（2-8a ）计算在切削状态下的导轨摩擦力F μ。
此时，导轨动摩擦系数0.15μ=，查表2-3得镶条紧固力1500g f N =，则N N F F f W F v c g 56.2079)695.1234655.213215004.8996(15.0)(=+++⨯=+++=μμ(2)按式（2-9a ）计算在不切削状态下的导轨摩擦力0F μ和导轨静摩擦力0F 。
N N f W F g 46.1574)15004.8996(15.0)(0=+⨯=+=μμN N f W F g 28.2099)15004.8996(2.0)(00=+⨯=+=μ2.3计算滚珠丝杠螺母副的轴向负载力(1)按式（2-10）计算最大轴向负载力max a F 。
N N F F F a 52.2977)56.207996.897(1max =+=+=μ(2)按式（2-11a ）计算最小轴向负载力min a F 。
N F F a 46.15740min ==μ2.4 滚珠丝杠的动载荷计算与直径估算1)确定滚珠丝杠的导程根据已知条件，取电动机的最高转速错误!未找到引用源。
，则由式（2-16）得2)计算滚珠丝杠螺母副的平均转速和平均载荷(1)估算在各切削方式下滚珠丝杠的轴向载荷。
将强力切削时的轴向载荷定为最大轴向载荷maxaF，快速移动和钻镗定位时的轴向载荷定为最小载荷minaF，一般切削(粗加工)和精细切削(精加工)时，滚珠丝杠螺母副的轴向载荷2F、3F分别可按下式计算：maxmin220aaFFF+=，3min max5%a aF F F=+并将计算结果填入表4-2表4-2 数控铣床滚珠丝杠的计算切削方式轴向载荷/N进给速度/(m/min)时间比例/(%)备注强力切削2977.5210.6v=101maxaF F=一般切削(粗加工)2169.96420.8v=30maxmin220aaFFF+=精细加工(精加工)1723.33631v=503min max5%a aF F F=+快移和钻镗定位1574.464maxv v=104minaF F=(2)计算滚珠丝杠螺母副在各种切削方式下的转速in。
1160/minvn rL==2280/minvn rL==33100/minvn rL==min 0442000r L v n ==(3)按式(2-17)计算滚珠丝杠螺母副的平均转速m n 。
min 44332211280100100100100r m n q n q n q n q n =+++= (4)按式(2-18)计算滚珠丝杠螺母副的平均载荷m F 。
1763.59m F N == 3)计算滚珠丝杠预期的额定动载荷am C(1)按照预定工作时间估算。
查表2-28得载荷性质系数 1.3w f =。
已知初步选择的滚珠丝杠的精度等级为2级，查表2-29得精度系数1a f =，查表2-30得可靠性系数0.44c f =，则由式(2-19)得 N f f f F L n C ca w m h m am 42.36224100603== (2)因对滚珠丝杠螺母副将实施预紧，所以可按式(2-21)估算最大轴向载荷。
查表2-31得预加载荷系数 4.5e f =，则N N F f C a am 84.1339852.29775.4max '=⨯==ε(3)确定滚珠丝杠预期的额定动载荷取以上两种结果的最大值，即N C am 42.36224=。
4)按精度要求确定允许的滚珠丝杠的最小螺纹底径2m d 。
(1)根据定位精度和重复定位精度的要求估算允许的滚珠丝杠的最大轴向变形。
已知工作台的定位精度为30μm ，重复定位精度为10μm ，根据式(2-23)、(2-24)以及定位精度和重复定位精度的要求，得错误!未找到引用源。
()max 2113067.554m m δμμ⎛⎫=⨯= ⎪⎝⎭:: 取上述计算结果的最小值错误!未找到引用源。
m μδ33.3max =(2)估算允许的滚珠丝杠的最小螺纹底径2m d 。
本机床工作台(X 轴)滚珠丝杠螺母副的安装方式拟采用两端固定方式。
滚珠丝杠螺母副的两个固定支承之间的距离为L ＝行程+安全行程+2×余程+螺母长度+支承长度≈(1.2～1.4)行程+(25～30)L取L=1.4×行程+030L错误!未找到引用源。
又N F 84.20990=，由式(2-26)得 mm mm LF d m 068.3333.311402100039.0039.0max 02=⨯⨯=⨯≥δ (5)初步确定滚珠丝杠螺母副的规格型号根据计算所得的0L 、am C 、2m d ，初步选择FFZD 型内循环垫片预紧螺母式滚珠丝杠螺母副FFZD4010-5，其公称直径0d 、基本导程0L 、额定动载荷a C 和丝杠底径2d 如下:040d mm =、错误!未找到引用源。
N C N C am a 42.3622446500=>=mm d mm d m 068.333.3422=>=故满足式(2-27)的要求。
6)由式(2-29)确定丝杠螺母副的预紧力p FN F F a p 51.99252.29773131max =⨯== 7)计算滚珠丝杠螺母副的目标行程补偿值与预拉伸力(1)按式(2-31)计算目标行程补偿值t δ。
已知温度变化2t ∆=℃，丝杠的线膨胀系数61110/m αμ-=⨯℃，滚珠丝杠螺母副的有效行程u L =工作台行程+安全行程+2×余程+螺母长度=(600+100+2×20+146)mm=886mm故: 02.0886210116=⨯⨯⨯=∆=-u t tL αδ(2)按式(2-32)计算滚珠丝杠的预拉伸力t F 。
已知滚珠丝杠螺纹底径mm d 3.342=，滚珠丝杠的温升变化值t ∆=2℃，则N N td F t 89.42583.34281.181.1222=⨯⨯=∆=8)确定滚珠丝杠螺母副支承用轴承的规格型号(1)按式(2-33)计算轴承所承受的最大轴向载荷max B F 。
N N F F F a t B 65.5747)52.29772189.4258(21max max =⨯+=+= (2)计算轴承的预紧力Bp F 。