数控车床X轴进给系统结构设计（全套图纸）文档格式.docx

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毕业设计说明书（论文）英文摘要

Title CNClatheXaxisfeedsystemarchitecturedesign

Abstract

ThesubjectoftheresearchdesignisthedesignofCNClatheXaxisfeedsystem.DirectlyaffecttheperformanceoftheX-axismachiningqualityandproductivityofcuttingtheworkpiece,themachineisanimportantfactorindeterminingtheperformanceandtechnicalandeconomicindicators.Inthispaper,literatureanalysis,researchdesignanalogy.Sincetheaccuracyoftheballscrewwillaffectthemovementofthemachineandpositioningaccuracy,useaballscrewnutbeadjustedwithdoubleslot.InACservomotorasthepowersource,themotorthroughrigidcouplingandpreloadballscrewconnectedtogethertoeliminatethegapusingasetuptotransmitmotionandpowerrosebyaxialmovementandradialexpansionofthesleeve.Usebacktobackandaseriesofangularcontactballbearingstofixtheballscrew,ballscrewsupportdual-modepushbothendsoftheway,andusingthepadtopreventthebearingsatbothendsofthecenterhigh-inconsistent.Usinglinearrollingguide.Thecompactdesignstructure,hightransmissionefficiency.Finally,acostanalysis.

Keywords

FeedingSystem；

ballscrew；

StructuralDesign

目录

前 言 1

第一章绪论 2

1.1数控机床简介 2

1.2数控机床的发展趋势 3

1.3数控机床的国内外发展状况 4

1.3.1国内发展状况 4

1.3.2国外发展状况 5

1.4数控机床发展中存在的问题 5

第二章总体方案设计 7

2.1进给系统的传动要求及传动类型的选择 7

2.1.1传动要求 7

2.1.2传动类型的选择 7

2.2X向伺服电机类型的选择与确定 9

2.3电机与丝杠连接方式的确定 10

2.4X向进给系统的设计方案确定 12

第三章X向进给系统的结构要求 14

3.1电机型号的选择及要求 14

3.2滚珠丝杠型号的确定 14

3.3滚珠丝杠轴承的确定及支撑方式 15

3.3.1确定轴承型号 15

3.3.2轴承支撑方式的确定 16

3.4轴承的安装与预紧 18

3.4.1轴承的安装 18

3.4.2轴承的预紧 18

3.5导轨的确定 19

第四章X向系统结构计算 21

4.1X轴向惯量匹配的计算 21

4.2X轴向转矩匹配的计算 22

4.3X向进给力的计算 23

4.4X向滚珠丝杠预拉伸量的计算 23

第五章润滑、密封与防护 25

5.1X轴部件的润滑 25

5.1.1滚动轴承的润滑 25

5.1.2滚珠丝杆的润滑 25

5.1.3导轨的润滑 26

5.2轴承的密封 26

5.2.1滚珠丝杠的防护 26

5.2.2滚动轴承的密封 26

5.3X轴传动的防护 27

第六章技术经济分析 28

6.1技术成本分析的目的与意义 28

6.2成本材料构成 28

6.2.1非标准件 28

6.2.2标准件外购费用 29

6.3成本计算依据 30

第七章总结 32

致 谢 33

参考文献 34

前 言

制造现代工业化的基础是建立在数控技术以及数控装备上的，无论哪一个国家，它的经济发展和综合国力和这个基础的牢固程度息息相关，对于一些行业的重要发展也是起着愈来愈重要的作用，甚至这个技术的发展会关系到一个国家的战略地位。

正是因为如此，以数控技术为核心的先进制造技术要大力发展，这是加强一个国家经济、提高综合国力以及提高一个国家地位的重要途径。

现代工业和科学技术现在都是发展比较迅速的了，同时相关的机床产品都向着“高”的方面发展，通常的说法的就是速度要高、效率要高、并且容易实现自动化，所以对于一台机床的结构性能必须要求很高。

X轴Z轴两轴驱动机构和数控车床部件构成了数控车床的进给系统，是数控车床在加工时带动刀具作两个方向联动的运动执行机构。

由两轴驱动的伺服进给系统不仅可以对进给运动的速度快慢实现自动控制，而且刀具相对于工件的位置移动可以实现自动控制。

X轴部件的性能是否合格直接影响加工工件的加工质量和切削生产率，X轴的性能是决定机床性能以及经济技术指标的重要因素。

第1章绪论

1.1数控机床简介

数字控制就是通过数字化信号来控制机床的运动方向和加工过程的一种技术方法。

数控技术就是通过数字化信息对机器的运动和工作进行控制的技术[1]。

数控技术是现代化工业生产中的一个十分新颖的发展、也是一项发展十分迅速、快捷的高新技术。

数控技术在各行各业都有很多的应用。

通过数控技术加工零件，生产率有明显的提高，成本也会下降、加工质量还有保障、工人的劳动强度也会降低。

正是因为一台机床具控备了数技术，才有了数控机床这个说法，也可以说是一台装备了数控系统的普通机床。

由于数控机床的快速发展，国际信息联盟第五技术委员会对数控机床的定义重新定义了一下：

一台机床，若是装备了数控技术和程序控制，就可以称它是数控机床。

使用号码或者其他的编码指令数控机床都能逻辑的处理这些程序。

一它数控机床能完成一项操作或者监控，都是要在数控单元中完成，并且它还是数控机床的大脑，是一个不可缺少的部分。

数控机床与普通机床相做比较的话，数控机床的特点有如下几个：

1、无论加工对象的材料如何，数控机床都能很好地适应，在模具加工的生产中，可以适应单件生产，促进了模具行业的发展制造。

2、数控机床的加工精度高，加工质量可以得到很好地保障；

3、普通机床一般只有XZ两个坐标联动，但是数控车床能进行三轴联动甚至更多联动，对于一些形状复杂的零件，只要程序准确也可以加工出来；

4、数控加工零件，若是零件形状需要改变，一般是在数控加工工件前更改数控程序，就能完成程序要求的形状，大大减少了生产的准备时间；

5、数控机床本身的精度和刚度和普通车床相比的话都有很大的提高，这样就可以选择有利的加工用量，提高了生产的加工效率（一般为普通机床的3~5倍）；

6、由于数控机床的自动化程度很高，在加工时只需要做好安全工作就好，方便了劳动工人，而且效率还高，大大提高了生产率；

7、数控机床的生产管理要利于现代化发展，由于数控机床是通过数字信息和标准代码来出传递信息，程序又是由计算机控制的，为计算机辅助设计和机械制造以及管理一体化做出了很好的铺垫；

8、数控机床对操作工人的劳动素质要求较高，这样才可以正确的操作数控机床，并且要求对数控维修人员的维修技术要求过硬；

9、数控机床的可靠性比普通车床的可靠性高。

1.2数控机床的发展趋势

在传统制造业这一领域当中，随着数控技术的不断和创新，也发生了天翻地覆的变化传统制造业也因此一跃而上成了现代工业化的典型代表。

近年来，数控技术的发展越来越快速，而且应用领域越来越广泛，现代生活中，一些行业离开数控技术的话生产技术就会后退很多，数控技术在这些行业中起着至关重要的作用，因为这些行业的现代化发展离不开数字化发展，这是一种新的发展趋势。

（1）高速度化、高精度化、高可靠性

高速度化:

不仅提升数控机床的进给速度、还要提高数控机床主轴的转速。

高精度化:

数控机床的加工精度等级很高。

精度不仅可以达到微米级或者亚

微米级，甚至连纳米级都可以达到。

高可靠性:

由于数控机床具备了成熟的数控技术，所以数控机床的可靠性很高，比普通机床的可靠性高出许多许多，大约有一个数量级的比较。

由于一台高可靠性的数控机床要投入很多的人力物力，所以一台数控机床的可靠性不一定是越高越好，只要能满足加工要求就好。

（2）复合化

数控机床方面的复合化的核心内容就是要在一台数控机床上可以完成多种操作，比如车削、铣削、钻孔、攻丝、铰孔等。

这样能大大节省加工时间、提高加工效率、提高生产柔性。

（3）智能化、网络化

数控机床对于智能化的要求有以下几个方面：

对于加工要求的智能化、加工质量方面的智能化、提高驱动性能方面的智能化、简化编程方面的智能化、操作加工的方面智能化、界面的智能化、监控方面的智能化。

（4）柔性化、集成化

由点到线到面最后到体这种类型的方向发展是当今数控柔性自动化发展的新趋势特点之一，还有一方面是数控机床的应用性和经济性也是要发展的。

适应制造业的动态市场要求和产品的更新是柔性自动化技术的手段之一。

柔性自动化发展是先进制造领域的基础也是世界各国的发展新趋势。

（5）复合化

随着机床复合化程度的不断提升，目前一台复合式机床就已经相当于一条生产线。

（6）重视新技术的创新发展、技术规范的建立

1.3数控机床的国内外发展状况

1.3.1国内发展状况

尽管我国在机床方面起步额比较缓慢，但是我国数控机床在产品种类方面、技术水平方面、产品质量这些方面上，都取得了灵大家都满意的成绩，在一些关键性技术方面，我国的人才也取得了突破性的成绩[3]。

据统计，大约有1500种不同种类数控机床，这些机床可以满足国内市场的需要了，在金属切削机床的品种类别和一些锻压机制方面，都有数控机床出现的身影。

这些迹象表明，我国国内关于数控机床的发展，已经进入快速发展的时期。

我国可以供应的机床种类很多，比如网络化的数控机床、集成化的数控机床、柔性化的数控机床都已经投入国内市