数控铣床伺服进给系统设计.doc

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1、摘要本文完成了对数控铣床伺服进给系统的设计。首先确定了总体设计方案，和X、Y、Z三个方向的运动参数，之后根据运动参数确定了数控机床的传动方案，由导程、当量动载荷、最小螺纹底径确定了X、Y、Z三个方向的滚珠丝杠以及由最大切削负载转矩、负载转动惯量等确定了X、Y、Z三个方向的伺服电机，并且校验了X、Y、Z三个方向的伺服进给系统。确定了结构方案后，用CAXA实体设计软件对结构中丝杠、导轨、伺服电机等零件进行了3D建模，之后装配出X、Y、Z三个方向的伺服进给系统，并生成出数控铣床伺服进给系统的二维工程图，最后对其进行了运动仿真

2、。关键词：进给系统；滚珠丝杠；伺服电机；CAXA实体设计AbstractInthispaper,themachineservosystemsoftheCNCmillingaredesigned.First,overalldesignschemeisdetermined，andthemotionparametersoftheX,Y,Zthreedirectionsaredetermined，thenaccordingtothemotionparameters，thetransmissionschemeoftheCNCma

3、chineisdetermined，andbythelead,equivalentdynamicload,andbottomdiameterofthesmallestscrew，theballscrewsoftheX,Y,Zthreedirectionsaredeterminedandbythemaximumcuttingloadtorque,momentofinertiaoftheload，theservomotorsoftheX,Y,Zthreedirectionsaredetermined，andtheservo

4、feedsystemsoftheX,Y,Zthreedirectionsarechecked.Afterdeterminingtheprogramofthestructure，three-dimensionalmodelingofthescrews、rails、servomotorsandotherpartsinthestructurearesetupbyusingCAXAphysicaldesignsoftware，thentheservosystemsoftheX,Y,Zthreedirectionsareasse

5、mbled，andtwo-dimensionalengineeringdrawingsoftheservosystemsoftheCNCmillingmachinearegenerated，finallythemotionsimulationissetup.Keywords:Feedsystem;BallScrew;Servomotor;CAXAphysicaldesign目录摘要IAbstractII目录III1绪论11.1课题背景和意义11.2国外研究现状11.3数控机床的发展趋势11.4本课题的研究容和方法31.

6、5本章小结42总体方案设计52.1伺服进给系统的基本要求52.2铣床的技术要求52.3传动方案设计52.4主切削力及切削分力及切削分力计算62.4.1计算主切削力62.4.2计算各切削分力62.5本章小结63滚珠丝杠及伺服电动机的选择83.1X轴方向进给系统的计算83.1.1X轴滚珠丝杠的选择83.1.2X轴伺服电机的选择113.1.3X轴系统校验133.2Y轴方向进给系统的计算163.2.1Y轴滚珠丝杠的选择163.2.2Y轴伺服电机的选择203.2.3Y轴系统校验213.3Z轴方向进给系统的计算243.3.1Z轴滚

7、珠丝杠的选择243.3.2Z轴伺服电机的选择273.3.3Z轴系统校验293.4本章小结3243D建模334.1CAXA实体设计的介绍334.2丝杠设计334.2.1设计思路334.2.2设计步骤334.3标准件及高级图素应用364.3.1设计方法364.3.2六角圆柱头螺钉设计374.4装配设计384.4.1设计方法384.4.2轴承座装配384.5二维工程图输出404.5.1设计方法404.5.2生成步骤404.6本章小结435运动仿真445.1设计方法445.2丝杠的仿真445.3本章小结446结论45参考文献4

8、6致47附录A英文原文48附录B中文译文531绪论1.1课题背景和意义机床是国民经济中具有战略意义的基础工业，所以机床工业的发展和机床技术水平的提高，必然对国民经济的发展起着重大的推动作用。随着改革开放以及中国加入世贸组织后，我国的机床工业已取得了巨大的发展。特别是在加入世贸组织后，中国正在逐步变成世界制造中心，机械行业为了增强竞