CK514立式数控车床X向进给传动系统设计.doc

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CK514立式数控车床X向进给传动系统设计

摘要随着世界科技进步和机床工业的发展，数控机床作为机床工业的主流产品，已成为实现装备制造业现代化的关键设备，是国防军工装备发展的战略物资。

数控机床的拥有量及其性能水平的高低,是衡量一个国家综合实力的重要标志，所以发展数控机床的水平是现时代赋予我们机械类人员的使命。

本课题是关于CK514立式数控车床X向进给传动系统的设计，设计内容包括：

确定系统的负载，确定系统脉冲当量，运动部件惯量计算，空载起动及切削力矩计算，确定伺服电机，绘制机械部分装配图及零件工作图等。

设计从传动方案的确定，传动结构的选择，以及传动部件的选型等等方面逐一开展。

进给传动伺服系统可分为三种：

开环、半闭环和闭环伺服系统。

通过比较，按照使用要求选用半闭环伺服系统。

机械传动结构选用同步齿形带连接伺服电动机和丝杠，这种结构简单，传动扭矩大，并且传动误差小，经济性能好，符合设计要求。

传动部件的选择包括导轨类型的选择及其使用要求，滚珠丝杠螺母副选型和伺服电动机的选择。

关键词:

数控车床进给系统导轨丝杠

X-axisfeedingsystemdesignofCK514CNClathe

AbstractAlongwiththeworldadvanceintechnologyandmachinetoolindustry'sdevelopment,thenumerically-controlledmachinetooltakesthemachinetoolindustrythemainstreamproduct,hasbecomerealizestheequipmentmanufacturingindustrymodernizationkeyequipment,isthenationaldefensewarindustryequipsthedevelopmentthestrategicresources.CNCmachinetool'scapacityandperformancecapability'sheight,isweighsanationalsynthesisstrengththeimportantsymbol,thereforethedevelopmentnumerically-controlledmachinetool'slevelisthepresenttimeentrustswithusthemachinerypersonnel'smission.

ThistopicisabouttheCK514verticalnumericalcontrollatheXfeedtransmissionsystem'sdesign,thedesigncontentincludes:

Definitesystem'sload,definitesystempulseequivalent,movingpartinertiacomputation,idlingstartingandcuttingmomentofforcemachinecomputation,definiteservoelectricalmachinery,planmachinepartassemblydrawingandcomponentsshopdrawingandsoon.Thedesignfromthetransmissionplan'sdetermination,thetransmissionstructure'schoice,aswellastransmissionpart'sshapingandsoonaspectsdevelopsonebyone.Tofeedtransmissionservermaydivideintothreekinds:

Split-ring,halfclosedloopandclosedloopserver.Throughthecomparison,selectsthesemi-closureaccordingtotheoperationrequirementstolieinwaitfromallsidestheclothingsystem.Themechanicaldrivestructureselectstheshaftcouplingdirectconnectionservomotorandtheguidescrew,thiskindofstructureissimple,thetransmissiontorqueisbig,andthetransmissionerrorissmall,theeconomicalperformanceisgood,meetsthedesignrequirements.Transmissionpart'schoiceincludingguiderailtypechoiceandoperationrequirements,ballbearingguidescrewnutvice-shapingandservomotor'schoice.

KeywordsNumericallycontrolledlatheFeedingsystemGuiderailGuidescrew

目录

引言…………………………………………………………………………………………1第一章概述………………………………………………………………………………1

1.1数控车床的概述…………………………………………………………………1

1.1.1数控车床的分类………………………………………………………………1

1.1.2数控车床的结构特点…………………………………………………………2

1.2CK514立式数控车床的简介……………………………………………………2

1.2.1CK514立式数控车床的功能…………………………………………………2

1.2.2CK514立式数控车床的结构特点……………………………………………2

1.2.3CK514立式数控车床的技术参数……………………………………………3

第二章车床进给传动系统的总体设计……………………………………………3

2.1数控机床进给伺服系统概述……………………………………………………3

2.2进给伺服系统种类介绍及选择…………………………………………………3

2.3电机与丝杠联结方式的选择……………………………………………………5

第三章车床进给系统传动部件的选择……………………………………………5

3.1进给系统的机械传动结构要求…………………………………………………5

3.2滚珠丝杠螺母副的选型…………………………………………………………5

3.2.1滚珠丝杠的工作原理及选用要求……………………………………………5

3.2.2滚珠丝杠螺母副的计算和选用型号…………………………………………6

3.2.3滚珠丝杠的安装、润滑和防护………………………………………………8

3.3同步齿形带设计…………………………………………………………………9

3.3.1同步齿形带特点………………………………………………………………9

3.3.2同步齿形带设计计算…………………………………………………………9

3.4导轨的类型及选取………………………………………………………………10

第四章进给系统电动机的选择………………………………………………………11

4.1电动机类型的确定………………………………………………………………11

4.2电动机的选择……………………………………………………………………12

4.2.1电动机选型的要求……………………………………………………………12

4.2.2伺服电动机的选型……………………………………………………………12

结论…………………………………………………………………………………………13

致谢…………………………………………………………………………………………14

参考文献…………………………………………………………………………………15

引言

本设计题目是CK514立式数控车床X向进给传动系统的设计，这是我在大学学习阶段最后一次设计，也是最重要的一次设计。

通过这次设计，使我学会了很多东西。

他培养我综合运用所学的基础理论，基本知识和基本技能，提高分析解决实际问题的能力，检验我的综合素质与实践能力，是学生毕业的重要依据,为我们就业和进入社会作好准备。

随着世界科技进步和机床工业的发展，数控机床作为机床工业的主流产品，已成为实现装备制造业现代化的关键设备，是国防军工装备发展的战略物资。

数控机床的拥有量及其性能水平的高低,是衡量一个国家综合实力的重要标志。

我国是制造业大国，制造业在国民经济发展中占重要地位，所以我们要重点发展数控技术，使我国数控机床制造水平站在世界前列。

数控车床主传动系统和进给系统是其最重要的部分，它们制造水平的高低直接影响机床的性能，这也是本课题研究的目的。

第一章概述

1.1数控车床的概述

1.1.1数控车床的分类

数控车床种类繁多、归格不一,可按如下方法进行分类。

1.按数控车床的档次分类：

（1）简易数控车床:

简易数控车床一般用单扳机或单片机进行控制,属于第档次数控车床。

（2）经济行数控车床:

经济型数控车床一般有单显CRT、程序储存和编辑功能,属于中档次数控车床。

（3）全功能数控车床:

全功能数控车床主轴一般采用能调速的直流或交流主轴控制单元来驱动。

（4）高精度数控车床:

高精度数控车床主要用于加工类似磁鼓、磁盘的合金铝基板等需要镜面加工，并且形状、尺寸精度都要求很高的零部件，可以代替后续的磨削加工；这种车床的主轴采用超精密空气轴承，进给采用朝精密空气静压导向面，主轴与驱动电动机之间采用磁性联轴器连接等。

（5）高效率数控车床:

高效率年数控车床主要有一个主轴两个回转刀架及两个主轴两个回转刀架等形式，两个主轴和来年感个回转刀架同时工作，提高了机床的工作效率。

（6）车削中心:

在数控车床上增加刀库和C轴控制后，除了能车削、镗削外，还能对端面和圆周面任意进行钻、铣、攻螺纹等加工；而且在具有插补的情况下，还能铣削曲面，这样就构成了车削中心。

（7）FMC车床:

FMC车床实际上是一个有数控车床、机器人等构成的一个柔性加工单元，它出来具备车削中心的功能外，还能实现工件的搬运、装卸的自动化和加工调整准备的自动化。

2.按加工零件的基本类型分类：

卡盘式数控车床和顶尖式数控车床。

3.按数控车床主轴位置分类：

立式数控车床和卧式数控车床。

1.1.2数控车床的结构特点

数控车床是由主轴箱、刀架、进给系统、床身以及液压、冷却、润滑系统等部分组成，数控车床的进给系统与普通车床的进给系统在结构上有本质的区别。

普通车床的进给运动是经过