数控机床进给传动系统设计

3 3 3 3 学 院

毕 业 设 计（论 文）说 明 书

题

学

系

专 业

学

指 导 目 数控机床的进给传动装置设计

生 别 机 电 系 班 级 机械设计制造及其自动化

机 电 033 班

号 教 师

I

目 录

中文摘要...............................................................................................................................Ⅰ 英文摘要....................................................................................................................

闽南理工学院

数控机床主传动系统论文

系别专业：光电系机械设计与制造

班级学号：101016213

学生名字：卢友烽

日期：2011/12/28

摘要

当前的世界已进入信息时代科技进步日新月异。生产领域和高科技领域中的竞争日益加剧，产品技术进步、更新换代的步伐不断加快。现在单件小批量生产的零件已占到机械加工总量的80%以上，而且要求零件的质量更高、精度更高，形状也日趋复杂化，这是摆在机床工业面前的一个突出问题。为了解决复杂、精密、单件小批量以及形状多变的零件加工问题，一种新型的机床——数字控制(Numerical control)机床的产生也就是必然的了。

1.1主传动系统的概述

主传动系统是用来实现机床主运动的，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。为适应各种不同的加工及各种不同的加工方法，数控机床的主传动系统应具有较大的调速范围，以保证加工时能选用合理的切削用量，同时主传动系统还需要有较高精度及刚度并尽可能降低噪声，从而获得最佳的生产率、加工精度和表面质量。

随着数控技术的不断发展，传统的主轴驱动已不能满足要求。现在数控机床对主传动提出了更高的要求。数控机床常采用直流主轴驱动系统。

2.1主轴驱动装置

（1）. 主轴轴承的配置形式

闽南理工学院

数控机床主传动系统论文

系别专业：光电系机械设计与制造

班级学号：101016213

学生名字：卢友烽

日期：2011/12/28

摘要

当前的世界已进入信息时代科技进步日新月异。生产领域和高科技领域中的竞争日益加剧，产品技术进步、更新换代的步伐不断加快。现在单件小批量生产的零件已占到机械加工总量的80%以上，而且要求零件的质量更高、精度更高，形状也日趋复杂化，这是摆在机床工业面前的一个突出问题。为了解决复杂、精密、单件小批量以及形状多变的零件加工问题，一种新型的机床——数字控制(Numerical control)机床的产生也就是必然的了。

1.1主传动系统的概述

主传动系统是用来实现机床主运动的，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。为适应各种不同的加工及各种不同的加工方法，数控机床的主传动系统应具有较大的调速范围，以保证加工时能选用合理的切削用量，同时主传动系统还需要有较高精度及刚度并尽可能降低噪声，从而获得最佳的生产率、加工精度和表面质量。

随着数控技术的不断发展，传统的主轴驱动已不能满足要求。现在数控机床对主传动提出了更高的要求。数控机床常采用直流主轴驱动系统。

2.1主轴驱动装置

（1）. 主轴轴承的配置形式

3 3 3 3 学 院

毕 业 设 计（论 文）说 明 书

题

学

系

专 业

学

指 导 目 数控机床的进给传动装置设计

生 别 机 电 系 班 级 机械设计制造及其自动化

机 电 033 班

号 教 师

I

目 录

中文摘要...............................................................................................................................Ⅰ 英文摘要....................................................................................................................

3 3 3 3 学 院

毕 业 设 计（论 文）说 明 书

题

学

系

专 业

学

指 导 目 数控机床的进给传动装置设计

生 别 机 电 系 班 级 机械设计制造及其自动化

机 电 033 班

号 教 师

I

目 录

中文摘要...............................................................................................................................Ⅰ 英文摘要....................................................................................................................

数控机床

数控机床设计讲座

第二讲

数控机床进给系统设计

之二大连理工大学

戴

曙

关扭词

数控机床

进给系统

伺服电动机

半闭环伺服系统根据牛顿第二定理进给系统所需的力矩,

三伺服电动机伺服电动机有直流和交流两类,。。

、

+

等于系统的转动惯量+ .

,

乘以角加速度

,

即

直流伺服、

,/

电动机开发较早应用广泛交流伺服电动机是!年代开发的由于它没有电刷因而寿命长,,

角加速度影响系统的动态特性角加速度夕小越,

故障少允许的转速较高这种伺服电动机发展,

。

则从计算机发出指令脉冲到进给系统,。

很快已广泛应用于机床

,

。

执行完毕之间的时间越长也就是通常所说的系统反应慢如果/变化则系统的反应将忽快,。

伺服电动机的特性见图

#

。

它可以分为。

两个区域连续工作区和断续工作区两区的交

忽慢影响加工精度,,

当进给伺服电动机已选。

定则+的最大值基本不变如果希望夕的变化小则应使转动惯量,

,

的变化尽量小些,0

。

%一#

刁

惯量惯量,1

,

由伺服电动机转子惯量

和负载

两部分组成, .1

卜 4气 3。

三 断区工的

%

缓 %一

&

攀嵘‘塔

,0 2,

1、

哭矩线线”区!

负载惯量,、

由执行部件以及上面装的夹具工、

件或刀具滚珠丝杠联轴节等直线和旋转运动

神碧)

定

(&

、

件的质量或惯量折合到电动机轴上的惯量组 0成,是

本科毕业设计（论文）通过答辩

机床主传动系统设计

多轴箱是组合机床的重要专用部件。它是根据加工示意图所确定的工件加工孔的数量和位置、切削用量和主轴类型设计的传递各主轴运动的动力部件。其动力来自通用的动力箱，与动力箱一起安装于进给滑台，可完成钻扩铰镗孔等加工工序。

通用主轴箱采用标准主轴，借助导向套引导刀具来保证被加工孔的位置精度。

5.1 大型主轴箱的组成

大型通用主轴箱由通用零件如箱体、主轴、传动轴、齿轮和附加机构等组成。有箱体、前盖、后盖、上盖、侧盖等为箱体类零件；主轴、传动轴、手柄轴、传动齿轮、动力箱或电动机齿轮等为传动类零件；叶片泵、分油器、注油标、排油塞、油盘和防油套等为润滑及防油元件。

5.2 多轴箱通用零件

1．

通用箱体类零件 箱体材料为HT200，前、后、侧盖等材料为HT150。

多轴箱的标准厚度为180mm，前盖厚度为55mm，后盖厚度为90mm。 2．

通用主轴

1) 滚锥轴承主轴 2) 滚针轴承主轴

3) 滚珠轴承主轴：前支承为推力球轴承、后支承为向心球轴承或圆锥滚子

轴承。因推力球轴承设置在前端，能承受单方向的轴向力，适用于钻孔主轴。 3．

通用传动轴

通用传动轴一般用45＃钢，调质T235；滚针轴承传动轴用2

数控机床伺服进给系统的分析及MATLAB/simulink仿真

摘要：

现在数控机床进给速度和加工效率不断提高，这务必会使扰动作用加大使伺服进给精度降低，本文分析了扰动作用下数控进给系统的稳态误差，并提出了用前馈补偿控制的方法消除稳态误差的措施。通过simulink仿真验证此措施的正确性。

关键词：进给系统；稳态误差；simulink 引言

进给系统是数控机床最重要的组成部分，直接影响数控机床的性能。数控机床对进给系统的性能指标可以归纳为：定位精度要求高、跟踪指令信号的相应要快、系统的稳定性要好[1]

。可见定位精度是衡量进给系统性能的重要指标。进给系统在理想状态的定位精度也是系统的稳定性能指标—伺服精度，因此，研究进给系统的伺服精度十分重要。本文将用控制系统的分析方法来讨论数控进给系统的伺服精度。 1、数控机床的轨迹控制原理

数控机床的轨迹控制由插补器和进给伺服系统完成。如图1是二坐标机床结构图。数控加工程序定义了工件轮廓的形状F(X,Y) (直线、圆弧、样条等) 、起点 Pb 、终点Pe和进给速度F。插补器根据这些指令, 实时计算出轮廓控制点的位置Pi( Xi, Yi)。 Xi 和 Yi 是时间序列函数，i = 0 , 1 , 2…。Xi和

AD-25经济型数控机床Z向进给系统设计

目录

中文摘要、关键词 (1)

英文摘要、关键词 (2)

引言 (2)

第1章绪论 (4)

1.1数控机车研究的意义 (4)

1.2 国内外的发展方向 (4)

1.2.1我国数控机床技术的发展历程、现状与趋势 (5)

1.2.2当前世界数控技术现状和发展趋势 (6)

第2章 AD-25数控车床介绍 (8)

2.1机床概述 (8)

2.1.1机床结构 (8)

2.1.2刀架 (8)

2.1.3主轴 (8)

2.1.4 X、Z轴传动 (9)

2.1.5 尾座 (9)

2.1.6液压系统 (10)

2.1.7润滑系统 (10)

2.1.8安全保护 (10)

2.1.9其它 (10)

2.2机床结构图 (11)

2.3主要用途和使用范围 (12)

2.4机床规格和技术参数 (12)

2.4．1规格参数 (12)

2.4.2有效动作范围 (14)

2.5传动系统 (14)

2.6润滑系统 (16)

2.7冷却系统 (17)

第3章 AD-25的Z轴进给的设计和校核 (18)

3.1丝杠的设计与校核 (18)

3.1.1选择丝杠的规格 (18)

3.1.2丝杠的校核 (19)

3.2确定滚珠丝杠支承用的轴承代号、规格 (24)

3.3电机的选择 (25)

3.4联轴器的选择 (26

AD-25经济型数控机床Z向进给系统设计

目录

中文摘要、关键词 (1)

英文摘要、关键词 (2)

引言 (2)

第1章绪论 (4)

1.1数控机车研究的意义 (4)

1.2 国内外的发展方向 (4)

1.2.1我国数控机床技术的发展历程、现状与趋势 (5)

1.2.2当前世界数控技术现状和发展趋势 (6)

第2章 AD-25数控车床介绍 (8)

2.1机床概述 (8)

2.1.1机床结构 (8)

2.1.2刀架 (8)

2.1.3主轴 (8)

2.1.4 X、Z轴传动 (9)

2.1.5 尾座 (9)

2.1.6液压系统 (10)

2.1.7润滑系统 (10)

2.1.8安全保护 (10)

2.1.9其它 (10)

2.2机床结构图 (11)

2.3主要用途和使用范围 (12)

2.4机床规格和技术参数 (12)

2.4．1规格参数 (12)

2.4.2有效动作范围 (14)

2.5传动系统 (14)

2.6润滑系统 (16)

2.7冷却系统 (17)

第3章 AD-25的Z轴进给的设计和校核 (18)

3.1丝杠的设计与校核 (18)

3.1.1选择丝杠的规格 (18)

3.1.2丝杠的校核 (19)

3.2确定滚珠丝杠支承用的轴承代号、规格 (24)

3.3电机的选择 (25)

3.4联轴器的选择 (26