立式数控铣床主传动系统设计

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立式数控铣床进给传动系统设计

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 (3)2.滚珠丝杠螺母副的选型和计算 (3)2.1主切削力及其切削分力计算 (3)2.2导轨摩擦力的计算 (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 (5)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滚珠丝杆螺母副临界压缩载荷的校验 (9)4.2滚珠丝杆螺母副临界转速的校验 (9)4.3滚珠丝杆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滚珠丝杠螺母副扭转刚度的计算 (11)6.驱动电动机的选型与计算 (11)6.1计算折算到电动机轴上的负载惯量。

(11)6.2计算折算到电动机轴上的负载力矩 (12)6.3 计算坐标轴折算到电动机轴上的各种所需力矩 (13)6.4选择驱动电动机的型号 (14)7.确定滚珠丝杠螺母副的精度等级和规格型号 (14)7.1确定滚珠丝杠螺母副的精度等级 (14)7.2滚珠丝杠螺母副的规格型号 (15)8. 课程设计总结 (15)9.参考文献 (15)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：数控铣床的切削状况1.2总体设计方案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。

立式数控铣床工作台(X轴)进给传动系统的设计

设计题目：立式数控铣床工作台（X轴）进给传动系统的设计摘要制造业是国民经济和国防建设的基础性产业，先进制造技术是振兴传统技术是振兴制造业的技术支撑和发展趋势，是直接创造社会财富的主要手段，谁掌握先进制造技术，谁就能够占领市场。

而数控技术是先进制造技术的基础技术和共性技术，已成为衡量一个国家制造业水平的重要标志之一。

我国数控技术及产业尽管在改革开放后取得了显著的成就，开发出了具有自主知识产权的数控平台，即以PC为基础的总线式、模块化、开放型的单处理器平台，开发出了具有自主知识产权的基本系统，也研制成功了并联运动机床，但是我过的数控技术及产业与发达国家相比仍然有比较大的差距，其原因是多方面的，但是最重要的是数控人才匮乏。

关键词：数控技术AbstractManufacturing industry is the foundation of the national economy and national defense industry, advanced manufacturing technology is the revitalization of traditional technology is the revitalization of technical support and development trend of the manufacturing industry, is the main means to create social wealth, who master the advanced manufacturing technology, who will be able to occupy the market. Numerical control technology is the basic technology and common technology of advanced manufacturing technology, which has become one of the important signs to measure the level of a country's manufacturing industry.China's CNC technology and industry even after the reform and opening up has made remarkable achievements, the development of the NC platform with independent intellectual property rights, which is based on PC bus modular open type single processor platform, developed the basic system with independent intellectual property rights, also developed a parallel motion but I have the machine tool, numerical control technology and industry compared with the developed countries is still a relatively large gap, its reason is iKey words: numerical control technology目录第1章概述 (3)1.2 总体方案设计 (3)第二章设计计算 (3)2.1 主切削力及其切削分力计算 (3)2.2 导轨摩擦力的计算 (3)2.3 计算滚珠丝杠螺母副的轴向负载力 (3)2.4 滚珠丝杠的动载荷计算与直径估算 (3)第3章工作台部件的装配图设计 (3)第4章滚珠丝杠螺母副的承载能力校验 (3)4.1 滚珠丝杠螺母副临界压缩载荷的校验 (3)4.2 滚珠丝杠螺母副临界转速c n的校验 (3)4.3. 滚珠丝杠螺母副额定寿命的校验 (3)第5章计算机械传动系统的刚度 (3)5.1 机械传动系统的刚度计算 (3)5.2 滚珠丝杠螺母副的扭转刚度计算 (3)第6章. 驱动电动机的选型与计算 (3)6.1 计算折算到电动机轴上的负载惯量 (3)6.2 计算折算到电机轴上的负载力矩 (3)6.3 计算坐标轴折算到电机轴上的各种所需的力矩 (3)6.4. 选择驱动电机的型号 (3)参考文献 (3)第1章概述1.1技术要求工作台、工件和夹具的总重量m=1500kg （所受的重力W=14700N ），其中，工作台的质量0m =510kg （所受的重力0W =5000N ）；工作台的最大行程p L =600mm ；工作台快速移动速度m ax V =15000mm/min ；工作台采用贴塑导轨，导轨的动摩擦系数u=0.15,静摩擦系数µ0=0.2；工作台的定位精度为30um ，重复定位精度为20um ；机床的工作寿命为20000h 。

立式加工中心主传动系统设计

数控机床主传动系统
二、主传动系统结构形式
主传动系统采用的结构形式主要决定于主轴转速高低、传递转矩大小和对运动平稳性的要求。
1、直联传动主轴与主电机由联轴节直接连接,其优点是
结构紧凑，但主轴转速的变化及转矩的输出和电动机的输出特性一致，同时主轴部件结构相对比较复杂,因而使用上受到一定限制。
数控机床主传动系统
□ 目前，主轴的端部形状已标准化。
数控机床主传动系统
2、主轴的支承 □ 主轴支承的配置形式机床主轴有前、后两支承及前、中、后三支承两种形式，以前者多见。
主轴箱长度较长，采用两支承其支承夸距远在于合理夸距，通过加大轴径来提高刚性和抗振性无效时，应考虑增设第三支承。
由于制造工艺上的限制，通常难使三支承座孔完全同轴，通常只有两个支承起主要作用，另一个（中间或后）支承起辅助作用。辅助支承通常选用深沟数控机床的机械拆装
模块三数控机床主传动系统内容概要
一、主传统系统概述二、主传动系统结构形式三、主轴部件结构
数控机床主传动系统
一、主传动系统概述
1、概念主传动:用来实现机床的主运动，它将主电动
机的原动力变成可供主轴上刀具切削加工的切削力矩和切削速度。例如：数控车床上主轴带动工件的旋转运动；立式加工中心上主轴带动铣刀的旋转运动等。
过大的预紧对轴承刚度提高已不显著，么而会导致发热高，磨损严重和后果。
数控机床主传动系统
➢ 滚动轴承的间隙调整
主轴支承结构一定要考虑轴承间隙调整结构： ① 装配时能对轴承施加预紧力，控制过盈量； ② 轴承磨损后，为恢复精度和过盈量而再进行调整，确保
滚动轴承能长期、可靠而又稳定地工作。
调整结构原理：使轴承内外圈轴向相对位移，消除滚动体与滚道之间的间隙，并有一定的过盈量，然后在调整好的位置上固定下来。最常用的调隙方法是用螺母调整。

XKA5750数控铣床主传动系统设计

XKA5750数控铣床主传动系统设计数控铣床是一种利用数控技术实现自动加工的机床。

在数控铣床中，主轴传动系统是非常重要的部分，它的设计和性能直接影响到加工的质量和效率。

本文将重点讨论XKA5750数控铣床主传动系统的设计。

主轴传动系统是数控铣床的核心部分，它负责提供主轴的旋转运动。

在设计主轴传动系统时，需要考虑以下几个关键因素：1.主轴驱动方式：主轴传动系统可以采用直接驱动或间接驱动方式。

直接驱动方式将电机直接连接到主轴上，可以提高传动效率和刚性，但也增加了设备成本。

间接驱动方式则采用中间驱动装置，可以提供更高的扭矩输出，适合加工大型和重型工件。

2.主轴转速范围：主轴转速范围决定了数控铣床的加工能力。

一般来说，数控铣床的主轴转速要能够满足不同加工要求的需求，包括高速切削和低速高力矩加工。

3.主轴传动方式：主轴传动系统可以采用带或齿轮传动。

带传动方式结构简单，运行平稳，但传输效率较低，适用于低功率和低转速的场合。

齿轮传动方式转矩传递效率高，适用于高功率和高转速的场合，但噪声和振动较大。

在设计主轴传动系统时，需要根据实际需求综合考虑。

4.主轴刚性和精度：主轴传动系统的刚性和精度直接影响到加工的精度和表面质量。

刚性主要取决于电机选型、传动装置的稳定性和主轴轴承的刚度。

精度则受到主轴轴承精度、传动装置的误差和传感器的精度等影响。

为了确保主轴的刚性和精度，我们可以选择高性能的电机和精密的轴承，并采用优质的传动装置。

同时，还可以配备传感器和控制系统，实时监测主轴的运行状态，确保其稳定性和精度。

总之，XKA5750数控铣床主传动系统的设计需要综合考虑驱动方式、转速范围、传动方式、刚性和精度等因素，以满足不同加工要求。

在设计过程中，需要选择合适的设备和配件，进行系统优化和调试，以达到最佳的加工效果。

简易立式钻铣床数控系统改造设计

（机电系20XX级）毕业设计说明书学生姓名：学生班级：机械制造及其自动化学生学号：设计题目：简易立式钻铣床数控系统改造设计指导教师：教研室主任：系主任：机电工程系20XX年X月X日前言据资料介绍，我国拥有400多万台机床，绝大部份都是连年积存生产的一般机床。

这些机床自动化程度不高，加工精度低，要想在短时期内用自动化程度高的设备大量更新，替代现有的机床，不管从资金仍是从我国机床制造厂的生产能力都是不可行的。

但尽快将我国现有的部份一般机床实现自动化和周密化改造又势在必行。

为此，如何改造就成了我国现有设备技术改造迫切要求解决的重要课题。

在过去的几十年里，金属切削机床的大体动作原理转变不大，但社会生产力专门是微电子技术、运算机技术的应用进展专门快。

反映到机床操纵系统上，它既能提高机床的自动化程度，又能提高加工的精度，现已有一些企业在这方面做了有利的尝试。

实践证明，改造后的机床既知足了技术进步和较高生产率的要求，又由于产品精度提高，型面加工范围增多也使改造后的设备适应能力加大了许多。

这加倍突出了在旧机床上进行数控技术改造的必要性和迫切性。

由于新型机床价钱昂贵，一次性投资庞大，若是把旧机床设备全数以新型机床替换，国家要花费大量的资金，而替换下的机床又会闲置起来造成浪费，假设采纳改造技术加以现代化，那么能够节省50%以上的资金。

从我国的具体情形来讲，一套经济型数控装置的价钱仅为全功能数控装置的1/3到1/5，一样用户都承担得起。

这为资金紧张的中小型企业的技术进展开辟了新路，也对实力雄厚的大型企业产生了极大的经济吸引力，起到了事半功倍的踊跃作用。

据国内资料统计订购新的数控机床的交货周期一样较长，往往不能知足生产需要。

因此机床的数控改造就成为知足市场需求的要紧补充手腕。

在机械工业生产中，多品种、中小批量乃至单件生产是现代机械制造的大体特点，占有相当大的比重。

要完成这些生产任务，不外乎选择通用机床、专用机床或数控机床，其中数控机床是最能适应这种生产需要的。

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）。

数控立式铣床机械结构设计--结构设计

数控立式铣床机械结构设计数控机床作为一种高自动化、高柔性、高精度、高效率的机械加工设备，决定了它在现代制造业中占有越来越重要的作用。

近年来，我国在中高档数控机床关键技术上有了较大突破，创造出一批具有自主知识产权的研究成果。

目前，在实际应用中有部分工件在加工微型孑L或铣削平面时，加工精度不高。

如果我们用传统的数控铣床对其加工，将导致加工效率低且加大设备和电力的损耗。

根据这种情况，我们设计了一种小型数控立式铣床。

该铣床造价大大低于传统数控机床，还能够满足教学上的使用，提高学生对数控铣床的理解与认识。

下文就对它的机械结构设计作一介绍。

1 机床的总体布局本机床是一台采用立式布置的小型数控铣床，机床床身尺寸(长×宽×高)为600 mm×8OO mm×1 4051Tim，主要由(如图1机床的结构简图所示)机床底座，横向溜板，X、y、Z方向进给步进电动机，工作台，机床床身，三相异步电动机，主轴箱以及相关的电气系统等部分组成。

机床的加工过程为：被加工零件固定于工作台4上，能够实现横向、纵向的进给运动；铣刀装夹在主轴箱8上，能够沿立柱的上下移动，进行铣削加工。

整个加工过程由PC进行控制，实现工件的自动加工。

该数控铣床的主要技术参数为：最大钻孔直径：28 mm；最大铣削能力：平面2．6×10 mm。

；主轴箱上下移动最大行程：345 mm；工作台工作面积：730 n'ln3×350 n3n3；工作台最大纵向行程：450 mm；工作台最大横向行程：250 n3m；机床底座面积：400 ITlm×680 n3n3；主轴变速范围：8O～ 1 650 r／min2 机床主传动系统及主轴组件设计2．1 机床主传动系统数控铣床主传动系统由主轴电动机、传动系统和主轴部件等部分组成，它与普通机床主传动系统相比结构较简单，这是由于变速功能主要由无级变速电动机来承担。

立式数控铣床工作台(X轴)及控制系统设计

毕业设计说明书设计题目：学生班级学号指导教师继续教育学院二零一二年三月毕业设计任务书一、设计题目立式数控铣床工作台（X轴）及控制系统设计二、主要设计参数及技术指标1、数控铣床的X轴(纵向)、Y轴(升降)、Z轴(横向)为微机控制，采用步进电机驱动，滚珠丝杠传动。

2、工作台、工件和夹具的总重量为m=918kg，所受重力为W=9000N，其中工作台的质量为m0=510 kg，所受重力为Wo=5000N；3、工作台的最大行程为Lp=600mm；工作台的快速移动速度为Vmax=20000 mm /min；工作台采用滚动直线导轨，导轨的动摩擦、静摩擦系数u=0.01；4、工作台的定位精度为20um5、机床采用主轴伺服电动机，额定功率P E=5.5KW,机床采用端面铣刀进行强力切削,铣刀直径D=125mm,n=272r/min。

6、机床的工作寿命为10年（约20000小时）7、数控铣床的切削状态表:三、设计内容及工作量（一）设计计算说明书一份0.7—0.8万字（二）、图纸部分1、X轴(纵向)伺服传动机构装配图 A0一张2、机床硬件电路图 A0一张四、设计的基本要求：能按时独立完成课程设计规定的全部内容，方案选择正确，论据充分，对设计中的主要问题分析深入，解决合理，有独立见解，能很好运用所学理论和提供的资料解决设计中的问题，能独立查阅和正确引用中外文参考资料，说明书文字通顺、清楚、选用数据论证合理、计算准确，图面整洁。

五、进程安排六、主要参考文献1、《机床设计手册》机械工业出版社2、《机床设计参考图册》上海科技出版社3、《经济型数控机床系统设计》张新义机械工业出版社4、《数控铣床床设计》文怀兴化学工业出版社5、《机械设计手册》机械工业出版社或化学工业出版社一、目录二、正文第一章数控技术的产生、发展第二章数控技术的特点第三章数控机床及加工中心的发展趋势第四章主要计算（电动机的选型、齿轮、丝杠、轴承的选择及校核）第五章总结第六章参考文献（不少于十本）。

经济型数控铣床主传动及进给传动结构及控制系统设计

摘要科学技术的不断发展，对机械产品的质量和生产率提出了越来越高要求。

机械加工工艺过程的自动化是实现上述要求的最主要的措施之一。

它不仅提高产品的质量、提高生产效率、降低生产成本、还能够大大改善工人的劳动条件。

大批量的自动化生产广泛采用自动机床、组合机床和专用机床以及专用自动生产线，实行多刀、多工位同时加工，以达到高效率和高自动化。

但这些都属于刚性自动化，在面对小批量生产时并不是适用，因为小批量生产需要经常变化产品的种类，这就要求生产线具有柔性。

而从某种程度上说，数控机床的出现正是很大的满足了这一要求。

数控铣床一般由控制介质、数控装置、伺服系统、机床本体四部分组成。

数控装置的作用是把控制介质、数控装置、伺服系统、机床本体四部分组成。

也就是通过计算机控制铣削。

数控技术是现代制造技术的基础。

它综合了计算机技术、自动控制技术、自动检测技术和精密机械等高新技术，因此广泛应用于机械制造业。

数控机床替代普通机床，从而使得制造业发生了根本性的变化，并带来了巨大的经济效益。

可以预见，高级自动化技术将进一步证明数控机床的价值，并且正在更为广阔的开拓着数控机床的应用领域。

关键词：自动机床，经济型铣床，步进电机，滚珠丝杠副，数控机床ABSTRACTThe continuous development of science and technology, mechanical products, and productivity of the quality of the increasing number of requests. The automation of the process to achieve the above requirements. It not only improves product quality, increase productivity, reduce production costs, but also can greatly improve the working conditions of workers. Largescale automated production, the widespread use of automatic machines, machine tool and special machine tools and automatic production lines, while the implementation of multitool, multibit processing in order to achieve high efficiency and degree of automation. These are rigid automation in the face of small batch production, it is not suitable for small batch production, is often necessary to change the type of product, which requires a flexible production line. But to a certain extent, the CNC machine tool is a great meet this requirement. The general control of the media, and numerical control device, the servo system of the CNC milling machine, the body composed of four parts. The numerical control device to control the media, the role of CNC equipment, servo system, four components of the Machine Tool. It is computercontrolled milling machine. CNC technology is the basis of modern manufacturing technology. It combines computer technology, automatic control technology, automatic detection technology, precision machinery and hightech, it is widely used in machinery manufacturing industry. Instead of general machine tools, CNC machine tools, the manufacturing sector to produce fundamental change, and bring huge economic benefits. It is foreseeable that advanced automation technologies will further demonstrate the value of CNC machine tools, CNC machine tool applications open up a broaderKey words: automatic machine, economic type milling machine, Stepping Motor, Ball Screws目录1 绪论 (1)1.1 选题目的及其意义 (1)1.2 文献综述 (1)1.3 设计任务 (2)2 总体方案的确定 (4)2.1 机械传动部件的选择 (4)2.2 控制系统的设计 (4)3 机械传动部件的计算与选型 (5)3.1 导轨上移动部件的重量估算 (5)3.2 铣削力的计算 (5)3.3 直线滚动导轨副的计算与选型 (5)3.4 滚珠丝杠螺母副的计算与选型 (6)3.5 同步带的计算与选型 (11)3.6 步进电动机的计算与选型 (13)3.7 主轴部件的计算与选型 (16)4 机械标准件的选型与校核 (23)4.1 销连接的选型与校核 (23)4.2 联轴器的选型与校核 (23)4.3 轴承的分类及选用 (25)4.4 键的分类及选用 (28)5 微机控制系统的设计 (29)5.1 微机控制系统组成及特点 (29)5.2 微机控制系统设备介绍 (29)参考文献 (33)致谢 (34)1 绪论1.1 选题目的及其意义本课题来源于基本的工程实际应用，数控机床是机电一体化产品中应用教广泛的一个方向，数控铣床是数控机床中使用最多的机床之一，随着中国工业化进程的推进，数控机床在生产实践中的应用会更加的普及，考虑到数控机床的构造相对复杂，因此以经济型数控机床为入口，对该设备进行研究。

立式加工中心主传动系统设计毕业设计

立式加工中心主传动系统设计毕业设计目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)第1章绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 研发背景及意义 (1)1.3 加工中心的发展状况 (2)1.4 课题拟解决的关键问题 (2)第2章立式加工中心主传动系统设计 (4)2.1 加工中心主轴箱的组成 (4)2.2 机械系统方案的确定 (4)2.2.1 主轴传动机构 (4)2.2.2 加工中心主轴组件总体设计方案的确定 (4)2.3 运动及动力参数计算 (5)2.3.1 铣削分力 (5)2.3.2 铣削圆周力的计算 (6)2.3.3 选用电机 (9)第3章传动系统的设计 (11)3.1 主传动系统的设计 (11)3.1.1 带传动的设计 (11)3.1.2 齿轮传动的设计 (12)3.2 Ⅰ轴的设计 (17)3.2.1 Ⅰ轴的初步设计 (17)3.2.2 I轴的校核 (18)3.3 主轴的设计 (21)3.3.1 主轴的设计 (21)3.3.2 主轴受力分析 (24)3.3.3 主轴的强度校核 (28)3.3.4 主轴的刚度校核 (29)第4章控制系统设计 (30)4.3软件设计 (32)4.3.1 步进电机的控制原理 (33)4.3.2 变频电机的相关控制 (34)4.3.3 译码法寻址 (34)4.3.4 键盘显示器接口 (34)4.3.5 程序存储器（EEPROM）芯片 (34)4.2.6 数据存储器（RAM）芯片 (34)结论 (35)致谢 (36)参考文献 (37)立式加工中心主传动系统设计摘要：数控技术和数控装备是制造工业现代化的基础，这个基础是否牢固直接影响到一个国家的经济发展和综合国力，关系到国家的战略地位。

立式加工中心主传动系统是用来实现机床主运动的传动系统。

包括电动机、传动系统和主轴部件。

本文通过对立式加工中心主传动系统的各方面设计，以达到低制造成本、简化机构、实现优化。

采用变频电机和一级机械调速达到调速和传递功率的要求；用步进电机驱动主轴上下运动达到Z行程的要求；数控装置采用51单片机来实现对电机更加精确的控制和实现机械调速的自动控制。

X52K型数控铣床主传动系统的运动设计

摘要由于我们所学的专业是机械设计制造及其自动化，为了能够体现该专业的优越性，本次设计的主导思想是用电器控制机械加工，使机械和设计紧密地结合起来。

此次毕业设计课题是：简易数控铣床的设计。

在这次毕业设计中，我一面着手搞好这次毕业设计，一面又有计划地复习前面所学过的基础知识。

从而使我对以前的基础知识掌握得更牢固，而且培养了我解决问题的能力。

在这次毕业设计中，我紧扣设计题目，查阅有关技术资料，并在老师的指导和帮助下，完成了数控铣床的设计及相关的电器控制。

但由于本人能力、水平有限，仍存在着一些错误，希望老师给予批评指正。

最后，我在此向在本次设计中付出了辛勤劳动的指导老师表示由衷的谢意。

关键词：机械加工；电器；数控铣床AbstractDue to our major is electromechanical integration, in order to be able to reflect the professional superiority, the design guiding ideology is to use the electric control mechanical processing, make the mechanical and electrical closely together.In the graduation design, while I begin does well this graduation design, the front side and systematically review learned the basic knowledge. Thus the basic knowledge of before I acquire firmer, and developed my ability to solve problems.In the graduation design, I gripping design topic, consult relevant technical data, and the teacher's guidance and help, completed the CNC milling machine design and relevant electric control. But because I ability, limited ability, still has some mistakes, hope the teacher to give animadversion correct.Finally, I am here to in this design worked hard labor guide teacher say a word of hearty thanks.Keywords:mechanicalprocessing;electric;CNC milling machine目录摘要 (I)Abstract (II)绪论1 X52K型数控铣床主传动系统的运动设计 ................................. 错误！未定义书签。

XK5032数控立式铣床总体及纵向进给传动机构设计

题目:XK5032数控立式铣床总体及纵向进给传动机构设计姓名专业班级指导教师完成日期XK5032数控立式铣床总体及纵向进给传动机构设计【摘要】在国际贸易中，很多发达国家把数控机床视为具有高技术附加值、高利润主要电机出口产品。

世界贸易强国在进行国内机电产品贸易的同时，把高技术的机电产品出口打入国际市场，作为发展出口经济的重要战略措施，数控机床的技术水平高低及其在金属切削加工机床产量和总拥有量的百分比是衡量一个国家国民经济发展和工业制造整体水平的重要标志之一。

数控铣床是数控机床的主要品种之一，它在数控机床中占有非常重要的位置。

【关键词】数控机床；发展趋势；智能化；柔性化ABSTRACTIn international trade,many centuries view digital lathesare as hi-techvalue-addsand profitable exports.Digital lathesare expensive mechanical and electrical products.The powerful trade nations export hi-texh mechanical snd electrical productsto the world market whiledoing such business at home ,Which is now an important strategy of develop-ing their export economy.Key words digital lathe ; development tendency; intelligence; tenderness目录1主运动系统设计......................................................... ３1.1传动系统设计......................................................... ４1.1.1参数的拟定：................................................... ４1.1.2传动结构或结构网的选择......................................... ４1.1.3转速图拟定..................................................... ６1.1.4齿轮齿数的确定及传动系统图的绘制............................... ８1.2传动件的估算与验算................................................. １１1.2.1、传动轴的估算和验算......................................... １１1.2.2、齿轮模数的估算与验算....................................... １４1.3展开图设计......................................................... １８1.3.1、结构实际的内容及技术要求................................... １８1.3.2、齿轮块的设计............................................... １９1.3.3、传动轴设计................................................. ２１1.3.4 主轴组件设计............................................... ２４1.４制动器设计......................................................... ２８2 进给系统的设计与计算................................................. ２８2.1设计方案的确定..................................................... ２８2.2 机械部分设计与计算................................................. ２８2.2.1纵向进给系统的设计与计算 .................................... ２８2.2.2横向进给系统的设计与计算 .................................... ３５2.2.3 垂直方向进给系统的设计与计算................................ ４１3控制系统设计......................................................... ４８3.1绘制控制系统结构框图............................................... ４８3.2.选择中央处理单元（CPU）的类型...................................... ４９3.3存储器扩展电路设计................................................. ４９3.3.1.程序存储器的扩展............................................ ４９3.3.2、数据存储器的扩展........................................... ５０3.４I/O接口电路及辅助电路设计....................................... ５０3.4.1. I/O接口电路设计........................................... ５０3.4.2. 步进电机接口及驱动电路....................................... ５１3.4.3. 其他辅助电路................................................. ５２参考文献............................................................... ５３致谢................................................................. ５３附录................................................................. ５４引言装备制造业是国民经济的基础支柱产业，而机械装备制造业又是其中的基础，其为制造工具提供了来源，因此改善生产效率，提高产品的质量就要从基础根源抓起，其中铣刀在其中就扮演重要的角色，因此研究铣刀就是一个重要环节。

立式数控铣床主传动系统的设计

立式数控铣床主传动系统的设计
立式数控铣床主传动系统一般采用电机驱动直接带动铣刀进行加工。

其设计应满足以下要求：
1. 动力匹配：根据铣削工艺要求选用适合的电机型号和规格，保证动力匹配，满足加工的需要。

2. 传动系统：主传动系统应采用独立的齿轮或皮带传动机构，带有润滑装置，以确保系统的可靠性和寿命。

3. 变速系统：针对不同的加工工艺，应设计带有变速机构的传动系统，以便根据不同的铣削要求调节加工速度和进给速度。

4. 控制系统：为了实现数控操作，主传动系统应与控制系统配合，实现快速、精确、稳定的加工操作。

5. 安全装置：为了确保操作人员的安全，主传动系统应配备过载保护和紧急停车装置。

综合以上几点，我们可以设计出一个可靠、精确、高效的立式数控铣床主传动系统。

XKA5750数控铣床主传动系统设计

XKA5750数控铣床主传动系统设计摘要本文介绍了XKA5750立式数控铣床的一些基本情况，简述了机床主传动系统方面的原理和类型，分析了各种传动方案的机理。

XKA5750立式数控铣床主传动系统包括主轴电动机、主轴传动系统和主轴组件三部分。

本文详细介绍了立式数控铣床主传动系统的设计过程，该立式数控铣床主轴变速箱是靠齿轮进行传动的，传动形式采用集中式传动，主轴变速系统采用多联滑移齿轮变速。

齿轮传动具有传动效率高，结构紧凑，工作可靠、寿命长，传动比准确等优点。

文中介绍了立式数控铣床主传动系统各种传动方案优缺点的比较、主传动方案的选择和确定、主传动变速系统的设计计算、主轴组件的设计、轴承的选用基润滑、关键零件的校核、以及主轴电动机的控制等设计过程。

关键词：数控铣床，主传动系统，主轴组件The main drive system design of XKA5750 CNC milling machineAuthor:Han LiguoTutor:Yan CunfuAbstractThis paper introduces some basic situations of the XKA5750 vertical CNC milling machine, briefly discusses the principles and types about spindle driving system of machine tool and analyzes the mechanism of various transmission scheme. The main driving system of XKA5750 CNC milling machine includes three parts that is spindle motor, spindle driving system and spindle components. This paper describes the main driving system design process of the XKA5750 CNC milling machine in detail. The spindle gearbox of this vertical CNC milling machine is driven by gear, and the driving mode adopts a centralized transmission, the spindle speed system uses multi sliding gear transmission. The advantages of gear drive are high transmission efficiency, compact structure, reliable, long life and accurate transmission ratio and so on. This paper compares the advantages and disadvantages of the various transmission scheme for vertical CNC milling machine system, introduces the selection and identification of main drive program, gearshift design and calculation of the main drive, the design of the spindle components, the selection and lubrication of the bearing, verification of critical parts, and the control of spindle motor, and so on.Key words：CNC milling machine, spindle driving system, spindle components目录1 绪论 (1)1.1我国数控机床的发展现状 (1)1.2课题提出的意义和目的 (2)2 XKA5750数控铣床主传动系统方案的确定 (3)2.1数控铣床主传动系统简介 (3)2.2对数控铣床主传动系统的要求 (3)2.3主传动的类型及方案选择 (4)3 主传动变速系统主要参数计算 ........................................................ 错误！未定义书签。

XK5040数控铣床主传动系统设计

大学课程设计说明书题目：数控铣床主传动系统设计目录第一章概述 (1)1.1设计要求 (1)第二章主传动系统设计 (2)2.1计算转速的确定................................................... 错误!未定义书签。

2.2变频调速电机的选择........................................... 错误!未定义书签。

2.3传动比的计算....................................................... 错误!未定义书签。

2.4齿轮副齿数确定................................................... 错误!未定义书签。

2.5主轴箱传动机构简图........................................... 错误!未定义书签。

2.6转速图拟定........................................................... 错误!未定义书签。

2.7传动轴的设计 (2)2.7.1各轴计算转速 (5)2.7.2各轴功率和扭矩的计算 (5)2.7.3扭转角的选择 (6)2.7.4各轴直径的估算 (7)2.7.5主轴轴颈尺寸的确定 (7)2.7.6主轴最佳跨距的选择 (8)2.8齿轮的设计 (10)2.8.1材料和热处理工艺 (10)2.8.2初步计算齿轮的模数 (10)2.8.3齿轮宽度确定 (11)2.8.4中心距的确定 (11)2.8.5直齿圆柱齿轮的应力验算 (12)总结 (16)参考文献 (17)第一章概述1.1设计要求机床类型：数控铣床满载功率4KW，最高转速2250rpm,最低转速40rpm 变速要求：无级变速进给传动系统设计：行程1500，最低速度0.001mm/r，最高速度0.5mm/r，最大载荷4500N，精度±3μm第二章主传动系统设计1.设计要求2.电机的选取2.1计算转速的确定机床主轴的变速范围：R n=n maxn min，且：n max=2250rpm, n min=40rpm所以：R n=225040=56.25根据机床的主轴计算转速计算公式：n j=n min R n0.3得：n j=40х56.250.3=134.0rpm，选：n j=134rpm2.2主轴转速图的确定因为T max=9550P maxn j=9550×4134=285.07（N·m）T min=9550P maxn max=9550×42250=16.98（N·m）则主轴的功率转矩特性图如下主轴的功率转矩特性2.3确定电机功率图初步给定 i1=1，i2=4画出如粉红线电机功率图进而确定最佳传动比 i2=4.66画出如黑线电机功率图综合如下图：2.4确定电机的功率：P0因为：P x=n xn0又：P x≥4kw即取：P x=4kw×P0时，得4=556.7×1.331500得P0=8.1kw根据电机标称功率的系列选择：标称功率为P0=11kw=1.36此时电动机过载系数λ=118.1此时将传动比i2=4.66修正为i2=4.5，此时如下图因此选用上海皓天电机制造有限公司YVF2-160M-4 变频调速三相异步电动机，连续输出功率为11kw，售价2330元人民币。

数控铣床的主传动系统及结构

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。
，也可以有效降低生产成本。
06
数控铣床的应用与发展趋势
数控铣床的应用范围
航空制造
数控铣床可用于飞机发动机的制造，精确控制发动机的尺寸和形状，提高制造效率。
汽车制造
数控铣床广泛应用于汽车零部件的加工，能够实现高效、高精度的批量生产。
模具制造
数控铣床可用于模具的制造和修复，满足模具的高精度、高强度要求。
防护装置
数控铣床的防护装置需考虑安全防护、防止噪音和灰尘等方面，常见的有防护罩、隔音棉等。
04
数控铣床的传动系统设计
主轴传动系统的设计
直流电机驱动
直流电机具有优良的调速性能和启动性能，常用于数控铣床的主轴驱动。
交流电机驱动
交流电机结构简单、维护方便，在数控铣床中也有广泛应用。
伺服电机驱动
伺服电机具有高精度、高响应的特点，适用于要求高精度控制的数控铣床。
机械主传动系统采用机械变速箱和主轴组合实现主运动，具有结构简单、维护方便等优点，但调速范围有限。
电主传动系统
电主传动系统采用电机直接驱动主轴实现主运动，具有调速范围广、响应速度快等优点，但需要配置相应的控制系统。
03
数控铣床的结构
床身结构

XK5040数控立式铣床及控制系统设计

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 millingmachine 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 01 总体设计 (4)1.1、铣床简介 (4)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 (4)1.2.1 XK5040型数控铣床的总体布局 (4)1.2.2 XK5040型数控铣床的主要技术参数 (5)1.2.3 总传动系统图 (7)2 主运动系统设计 (8)2.1 传动系统设计 (8)2.1.1参数的拟定 (8)2.1.2 传动结构或结构网的选择 (8)2.1.3 转速图拟定 (10)2.1.4齿轮齿数的确定及传动系统图的绘制 (12)２.２传动件的估算与验算 (15)2.2.1传动轴的估算和验算 (15)２.２.２齿轮模数的估算 (18)２.３展开图设计 (23)２.３.１结构实际的内容及技术要求 (23)２.３.２齿轮块的设计 (24)２.３.３传动轴设计 (26)２.３.４主轴组件设计 (29)２.４制动器设计 (34)２.４.１按扭矩选择 (34)２.５截面图设计 (35)２.５.１轴的空间布置 (36)２.５.２操纵机构 (36)２.５.３润滑 (36)２.５.４箱体设计的确有关问题 (37)３进给系统设计 (39)３.１总体方案设计 (39)３.１.１对进给伺服系统的基本要求 (39)３.１.２进给伺服系统的设计要求 (39)３.１.３总体方案 (39)３.２进给伺服系统机械部分设计 (40)３.２.１确定脉冲当量，计算切削力 (40)３.２.２滚珠丝杆螺母副的计算和造型 (42)３.２.３齿轮传动比计算 (51)３.２.４步进电机的计算和选型 (52)３.２.５进给伺服系统机械部分结构设计 (61)４控制系统设计 (65)4.1绘制控制系统结构框图 (65)4.2.选择中央处理单元（CPU）的类型 (65)4.3存储器扩展电路设计 (66)４.３.１程序存储器的扩展 (66)４.３.２数据存储器的扩展 (67)４.４I/O接口电路及辅助电路设计 (67)４.４.１I/O接口电路设计 (67)４.４.２步进电机接口及驱动电路 (68)４.２.３其他辅助电路 (69)参考文献 (72)致谢......................................................................................................... 错误！未定义书签。

立式数控铣床主轴部件的设计PPT课件

主电机传来的运动由齿轮⑭经双键，套筒（23）和双键带动主轴转动。齿轮⑭安装在套筒（23）上，而且套筒（23）由一对向心球轴承支承在箱体上，使主轴得到卸荷（即主轴只传递扭矩），这样减少了主轴变形，提高了主轴工作性能。
整个主轴部件装在长
套筒中，转动手轮经过锥齿轮，使丝杠转动，通过螺母⑪带动套筒（23）作轴向调整，调整后将套筒（23）夹紧。
接触角为 90°，因此承受轴向力能力高，但允许极限转速低，且容易发热。
XK5040立式铣床就是用的双列圆柱滚子轴承、双向推力角接触球轴承及角接触球轴承
二、轴承配置
轴承配置是根据机床用途、主轴的工作条件（载荷大小及方向、转速等）以及所要求的工作性能来确定的。
对于铣床主轴轴承，主张采用两支点配置，两支点结构简单、制造方便、经济效果好，但要求主轴单件应有足够的刚度。三支点主轴工艺性差，三孔同轴度很难保证，主轴温升也高，在刚度允许的情况下尽可能不采用三支点结构。如果主轴刚度不足可采用两支点为主要支承，第三点为辅助支承，辅助支承可放在中间或后边，采用这种结构要求有较大的游隙，一般在 0.03~0.07 之间，只有当载荷较大主轴产生弯曲时辅助支承才起作用，这样可以弥补主轴刚度不足，也可以减少温升。
主轴悬伸量a
主轴悬伸量（又称悬伸长度）是指主轴前端至前支承点的距离，它的大小对主轴组件的刚度和抗振性有显著影响。悬伸量小，轴端位移就小，刚度得到提高。
主轴悬伸量的大小往往受结构限制，主要取决于主轴端部的结构型式及尺寸、刀具或夹具的安装方式、前轴承的类型及配置、润滑与密封装置的结构尺寸等。
主轴抗振性
主轴组件的抗振性是指切削加工时，主轴保持平稳的运转而不发生振动的能力。主轴组件抗振性及在必要时安装阻尼（消振）器。另外，使主轴固有频率远远大于激振力的频率。