摘要:本次研究是数控铣床的Z轴进给系统。数控铣床是在数控加工中心领域中最具代表性的典型机床，在数控机床中所占的比例最大。Z轴进给系统研究主要内容是进给部件，滚珠丝杠螺母副作为常用的进给部件，滚珠丝杠的摩擦损失小、传动效率高、灵敏度高、运动平稳、低速时无爬行、轴向刚度高、反向定位精度高、精度稳定性好、维护方便、传动具有可逆性等特性为数控铣床的精确传动提供了保障。

 

关键词  数控铣床；Z轴进给系统 ；滚珠丝杠

 

目录

摘要

Abstract

1绪论-1

1.1本次课题的背景及研究意义-1

1.2数控技术的加工特点-1

1.3本毕业设计的主要研究内容-2

2  数控铣床Z轴进给系统的总体方案设计-3

2.1 数控铣床及进给系统的结构-3

2.1.1 数控铣床的结构-3

2.1.2数控铣床进给系统的主要结构-4

2.2设计参数-4

2.3 总体方案设计-4

3  Z轴进给系统的转动零部件的设计-6

3.1 驱动电动机的选型的计算-6

3.1.1驱动电动机类别的确定-6

3.1.2步进电动机的脉冲信号的当量值的确定-6

3.1.3步进电动机的最大静态转动力矩的确定-6

3.2电动机轴转动惯量的确定-7

3.2.1电动机主轴传递给滚珠丝杠的转动惯量的计算-7

3.2.2计算进给系统滚珠丝杠传递给步进电动机的转动惯量-7

3.2.3确定步进驱动步进电动机主轴转动惯量-7

3.3进给系统主轴负荷力矩的计算-8

3.3.1确定步进驱动步进电动机的主轴铣削负荷力矩-8

3.3.2确定步进驱动步进电动机所受的摩擦负荷力矩-8

3.3.3确定滚珠丝杠上预紧负荷力矩-8

3.3.4计算步进驱动步进电动机在加速时的力矩-8

3.3.5确定进给系统在空载时的快速进给力矩-9

3.3.6确定进给系统进行加工工作时的加工进给力矩-9

3.3.7确定驱动电动机在空载时计算运行力矩-9

3.3.8步进驱动步进电动机的最大静态转动力矩-9

3.4传动齿轮的设计与参数计算-9

3.4.1模数的初步计算-9

3.4.2传动齿轮的分度圆直径的确定-10

3.4.3传动齿轮齿宽B的计算-10

3.4.4传动齿轮的其它相关参数的确定-11

3.4.5传动齿轮接触疲劳强度的验算-11

4 Z轴进给系统传动零部件的设计-12

4.1.滚珠丝杠传动误差的消除-12

4.1.1进给系统滚珠丝杠导程的计算-12

4.1.2进给系统丝杠动载荷C确定-13

4.1.3进给系统滚珠丝杠螺母副传动效率确定-14

4.1.4进给系统滚珠丝杠螺母副的定位精度选取-14

4.1.5传动系统滚珠丝杠的刚性强度的确定-14

4.1.6滚珠丝杠受拉或受压刚性强度KT的计算-14

4.1.7滚珠丝杠螺母副机构在轴向上的接触刚性强度KN的计算-15

4.1.8角接触球轴承轴向刚性强度KH的计算-15

4.1.9滚珠丝杠轴向受力刚度K的确定-15

4.10滚珠丝杠螺母副使用寿命的验算-15

4.2根据滚珠丝杠的规格选取轴承-16

4.2.1轴承的安装形式-16

4.2.2支撑轴承初步选择-17

4.2.3选用轴承的所需参数的确定-17

4.2.4轴承的尺寸、型号的确定-18

4.3进给系统的断电制动-18

4.4导轨的规格及材料的选择-20

4.4.1导轨的相关参数的确定-20

4.4.2消除导轨间的间隙-20

4.4.3导轨材料的处理-21

结论-22

致谢-23

参考文献-24