数控技术课程设计-数控铣床x轴设计

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1、数控技术课程设计课程名称：数控技术课程设计学院：班级：学号：学生姓名：指导老师：2011年1月5日目录1概述41.1技术要求51.2总体方案设计62设计计算62.1主切削力及其切削分力计算62.2导轨摩擦力的计算72.3计算滚珠丝杆螺母副的轴向负载力82.4滚珠丝杆的动载荷计算与直径估算82.5初步确定滚珠丝杆螺母副的规格型号112.6由式确定滚珠丝杆螺母副的预紧力122.7计算滚珠丝杆螺母副的目标行程补偿值和预拉伸力122.8确定滚珠丝杆螺母副支承用轴承的规格型号123工作台部件的装配图设计144滚珠丝杆螺母副的承载能力校验154.1滚珠丝杆螺母副临

2、界压缩载荷的校验154.2滚珠丝杆螺母副临界转速的校验154.3滚珠丝杆螺母副额定寿命的校验155计算机械传动系统的刚度1637数控技术课程设计5.1机械传动系统的刚度计算165.2滚珠丝杠螺母副的扭转刚度计算176驱动电动机的选型与计算186.1计算折算到电动机轴上的负载惯量186.2计算折算到电动机轴上的负载力矩186.3计算坐标轴折算到电动机轴上的各种所需的力矩196.4选择驱动电动机的型号207机械传动系统的动态分析217.1计算丝杠-工作台纵向振动系统的最低固有频率217.2计算扭转振动系统的最低固有频率218计算传动系统的误差计算与分析22

3、8.1计算机械传动系统的方向死区228.2计算机械传动系统由综合拉压刚度变化引起的定位误差228.3计算滚珠丝杠因扭转变形产生的误差229确定滚珠丝杠螺母副的精度等级和规格型号239.1确定滚珠丝杠螺母副的精度等级239.2确定滚珠丝杠螺母副的规格型号2310数控机床控制系统设计2310.1数控系统硬件电路设计2310.2数控系统软件电路设计2811总结与体会38参考文献38XK715D立式数控铣床工作台（X轴）设计1概述数控铣床定义:数控铣床是在一般铣床的基础上发展起来的,两都的加工工艺基本相同,结构也有些相似,但数控铣床是靠程序控制的自动加工机床,

4、所以其结构也与普通铣床有很大区别.如图所示，数控铣床一般由数控系统、主传动系统、进给伺服系统、冷却润滑系统等几大部分组成：1、主轴箱包括主轴箱体和主轴传动系统，用于装夹刀具并带动刀具旋转，主轴转速范围和输出扭矩对加工有直接的影响。2、进给伺服系统由进给电机和进给执行机构组成，按照程序设定的进给速度实现刀具和工件之间的相对运动，包括直线进给运动和旋转运动。3、控制系统数控铣床运动控制的中心，执行数控加工程序控制机床进行加工。4、辅助装置如液压、气动、润滑、冷却系统和排屑、防护等装置。37数控技术课程设计4、机床基础件通常是指底座、立柱、横梁等，它是整个机

5、床的基础和框架XK715D立式数控铣床特点与用途：XK715D立式数控铣床主要用于中小型零件模具等多品种加工，工件一次装夹后，可自动高效、高精度的连续完成铣、钻、镗、铰等工序。该机床主要构件刚度高，主轴转速恒功率范围宽，低转速扭矩大，可进行强力切削。主轴轴承采用进口轴承，主轴运转时精度高、噪声低、震动小、热变形小。XK715D立式数控铣床技术参数项目单位参数型号XK715D工作台面尺寸mm1200×520坐标行程（X、Y、Z）mm880×500×610主轴最高转速rpu8000主电机功率KW11/15主轴镗孔MAS403BT40工作台最大承重kg100

6、0主轴端面至工作台面距离mm125～735定位精度mmX:0.020Y:0.014Z:0.016重复定位精度mmX:0.012Y:0.008Z:0.01037数控技术课程设计数控系统HNC-21M/22M华中“世纪星”数控系统1.1技术要求X向拖板(上拖板)尺寸为:长*宽*高=1200*520*50重量:按重量=体积*材料比重估算为:=上导轨重量为电机重量夹具及工件重量:约1588NX-Y工作台运动部分总重量为:工作台、工件和夹具的总重量=1000kg（所受的重力W=9800N），其中，工作台的质量=600kg（所受的重力=5880N）；工作台的最大行

7、程=880mm；工作台快速移动速度=15000；工作台采用贴塑导轨，导轨的动摩擦系数=0.15,静摩擦系数=0.2；工作台的定位精度为20，重复定位精度为12；机床的工作寿命为20000h（即工作时间为10年）机床采用主轴服电机，额定功率=11，机床采用端面铣刀进行强力切削，铣刀直径D=125mm，主轴转速n=8000，切削状况如表2-1所示表2-1数控铣床的切削状况切削方式进给速度/时间比例/(%)备注强力切削0.610主电动机满功率条件下切削一般切削0.830粗加工精加工切削150精加工快速进给1510空载条件下工作台快速进给37数控技术课程设计1

8、.2总体方案设计为了满足以上技术要求，采取以下技术方案。（1）工作台工作面尺寸（宽度长度）确定