数控技术课程设计-数控车床横向和纵向进给系统设计（全套图纸） ..doc

目 录 1机床课程设计的目的………………………………………………1 2纵向进给系统的设计计算…………………………………………2 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确定进给传动链的传动比i和传动级数………………………3 2.5滚珠丝杠的动载荷计算与直径估算……………………………4 2.6滚珠丝杠螺母副承载能力校核…………………………………5 2.7计算机械传动的刚度……………………………………………6 2.8驱动电机的选型与计算…………………………………………7 2.9机械传动系统的动态分析………………………………………9 2.10机械传动系统的误差计算与分析……………………………10 2.11确定滚珠丝杠螺母副的精度等级和规格型号………………10 3进给系统的结构设计 ……………………………………………11 3.1滚珠丝杠螺母副的设计………………………………………11 总结与体会…………………………………………………………12 致谢词………………………………………………………………12 参考文献 ……………………………………………………………13 摘 要 1数控技术课程设计的目的 通过本课程设计的训练，使学生在完成数控机床及金属切削机床的结构课程学习之后，让学生能够运用所学的知识，独立完成数控机床传动系统的设计，从而使学生进一步加深和巩固对所学知识的理解和掌握，并提高学生的分析、设计能力，同时巩固《金属切削机床》课程的部分知识。 全套图纸，加153893706 1.运用所学理论及知识，进行数控机床部分机械结构设计，培养学生综合设计能力； 2.掌握数控机床传动系统的设计方法和步骤； 3.掌握设计的基本技能，具备查阅和运用标准、手册、图册等有关技术资料的能力； 4.基本掌握编写技术文件的能力。 2纵向进给系统的设计计算 设计参数如下： 工作台 工作台质量 最大加工受力 快进速度 工进速度 最大加速度 工作台导轨摩擦力 工作行程 减速机构 丝杠螺母机构(图2)，已知数据如下： 图2　丝杠螺母机构 轴承轴向刚度 丝杠螺母刚度 螺母支座刚度 丝杠传动效率 丝杠长度 丝杠轴承、丝杠 螺母摩擦力矩 轴承平均间距 导程 最大转速常数 支承方式 双推—双推 伺服电机 电机转子惯量 2.1主切削力及其切削分力计算 取机床的机械效率，，，则有 工作台横向进给方向载荷和工作台垂直进给方向载荷为 2.2导轨摩擦力的计算 导轨受到垂向切削分力，纵向切削分力，移动部件的全部质量（包括机床夹具和工件的质量）m=600kg，查表得镶条紧固力，取导轨动摩擦系数，则 计算在不切削状态下的导轨摩擦力和 2.3计算滚珠丝杠螺母副的轴向负载力 计算最大轴向负载力 计算最小轴向负载力 2.4确定进给传动链的传动比i和传动级数 取步进电动机的步距角，滚珠丝杠的基本导程，进给传动链的脉冲当量，则有 根据结构需要，确定各传动齿轮的齿数分别为、，模数m=2，齿宽b=20mm。 2.5滚珠丝杠的动载荷计算与直径估算 （1）按预期工作时间估算滚珠丝杠预期的额定动载荷 已知数控机床的预期工作时间，滚珠丝杠的当量载荷 ，查表得载荷系数；初步选择滚珠丝杠的精度等级为3级精度，取精度系数；查表得可靠性系数。取滚珠丝杠的当量转速，已知，滚珠丝杠的基本导程，则 （2）根据定位精度的要求估算允许的滚珠丝杠的最大轴向变形。 已知本车床纵向进给系统的定位精度为40 ,重复定位精度为16 ，则有 取上述计算结果的较小值，即。 （3）估算允许的滚珠丝杠的最小螺纹底径 滚珠丝杠螺母的安装方式拟采用一端固定、一端游动支承方式，滚珠丝杠螺母副的两个固定支承之间的距离为 L=行程+安全行程+2×余程+螺母长度+支承 ≈（1.2～1.4）行程+（25～30） 取L=(1.4×700+30×10)mm=1280mm （4）初步确定滚珠丝杠螺母副的型号 根据以上计算所得的、、和结构的需要，初步选择FF型内循环螺母，型号为FF3210-3其公称直径、基本导程、额定动载荷和螺纹底径如下： 2.6滚珠丝杠螺母副承载能力校核 已知滚珠丝杠螺母副的螺纹底径，已知滚珠丝杠螺母副的最大受压长度，丝杠水平安装时，取，查表得，则有