数控车床主传动系统的设计.docx

目录

TOC\o"1-3"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc136787114"第一章引言 1
HYPERLINK\l"_Toc136787114"第二章设计方案论证与拟定 2
HYPERLINK\l"_Toc136787117"2.1总体方案的论证 PAGEREF_Toc136787117\h2
HYPERLINK\l"_Toc136787118"2.2总体方案的拟定 2
HYPERLINK\l"_Toc136787118"2.3主传动系统总体方案图及传动原理 2
HYPERLINK\l"_Toc136787119"第三章设计计算说明 5
HYPERLINK\l"_Toc136787120"3.1主运动设计 5
HYPERLINK\l"_Toc136787121"3.1.1参数的确定 5
HYPERLINK\l"_Toc136787122"3.1.2传动设计 6
HYPERLINK\l"_Toc136787123"3.1.3转速图的拟定 8
HYPERLINK\l"_Toc136787124"3.1.4带轮直径和齿轮齿数的确定 PAGEREF_Toc136787124\h12
HYPERLINK\l"_Toc136787125"3.1.5传动件的设计 PAGEREF_Toc136787125\h19
HYPERLINK\l"_Toc136787127"3.2纵向进给运动设计 38
HYPERLINK\l"_Toc136787128"3.2.1滚珠丝杆副的选择 38
HYPERLINK\l"_Toc136787129"3.2.2驱动电机的选用 42
HYPERLINK\l"_Toc136787136"结论 47
HYPERLINK\l"_Toc136787136"小结 48
HYPERLINK\l"_Toc136787136"致谢 49
HYPERLINK\l"_Toc136787136"参考文献 50



第一章引言

当前的世界已进入信息时代，科技进步日新月异。生产领域和高科技领域中的竞争日益加剧，产品技术进步、更新换代的步伐不断加快。现在单件小批量生产的零件已占到机械加工总量的80%以上，而且要求零件的质量更高、精度更高，形状也日趋复杂化，这是摆在机床工业面前的一个突出问题。为了解决复杂、精密、单件小批量以及形状多变的零件加工问题，一种新型的机床——数字控制(Numericalcontrol)机床的产生也就是必然的了。
此次设计是数控机床主传动系统的设计，其中包括机床的主运动设计，纵向进给运动设计，还包括齿轮模数计算及校核，主轴刚度的校核等。

第二章总体方案论证与拟定

2.1总体方案的论证
数控车床是基于数字控制的，它与普通车床不同，因此数控车床机械结构上应具有以下特点：
由于大多数数控车床采用了高性能的主轴，因此，数控机床的机械传动结构得到了简化。
为了适应数控车床连续地自动化加工，数控车床机械结构，具有较高的动态刚度，阻尼精度及耐磨性，热变形较小。
更多地采用高效传动部件，如滚动丝杆副等。CNC装置是数控车床的核心，用于实现输入数字化的零件程序，并完成输入信息的存储，数据的变换，插补运算以及实现各种控制功能。

2.2总体方案的拟定
根据设计所给出的条件，主运动部分z=18级，即传动方案的选择采用有级变速最高转速是2000r/min，最低转速是40r/min，。
纵向进给是一套独立的传动链，它们由步进电机，齿轮副，丝杆螺母副组成，它的传动比应满足机床所要求的。
为了保证进给传动精度和平稳性，选用摩擦小、传动效率高的滚珠丝杆螺母副，并应有预紧机构，以提高传动刚度和消除间隙。齿轮副也应有消除齿侧间隙的机构。
采用滚珠丝杆螺母副可以减少导轨间的摩擦阻力，便于工作台实现精确和微量移动，且润滑方法简单。

2.3主传动系统总体方案图及传动原理
数控车床主传动系统图
数控车床的主传动系统见图2.1。整个主传动系统主要由主运动传动链和纵向进给传动链组成。

图2.1总的传动系统图
传动原理
主轴部件是机床实现旋转运动的执行件，结构如图2.2所示，其工作原理如下：
交流主轴电动机通过带轮15把运动传给主轴7。主轴有前后2个支承。前支承由一个圆锥孔双列圆柱滚子轴承11和一对角接触球轴承10组成，轴承11用来承受径向载荷，两个角接触球轴承一个大口向外（朝向主轴前端），另一个大口向里（朝向主轴后端），用来承受双向的轴向载荷和径向载荷。前支承轴的间隙用螺母8来支撑。螺钉12用来防止螺母8回松。主轴的后支承为圆锥孔双列圆柱滚子