VH50型數(shù)控立車X軸進(jìn)給系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 I 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）中文摘要 摘要： 文章主要進(jìn)行了 控立車 X 軸進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 控立車 題采用了類比的方法對(duì)進(jìn)給系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。通過一級(jí)皮帶聯(lián)接電機(jī)和絲杠，將電機(jī)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為工作臺(tái)的直線運(yùn)動(dòng)。它選用交流伺服電機(jī)，能夠保證對(duì)整個(gè)速度區(qū)內(nèi)的平滑控制，基本上沒有振動(dòng)，有很高的可靠性；選用滾動(dòng)導(dǎo)軌和滾珠絲杠副，能夠提高傳動(dòng)效率，也可以提高定位精度和重復(fù)定位精度；選用同步齒形帶聯(lián)接，結(jié)構(gòu)簡單、傳動(dòng)平穩(wěn)，能緩沖吸振，傳動(dòng) 效率高。因此這種設(shè)計(jì)方式具有極高的使用價(jià)值。 關(guān)鍵詞： 數(shù)控車床 進(jìn)給系統(tǒng) 滾珠絲杠 導(dǎo)軌 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）英文摘要 H 50 NC NC is to of to of By a of It is C to of of no of be a 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 I 目錄 前言 . 2 第一章：緒論 . 3 言 . 3 題的背景和意義 . 4 究現(xiàn)狀 . 4 外的發(fā)展現(xiàn)狀 . 5 內(nèi)的發(fā)展?fàn)顩r . 5 發(fā)展趨勢 . 6 第二章：總體方案設(shè)計(jì) . 8 給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求 . 8 給系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)類型 . 8 給系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) . 8 給系統(tǒng)傳動(dòng)類型的選擇 . 9 服電機(jī)類型的選擇 . 9 動(dòng)機(jī)與絲杠傳動(dòng)方式的選擇 . 9 第三章： X 向進(jìn)給系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 11 機(jī)型號(hào)的確定 . 11 杠的選用 . 11 杠型號(hào)的確定 . 11 珠絲杠的調(diào)整 . 12 承的選擇 . 14 承的選擇 . 14 承支撐方式的選擇 . 14 承間隙 的調(diào)整和預(yù)緊 . 14 軌的選擇 . 16 軌的分類 . 16 軌的選擇 . 17 導(dǎo)軌的安裝 . 17 第四章：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)計(jì)算 . 17 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 軸向慣量匹 配分析計(jì)算 . 18 軸向轉(zhuǎn)矩匹配分析計(jì)算 . 19 軸向進(jìn)給力計(jì)算 . 19 向滾珠絲杠與拉伸量的分析計(jì)算 . 20 第五章：潤滑與防護(hù) . 20 滾珠絲杠的潤滑與防護(hù) . 21 軸承的潤滑 . 21 導(dǎo)軌的潤滑與防護(hù) . 22 導(dǎo)軌的潤滑 . 22 導(dǎo)軌的防護(hù) . 22 第六章 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 術(shù)成本分析的目的與意義 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 本計(jì)算依據(jù) . 24 本材料 構(gòu)成 . 25 標(biāo)準(zhǔn)件 . 25 準(zhǔn)件外購費(fèi)用 . 26 第七章 結(jié) 論 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 參 考 文 獻(xiàn) . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 致 謝 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 附錄 A 課題裝配圖及各零件圖 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 附錄 B 畢業(yè)論文光盤資料 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 1 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 2 前言 計(jì)算機(jī)交流現(xiàn)在變成了數(shù)控技術(shù)中最普遍的通訊方式，由于計(jì)算機(jī)擁有極高的精確性，使用十分簡單方便，因此有很多用戶都喜歡使用這種方式 1。數(shù)字控制機(jī)床可以稱為 一臺(tái)數(shù)控機(jī)床上都安裝了程序監(jiān)控裝置。數(shù)控車床也是數(shù)控機(jī)床里面的一種，也被叫做 床，是我國們國家使用的最多的機(jī)床，同時(shí)該類數(shù)控機(jī)床的銷售量是最高的，每年它的產(chǎn)量是機(jī)床生產(chǎn)總數(shù)的四分之一。它是一種機(jī) 電一體化產(chǎn)品，它里面包含了電氣功效，機(jī)械結(jié)構(gòu)，氣動(dòng)機(jī)械，液壓裝備，信息管理和微電子技術(shù)和其他許多個(gè)技術(shù)機(jī)器 ,該數(shù)控機(jī)床在對(duì)工件進(jìn)行粗加工的效率非常高，相當(dāng)高的精度，靈活性和自動(dòng)化程度高的特性。由于現(xiàn)在技術(shù)水平一直提高，大家對(duì)這樣類型的數(shù)控車床的加工速度，柔性化，可靠性的一些要求一直增加，不過正由于這種情況數(shù)控水平才會(huì)不斷發(fā)展 2。 從數(shù)控技術(shù)出現(xiàn)開始，它的水平一直在發(fā)展，它的使用范圍已經(jīng)占據(jù)了大部分的制造（汽車制造，醫(yī)療器械，輕工業(yè)）整體市場?？偫ǘ?，數(shù)控車床的發(fā)展方向主要在以下幾個(gè)方面看出來：具有高速 和高精度的優(yōu)點(diǎn)，加工又穩(wěn)定，水平可靠，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)控車床 化設(shè)計(jì)和模塊化設(shè)計(jì) 。現(xiàn)在 ,我 國的研發(fā)和制造能力繼續(xù)進(jìn)步 ,我 國目前從 進(jìn) 口 數(shù)控車床進(jìn)入 到數(shù)控車床制造 的 國家 ,這幾十年里的 進(jìn)步 反映了我們數(shù)控行業(yè)已經(jīng)能夠與外國數(shù)控行業(yè)競爭 ,而且 遲早會(huì)超越他們。 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)，是能夠自己操縱刀架的坐標(biāo)和進(jìn)給速度的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。其控制系統(tǒng)的數(shù)值對(duì)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制，機(jī)床傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)和工件外形的位置精度取決于幾何準(zhǔn)確度，精密度，穩(wěn)定性和敏感性。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 3 第一章：緒論 言 數(shù)控技術(shù)指根據(jù)文字語言，外文加上 一些數(shù)字還有圖形等合成的一些數(shù)字指令控制機(jī)械設(shè)備按照規(guī)定的要求工作的一種技術(shù)。沒有別的需求，我們通常通過計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)數(shù)字程序來操控，因此此等方式也往往叫做電腦數(shù)字控制。它能夠自動(dòng)控制機(jī)床按照編好的程序來進(jìn)行加工。 數(shù)控車床是眾多自動(dòng)化機(jī)床的其中之一 ,它的精度很高，生產(chǎn)效能高，再加上普遍的工藝性能，能夠切削直（斜）線氣瓶，圓弧和各類螺紋，它目前的數(shù)控機(jī)床也有專用功能和精密線性插值補(bǔ)償可以對(duì)所有類型的復(fù)雜零件進(jìn)行批量處理，為許多公司都帶來了無法估量的經(jīng)濟(jì)價(jià)值增長?，F(xiàn)在數(shù)控車床已經(jīng)變得越來越重要了，經(jīng)過這些年來一 直的進(jìn)步，許多國家已經(jīng)開始重視它了，而且?guī)椭涌爝M(jìn)步的進(jìn)程。 進(jìn)給系統(tǒng)包含了伺服電機(jī)，電機(jī)是數(shù)控系統(tǒng)直接操縱和運(yùn)作的，并且通過實(shí)際應(yīng)用和檢測，最后的結(jié)果對(duì)公司的利益增長很有幫助，它可以符合國家在精度等級(jí)方面的要求?？梢院线m輕松地操縱進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，操控加工工具根據(jù)要求加工出工件的外形 ,然后使用其他特別的數(shù)控技術(shù)能夠有效地清除干擾，以此取得穩(wěn)定靈敏的進(jìn)給系統(tǒng) 3。 伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)時(shí)特別穩(wěn)定而且操作起來方便易懂，數(shù)控車床的進(jìn)給系統(tǒng)里大部分都是安裝的伺服電機(jī)，能夠簡單并且精確的對(duì) X 軸和 Y 軸這兩個(gè)軸同時(shí)進(jìn)給和操縱， ,如 此跟一般的普通機(jī)床相比更方便，操作員的工作強(qiáng)度降低了，這種方式的出現(xiàn)意味著數(shù)控技術(shù)又進(jìn)步了一大步 4。在 1960 年之前，大部分都是使用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)來提供動(dòng)力的；直流伺服電機(jī)在 20 世紀(jì) 60 到 70 年代里發(fā)展的很快，是開始良好起步和全面進(jìn)步的階段，可是因?yàn)橹绷魉欧姍C(jī)加裝了換向裝置，價(jià)錢變多了，會(huì)出現(xiàn)很多故障，而且保養(yǎng)的時(shí)候比較麻煩，會(huì)對(duì)別的機(jī)器造成電磁干擾，機(jī)床的動(dòng)態(tài)性能會(huì)有改變 ,伺服電動(dòng)機(jī)組成和操控水平和永磁材料在 20 世紀(jì) 80 年代開始，有人發(fā)明了新的電動(dòng)機(jī)，這些電動(dòng)機(jī)跟老的電動(dòng)機(jī)相比有很多優(yōu)點(diǎn)，它們能夠一起完 成弱磁升速控制，這會(huì)增加多的機(jī)器調(diào)速周期，而且這些電動(dòng)機(jī)同樣能夠滿足數(shù)控機(jī)床的各種需求 5。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 4 交流伺服電動(dòng)機(jī)因?yàn)椴痪邆淠承╊~外的裝置，因此當(dāng)加工時(shí)能夠達(dá)到正常的水平，而且關(guān)于保護(hù)以及維護(hù)相關(guān)的方面不需要有很高的要求。這樣的電動(dòng)機(jī)在運(yùn)作的時(shí)候沒有很大的震動(dòng)以及雜音，定子繞組的散熱功能很強(qiáng)，能夠快速降溫，和機(jī)械部件相關(guān)的慣量會(huì)比較低，所以系統(tǒng)反應(yīng)擁有相當(dāng)高的快速性。相等功率的條件下它的體積和重量會(huì)比較小，所以能夠在高速重載的情況下加工零件。 題的背景和意義 1、進(jìn)給系統(tǒng)是用來收取系統(tǒng)傳遞的信號(hào)的，在受到放大 與轉(zhuǎn)換結(jié)束，再給機(jī)床提供動(dòng)力，行駛設(shè)定好的動(dòng)作。它有很高的靈敏性，而且它的傳動(dòng)精度也相當(dāng)高，反應(yīng)時(shí)間短，并且加工的時(shí)候很穩(wěn)定，系統(tǒng)的組件有很高的剛度，而且各組件的使用時(shí)間也很長，而且可以解決運(yùn)動(dòng)時(shí)的間隔。 2、進(jìn)給系統(tǒng)選取的一個(gè)滾珠絲杠傳遞動(dòng)力，能夠把滑動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)化為滾動(dòng)摩擦，并能夠符合降低摩擦的必要條件。這種絲杠是滾動(dòng)摩擦，所以摩擦較小，損耗小，傳動(dòng)的時(shí)候沒有間隔。 3、選取皮帶輪聯(lián)接絲杠與電機(jī)，部件分布簡潔，傳動(dòng)平穩(wěn)問題，皮帶驅(qū)動(dòng)的組合了鏈傳動(dòng)和齒輪帶動(dòng)自己的優(yōu)勢，能夠緩解震動(dòng)，能夠在大俯仰軸和多軸之間傳遞動(dòng)力，結(jié)構(gòu)緊湊，損耗很低，通常只有百分之二，而且其成本很低，無需潤滑，保養(yǎng)方便。 4、用電壓變化調(diào)速范圍寬伺服電機(jī)的速度控制，可以在很寬的范圍內(nèi)不斷改變。轉(zhuǎn)子慣量低，就是可以執(zhí)行快速開始和停止。比如說交流伺服電動(dòng)機(jī)工作可靠不變、擁有極高的操控性能、反應(yīng)時(shí)間很短、電機(jī)敏銳度高，擁有特別嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臋C(jī)械特質(zhì)和特別嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼{(diào)整特質(zhì)的非線性度特性。 究現(xiàn)狀 數(shù)控機(jī)床是電腦控制，精密測量，精密機(jī)械，氣動(dòng)，液壓，潤滑技術(shù)典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品的全面應(yīng)用，成為了制造產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵。現(xiàn)在，數(shù)控機(jī)床企業(yè)都呼吁主要加工設(shè)備，加工各個(gè)領(lǐng)域 里得到了非常廣泛的應(yīng)用。這幾年，數(shù)控機(jī)床快速變化，有很多新的布局和新的功能的機(jī)床被生產(chǎn)出來，各種性能不同，功能不同還有價(jià)格不同的新型機(jī)床陸續(xù)涌現(xiàn)，普通的機(jī)床正常退出市場，這些新型的機(jī)床已經(jīng)成了市場的主流。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 5 任何國家在制造數(shù)控化機(jī)床的效率和對(duì)數(shù)控化車床的消化具體的展現(xiàn)了每個(gè)國家的機(jī)器生產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進(jìn)步能力，而且能夠體現(xiàn)出一個(gè)國家的綜合國力?，F(xiàn)在，大部分海外技術(shù)水平已經(jīng)一馬當(dāng)先了，但是我國卻展現(xiàn)的十分不好，相差的還是非常大。 外的發(fā)展現(xiàn)狀 數(shù)控車床發(fā)達(dá)國家研究了很長一段時(shí)間，它已經(jīng)擁有了很多經(jīng)驗(yàn)，因此與中國相比 技術(shù)水平也比較高。 詳細(xì)的體現(xiàn)可以在四個(gè)地方看出：（一）多軸加工和高速，高精度數(shù)控車床已成為一項(xiàng)基本技能，同時(shí)納米控制處理也是的發(fā)展趨勢 ; （二）機(jī)床的多軸加工的方法被普遍的用在了航空航天制造，能源，造船，汽車維修行業(yè) ; （三）由于不斷改善的處理和智能監(jiān)控技術(shù)，甚至在廠房都可以拿到機(jī)器狀況資料。經(jīng)過剖判資料，我們可以推斷機(jī)器自身的情況，再對(duì)它做一些對(duì)應(yīng)的保養(yǎng)。此方法不知可以防止了損失的出現(xiàn)，同時(shí)也極好的保證看機(jī)器正常工作的穩(wěn)定性，增加了使用次數(shù) ; （四）機(jī)器的誤差發(fā)現(xiàn)和補(bǔ)償技術(shù)會(huì)更加靈敏，讓我們可以在一個(gè)適當(dāng) 的時(shí)候結(jié)束機(jī)器補(bǔ)償?shù)目睖y。 很多外國有名的公司都是通過如此的方法來制造精度極高的機(jī)床的。 我們國家生產(chǎn)的數(shù)控車床依然有著一些不好的地方，盡管經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床便宜，不過因?yàn)槲覀儑乙M(jìn)步，所以我們的國家是需要更高端技術(shù)的數(shù)控車床。因此，我們應(yīng)該提高數(shù)控車床創(chuàng)新強(qiáng)度，一直革新和完備已經(jīng)擁有的功能，最后能夠處理主機(jī)雖大，但不強(qiáng)，數(shù)控系統(tǒng)和技術(shù)結(jié)構(gòu)的發(fā)展水平地下，糟糕的經(jīng)濟(jì)利益，以促進(jìn)一些問題整個(gè)核心的競爭力，以期占領(lǐng)更多世界市場 6。 內(nèi)的發(fā)展?fàn)顩r 中國的數(shù)控車床的成長起步于上世紀(jì) 70 年代， 30 年的發(fā)展出現(xiàn)了經(jīng) 濟(jì)水平的數(shù)控車床，數(shù)控萬能車床，高檔數(shù)控車床三種形式的車床。便宜的車床，因?yàn)閮r(jià)格便宜，在很多企業(yè)起步的時(shí)候得到了普遍的使用，特別一些私營的公司，而且我們國家現(xiàn)用的大部分都是這種機(jī)床。稍微高檔一些的級(jí)別，差不多能應(yīng)付國內(nèi)工廠的需求，不過很多的高端的車床的都是進(jìn)口的和合資制造的。這揭示了中國的數(shù)控車床弱點(diǎn)。雖然近幾年發(fā)展起來了一些高檔車床，比如具有 Y 軸車削中心，不過這么高級(jí)別的床子單單靠手段革新是沒有用的 ，更加要占領(lǐng)跟多的機(jī)床市場，然后要讓大買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 6 家都稱贊這種機(jī)床?，F(xiàn)在我們國家的數(shù)控技術(shù)發(fā)展的還是很快的，不過相比與海 外依然有非常大的差距，這主要體現(xiàn)在水平低的生產(chǎn)盈余但是高端機(jī)床沒有多 少；我們國家現(xiàn)在還是沒有花大力氣在產(chǎn)品的研發(fā)里面，所以現(xiàn)在我們高端機(jī)床的基礎(chǔ)還是不行，生產(chǎn)的機(jī)床質(zhì)量也不好。 發(fā)展趨勢 隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息技術(shù)的一直進(jìn)步和數(shù)控的集成系統(tǒng)一直調(diào)整，讓數(shù)控車床和生產(chǎn)系統(tǒng)有了下面的發(fā)展方向 。 （ 1） 高速化及高精度化 生產(chǎn)速度，產(chǎn)品品質(zhì)是我們現(xiàn)在發(fā)展技術(shù)的關(guān)鍵。高效還有精度級(jí)別好高的技術(shù)能夠快速提高工作速度，增加生產(chǎn)品質(zhì)和等級(jí)，減小制造時(shí)間和增加銷售競爭力。高速，高精度，大部分能在主軸轉(zhuǎn)速，進(jìn)給速度，運(yùn)算時(shí) 間相關(guān)方面看出來，選取網(wǎng)格解碼器檢測和增加機(jī)床工作路徑精密和其他相關(guān)部分。 現(xiàn)在，主軸轉(zhuǎn)速 20000 40000r/ 數(shù)控機(jī)床正變得越來越受歡迎，許多歐美的高速數(shù)控機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速可以轉(zhuǎn)到六萬轉(zhuǎn)每分鐘，而且那些轉(zhuǎn)速更高的超高速機(jī)床已經(jīng)在研究和制造了。 （ 2） 多軸聯(lián)動(dòng)加工與復(fù)合加工 現(xiàn)在由于要達(dá)到高速，高精度，輔助功能結(jié)構(gòu)的目的，那些主軸，直線電機(jī)已經(jīng)有飛速的進(jìn)步了，有了更大的使用范圍 。 通過 5 軸來加 工零件的三維表面，可用于切削幾何參數(shù)的最佳工具，它的表面糙度低，同時(shí)加工速度都有了相當(dāng)大的增加了。現(xiàn)在因?yàn)殡?主軸已經(jīng)制造出來了，從而讓 5 軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床來加工工件變得十分的簡單，大大減少了它的生產(chǎn)難度和價(jià)格，現(xiàn)在系統(tǒng)的成本已經(jīng)變得相當(dāng)靠近了。所以那種精度高而且能夠多軸同時(shí)加工的機(jī)床得到了很好的環(huán)境來發(fā)展。 （ 3） 智能化 、 開放式 、 網(wǎng)絡(luò)化 通過現(xiàn)在的遠(yuǎn)程通訊技術(shù)，機(jī)器生產(chǎn)商能夠通過遠(yuǎn)程機(jī)器建立技術(shù)支援系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)資料傳遞，保存，查找與觀看，從而能夠幫助使用者查找問題。正是因?yàn)楝F(xiàn)在的遠(yuǎn)程通訊，使用者能夠立刻得到機(jī)床生產(chǎn)公司的技術(shù)支援，生產(chǎn)公司能夠精確無誤，確切地獲取客戶使用機(jī)器的狀態(tài)信息，然后開始在線甄別機(jī)器狀況，達(dá)到機(jī)床加工 和修復(fù)的遠(yuǎn)程化，能夠增加服務(wù)效率，而且能夠幫助增加成品的品質(zhì)。 （ 4） 高柔性化 柔性講的是數(shù)控機(jī)床中能夠符合加工材料改變的特性 。 數(shù)控機(jī)床從開始到現(xiàn)在 ，買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 7 根據(jù)加工材料的不同，會(huì)做出不同的改變 ， 而且在增加機(jī)床柔性的時(shí)候 ， 向著每個(gè)結(jié)構(gòu)柔性化與系統(tǒng)柔性性化這個(gè)趨勢進(jìn)行改變 。 數(shù)控車床，添補(bǔ)不一樣空間的刀具庫與自動(dòng)換刀的機(jī)械臂，添加第二主軸與托盤部件，也可以能夠加上配套的機(jī)器人和搬運(yùn)車，從而形成另一個(gè)加工中心 。 （ 5） 綠色化 現(xiàn)在 數(shù)控車床一定要重視環(huán)境的保護(hù)與能源的節(jié)約 ， 就是要體現(xiàn)出數(shù)控加工技術(shù)的綠色化 。 由于現(xiàn)在環(huán)境污 染越來越嚴(yán)重以及資源不夠的條件下 ， 數(shù)控加工的綠色化已經(jīng)變得十分重要 ， 我們國家的資源和環(huán)境方面的問題特別的嚴(yán)重 。 所以，這些年不加或者很少添加冷卻液，進(jìn)行干加工或者半干加工的節(jié)能環(huán)保型的機(jī)床已經(jīng)生產(chǎn)了很多出來了，而且正在一直研究和進(jìn)步 。 綠色制造的發(fā)展方向會(huì)加快我們國家節(jié)能環(huán)保車床進(jìn)步的進(jìn)程，從而有更加多的市場占有率。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 8 第二章：總體方案設(shè)計(jì) 給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求 進(jìn)給系統(tǒng)在數(shù)控車床屬于重要組成部分，它的運(yùn)動(dòng)是根據(jù)反饋裝置再由數(shù)字操控，是由機(jī)械傳動(dòng)組件與形成主要?jiǎng)恿θ缓笤偌?上操縱它們加工的各種動(dòng)作部件組成的 7?，F(xiàn)在機(jī)床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)還是通過電機(jī)還有絲杠再加上工作臺(tái)，最后完成了整個(gè)進(jìn)給的。 進(jìn)給系統(tǒng)的精度、靈敏度、穩(wěn)定性直接影響數(shù)控機(jī)床的定位和輪廓加工精度。從系統(tǒng)控制的角度看，決定進(jìn)給系統(tǒng)性能的主要因素有系統(tǒng)的剛度、慣量、精度和動(dòng)特性等。傳動(dòng)系統(tǒng)的剛度和慣量，直接影響到進(jìn)給系統(tǒng)的切削能力和加減速性能；穩(wěn)定性和靈敏度；傳動(dòng)部件的精度與系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性，決定了機(jī)床的輪廓加工和定位精度，在閉環(huán)控制系統(tǒng)中還影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)必須要保證很高的定位精度和重復(fù)定位精度，而且 還要有不錯(cuò)的靈敏性。所以我們應(yīng)該設(shè)計(jì)出沒有間隙、剛度高、摩擦低和阻尼比符合的機(jī)床從而保證數(shù)控機(jī)床的傳動(dòng)精度與加工的穩(wěn)定。為了滿足上述的要求 ,在設(shè)計(jì)的時(shí)候應(yīng)該選用下面的方法 : 1，盡可能的解決掉工作時(shí)產(chǎn)生的間隔 ,降低回程時(shí)的誤差。 2，降速比一定要選取非常合適的。 3，現(xiàn)在要盡可能的選取短的傳動(dòng)帶，然后用預(yù)緊的措施來增加的剛度。 4，最大可能的選取那些摩擦力比較小的機(jī)構(gòu)來傳動(dòng)。 所以，我們先假設(shè)這個(gè)進(jìn)給系統(tǒng)是選取伺服電機(jī)來提供動(dòng)力，通過一級(jí)皮帶降速傳遞給絲杠，最后帶動(dòng)工作臺(tái)做直線移動(dòng) ,完成了數(shù)控車床的 X 向進(jìn)給 運(yùn)動(dòng)。 給系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)類型 給系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 數(shù)控車床 中 進(jìn)給傳動(dòng) 結(jié)構(gòu) ， 一定要讓 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的 坐標(biāo) 和速度兩個(gè)方面 一起達(dá)到自動(dòng)控制。一個(gè)完整的進(jìn)給系 統(tǒng) (閉環(huán)控制 )，通常由位置比較和放大單元、驅(qū)動(dòng)單買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 9 元、機(jī)械傳動(dòng)裝置及檢測反饋元件等組成。機(jī)械傳動(dòng)裝置是將驅(qū)動(dòng)源旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為工作臺(tái)直線運(yùn)動(dòng)的整個(gè)機(jī)械傳動(dòng)鏈，包括減速裝置和絲桿螺母副等。 給系統(tǒng)傳動(dòng)類型的選擇 靜壓絲杠螺母副和滾珠絲杠螺母副是進(jìn)給系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中經(jīng)常使用的 1 靜壓絲杠螺母副 靜壓絲杠螺母的摩擦非常低，僅是滾珠絲杠的十分之一，它的靈敏度很高，間隙也很小， 運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)熱變形小，而且可以提高傳動(dòng)系統(tǒng)的精度。靜壓絲杠螺母副的價(jià)錢很高，而且還需要有配套的供油系統(tǒng)，所以多用于高精度的磨削類機(jī)床。 2 滾珠 絲杠螺母副 滾珠絲杠副的傳動(dòng) 功效能夠達(dá)到百分之八十五到百分之九十八 ，是 一般 滑動(dòng)絲杠副的 兩到四 倍。滾珠絲杠的摩擦角小于 1， 所以 不 能夠 自鎖。 若是 滾珠絲杠副 啟動(dòng)起落活動(dòng) ， 那么一定要 有制動(dòng) 機(jī)器 。滾珠絲杠的靜摩擦 和 動(dòng)摩擦 指 數(shù) 基本上不存在區(qū)別 。它 能夠解決 反向 間隔然后給與預(yù)緊力 ， 能夠幫助增加 定位精度和剛度 8。 綜上所述，這次課題我選用的是滾珠絲杠。 服電機(jī)類型的選擇 伺 服電機(jī)是伺服系統(tǒng)里能夠操控機(jī)械結(jié)構(gòu)按某種軌跡行動(dòng)的執(zhí)行部件，伺服電機(jī)能夠幫助電機(jī)迂回變速。能夠相當(dāng)無誤的操控速度和坐標(biāo)精度，能夠把電信號(hào)通過某種規(guī)則變?yōu)殡姍C(jī)的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速來使被操縱的部件運(yùn)動(dòng)。 伺服電機(jī)里面也有直流和交流之分。直流伺服電機(jī)它能夠嚴(yán)格的保證速度的穩(wěn)定性，而且它的本質(zhì)很容易被人了解，操作起來也很順手，成本也不高，不過它不能夠高速運(yùn)轉(zhuǎn)，而且它的散熱不行。 交流伺服電機(jī)可以平穩(wěn)的控制每個(gè)區(qū)域的速度，不會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)。它可以控制很高的轉(zhuǎn)速，工作效率很高，在百分之九十以上，能夠良好的散熱，可以進(jìn)行精確的位置定 位，在正常范圍內(nèi)能夠控制恒力矩穩(wěn)定，沒什么噪音。 所以在這次的課題里我們選取的是交流伺服電機(jī)。 動(dòng)機(jī)與絲杠傳動(dòng)方式的選擇 電動(dòng)機(jī)和絲杠之間的常用的傳動(dòng)方式有三種： 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 10 1，聯(lián)軸器傳動(dòng) 聯(lián)軸器是 聯(lián)接 進(jìn)給 部件 的兩根軸 讓它們同時(shí)旋轉(zhuǎn) 傳遞 動(dòng)力 和運(yùn)動(dòng)的一種 部件 。目前，有許多類型的耦合，液壓，電磁和機(jī)械式聯(lián)軸器。機(jī)械耦合是使用的普遍的。 2，齒輪傳動(dòng) 齒輪傳動(dòng) 的使用很普遍 ， 不同 機(jī)床的傳動(dòng)裝置 里基本上全部有 齒輪傳動(dòng)。數(shù)控機(jī)床 的 伺服進(jìn)給系統(tǒng) 運(yùn)用 齒輪傳動(dòng)的 作用 有： 一是讓伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速較高但轉(zhuǎn)矩很低轉(zhuǎn)變?yōu)閳?zhí)行部件的轉(zhuǎn)速較低 不過轉(zhuǎn)矩很大 ;二是 減小滾珠絲杠和移動(dòng)部件的慣量 。也能夠確保開環(huán)系統(tǒng)中規(guī)定的運(yùn)動(dòng)精度 。 要想盡可能的降低 齒側(cè) 間隔相對(duì)于 數(shù)控機(jī)床加工精度的 作用 ， 往往 在 部件配合上 想辦法 ， 來降低或解決 齒輪副的空程誤差。 可以選用 雙片齒輪錯(cuò)齒法 ，使用 偏心套調(diào)整齒輪副中心距 也可以運(yùn)用 軸向墊片 改變 法 解決 齒輪 間隔 。 3，同步齒形帶傳動(dòng) 同步齒形帶 是不久之前研發(fā)的 。 主要通過皮 帶的 凹槽和 帶輪的 輪 齒 相互嚙合 ，來工作的。這讓它有了其它很多形式的帶傳動(dòng)的好處；沒有 相對(duì) 的 滑動(dòng)，平均傳動(dòng)十分穩(wěn)定 ， 傳遞動(dòng)力十分平穩(wěn)。同時(shí) 齒形帶的強(qiáng)度高、厚度小、重量輕 。所以經(jīng)常被用在高速運(yùn)動(dòng)的場所， 齒形帶 不用張的十分緊 ， 所以施加在 軸 與 軸承上的 力很低 ，傳動(dòng)時(shí)損耗特別低，所以，現(xiàn)在大部分?jǐn)?shù)控機(jī)床上安裝的都是它 9。 綜上所述，本次設(shè)計(jì)選用的是同步齒形帶傳動(dòng) 帶輪與電機(jī)軸絲杠軸的連接采用的是脹緊套連接：脹套連接在進(jìn)給傳動(dòng)的系統(tǒng)中是消除間隙的一種比較比較好的方法，它主要依靠內(nèi)外錐環(huán)的摩擦和摩擦作為動(dòng)力傳遞。這樣的連接沒有像鍵連接一樣的間隙，這種方式得到了應(yīng)用越來越多。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 11 第三章： X 向進(jìn)給系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)： 1 X 向快速移動(dòng)速度： 15m/ X 向工進(jìn)速度： 15000mm/ 最小進(jìn)給單位： X： X 向絲杠型號(hào)： 臺(tái)灣上銀） 4 X 向行程： 3505 耐德 :6 軸承型號(hào) : 302 組每組 3 件 )/ 30 7 X 向傳動(dòng)滾動(dòng)導(dǎo)軌為： 耐博格 。 機(jī)型號(hào)的確定 根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)確 定 X 向伺服電機(jī)型號(hào)為施耐德 查詢施耐德伺服電機(jī)手冊(cè)如表 定伺服電機(jī)的參數(shù) 表 服電機(jī)參數(shù) 杠的選用 杠型號(hào)的確定 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 12 根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)確定滾珠絲杠型號(hào)為 臺(tái)灣上銀）。 查詢資料，確定絲杠的各項(xiàng)參數(shù)： 公稱直徑為 40程為 10 絲杠螺紋部分長度為 627 絲杠總長為 867 任意 300導(dǎo)程誤差不超過 珠絲杠的調(diào)整 滾 珠絲杠的傳動(dòng)間隙是軸向間隙。 想要確保 滾珠絲杠副的反向傳動(dòng)精度 與 軸向剛度， 一定要解決 軸向 間隔 。 往往選取 雙螺母 給與 預(yù)緊力的 方式解決 軸向間 隔 ， 不過一定要防止預(yù)緊力過大 ，預(yù)緊力過大 能夠引起 傳動(dòng) 損耗增加 、摩擦力 提高 、 損耗增加 、 減少了 使用 的期限 10。 滾珠絲杠螺母上的回珠滾道形式被叫做滾珠絲杠的循環(huán)，它的方式有內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)，它有圖 示的內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)兩種。 內(nèi)循環(huán)滾珠絲杠的結(jié)構(gòu)如圖 示，其回珠滾道布置在螺母內(nèi)部，滾珠在返回過程中與絲杠接觸，回珠滾道通常為腰型槽嵌塊，一般每圈滾道都構(gòu)成獨(dú)立封閉循環(huán)。 內(nèi)循環(huán)滾珠絲杠的結(jié)構(gòu)緊湊、定位可靠、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，而且不易發(fā)生滾珠磨損和卡塞現(xiàn)象，但其制造較復(fù)雜，此外，也不可用于多頭螺紋絲杠傳動(dòng)。 外循環(huán)滾珠絲杠的結(jié)構(gòu)如圖 示，其回珠滾道一般布置在螺母外部，滾珠在返回過程中與絲杠無接觸。外循環(huán)只要有一個(gè)統(tǒng)一的回珠滾道，因此，結(jié)構(gòu)簡單，制造容易；但它對(duì)回珠滾道的結(jié)合面要求較高，滾道連接不良，不僅影響滾珠平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)l(fā)生卡珠現(xiàn)象，此外，外循環(huán)絲杠運(yùn)行時(shí)的噪聲也大。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 13 a)內(nèi)循環(huán) b）外循環(huán) 圖 珠絲杠的循環(huán)方式 綜上所述，本次設(shè)計(jì)選用的是雙螺母式內(nèi)循環(huán)滾珠絲杠。 常用的雙螺母消除軸向間隙的結(jié)構(gòu)形式有三種： 圖 片調(diào)隙式 (1) 墊片調(diào)隙式 如圖 預(yù)緊的時(shí)候只需要變換墊片的厚度，就能夠改變左右螺母的軸向位移的距離，改變預(yù)緊力 。 墊片預(yù)緊的結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、剛性好，但預(yù)緊的控制比較困難，而且預(yù)緊一般只能在絲杠生產(chǎn)的廠家進(jìn)行。 圖 紋調(diào)隙式 (2) 螺紋調(diào)隙式 如圖 通過改變預(yù)緊螺母的位置就可以改變預(yù)緊力，而且還能固定絲杠螺母。螺母預(yù)緊的方法結(jié)構(gòu)比較簡 單，調(diào)整方便，它可以在機(jī)床裝配、維修時(shí)現(xiàn)場調(diào)整，但預(yù)緊力的控制同樣比較困難。 (3) 齒差調(diào)隙式 齒差預(yù)緊調(diào)整時(shí)，需要把外齒輪拿下來，再將兩個(gè)螺母同向旋轉(zhuǎn)，讓兩個(gè)螺母產(chǎn)生相對(duì)的軸向位移后，再把外齒輪裝上去。齒差預(yù)緊的好處是能夠準(zhǔn)確的調(diào)整預(yù)緊力，但是它的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、加工制造和安裝調(diào)整的步驟比較多，所以實(shí)際應(yīng)用的比較少。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 14 本次設(shè)計(jì)我們選用的是墊片調(diào)隙式。 承的選擇 承的選擇 因?yàn)闈L珠絲杠是一根轉(zhuǎn)軸，既要承受軸向力，又要承受徑向力，而且因?yàn)槭菣C(jī)床絲杠，要保證加工時(shí)的穩(wěn)定性，所以選擇角接觸球軸承。根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì) 原始參數(shù)得到軸承型號(hào) : 30 30 承支撐方式的選擇 如圖 承方式 A.雙推 這樣的支承能夠用在短的絲杠上。 B.雙推 單推 它的好處是能夠?qū)z杠進(jìn)行預(yù)拉伸安裝，預(yù)拉伸能夠讓： 降低絲杠由于自重產(chǎn)生的彎曲。 絲杠的拉壓剛度能夠在推力軸承預(yù)緊力大于絲杠最大軸向載荷三分之一的情況下，增加到 4 倍。 溫升影響不了絲杠的長度，所以能夠保持絲杠的精度 C.雙推 這樣的方式不會(huì)產(chǎn)生由于絲杠自重而引起 的彎曲和高速轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候自由端的搖晃。 D.雙推 這種支承方式是四種里面剛度最高的。如果軸承沒有軸向間隙，則可提高絲杠的拉力和壓縮剛度四倍。能夠啟動(dòng)安裝前的張力，解決熱膨脹。不過這種支承方式有個(gè)最嚴(yán)重的缺點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)預(yù)拉伸和調(diào)整的時(shí)候比第二種繁瑣。 圖 承方式 本次課題我選擇的是第四種支承方式。 承間隙 的調(diào)整和預(yù)緊 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 15 軸 承間隙的調(diào)整： 角接觸球軸承回轉(zhuǎn)精度高、轉(zhuǎn)速高，應(yīng)用較廣泛，但調(diào)整間隙時(shí)需將軸承及調(diào)整零件全部拆卸。其原因是其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了工作狀態(tài)中，承受徑向載荷時(shí)引起附加軸向力，使軸承的 內(nèi)外環(huán)產(chǎn)生分離趨勢，故都成對(duì)使用，經(jīng)調(diào)整相互壓緊達(dá)到消除軸向間隙而預(yù)緊，對(duì)于角接觸軸承的間隙以 隙 )至 盈 )為宜，零間隙的壽命系數(shù)可達(dá) 100%。在高速輕載機(jī)構(gòu)中軸頸與內(nèi)環(huán)間隙為 0環(huán)與軸承座間隙以 宜，一般安裝時(shí)用手輕推到安裝位置即可達(dá)到要求。 滾動(dòng)軸承預(yù)緊的目的和使用，主要表現(xiàn)在以下五個(gè)方面： (1)使旋轉(zhuǎn)軸在軸向和徑向能獲得正確的定位。在一定的載荷范圍內(nèi)，加預(yù)緊軸承的彈性變形量比不加預(yù)緊軸承的變形量要小，因此，可以提高軸的旋 轉(zhuǎn)精度和軸的剛性，如機(jī)床主軸的支承軸承。 (2)用預(yù)緊軸承支撐的軸具有較高的引導(dǎo)精度，因?yàn)樨?fù)荷作用下軸的撓曲能力受到了預(yù)緊的限制。減少軸向和徑向的竄動(dòng)量，使無載荷區(qū)滾動(dòng)體能得到較好的引導(dǎo)，有利于減少軸承部位的振動(dòng)和噪聲，如電動(dòng)機(jī)軸承。 (3) 預(yù)載量能夠優(yōu)化軸承載荷的分布，增加軸承的承載面積，增加軸承承載力分布的合理性和操作的可靠性，以此增加軸承的使用期限。 (4) 滾動(dòng)體的自旋與公轉(zhuǎn)時(shí)的打滑現(xiàn)象會(huì)在高速輕載運(yùn)行的情況下出現(xiàn)，水平軸安裝推力軸承，預(yù)緊力能夠讓滾動(dòng)機(jī)呆在正確的地方。 (5)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中， 軸承的磨損與壓沉使間隙增大，但可以通過預(yù)緊加以補(bǔ)償 適當(dāng)?shù)念A(yù)緊 能夠消除震動(dòng) 對(duì)軸承的損 壞 和磨損 ， 一般而言，滾動(dòng)軸承具有一定的內(nèi)部間隙，不過在不同的場合，軸承無論是單次安裝或是組合在一起，用戶往往會(huì)對(duì)軸承的壓力預(yù)載 ，從而 讓 滾動(dòng)體 與 內(nèi)外套圈間 引起輕微 的預(yù)變形， 來確定 軸承內(nèi)外套圈都保持在 壓緊 形態(tài)，如果 兩個(gè)角接觸軸承作背靠背組合 的情況 ， 它的 壓力中心的距離 L 會(huì)比 軸承中心距 l 大 ,在面對(duì)面組合中 L 小于 l，就是 背靠背組合 時(shí) ， 就算 軸承中心距 很短 ， 也能夠承載比較高 的傾覆力矩， 因?yàn)?力矩負(fù)荷 引起 的徑向力 和 軸承 磨損都要 比 面對(duì)面組合時(shí)要小 ， 若運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，軸的溫升比軸承箱高，則根據(jù)安裝時(shí)的環(huán)境溫度而確定的預(yù)緊將會(huì)增加，面對(duì)面組合軸承內(nèi)預(yù)壓增加量比背靠背組合軸承大 11。 無論是面對(duì)面或是背靠背，徑向熱膨脹都使間隙減少或使預(yù)緊增加。且在面對(duì)面組合軸承中，軸向熱膨脹更加劇這一趨勢，但背靠背組合中，卻削弱這一趨勢 ，買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 16 如果 兩軸承 間隔不變 ，軸承及附件的熱膨脹系數(shù)相同， 那么 徑向和軸向的熱膨脹 就會(huì) 互相抵消， 所以 ，預(yù)緊 不會(huì)改變 ， 不過 這 種特性只在 背靠背組合 中合適 。 因此本次設(shè)計(jì)中我們選用串聯(lián)加背靠背的組合方式來安裝軸承 。 軌的選擇 軌的分類 通過 導(dǎo)軌 之間不 同的摩擦性質(zhì) ，導(dǎo)軌 可以分為 滑動(dòng)導(dǎo)軌、靜壓導(dǎo)軌和滾動(dòng)導(dǎo)軌三種 。 (1) 滑動(dòng)導(dǎo)軌 。這種導(dǎo)軌是通過滑動(dòng)摩擦來進(jìn)行工作的。一般這種導(dǎo)軌也可以被叫做滑動(dòng)摩擦導(dǎo)軌，因?yàn)樗闹С袑?dǎo)軌和滑塊之間主要是產(chǎn)生的滑動(dòng)摩擦。這種導(dǎo)軌生產(chǎn)簡便，能夠承受很大的重力，有很高的抵抗震動(dòng)的能力，而且它可以包容一定的外形差別，等等好處。它的不好的地方是是因?yàn)槭腔瑒?dòng)摩擦，所以它產(chǎn)生的阻力很大，損耗高。不過因?yàn)?滑動(dòng)導(dǎo)軌在機(jī)械產(chǎn) 物 中 運(yùn)用的很普遍 ，為 了降低損耗 ，增加坐標(biāo)位置的準(zhǔn)確性，一般是選取 用 恰當(dāng) 的導(dǎo)軌材料， 選用合適 的熱處理 與 加工方式 ， 可以選 用 好的 鑄鐵， 合金耐磨鑄鐵或鑄鋼導(dǎo)軌，導(dǎo)軌表面以滾動(dòng)硬化，表面硬化，涂層鉻，鉬等方式，以增加導(dǎo)軌的耐磨性。還有 ， 選用剛剛研發(fā)的 工程塑料能夠符合 導(dǎo)軌 的低 摩擦、耐磨、無 匍匐 的 特性 。 (2) 靜壓導(dǎo)軌。在兩個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)軌面之間，通入具有一定壓力的液壓油或氣體，并且在工作過程中，使其油腔或氣腔的壓力隨外載荷的變化而改變，