立式加工中心纵向伺服进给系统的设计.
摘要
本论文主要研究立式加工中心纵向伺服进给系统的设计。立式加工中心的传动系统主要包括主传动系统和进给系统，本次设计任务是研究进给系统的机械部分，通过市场调研和查阅相关资料，论证了本设计的必要性和可行性。从确定立式加工中心的方案入手，设计进给传动系统的装配图和主要零件图；确定总体方案后，详细论述了进给系统各组成部分，以及各部分的计算和选用。
这次设计采用自上而下的设计方法，从总体结构出发，然后进行各组成部分的设计。在设计中，充分利用标准化、系列化、通用化，如用于连接的各种螺栓、滚珠丝杠、X－纵向 工作台等，从而增大了互换性，便于维修工作，而且提高了生产效率，能满足不同用户的需求。
本课题开发设计的加工中心直线工作台结构紧凑、技术上先进、生产率高产、实用性强。适用于中小批小型零件特别是多小孔的小型零件加工生产，是小型企业、电子元件生产企业、个体企业较为理想的加工设备，也可用于高工专、技校的机类专业的数控实习、实验教学。
关键字:加工中心；进给系统；滚珠丝杠；工作台
目 录
1绪论 1
1.1 加工中心的定义及其特点 1
1.1.1 加工中心的定义 1
1.1.2 加工中心的加工特点 1
1.2 数控技术的现状、发展趋势及我国发展现状 1
1.2.1 数控技术的现状及发展趋势 1
1.2.2 数控技术在我国的发展现状 2
1.3 本章小结 2
2 总体方案的确定 3
2.1 运动方案的确定 3
2.1.1 运动数目的确定 3
2.1.2 运动方案的确定 3
2.2 主要技术参数 4
2．3 本章小结 5
3伺服进给传动系统方案的确定 6
3.1 进给传动系统的组成、特点及要求 6
3.1.1 进给传动系统的组成 6
3.1.2 进给传动系统的特点 6
3.1.3 进给传动系统设计的基本要求 6
3.2 伺服驱动装置的选择 7
3.2.1 伺服驱动装置的要求 7
3.2.2 伺服驱动装置的选择 7
3.3 交流伺服电动机 8
3.3.1 交流伺服电动机的类型 8
3.4 电动机与滚珠丝杠螺母副的连接方式 8
3.4.1 电机与丝杠连接的方式 8
3.4.2 联轴器选择应考虑的因数 8
3.4.3 联轴器的类型 9
3.5 滚珠丝杠螺母副 9
3.5.1滚珠丝杠螺母副的工作原理与特点 9
3.5.2 滚珠丝杠螺母副的循环方式 10
3.5.3 滚珠丝杠螺母副间隙的消除方法 11
3.5.4 滚珠丝杠的安装 12
3.5.5 滚珠丝杠的制动 15
3.5.6 滚珠丝杠螺母副的密封与润滑 15
3.6 导轨的选用 15
3.6.1 对导轨的要求 15
3.6.2 导轨的类型及选用 16
4.6.3 导轨的润滑及防护 18
3.7 工作台的选用 18
3.8 本章小结 18
4.1 纵向 滚珠丝杠螺母副的计算及其校核 20
4.1.1 滚珠丝杠载荷的计算 20
4.1.2 滚珠丝杠稳定性验算 22
4.1.3 滚珠丝杠刚度验算 23
4.1.4 传动系统刚度和滚珠丝杠精度验算 24
4.2 纵向 伺服电机的计算及其校核 26
4.2.1 作用在滚珠丝杠上的各种转矩的计算 26
4.2.2 负荷转动惯量(kgm2)及传动系统转动惯量(kg m2)的计算 26
4.2.3 加速转矩和最大加速转矩 27
4.2.4 电机的最大启动转矩计算 27
4.2.5 电机连续工作的最大转矩计算 27
4.3 纵向 滚动导轨的计算及其校核 27
4.3.1 作用于滚动导轨副的载荷计算 27
4.3.2 滚动导轨副的寿命计算 28
4.4 纵向 滚珠丝杠的计算及其校核 29
4.4.1 滚动丝杠副的导程计算 30
4.4.2 滚动丝杠副的载荷及转速计算 31
4.4.3 确定预期额定动载荷 31
4.4.5 确定滚珠丝杠副所用轴承规格型号 32
4.4.6 确定滚珠丝杠副其它尺寸 33
4.4.7 滚珠丝杠副刚度计算 33
4.5 纵向 伺服电机的计算及其校核 34
4.5.1 作用在滚珠丝杠副各种转矩计算 34
4.5.2 负荷转动惯量(kgm2)及传动系统转动惯量(kg m2)的计算 34
4.5.3 加速转矩和最大加速转矩计算 34
4.5.4 电机的最大启动转矩计算 34
4.5.5 电机的连续工作时的最大启动转矩计算 35
4.6 纵向 滚动导轨副的计算及其校核 35
4.6.1作用于滚动直线导轨副的载荷计算 35
4.6.2 滚动直线导轨副的额定寿命计算 36
4.6.3 滚动直线导轨副的精度选用、预加载荷的计算及型号确定 36
4.7 本章小结 36
结论 37
致 谢 38
参考文献 39
附录 40
附录1 40
参考文献
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