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摘 要

数控机床进给驱动系统常用伺服进给系统来工作。而伺服进给系统的作用是根据数控系统传来指令信息，进行放大以后控制执行部件的运动，不仅可以控制进给运动速度，同时还可以精确控制和跟踪刀具相对于工件的相对于工件的移动位置和轨迹。因此，数控机床的进给系统，尤其是轮廓控制系统，必须对进给运动的位置和运动的速度两个方面来实现自动控制。数控机床进给系统的设计要求，除了具有较高的定位精度外还应具有良好的动态响应特性，系统跟踪指令响应要快、稳定性要好。一个典型的数控机床闭环控制的进给系统组成:位置比较、放大元件、驱动单元、机械传动装置和检测反馈元件等几个部分。机械传动装置:是指将驱动源的旋转运动转化为工作台的直线运动，整个机械传动链，包括减速装置、丝杠螺母副等中间传动机构。

关键词：数控机床;伺服进给;滚珠丝杆

Nc machine tool feed system

Abstract

Nc machine tool feed drive system commonly used servo feed system to work. The function of servo feed system is according to the instruction information coming nc system, after amplification control execution unit movement, not only control the speed of the feed movement, as well as precise control and track the movement of the tool relative to the workpiece position. Therefore, nc machine tool feed system, especially the contour control system, must be the location of the feed movement and the speed of movement of the two aspects and to achieve automatic control. The design requirements of nc machine tool feed system, besides has higher positioning accuracy should also has a good dynamic response, the response of the system to track the command signal faster, better stability. A typical of the feed system of closed loop control of nc machine tools: location comparison, amplifier, drive unit, a mechanical transmission device and testing a few components such as the feedback element. Mechanical transmission device: refers to the driving source rotary motion into linear motion of the mechanical transmission chain table, including the reduction gear, screw nut pair drive mechanism in the middle.

Keywords:NC machine,Ball Screws,Servo feed syetem

目录

摘要 I

Abstract II

第一章引言 1

1.1数控机床的定义及概念 1

1.2数控机床的构成及其特点 1

1.2.1数控机床的构成 1

1.2.2数控机床的品种与分类 1

1.2.3数控机床的优点与特色 1

1.3数控机床的产生以及国外发展现状 2

1.4我国数控系统的发展水平和趋势 2

1.4.1发展情况 2

1.4.2技术水平 3

1.4.3数控系统发展趋势 3

1.5伺服系统的基本要求 3

1.6研究方法与内容 3

1.7本章终述 3

第二章进给机构的总体设计方案 4

2.1机床的主要性能 4

2.2数控机床伺服进给系统精度要求 4

2.3进行传动控制伺服系统的选择 4

2.3.1开环控制系统 4

2.3.2半闭环控制系统 4

2.3.3闭环控制系统 4

2.4进给系统的传动要求以及选择传动类型 4

2.4.1系统基本要求 4

2.4.2传统类型的种类 4

2.5电机与丝杆联接的方式选择 5

2.5.1、与联轴器直接联接 5

2.5.2、通过齿轮传动 5

2.5.3、通过同步齿形带联接 5

2.6结构传动方案设计 5

第三章数控机床伺服进给装置Z轴选型 6

3.1滚珠丝杆机构的计算选型 6

表3.1系统主要参数 6

3.1.1精度等级的确定 6

3.1.2确定最小导程 6

3.1.3滚珠丝杆副类型的确定 6

3.1.4确定滚珠丝杆副预紧类型 6

3.1.5滚珠丝杠副公称直径的选用 6

3.1.6初步校核 7

第四章性能校核 8

4.1预紧力计算 8

4.2滚珠丝杆刚度校核 8

4.3精度校核 9

4.4临界压缩载荷校核 9

4.5 Dn值校核 9

4.6丝杆螺母副寿命计算 9

4.7选型结论 9

4.8轴承选择 9

4.9最终样图 10

第五章伺服电动机的选择 11

5.1摩擦力矩计算 11

5.2密封装置Tu及支承轴承摩擦阻力 11

5.3丝杆的匀速驱动力矩 11

5.4负载转矩 11

5.5电动机的选择与确定 11

5.6同步传送齿轮带的设计 12

5.7导轨的选用 12

第六章成本核算 13

6.1成本核算的意义 13

6.2成本核算的基本原则 13

6.3重要零件的成本计算 13

第七张 成果预览 15

图7.3滑块 16

图7.4刹铁 16

图7.5刮屑板 17

图7.6装配图 17

结束语 18

致谢 19

参考文献 20

第一章引言

1.1数控机床的定义及概念

数控机床的发展与起源与人类科技发展与生活水平的提升拥有着密不可分的关系。人口的迅猛发展，导致了人们生活必需品的需求变得极为巨大。而老式的机床已经达不到要求。因此，数控机床在此背景下应运而生。它的出现极大的改变了现有的工作环境。极大的提高了生产质量、效率以及降低了损失。它能够完成普通机床不可能完成的复杂加工，因此对于满足国内需要，改变依赖进口，受制于人的局面具有重大意义。

1.2数控机床的构成及其特点

1.2.1数控机床的构成

数控机床构成大概有六部分。包括输入输出设备、伺服进给装置、计算机数控装置、测量装置、机床主体、PLC(可编程控制器)。每一部分都起到不可或缺的作用。

输入输出设备:系统与外部设备进行信息交互的装置。

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