立式加工中心进给传动系统的分析与设计研究

立式加工中心进给传动系统的分析与设计研究
立式加工中心进给传动系统的分析与设计研究

数控铣床进给系统结构设计说明书

数控铣床进给系统结构设计说明书 目录 前言................................................................... 1 ..... 1. ........................................................................................................................ 原始条件和设计要求 ..................................................................... 2 .. 2. ........................................................................................................................ 数控机床的加工原理 ..................................................................... 4 .. 3. ........................................................................................................................ 进给伺服系统概述 ....................................................................... 5 .. 4. ........................................................................................................................ 纵向进给系统的设计计算 ................................................................. 7 .. 4.1 丝杠螺母静态设计................................................. 7 .. 4.2 丝杠螺母动态设计................................................. 9 .. 4.3 变速机构设计 (11) 4.4 电动机的静态设计 (13) 5. ........................................................................................................................ 电动机的选取与减速结构的设计 .. (16) 5.1 电动机的选取 (16) 5.2 减速机构的选取设计 (16) 6. ........................................................................................................................... 进给系统的结构设计 .. (17) 7. ........................................................................................................................... 滚珠丝杠螺母副的设计 (17) 总结 (19) 致谢 (20) 参考文献 (21)

机床夹紧、进给液压传动系统设计

液压传动课程设计 中国矿业大学机电学院 选修课

设计参数: 不计惯性负载 题目:在某专用机床上有一夹紧进给液压系统,完成工件的先夹紧后、后进给任务,工作原理如下: 夹紧油缸: 快进→慢进→达到夹紧力后启动进给油缸工作 进给油缸: 快进→慢进→达到进给终点→快速退回 夹紧油缸快速退回。 夹紧缸快进速度:0.05m/s 夹紧缸慢进速度:8mm/s 最大夹紧力:40KN 进给油缸快进速度:0.18m/s 进给油缸慢进速度:0.018m/s 最大切削力:120KN 夹紧缸行程:用行程开关调节(最大250mm) 进给缸行程:用行程开关调节(最大1000mm) 一、工况分析: 1.负载分析

已知最大夹紧力为40KN,则夹紧油缸工作最大负载 140 F KN = 已知最大切削力为120KN,则进给油缸工作最大负载 2120 F KN = 根据已知负载可画出负载循环图1(a) 根据已知快进、快退速度及工进时的速度范围可画出速度循环图1(b) 图1(a) 图1(b)

2.确定液压缸主要参数 根据系统工作原理可知系统最大负载约为120KN 参照负载选择执行元件工作压力和主机类型选择执行元件工作压力最大负载宜选取18p MPa =。动力滑台要求快进、快退速度相等,选用单杆液压缸。此时液压缸无缸腔面积1A 与有缸腔面积2A 之比为2,即用活塞杆直径d 与活塞直径D 有d=的关系。为防止液压缸冲击,回油路应有背压2P ,暂时取MPa P 6.02=。 从负载循环图上可知,工进时有最大负载,按此负载求液压缸尺寸。根据液压缸活塞力平衡关系可知: M e F A p A p η+= 2211 212A A = 其中,M η为液压缸效率,取95.0=M η 2 46 2 111046.8910)3.04(95.031448)2 (m p p F A M e -?=?-= - = η m A D 1067.014 .31046.894441 =??== -π m D d 075.0707.0== 将D 和d 按GB2348-30圆整就近取标准值,即

数控机床进给系统设计

数控机床进给系统设计

第一章、数控机床进给系统概述 数控机床伺服系统的一般结构如图图1-1所示: 图1-1数控机床进给系统伺服 由于各种数控机床所完成的加工任务不同,它们对进给伺服系统的要求也不尽相同,但通常可概括为以下几方面:可逆运行;速度范围宽;具有足够的传动刚度和高的速度稳定性;快速响应并无超调;高精度;低速大转矩。 1.1、伺服系统对伺服电机的要求 (1)从最低速到最高速电机都能平稳运转,转矩波动要小,尤其在低速如0.1r /min 或更低速时,仍有平稳的速度而无爬行现象。 (2)电机应具有大的较长时间的过载能力,以满足低速大转矩的要求。一般直流伺服电机要求在数分钟内过载4-6倍而不损坏。 (3)为了满足快速响应的要求,电机应有较小的转动惯量和大的堵转转矩,并具有尽可能小的时间常数和启动电压。电机应具有耐受4000rad/s2以上的角加速度的能力,才能保证电机可在0.2s以内从静止启动到额定转速。 (4)电机应能随频繁启动、制动和反转。 随着微电子技术、计算机技术和伺服控制技术的发展,数控机床的伺服系统已开始采用高速、高精度的全数字伺服系统。使伺服控制技术从模拟方式、混合方式走向全数字方式。由位置、速度和电流构成的三环反馈全部数字化、软件处理数字PID,使用灵活,柔性好。数字伺服系统采用了许多新的控制技术和改进伺服性能的措施,使控制精度和品质大大提高。 数控车床的进给传动系统一般均采用进给伺服系统。这也是数控车床区别于普通车床的一个特殊部分。 1.2、伺服系统的分类 数控车床的伺服系统一般由驱动控制单元、驱动元件、机械传动部件、执行件和检测反

馈环节等组成。驱动控制单元和驱动元件组成伺服驱动系统。机械传动部件和执行元件组成机械传动系统。检测元件与反馈电路组成检测系统。 进给伺服系统按其控制方式不同可分为开环系统和闭环系统。闭环控制方式通常是具有位置反馈的伺服系统。根据位置检测装置所在位置的不同,闭环系统又分为半闭环系统和全闭环系统。半闭环系统具有将位置检测装置装在丝杠端头和装在电机轴端两种类型。前者把丝杠包括在位置环内,后者则完全置机械传动部件于位置环之外。全闭环系统的位置检测装置安装在工作台上,机械传动部件整个被包括在位置环之内。 开环系统的定位精度比闭环系统低,但它结构简单、工作可靠、造价低廉。由于影响定位精度的机械传动装置的磨损、惯性及间隙的存在,故开环系统的精度和快速性较差。 全闭环系统控制精度高、快速性能好,但由于机械传动部件在控制环内,所以系统的动态性能不仅取决于驱动装置的结构和参数,而且还与机械传动部件的刚度、阻尼特性、惯性、间隙和磨损等因素有很大关系,故必须对机电部件的结构参数进行综合考虑才能满足系统的要求。因此全闭环系统对机床的要求比较高,且造价也较昂贵。闭环系统中采用的位置检测装置有:脉冲编码器、旋转变压器、感应同步器、磁尺、光栅尺和激光干涉仪等。 数控车床的进给伺服系统中常用的驱动装置是伺服电机。伺服电机有直流伺服电机和交流伺服电机之分。交流伺服电机由于具有可靠性高、基本上不需要维护和造价低等特点而被广泛采用。 直流伺服电动机引入了机械换向装置。其成本高,故障多,维护困难,经常因碳刷产生的火花而影响生产,并对其他设备产生电磁干扰。同时机械换向器的换向能力,限制了电动机的容量和速度。电动机的电枢在转子上,使得电动机效率低,散热差。为了改善换向能力,减小电枢的漏感,转子变得短粗,影响了系统的动态性能。 交流伺服已占据了机床进给伺服的主导地位,并随着新技术的发展而不断完善,具体体现在三个方面。一是系统功率驱动装置中的电力电子器件不断向高频化方向发展,智能化功率模块得到普及与应用;二是基于微处理器嵌入式平台技术的成熟,将促进先进控制算法的应用;三是网络化制造模式的推广及现场总线技术的成熟,将使基于网络的伺服控制成为可能。 1.3、主要设计任务参数 车床控制精度:0.01mm(即为脉冲当量);最大进给速度:V max=5m/min。最大加工直径为D =400mm,工作台及刀架重:110㎏;最大轴,向力=160㎏;导轨静摩擦系数=0.2; max 行程=1280mm;步进电机:110BF003;步距角:0.75°;电机转动惯量:J=1.8×10-2㎏.m2。

数控机床传动系统设计介绍

1. 开发XXX型号数控车床的目的和理由 国内数控车床经过十几年的发展,已形成较为完整的系列产品,但用户要求越来越高,对价格性能比更为看重,尤其对某些小型零件的加工,其所需负荷较小,调速范围不宽,加工工序少,效率高,但目前国内数控车床功能多,价格高,造成很大浪费,而我厂现有的数控车床,虽然在这方面做得较好,其加工范围的覆盖面也较宽,但针对上述零件加工的机床还是空白,对用户无法做到“量体裁衣”。随着市场经济的发展和产品升级换代,上述零件加工越来越多,市场对其具有较高效率,价格较低的排刀式数控车床的要求量越来越大,综上所述,为适应市场要求,扩大我厂数控车床在国内机床市场上的占有量,特进行N-089型数控车床的开发。 2 机床概况、用途和使用范围 2.1 概述: XXX型号是结合我厂数控机床和普通机床的生产经验,为满足高速、高效和高精度生产而设计成铸造底座、平床身、滚动导轨,可根据加工零件的要求自由排刀的全封闭式小规格数控车床。本机床采用SIEMENS 802S系统,主电机为YD132S-2/4双速电机。主传动采用富士FRN5.5G9S-4型变频器进行变频调速,进给采用德国SIEMENS公司生产的110BYG-550A 和110BYG-550B步进电机驱动的半闭环系统,两轴联动。 2.2 用途: XXX型号型数控车床可以完成直线、圆锥、锥面、螺纹及其它各种回转体曲面的车削加工,适合小轴类、小盘类零件的单件和批量生产,特别适合于工序少,调速范围窄,生产节拍快的小轴类零件的批量生产。 2.3 使用范围: 本机床是一种小规格,排刀式数控车床,广泛用于汽车、摩托车、纺织、仪器、仪表、航空航天、油泵油嘴等各种机械行业。 3 XXX型号型数控车床的主要技术参数: 3.1 切削区域: a. 拖板上最大回转直径75mm b. 最大切削长度180mm

数控铣床进给系统的设计

目录 摘要 ............................................................................................................................................... I Abstract .............................................................................................................................................II 第一章绪论 ..............................................................................................................................- 1 - 1.1 数控技术与数控机床 ...................................................................................................- 1 - 1.2 数控机床的特点及发展趋式 .......................................................................................- 1 - 1.3 数控铣床与其进给系统 ...............................................................................................- 3 - 1.4 总体设计方案的拟定 ...................................................................................................- 3 - 第二章机床横向进给系统机械部分计算与设计.....................................................................- 5 - 2.1 脉冲当量的选择与切削力的计算 ...............................................................................- 5 - 2.2滚珠丝杆螺母副的计算和选型 ....................................................................................- 6 - 2.3 伺服电机的选择 .........................................................................................................- 12 - 2.4 导轨的设计及滚珠丝杠螺母副间隙消除和预紧......................................................- 15 - 2.5联轴器的选用 ..............................................................................................................- 16 - 第三章三维实体造型设计及图纸生成 ..................................................................................- 17 - 3.1 工具软件UG的介绍..................................................................................................- 17 - 3.2 造型过程 .....................................................................................................................- 17 - 参考文献 ....................................................................................................................................- 21 - 致谢 ............................................................................................................................................- 22 -

JCS-018立式加工中心主轴箱及进给系统设计

摘要:本次设计通过对现有加工中心的分析研究,提出一种新的设计方案,其自动化程度更高,结构也相对比较简单.这一点在论文会得以体现.本方案中,主轴箱采用交流调速电机实现无级变速,在X、Y、Z三个方向上的进给运动均采用滚珠丝杠,而动力则由步进电动机通过调隙齿轮来传递,并且采用单片机进行数字控制. 控制系统采用MCS-51系列单片机,通过扩展程序存储器、数据存储器和I/O 接口实现硬件电路的设计.论文中也对软件系统的设计做出了相关说明. 关键词:交流调速电机滚珠丝杠步进电机单片机系统扩展

Abstract: This design tries a new method after the analyze and research of the exited machining center with the higher automatization degrees and the simpler configuration,which will be explained in the paper. In the method, AC adjustable-speed motor is used for the realization of the level shift in variable speed,and in the motion of, we all adopt ball bearing thread haulm for the X、Y、Z direction,The power of which is step by step electromotor transferred by gear that used for adjusting gaps.And more,we used singlechip for numerical control. The control system introduces MCS-51 series singlechip,and the realization of hardware circuit was accomplished by enlarging program memorizer、data memorizer and I/O meet meatus.Also,the paper explained the design for software system. Keywords: AC adjustable-speed motor、ball bearing thread haulm、the step by step electromotor、the enlarge for SCM system

数控机床进给系统设计

第一章、数控机床进给系统概述 数控机床伺服系统的一般结构如图图1-1所示: 图1-1数控机床进给系统伺服 由于各种数控机床所完成的加工任务不同,它们对进给伺服系统的要求也不尽相同,但通常可概括为以下几方面:可逆运行;速度范围宽;具有足够的传动刚度和高的速度稳定性;快速响应并无超调;高精度;低速大转矩。 1.1、伺服系统对伺服电机的要求 (1)从最低速到最高速电机都能平稳运转,转矩波动要小,尤其在低速如0.1r /min或更低速时,仍有平稳的速度而无爬行现象。 (2)电机应具有大的较长时间的过载能力,以满足低速大转矩的要求。一般直流伺服电机要求在数分钟内过载4-6倍而不损坏。 (3)为了满足快速响应的要求,电机应有较小的转动惯量和大的堵转转矩,并具有尽可能小的时间常数和启动电压。电机应具有耐受4000rad/s2以上的角加速度的能力,才能保证电机可在0.2s以内从静止启动到额定转速。 (4)电机应能随频繁启动、制动和反转。 随着微电子技术、计算机技术和伺服控制技术的发展,数控机床的伺服系统已开始采用高速、高精度的全数字伺服系统。使伺服控制技术从模拟方式、混合方式走向全数字方式。由位置、速度和电流构成的三环反馈全部数字化、软件处理数字PID,使用灵活,柔性好。数字伺服系统采用了许多新的控制技术和改进伺服性能的措施,使控制精度和品质大大提高。 数控车床的进给传动系统一般均采用进给伺服系统。这也是数控车床区别于普通车床的一个特殊部分。 1.2、伺服系统的分类 数控车床的伺服系统一般由驱动控制单元、驱动元件、机械传动部件、执行件和检测反馈环节等组成。驱动控制单元和驱动元件组成伺服驱动系统。机械传动部件和执行元件组成机械传动系统。检测元件与反馈电路组成检测系统。

加工中心XY向进给系统结构设计

XX大学 毕业设计(论文) 加工中心XY向进给系统结构设计 所在学院 专业 班级 姓名 学号 指导老师 年月日

摘要 磨床可以加工各种表面,如内、外圆柱面和圆锥面、平面、渐开线齿廓面、螺旋面以及各种成形表面。磨床可进行荒加工、粗加工、精加工和超精加工,可以进行各种高硬、超硬材料的加工,还可以刃磨刀具和进行切断等,工艺范围十分广泛。 磨床可以加工各种表面,如内、外圆柱面和圆锥面、平面、渐开线齿廓面、螺旋面以及各种成形表面。磨床的种类很多,按其工作性质可分为:外围磨床、内圆磨床、平面磨床,工具磨床以及一些专用磨床。如螺纹磨床、球面磨床、花键磨床、导轨磨床与无心磨床等。导轨磨床就是一种按照工作性质划分出来的磨床。 本文主要是对导轨磨床进行设计与研究。 关键词:导轨磨床,磨床,磨床设计

Abstract The grinder can process a variety of surfaces, such as inner, outer cylindrical surface and a conical surface, plane, tooth profile of involute spiral surface and various surface, forming surface. The grinder can be hogging machining, rough machining, finish machining and ultra precision machining, can be a variety of high hard, superhard materials processing, can also be grinding tool and cutting process, a very wide range of. The grinder can process a variety of surfaces, such as inner, outer cylindrical surface and a conical surface, plane, tooth profile of involute spiral surface and various surface, forming surface. Grinder of many types, according to the nature of their work can be divided into: external grinder, internal grinder, surface grinder, grinding machine tools and some special grinding machine. Thread grinder, grinding machine, such as spherical spline grinding machine, grinder and centerless grinder. Rail grinding machine is a kind of according to the nature of the work out of the grinder. This paper is mainly about the design and research of guideway grinder. Key Words:Rail grinding machine, grinding machine, grinding machine design

数控车床横向进给系统设计

1、数控机床进给系统概述 1.1 伺服进给系统概述 数控机床的伺服进给系统由伺服驱动电路、伺服驱动装置、机械传动机构和执行部件组成。它的作用是接收数控系统发出的进给速度和位移指令信号,由伺服驱动电路作转换和放大后,经伺服驱动装置(直流、交流伺服电动机,功率步进电机,电业脉冲马达等)和机械传动机构,驱动机床的工作台、主轴刀架等执行部件实现工作进给和快速移动。数控机床的伺服进给系统与一般机床的进给系统有本质的差别,他能根据指令信号精确地控制执行部件的运动速度与位置,以及几个执行部件按一定运动规律所合成的运动轨迹。 1.2 伺服进给系统分类 数控私服进给系统按有无位置检测和反馈进行分类,有以下三种: (1)开环伺服系统 (2)半闭环伺服系统 (3)闭环伺服系统 1.3 伺服进给系统的基本要求 (1)精度要求 (2)响应速度 (3)调速范围 (4)低速、大转矩 2、运动设计 2.1传动方案拟定 数控机床按控制方式分为开环、闭环、半闭环,由于采用直流式交流伺服电机的闭环控制方案,结构复杂,技术难度大,调试和维修困难,造价也高。闭环控制可以达到很好的机床精度,能补偿机械传动系统中各种误差,消除间隙、干扰等对加工精度的影响,一般应用于要求高的数控设备中,由于数控车床加工精度不十分高,采用闭环系统的必要性不大。若采用直流或交流伺服电机的半闭环控制,精度较闭环控制的查,但是稳定性好,成本较低,调试维修较容易;但是对于经济型数控机床来说必要性不大。故在本次设计中,采用开环控制步进电机驱动。 确定设计任务后,初步拟定三种传动方案即1电机直接与丝杠相连;2电机通过同步带的传动带动丝杠转动;3电机通过齿轮传动带动丝杠转动。 步进电机具有如下优点 :

经济型数控铣床主传动及进给传动系统设计

摘要 科学技术的不断发展,对机械产品的质量和生产率提出了越来越高要求。机械加工工艺过程的自动化是实现上述要求的最主要的措施之一。它不仅提高产品的质量、提高生产效率、降低生产成本、还能够大大改善工人的劳动条件。大批量的自动化生产广泛采用自动机床、组合机床和专用机床以及专用自动生产线,实行多刀、多工位同时加工,以达到高效率和高自动化。但这些都属于刚性自动化,在面对小批量生产时并不是适用,因为小批量生产需要经常变化产品的种类,这就要求生产线具有柔性。而从某种程度上说,数控机床的出现正是很大的满足了这一要求。数控铣床一般由控制介质、数控装置、伺服系统、机床本体四部分组成。数控装置的作用是把控制介质、数控装置、伺服系统、机床本体四部分组成。也就是通过计算机控制铣削。数控技术是现代制造技术的基础。它综合了计算机技术、自动控制技术、自动检测技术和精密机械等高新技术,因此广泛应用于机械制造业。数控机床替代普通机床,从而使得制造业发生了根本性的变化,并带来了巨大的经济效益。可以预见,高级自动化技术将进一步证明数控机床的价值,并且正在更为广阔的开拓着数控机床的应用领域。 关键词:自动机床,经济型铣床,步进电机,滚珠丝杠副,数控机床

ABSTRACT The continuous development of science and technology, mechanical products, and productivity of the quality of the increasing number of requests. The automation of the process to achieve the above requirements. It not only improves product quality, increase productivity, reduce production costs, but also can greatly improve the working conditions of workers. Large-scale automated production, the widespread use of automatic machines, machine tool and special machine tools and automatic production lines, while the implementation of multi-tool, multi-bit processing in order to achieve high efficiency and degree of automation. These are rigid automation in the face of small batch production, it is not suitable for small batch production, is often necessary to change the type of product, which requires a flexible production line. But to a certain extent, the CNC machine tool is a great meet this requirement. The general control of the media, and numerical control device, the servo system of the CNC milling machine, the body composed of four parts. The numerical control device to control the media, the role of CNC equipment, servo system, four components of the Machine Tool. It is computer-controlled milling machine. CNC technology is the basis of modern manufacturing technology. It combines computer technology, automatic control technology, automatic detection technology, precision machinery and high-tech, it is widely used in machinery manufacturing industry. Instead of general machine tools, CNC machine tools, the manufacturing sector to produce fundamental change, and bring huge economic benefits. It is foreseeable that advanced automation technologies will further demonstrate the value of CNC machine tools, CNC machine tool applications open up a broader Key words: automatic machine, economic type milling machine, Stepping Motor, Ball Screws

进给系统

数控机床的进给传动系统概述 数控机床进给系统的机械传动结构,包括引导和支承执行部件的导轨、丝杠螺母副、齿轮齿条副、蜗杆蜗轮副、齿轮副、同步齿形带副及其支承部件等。数控机床的进给运动是数字控制的直接对象,被加工工件的最终坐标位置精度和轮廓精度都与其传动结构的几何精度、传动精度、灵敏度和稳定性密切相关。 滚珠丝杠螺毋副 数控机床的进给运动链中,将旋转运动转换为直线运动的方法很多,主要采用滚珠丝枉螺母副。有些大型数控机床和精密机床进给机构中,也采用静压丝扛螺母副和静压蜗杆蜗条副。 (1)摄珠丝杠螺母副的工作原理和特点 滚珠丝杠螺母副由弧形滚道面的丝杠、滚珠、滚珠循环返回器(回珠器),以及圆弧形滚道面的螺母组成。其结构原理示意图如图7—2所示。在丝杠3和螺母1 上都有半圆弧形的螺旋榴,当它们套装在一起时便形成了滚珠的螺旋滚道。螺母上有滚珠回路管道M将几圈螺旋滚道的两端连接起来构成封闭的循环滚道,并在滚道内装满滚珠。当丝杠旋转时,滚珠在谈道内既自转又沿滚道循环转动。因而迫使螺母(或丝杠)轴向移动。 由于滚珠丝杠螺母副是以滚动摩擦代替滑动摩擦,所以具有下列特点: ①摩擦损失小,传动效率高,效率可以达到o.92一o.96,相当于滑动丝扛的 1/43 ②动作灵敏,低速运动平稳性好,随动精度和定位精度高;滚珠丝杠螺母副的摩擦阻力小,动静摩擦力差小,不易产生爬行现象; ③磨损小,精度保持性好,使用寿命长; ④不自锁,可以进行进向传动; ⑥进行适当的预紧后,可以消除轴向间隙,提高袖向运动精度和刚度。 ⑥工艺复杂、制造成本高.另外,由于不能自钡,垂直和倾斜安装的时候须考虑制动装置;运动速度受到一定的限制,传动速度过高时,容易出现滚珠在其回路滚道内卡珠现象。 (2)滚珠丝杠螺母副的循环方式

数控机床进给系统范文

数控机创进给系统 数控机床的进给传动系统常用伺服进给系统来工作。 伺服进给系统的作用是根据数控系统传来的指令信息,进行放大以后控制执行部件的运动,不仅控制进给运动的速度,同时还要精确控制刀具相对于工件的移动位置和轨迹。因此,数控机床进给系统,尤其是轮廓控制系统,必须对进给运动的位置和运动的速度两方面同时实现自动控制。 数控机床进给系统的设计要求除了具有较高的定位精度之外,还应具有良好的动态响应特性,系统跟踪指令信号的响应要快,稳定性要好。 一个典型的数控机床闭环控制的进给系统组成:位置比较、放大元件、驱动单元、机械传动装置和检测反馈元件等几部分。 机械传动装置:是指将驱动源旋运动变为工作台直线运动的整个机械传动链,包括减速装置、丝杠螺母副等中间传动机构。 第一节概述 一、数控机床对进给传动系统的要求 1.减少摩擦阻力:在数控机床进给系统中,普遍采用滚珠丝杠螺母副、静压丝杠螺母副,滚动导轨、静压导轨和塑料导轨。 2.减少运动惯量 3.高的传动精度与定位精度设计中,通过在进给传动链中加入减速齿轮,以减小脉冲当量(即伺服系统接收一个指令脉冲驱动工作台移动的距离),预紧传动滚珠丝杠,消除齿轮、蜗轮等传动件的间隙等办法,可达到提高传动精度和定位精度的目的。 4.宽的进给调速范围:伺服进给系统在承担全部工作负载的条件下,应具有很宽的调速范围,以适应各工件材料、尺寸和刀具等变化的需要,工作进给速度范围可达3~6000mm/min(调速范围1:2000)。 5.响应速度要快:所谓快响应特性是指进给系统对指令输入信号的响应速度及瞬态过程结束的迅速程度,即跟踪指令信号的响应要快;定位速度和轮廓切削进给速度要满足要求;工作台应能在规定的速度范围内灵敏而精确地跟踪指令,进行单步或连续移动,在运行时不出现丢步或多步现象 6.无间隙传动:进给系统的传动间隙一般指反向间隙,即反向死区误差,它存在于整个传动链的各传动副中,直接影响数控机床的加工精度。因此,应尽量消除传动间隙,减小反向死区误差。设计中可采用消除间隙的联轴节及有消除间隙措施的传动副等方法。 7.稳定性好、寿命长:稳定性是伺服进给系统能够正常工作的最基本的条件,特别是在低速进给情况下不产生爬行,并能适应外加负载的变化而不发生共振。所谓进给系统的寿命,主要指其保持数控机床传动精度和定位精度的时间长短,即各传动部件保持其原来制造精度的能力。 8.使用维护方便 二、联轴器 联轴器是用来连接进给机构的两根轴使之一起回转,以传递转矩和运动的一种装置。机器运转时,被连接的两轴不能分离,只有停车后,将联轴器拆开,两轴才能脱开。 联轴器的类型:有液压式、电磁式和机械式;而机械式联轴器是应用最广泛的一种,它借助于机械构件相互间的机械作用力来传递转矩,

文献综述-数控铣床进给传动系统

数控铣床的进给传动系统 摘要: 在国际贸易中,很多发达国家把数控机床视为具有高技术附加值、高利润主要电机出口产品。世界贸易强国在进行国内机电产品贸易的同时,把高技术的机电产品出口打入国际市场,作为发展出口经济的重要战略措施,数控机床的技术水平高低及其在金属切削加工机床产量和总拥有量的百分比是衡量一个国家国民经济发展和工业制造整体水平的重要标志之一。数控铣床是数控机床的主要品种之一,它在数控机床中占有非常重要的位置。 关键词:数控铣床发展趋势智能化柔性化 英文: In international trade,many centuries view digital lathesare as hi-techvalue-adds and profitable exports.Digital lathesare expensive mechanical and electrical products.The powerful trade nations export hi-texh mechanical snd electrical products to the world market whiledoing such business at home ,Which is now an important strategy of develop-ing their export economy Key words digital lathe ; development tendency; intelligence; tenderness 1.引言: 科学技术的发展以及世界先进制造技术的兴起和不断成熟,对数控加工技术提出了更高的要求;超高速切削、超精密加工等技术的应用,对数控机床的数控系统、伺服性能、主轴驱动、机床结构等提出了更高的性能指标;FMS的迅速发展和CIMS的不断成熟,又将对数控机的可靠性、通信功能、人工智能和自适应控制等技术提出更高的要求。随着微电子和计算机技术的发展,数控系统的性能日益完盖,数控技术的应用颔域日益扩大。 数控铣床是在数控加工中心领域中最具代表性的一种典型机床,在数控机床中所占的比率最大,数控加工中心、柔性制造单元等都是数控铣床基础上派生或发展起来的。它具有功能性强、加工范围广、工艺较复杂等点,主要用于各种复习的平面、轮廓、曲面等零件的铣削加工,同时还可以进行钻、扩、镗、攻螺纹等加工,在航空航天、汽车制造、机械加工和模具制造业中应用非常广泛。 2.数控铣床的组成 数控铣床一般由数控系统、机床基础部件、主轴箱、进给伺服系统及辅助装置等几大部分组成。 (1)数控系统 数控系统是机床运动控制的中心,通常数控铣床都配有高性能、高精度、集

数控机床进给系统设计示例

数控机床系统总体设计方案的确定和设计内容 注:下面内容中所指:横向即为X轴方向,纵向即为Y轴方向 最大加工直径为400和500mm的设计方案确定计算内容和公式与320mm的一样,把各自的参数代入即可。 总体方案设计的内容 接到一个数控装置的设计任务以后,必须首先拟订总体方案,绘制系统总体框图,才能决定各种设计参数和结构,然后再分别对机械部分和电气部分进行设计计算。 机床数控系统总体方案的拟订包括以下内容:系统运动方式的确定,伺服系统的的选择,执行机构的结构及传动方式的确定,计算系统的选择等内容。 一般应根据设计任务和要求提出数个总体方案,进行综合分析,比较和论证,最后确定一个可行的总体方案。 2.2 总体方案设计 2.2.1 设计任务 用微机数控技术改造最大加工直径为320毫米普通车床的进给系统 主要技术参数: 最大加工直径(mm):在床身上:320 在床鞍上:175 最大加工长度(mm): 750 溜板及刀架重量(N):纵向:800 横向:400 刀架快移速度(m/min):纵向:2 横向:1 最大进给速度(m/min):纵向:0.8 横向:0.4 最小分辨率(mm) : 纵向:0.01 横向:0.005 定位精度(mm) : 0.02 主电机功率(KW):3 起动加速时间(ms):25 2.2.2 总体方案确定 (1)系统的运动方式与伺服系统的选择

由于改造后的经济型数控车床应具有定位,直线插补,顺。逆圆,暂停,循环加工,公英制罗纹加工等功能,故应选择连续控制系统。考虑到属于经济型数控机床加工精度要求不高,为了简化结构,降低成本,采用步进电机开环控制系统。 (2)数控系统 根据机床要求,采用8位微机。由于MCS-51系列单片机具有集成度高,可靠性好,功能强,速度快,抗干扰性强,具有很高的性能价格比等特点,决定采用MCS-51系列的80C51单片机扩展系统。 控制系统由微机部分,键盘及显示器,I/O接口,步进电机驱动器等组成,系统的加工程序和控制命令通过键盘操作实现,显示器采用液晶显示模块显示加工数据及机床状态等信息。 (3)机械传动方式 为实现机床所要求的分辨率,采用步进电机经齿轮减速再传动丝杠,为保证一定的传动精度和平稳性,尽量减少摩擦力,选用滚珠丝杠螺母副。同时,为提高刚度和消除间隙。采用有预加负荷的结构。齿轮传动也要消除齿侧间隙的结构。 综上所述,系统总体方案框图见下图。

彭彬彬-立式数控铣床进给传动系统设计(信商)

中北大学 信息商务学院 课程设计说明书 学生姓名:学号: 系:机械自动化系 专业:机械设计制造及其自动化 题目:数控技术课程设计 ——立式数控铣床进给传动系统设计 指导教师:彭彬彬职称: 副教授 刘中柱职称: 讲师 2012年12月23日

中北大学 信息商务学院 课程设计任务书 2012/2013 学年第 1 学期 所在系:机械自动化系 专业:机械设计制造及其自动化 学生姓名:学号: 课程设计题目:数控技术课程设计 —立式数控铣床进给传动系统设计 起迄日期:2012年12月24日~2012年12月28日课程设计地点:中北大学信息商务学院 指导教师: 系主任:祝锡晶 下达任务书日期: 2012 年12月 23日

课程设计任务书

目录 1概述 (1) 1.1技术要求 (1) 1.2总体方案设计 (1) 2 ╳╳╳╳╳╳ …… …… …… …… …… …… 课程设计总结(对课程设计进行总结,如收获或体会等) 参考文献(按任务书中参考文献的格式,写上你所用的参考文献)(目录根据需要来安排,可参考老师提供的实例) (目录部分用小4号字体,用1.5倍行距。蓝色字部分为写作内容和格式要求,在正式提交时,将蓝色字内容删掉,下同。)

正文部分 1概述1级标题:4号黑体 1.1零技术要求2级标题:小4号黑体 ╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳╳————正文小4号宋体,1.5倍行距。 1.2总体方案设计 …… …… …… 如有插图、表格,按“图1、图2……表1、表2……”格式编辑,图题5号字,在图下方居中;表题也为5号字,在表格上方居中,表格中字号为5号字,。要求:1. 用Word编辑 2. A4纸,正文1.5倍间距 3. 页面设置: 上:2.5cm 下: 2.0cm 左:2.0cm 右:2.0cm 页眉:2.0cm[内容:“中北大学课程设计说明书”(5号黑体) 页脚:1.5cm 4. 插入页码: 位置:页面底端(页脚) 对齐方式:右侧

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