先进制造技术方向课程设计

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1、先进制造技术方向课程设计计算说明书机电工程系AAAA二零一一年十二月目录第一部分课程设计概述1.1课程设计的目的1.2课程设计的要求1.3课程设计的步骤与内容第二部分设计与训练经济型数控机床伺服驱动系统设计2.1总体方案设计2.1.1进给伺服系统机械部分2.1.2伺服进给系统2.2机械系统设计2.2.1步进电机的选择2.2.2滚珠丝杠的设计计算（实例）2.3丝杠螺母的静态设计2.3.1确定动载荷C’a2.3.2确定静载荷.2.3.3由轴向压力选取丝杠直径.2.3.4转速限制2.3.5选择丝杠直径：2.3.7轴承的选择2.3.6联轴器的选择:2.3三维设计与数控加工仿真第三部分课程设

2、计心得第一部分课程设计内容及要求一、课程设计目的：数控机床课程设计目的在于培养学生机械、电子、计算机及控制的综合集成能力和工程应用能力。通过设计，运用所学过的基础课、技术基础课和专业课的理论知识，生产实习和实验等实践知识，达到巩固、加深和扩大所学知识的目的。通过设计，分析比较机床横向和纵向进给机构的某些典型机构，进行选择和论证，设计计算和编写技术文件，完成机床横向和纵向进给机构及其控制系统设计，达到学习设计步骤和方法的目的。通过设计，学习查阅有关的设计手册、设计标准和资料，达到积累设计知识和提高设计能力的目的。通过机床课程设计，获得设计工作的基本技能的训练，提高分析和解决工程技术问

3、题的能力。二、课程设计要求：数控机床课程设计的内容，要求综合运用所学的理论知识，为设计经济型数控机床的横向和纵向进给机构及其控制系统。设计内容有设计图样、设计计算说明书、三维图。设计图样中，包括纵向、横向进给机构部件图(A0号图纸)1张，主要零件图3张。设计和计算说明书，包括数控机床伺服传动系统原理说明，传动设计，主要传动件(轴、齿轮、轴承等)的计算与验算，设计的优缺点和改进等。成绩由图纸、说明书、答辩、综合实验成绩综合得到。三、设计的步骤与要求1．明确目的要求、查阅有关资料，弄清给定的条件、数据、所设计数控机床的类型、性能、应用范围和规定的内容与要求。查阅资料时，可查阅《机床图册

4、》、《机电设计手册》和《机床设计手册》等。必要时还应到实验室和工厂实地调查，了解同类型机床的使用性能与操作，主传动部件与相邻部件的安装关系等。2．机械进给机构方案设计3．进给机构设计计算3.1滚珠丝杠设计计算3.2步进电机的选择计算4．传动系统三维设计四、说明书编写要求：1、思路清晰、条理分明，书写工整。2、说明书后面附上课程设计心得体会。第二部分设计与训练一、设计任务：本设计完成经济型数控铣床纵向和横向伺服驱动系统设计1、纵向脉冲当量δp=0.02mm/step2、横向脉冲当量δp=0.02mm/step3、纵向快速进给速度Vmax≥2.4m/min，进给速度10-500mm/m

5、in4、横向快速进给速度Vmax≥1.0m/min，进给速度10-500mm/min5、电机类型步进电机，步距角as=0.5—1.5°主要技术规格如下：横向进给距离200-400mm纵向进给距离300-1000mm最大切削进给速度纵向0.5m/min横向0.25m/min机床进给部件重量估计纵向800-1200N横向200-600N机床定位精度±0.01mm拖板与贴塑导轨之间的摩擦系数μ=0.04—0.08，横向、纵向最大切削负载1000-2000N(与运动方向相反)轴向切削分力2000-4000N（垂直于导轨）滚珠丝杠名义直径10-40mm导程4-20mm丝杠总长100-1500

6、mm传动效率0.85-0.95二、经济型数控机床设计内容：共三部分，即方案设计与计算、绘制伺服驱动装配图、绘制伺服驱动三维图并对典型零件进行数控仿真加工。2.1总体方案设计1．功能与技术参数分析设计的最初环节必须理解和分析设计任务所提出的主要功能和技术指标。比如，普通车床的数控化改造要求利用数控系统代替人工或机械凸轮、靠模来控制车床的运动，提高车床的加工精度和自动化水平，满足多品种小批量零件加工的功能要求。设计任务给出了纵向走刀、横向走刀的定位精度、走刀速度、主轴变速等诸技术参数。并且，要求能进行人机对话，编程及操作方便，诊断功能和纠错功能强，具有显示和通信功能．缩短非生产准备时间

7、，提高生产率。2．原理构思和技术路线确定针对设计任务的主要功能和技术指标要求提出一些原理性的构思。比如，普通车床车削螺纹时为了防止乱扣，进给与主轴旋转之间用挂轮来实现严格的机械传动关系，改变螺纹的螺距就需改变挂轮。数控化改造后，省掉了挂轮，要提出合理的、先进的方法来解决进给与主轴旋转相配合的问题。要做到：主轴转——转，车刀精确移动一个螺距；螺纹加工不能一次切削完成时，每次进刀的位置必须相同；切制多头螺纹时，能正确分度。有了原理性构思，还要提出实现该功能原理的技术途径。