ck0632数控车床z轴进给传动部件设计(附件)
摘 要数控车床是一种以数字控制技术为基础的并且能沿着X轴和Z轴运动加工运动的设备，其组成一般是由控制设备，数控装置，伺服机工和机床部件组成。这次的设计包括CK0632车床的总体设计以及Z轴传动进给设计。其中着重介绍了Z轴传动部件的设计选择，针对性的对结构和布局等环节进行了说明，包括电机选择、导轨设计、伺服电动机的考虑以及滚珠丝杠副校核，并且运用了大量公式进行计算从而选择正确的零部件设计运用。最后,本文还分别对CK0632数控车床总体、Z轴进给传动部件和各零件进行分析，绘制了数控车床的总装图、Z轴进给传动部件装配图以及此部件上的各种零件的零件图。
目 录
第1章 绪 论 1
1.1数控机床的课题研究意义 1
1.2 数控机床的发展及趋势 1
第2章 总体方案设计 2
2.1进给传动系统的组成及控制原理 2
2.2数控机床伺服系统的选择 2
2.3 传动方案的选择 3
第3章 Z轴进给传动部件设计 4
3.1 导轨的设计 4
3.1.1导轨概述 4
3.1.2运动导轨副截面形状选择 5
3.1.3 直线滚动导轨的选择 6
3.2 滚珠丝杠的设计 7
3.2.1滚珠丝杠螺母副简介 7
3.2.2 滚珠丝杠螺母副的循环特性 8
3.2.3滚珠丝杠间隙与调整 9
3.2.4 滚珠丝杠的选定 10
3.2.5 滚珠丝杠螺母副支撑方式的选择以及轴承的选择 10
3.3 电机的选择 12
3.3.1 电机概述 12
3.3.2 电机的构成及比较 13
3.4 联轴器选择 14
第4章 计算与校核 4
4.1 滚珠丝杠的计算 15
4.1.1滚珠丝杠的导程确定 15
4.1.2估计工作台质量 15
4.1.3 当量载荷计算 15
4.1.4 最大动载荷计算 16
4.1.5 选择丝杠型号 16
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
4.2 丝杠校核 16
4.2.1压杆的稳定性 16
4.2.2 临界转速 17
4.2.3丝杠拉压刚度 18
4.2.4 丝杠扭转刚度 19
结束语 21
致谢 22
参考文献 23
第1章 绪论
1.1数控机床的课题研究意义
在这个科技发展迅速的时代，工业化生产越来越重要，尤其是制造行业。目前制造业正朝着追求更高速度，精度，效率的方向发展，所以传统的普通车床已经满足不了现代制造业的需求，尤其在一些精度要求高、价格昂贵不允许报废的关键产品，就需要用数控机床加工才能满足这些需求这就要求我们对于数控车床的研究与发展。虽然最近这几年我国大力发展数控技术，但是由于技术水平研究不足设备发展跟不上的原因，我国的数控技术跟国外相比还是有着巨大的差距，这就要求我国继续大力发展数控技术，研究数控车床技术。
随着数控技术的发展和运用，这就需要操作人员学会操作、保养维修数控车床，掌握数控技术的人才的需求量日益增加，而本次所设计的CK0632数控车床，就是作为小型教学用的车床，使人学习数控车床的操作和维修的技术，对培养数控技术的人才有着巨大的作用，此数控车床的设计对有着很大的意义。
1.2数控机床的发展及趋势
随着这些年我国经济越来越迅速的发展，目前车床制造业面临着机遇和压力并存的双刃剑的局面。随着计算机和现代设计技术的迅速发展以及制造业对高精度的车床的大量需求，普通车床已然满足不了如今的制造业，所以，大力发展数控车床已经成为适应现代生产制造业的重要需求。而通过数据显示，我国的机床数控化率和发达国家相比差距巨大，我国制造业的大部分机床都是普通的旧机床，所以加工出来的产品具有质量差、精度低、成本高和品种太少等不足，完全满足不了市场需求，在国内和国际市场都缺乏竞争能力，所以必须大力自高机床的数控化率，大力发展数控机床。数控机床技术的发展是时代的需求，随着人们科技研究的日益进步，所需要的零件的精度也就越来越高，这就需要数控技术发展跟上需求目标。工业生产是一个国家的基石，如果不注重发展必定在国际道路上弱于其他国家。就我国目前的数控水平来说落后德国，日本这些老牌数控强国几十年还不止，所以数控机床的发展是必然的趋势。
并且在所有的数控机床中，数控车床的使用量和需求量则是最多的，由于数控车床在数控机床中占有如此大的比重，所以发展数控车床是极其必要的。并且目前随着劳动力成本的日益增加，用数控机床代替以前普通车床的人工手动操作是必要的发展途径，这样不仅能减少人工成本也能降低操作过程中的意外事故发生率。所以数控机床的趋势，日后只会越来越普及，广泛运用在中小型的企业中。
第2章 总体方案设计
2.1进给传动系统的组成及其控制原理?
进给伺服系统是车床能否顺利进行工作加工的关键点。一般从电机到溜板的传动链可作为数控车床的进给构成，进给传动部件的实时动态性能的反应会直接影响到车床加工时的精度，传动部件的设计与进给系统的优异程度两者息息相关。在这个科技飞速进步的时代，人们对于零件，设备的要求越来越高，所以这驱使了设计人员对于数控车床设计要求越来越高。
数控车床与普通车床有着很多不同点，最主要不同表现在进给系统方面。数控车床的进给来自于伺服进给系统，通过伺服系统驱动电动机，刀架等工作部件进行相应程序上的相对加工运动而不需要像传动车床一样，采用传动的手摇方式。由于数控车床进行加工时是有数控系统发出指令，从而驱动系统控制驱动部件进行执行运动，在X，Z轴方向上进行运动切削加工，所以伺服系统的设计进步会直接影响到数控车床对零件，设备加工精度和工作效率。对于未来的数控车床发展，我觉得人们需要将数控伺服进给系统设计放在重中之重的地位，这样才能大大提升数控车床的各种性能例如最大加工速度，最大切削量等等。
2.2数控机床伺服系统的选择?
一般来说数控伺服系统分为三种，开环数控系统，其伺服电动机一般为步进电动机，不带有检测装置，人们在使用开环数控系统时控制要求比较低，在车床产生故障时由于其结构简单所以调试维修时比较便捷并且其使用价格比较低廉，性价比较好目前在国内多广泛运用于经济型数控系统和普通数控机床；全闭环数控系统一般使用交变流的伺服电动机，全闭环数控系统可以获得很高的精度和速度，但是系统稳定性不容易得到保证，不适合中小型企业的运作发展，一般运用于高进度和超高精度数控机床中；半闭环数控系统也有检测元件，但安装位置跟全闭环数控系统不一样，一般位于电动机轴段或者丝杠轴端处，通过角位移的测量间接计算直线位移，但是由于各种环节误差不能被反馈型号补偿，其精度性能比不上全闭环数控系统。但是半闭环数控系统的反馈环路短，刚性好，调试维修方便，控制特性来得比较稳定，相比较其他两种系统半闭环数控系统往往被实际生产所广泛采用，是目前最符合中国数控行业大规模运用的伺服系统。
目 录
第1章 绪 论 1
1.1数控机床的课题研究意义 1
1.2 数控机床的发展及趋势 1
第2章 总体方案设计 2
2.1进给传动系统的组成及控制原理 2
2.2数控机床伺服系统的选择 2
2.3 传动方案的选择 3
第3章 Z轴进给传动部件设计 4
3.1 导轨的设计 4
3.1.1导轨概述 4
3.1.2运动导轨副截面形状选择 5
3.1.3 直线滚动导轨的选择 6
3.2 滚珠丝杠的设计 7
3.2.1滚珠丝杠螺母副简介 7
3.2.2 滚珠丝杠螺母副的循环特性 8
3.2.3滚珠丝杠间隙与调整 9
3.2.4 滚珠丝杠的选定 10
3.2.5 滚珠丝杠螺母副支撑方式的选择以及轴承的选择 10
3.3 电机的选择 12
3.3.1 电机概述 12
3.3.2 电机的构成及比较 13
3.4 联轴器选择 14
第4章 计算与校核 4
4.1 滚珠丝杠的计算 15
4.1.1滚珠丝杠的导程确定 15
4.1.2估计工作台质量 15
4.1.3 当量载荷计算 15
4.1.4 最大动载荷计算 16
4.1.5 选择丝杠型号 16
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
4.2 丝杠校核 16
4.2.1压杆的稳定性 16
4.2.2 临界转速 17
4.2.3丝杠拉压刚度 18
4.2.4 丝杠扭转刚度 19
结束语 21
致谢 22
参考文献 23
第1章 绪论
1.1数控机床的课题研究意义
在这个科技发展迅速的时代，工业化生产越来越重要，尤其是制造行业。目前制造业正朝着追求更高速度，精度，效率的方向发展，所以传统的普通车床已经满足不了现代制造业的需求，尤其在一些精度要求高、价格昂贵不允许报废的关键产品，就需要用数控机床加工才能满足这些需求这就要求我们对于数控车床的研究与发展。虽然最近这几年我国大力发展数控技术，但是由于技术水平研究不足设备发展跟不上的原因，我国的数控技术跟国外相比还是有着巨大的差距，这就要求我国继续大力发展数控技术，研究数控车床技术。
随着数控技术的发展和运用，这就需要操作人员学会操作、保养维修数控车床，掌握数控技术的人才的需求量日益增加，而本次所设计的CK0632数控车床，就是作为小型教学用的车床，使人学习数控车床的操作和维修的技术，对培养数控技术的人才有着巨大的作用，此数控车床的设计对有着很大的意义。
1.2数控机床的发展及趋势
随着这些年我国经济越来越迅速的发展，目前车床制造业面临着机遇和压力并存的双刃剑的局面。随着计算机和现代设计技术的迅速发展以及制造业对高精度的车床的大量需求，普通车床已然满足不了如今的制造业，所以，大力发展数控车床已经成为适应现代生产制造业的重要需求。而通过数据显示，我国的机床数控化率和发达国家相比差距巨大，我国制造业的大部分机床都是普通的旧机床，所以加工出来的产品具有质量差、精度低、成本高和品种太少等不足，完全满足不了市场需求，在国内和国际市场都缺乏竞争能力，所以必须大力自高机床的数控化率，大力发展数控机床。数控机床技术的发展是时代的需求，随着人们科技研究的日益进步，所需要的零件的精度也就越来越高，这就需要数控技术发展跟上需求目标。工业生产是一个国家的基石，如果不注重发展必定在国际道路上弱于其他国家。就我国目前的数控水平来说落后德国，日本这些老牌数控强国几十年还不止，所以数控机床的发展是必然的趋势。
并且在所有的数控机床中，数控车床的使用量和需求量则是最多的，由于数控车床在数控机床中占有如此大的比重，所以发展数控车床是极其必要的。并且目前随着劳动力成本的日益增加，用数控机床代替以前普通车床的人工手动操作是必要的发展途径，这样不仅能减少人工成本也能降低操作过程中的意外事故发生率。所以数控机床的趋势，日后只会越来越普及，广泛运用在中小型的企业中。
第2章 总体方案设计
2.1进给传动系统的组成及其控制原理?
进给伺服系统是车床能否顺利进行工作加工的关键点。一般从电机到溜板的传动链可作为数控车床的进给构成，进给传动部件的实时动态性能的反应会直接影响到车床加工时的精度，传动部件的设计与进给系统的优异程度两者息息相关。在这个科技飞速进步的时代，人们对于零件，设备的要求越来越高，所以这驱使了设计人员对于数控车床设计要求越来越高。
数控车床与普通车床有着很多不同点，最主要不同表现在进给系统方面。数控车床的进给来自于伺服进给系统，通过伺服系统驱动电动机，刀架等工作部件进行相应程序上的相对加工运动而不需要像传动车床一样，采用传动的手摇方式。由于数控车床进行加工时是有数控系统发出指令，从而驱动系统控制驱动部件进行执行运动，在X，Z轴方向上进行运动切削加工，所以伺服系统的设计进步会直接影响到数控车床对零件，设备加工精度和工作效率。对于未来的数控车床发展，我觉得人们需要将数控伺服进给系统设计放在重中之重的地位，这样才能大大提升数控车床的各种性能例如最大加工速度，最大切削量等等。
2.2数控机床伺服系统的选择?
一般来说数控伺服系统分为三种，开环数控系统，其伺服电动机一般为步进电动机，不带有检测装置，人们在使用开环数控系统时控制要求比较低，在车床产生故障时由于其结构简单所以调试维修时比较便捷并且其使用价格比较低廉，性价比较好目前在国内多广泛运用于经济型数控系统和普通数控机床；全闭环数控系统一般使用交变流的伺服电动机，全闭环数控系统可以获得很高的精度和速度，但是系统稳定性不容易得到保证，不适合中小型企业的运作发展，一般运用于高进度和超高精度数控机床中；半闭环数控系统也有检测元件，但安装位置跟全闭环数控系统不一样，一般位于电动机轴段或者丝杠轴端处，通过角位移的测量间接计算直线位移，但是由于各种环节误差不能被反馈型号补偿，其精度性能比不上全闭环数控系统。但是半闭环数控系统的反馈环路短，刚性好，调试维修方便，控制特性来得比较稳定，相比较其他两种系统半闭环数控系统往往被实际生产所广泛采用，是目前最符合中国数控行业大规模运用的伺服系统。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/jdgc/1033.html
