数控铣床进给系统结构设计说明书
ZXK7532数控立式钻铣床主运动、进给系统与控制系统的设计说明
第1章机床总体布局设计1.1 机床总体尺寸参数的选定根据设计要求并参考实际情况，初步选定机床主要参数如下：工作台宽度×长度400×1600mm主轴锥孔7∶24工作台最大纵向行程300mm工作台最大横向行程375mm主轴箱最大垂直行程400mm主轴转速级数12级主轴转速围30~1500r/minX、Y轴步进电机130BF001（反应式步进电动机）Z轴步进电动机130BF001（反应式步进电动机）主电动机的功率 4.0KW主轴电动机转速1440r/min机床外形尺寸（长×宽×高）150×1200×2300mm机床净重500Kg1.2 机床主要部件及其运动方式的选定1.2.1 主运动的实现因所设计的机床要求能进行立式的钻和铣，垂直方向的行程比较大,因而采用工作台不动,而主轴箱各轴向摆放为立式的结构布局；为了使主轴箱在数控的计算机控制上齿轮的传动更准确、更平稳，工作更可靠，主轴箱主要采用液压系统控制滑移齿轮和离合器变换齿轮的有级变速。
1.2.2 进给运动的实现本次所设计的机床进给运动均由单片机进行数字控制，因此在X、Y、Z三个方向上，进给运动均采用滚珠丝杠螺母副，其动力由步进电机通过调隙齿轮传递。
1.2.3 数字控制的实现采用单片机控制，各个控制按扭均安装在控制台上，而控制台摆放在易操作的位置，这一点须根据实际情况而定。
1.2.4 机床其它零部件的选择考虑到生产效率以及生产的经济性，机床附件如油管、行程开关等，以及标准件如滚珠丝杠、轴承等均选择外购形式。
1.3 机床总体布局的确定根据以上参数及主要部件及其运动方式，则可拟定机床的总体布局图，详细图纸请参照1号A1图纸。
第2章 主传动的设计2.1 议定转速图2.1.1 确定结构式和结构网式：1.主传动的确定n max ，n min 和公比Ф的确定：根据ZJK-7532的使用说明书，初步定主轴转速围为95～1600r ／min ，则Ф＝1-Z n R =1minmax -z nn ＝11951600＝1.29 ………………………………(2.1) 由设计手册取标准值得：Ф=1.26。
立式数控铣床进给传动系统设计
课程设计任务书目录1.概述 (3)1.1技术要求 (3)1.2总体设计方案 (3)2.滚珠丝杠螺母副的选型和计算 (3)2.1主切削力及其切削分力计算 (3)2.2导轨摩擦力的计算 (4)2.3计算滚珠丝杠螺母副的轴向负载力 (4)2.4滚珠丝杠的动载荷计算与直径估算 (5)3.工作台部件的装配图设计 (9)4.滚珠丝杠螺母副的承载能力校验 (9)4.1滚珠丝杆螺母副临界压缩载荷的校验 (9)4.2滚珠丝杆螺母副临界转速的校验 (9)4.3滚珠丝杆螺母副额定寿命的校验 (10)5.计算机械传动系统的刚度 (10)5.1机械传动系统的刚度计算 (10)5.2滚珠丝杠螺母副扭转刚度的计算 (11)6.驱动电动机的选型与计算 (11)6.1计算折算到电动机轴上的负载惯量。
(11)6.2计算折算到电动机轴上的负载力矩 (12)6.3 计算坐标轴折算到电动机轴上的各种所需力矩 (13)6.4选择驱动电动机的型号 (14)7.确定滚珠丝杠螺母副的精度等级和规格型号 (14)7.1确定滚珠丝杠螺母副的精度等级 (14)7.2滚珠丝杠螺母副的规格型号 (15)8. 课程设计总结 (15)9.参考文献 (15)1.概述1.1技术要求工作台、工件和夹具的总质量m=918kg，其中，工作台的质量510kg；工作台的最大行程Lp=600 mm;工作台快速移动速度18000mm/min；工作台采用贴塑导轨，导轨的动摩擦系数为0.15，静摩擦系数为0.12；工作台的定位精度为30μm，重复定位精度为15μm；机床的工作寿命为20000h（即工作时间为10年）。
机床采用主轴伺服电动机，额定功率为5.5kw，机床采用端面铣刀进行强力切削，铣刀直径125mm，主轴转速310r/min。
切削状况如下：数控铣床的切削状况1.2总体设计方案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）确定为400mm×1200mm。
立式数控铣床工作台(X轴)进给传动系统的设计
设计题目：立式数控铣床工作台（X轴）进给传动系统的设计摘要制造业是国民经济和国防建设的基础性产业，先进制造技术是振兴传统技术是振兴制造业的技术支撑和发展趋势，是直接创造社会财富的主要手段，谁掌握先进制造技术，谁就能够占领市场。
而数控技术是先进制造技术的基础技术和共性技术，已成为衡量一个国家制造业水平的重要标志之一。
我国数控技术及产业尽管在改革开放后取得了显著的成就，开发出了具有自主知识产权的数控平台，即以PC为基础的总线式、模块化、开放型的单处理器平台，开发出了具有自主知识产权的基本系统，也研制成功了并联运动机床，但是我过的数控技术及产业与发达国家相比仍然有比较大的差距，其原因是多方面的，但是最重要的是数控人才匮乏。
关键词：数控技术AbstractManufacturing industry is the foundation of the national economy and national defense industry, advanced manufacturing technology is the revitalization of traditional technology is the revitalization of technical support and development trend of the manufacturing industry, is the main means to create social wealth, who master the advanced manufacturing technology, who will be able to occupy the market. Numerical control technology is the basic technology and common technology of advanced manufacturing technology, which has become one of the important signs to measure the level of a country's manufacturing industry.China's CNC technology and industry even after the reform and opening up has made remarkable achievements, the development of the NC platform with independent intellectual property rights, which is based on PC bus modular open type single processor platform, developed the basic system with independent intellectual property rights, also developed a parallel motion but I have the machine tool, numerical control technology and industry compared with the developed countries is still a relatively large gap, its reason is iKey words: numerical control technology目录第1章概述 (3)1.2 总体方案设计 (3)第二章设计计算 (3)2.1 主切削力及其切削分力计算 (3)2.2 导轨摩擦力的计算 (3)2.3 计算滚珠丝杠螺母副的轴向负载力 (3)2.4 滚珠丝杠的动载荷计算与直径估算 (3)第3章工作台部件的装配图设计 (3)第4章滚珠丝杠螺母副的承载能力校验 (3)4.1 滚珠丝杠螺母副临界压缩载荷的校验 (3)4.2 滚珠丝杠螺母副临界转速c n的校验 (3)4.3. 滚珠丝杠螺母副额定寿命的校验 (3)第5章计算机械传动系统的刚度 (3)5.1 机械传动系统的刚度计算 (3)5.2 滚珠丝杠螺母副的扭转刚度计算 (3)第6章. 驱动电动机的选型与计算 (3)6.1 计算折算到电动机轴上的负载惯量 (3)6.2 计算折算到电机轴上的负载力矩 (3)6.3 计算坐标轴折算到电机轴上的各种所需的力矩 (3)6.4. 选择驱动电机的型号 (3)参考文献 (3)第1章概述1.1技术要求工作台、工件和夹具的总重量m=1500kg （所受的重力W=14700N ），其中，工作台的质量0m =510kg （所受的重力0W =5000N ）；工作台的最大行程p L =600mm ；工作台快速移动速度m ax V =15000mm/min ；工作台采用贴塑导轨，导轨的动摩擦系数u=0.15,静摩擦系数µ0=0.2；工作台的定位精度为30um ，重复定位精度为20um ；机床的工作寿命为20000h 。
数控铣床y向进给系统设计
数控铣床y向进给系统设计数控铣床是一种高精度加工设备，广泛应用于航空、航天、汽车、机械制造等领域。
其核心部件是数控系统和进给系统，其中进给系统是实现加工高精度的关键组成部分之一。
本文将围绕数控铣床的Y向进给系统设计进行详细阐述。
一、Y向进给系统的结构在数控铣床中，Y向进给系统是指铣削过程中，工件在Y轴方向所运动的系统。
在本文中，我们将着重介绍球螺杆进给系统的结构及其特点。
球螺杆进给系统由电机、减速器、球螺杆、导轨、滑块、支撑和离合器等部件组成。
其中球螺杆为主体，用于将电机传动的转速和力矩转换成工件在Y轴方向上的运动。
二、Y向进给系统的控制方式1.经典控制方式经典控制方式指的是将电脑中编写好的程序通过数控系统传送至进给系统，通过控制系统控制工件在Y轴上的移动。
此种控制方式的优点是编写简单，操作方便。
但由于其控制精度依赖于控制器的性能及机械部件的加工精度，因此对高精度零件的加工严重不足。
2.闭环控制方式闭环控制方式是指通过系统反馈，将实际Y向移动位置和理论运动位置进行比较，实现误差补偿。
此种控制方式可以有效提高进给系统的控制精度，特别是对于高精度加工，闭环控制方式更为有效，但是此种方式的加工效率较低，价格也更高。
3.开环控制方式开环控制方式是指没有任何反馈并未补偿误差的控制方式。
此种方式虽然简单，但是存在精度问题，对于一些中低精度零件加工有一定优势。
三、Y向进给系统存在的问题1.进给速度慢在实际加工中，数控铣床在Y轴方向的进给速度往往较慢，无法达到工艺要求。
因此，需要不断提高进给速度，加快工件加工速度。
2.运动精度不高由于数控铣床Y向进给系统的结构、控制方式等因素，导致实际加工过程中存在运动精度不高、振动过大、加工质量不稳定等问题，需要对其进行改善。
3.长时间工作易磨损由于Y向进给系统中各部件运动频繁、负载较大，长时间工作易产生磨损，需要加强维护保养，提高系统使用寿命。
四、Y向进给系统改善措施1.提高进给速度为加快工件加工速度，改善数控铣床Y向进给系统速度是很重要的，可以通过优化各部件间的配合及减轻支持的重量等方式提高进给速度。
数控铣床设计说明书
1.1数控机床的产生和发展历程1.1.1数控机床的发展简史1946年世界上诞生了第一台电子计算机，同期美国北密执安的小型飞机承包商帕尔森斯公司(Parsosncoproraitno)为了制造飞机机翼轮廓的板状样板，提出了采用数字控制技术进行机械加工的思想，1949年由帕尔森斯公司与美国麻省理工学院伺服机构研究所合作开始从事数控机床的研制工作，1952年，研制出第一台实验性数控系统，并把它装在一台立式铣床上，成为世界上第一台数控机床，成功实现了同时控制三轴的运动。
1954年11月，在帕尔森斯专利基础上，第一台工业用的数控机床由美国本迪克斯公司(Bendixocproratjno)生产出来，从此，传统机床产生了质的变化。
50多年过去了，数控系统由当时的电子管起步，经历了两个阶段六代的发展，即：硬件逻辑数控，简称为数控（NC）阶段经历了三代，即1952年第一代—电子管；1995年第二代—晶体管和印刷电路板；1965年第三代—小规模集成电路，由于它体积小，功耗低，使数控系统的可靠性得以进一步提高，数控系统发展到第三代。
计算机数控(计算机数字的控制，简写为CNC)阶段也经历了三代，即1970年第四代—小型计算机，1974年第五代—微处理器(MNC)和1990年第六代—基于Pc的阶段。
数控系统发展到了第五代以后，从根本上解决了可靠性低、价格昂贵、应用不方便等极为关键的问题，并在上世纪七十年代末八十年代初以后首先在美国、日本、欧洲等工业发达国家得到大规模普及应用。
1.1.2 我国数控技术的发展1.1.2.1我国数控技术经过了研制开发、引进技术、消化吸收、科技攻关和产业攻关几个过程，并得到了飞速发展。
从1958年起，由一些科研院所、高等学校和少数机床厂起步进行数控系统的研制和开发，由于受到当时国产电子元器件水平低、部门经济等因素的制约，未能取得较大的进展。
在改革开放以后，经过“六五”(1981一1985年)的引进国外技术，“七五”(1986一1990年)的消化吸收和“八五”(1991一1995)国家组织的科技攻关和“九五”(1996一2000年)国家组织的产业化攻关，才使得我国数控技术逐步取得实质性的进展，一些较高档次的数控系统(五轴联动)，分辨率为0.002 m的高精度数控系统、数字仿形数控系统、为柔性单元配套的数控系统都开发出来，并造出样机，开始了专业化生产和使用。
XK5040数控铣床主轴箱进给机构及控制系统设计
XK5040数控铣床主轴箱进给机构及控制系统设计XK5040数控铣床是一种高精度的数控加工设备，其主轴箱、进给机构及控制系统的设计对整个机床的性能与精度至关重要。
首先，我们来看主轴箱的设计。
主轴箱是整个数控铣床的核心部件，负责转动刀具进行加工。
在设计主轴箱时，需考虑以下几个关键因素：主轴转速范围、刚性和稳定性、换刀系统和冷却系统。
对于主轴转速范围，需要根据实际加工要求和材料特性来确定。
主轴转速的选择要考虑到加工效率和加工质量。
另外，还需考虑主轴的刚性和稳定性，以确保在高速转动时不产生振动和弯曲。
此外，还需设计一个高效的换刀系统，实现自动化的换刀操作，以提高生产效率。
冷却系统的设计也很重要，可通过冷却液使主轴和刀具保持适宜的温度，确保长时间连续运行时不会过热。
接下来是进给机构的设计。
进给机构是用来控制工件在坐标轴方向上的运动，使刀具能够按照预定的路径进行加工。
在设计进给机构时，需考虑以下几个因素：进给速度、精度、刚性和传动方式。
进给速度的确定需要结合加工要求和材料特性，确保在一定的时间内完成加工任务。
精度是指进给机构能够按照预定的路径进行精确的移动，需考虑进给机构的定位精度和反复定位精度。
为了保证加工质量，进给机构的刚性也很重要，可以通过选用合适的材料和结构来提高刚性。
传动方式的选择要考虑到进给的平滑性和稳定性，常见的传动方式有滚珠丝杠和直线导轨等。
最后是控制系统的设计。
控制系统是整个数控铣床的大脑，负责对机床各个部件进行协调和控制。
在控制系统的设计中，需考虑以下几个方面：控制方式、控制精度、编程方式和人机界面。
综上所述，XK5040数控铣床的主轴箱、进给机构及控制系统设计是一个复杂的过程，需要考虑多个因素。
合理的设计将直接影响到机床的性能和加工效率。
因此，在设计过程中需要充分考虑实际需求和技术限制，确保设计出符合要求的数控铣床。
XK712数控铣床Z向步进进给系统设计
引言制造业是一个国家或地区经济发展的重要支柱，其发展水平标志着该国或地区经济的实力，科技水平，生活水平和国防实力。
国际市场的竞争归根到底是各国制造生产能力及机械制造装备的竞争。
随着社会生产和科学技术的发展，机械产品的性能和质量的提高。
产品的更新换代也不断的加快。
因此对机床不仅要求迅速适应产品零件的换代有教高的精度和生产率，而且应有教高的精度和生产率，生产的需要促使数控机床的产生。
随着电子技术，特别是计算机技术的发展，数控机床迅速发展起来。
数控机床的进一步设计的必要性可以解决形状复杂小批零件的加工问题，稳定加工质量和提高生产率。
但是由于受其它条件的限制，例如价格、精度等问题。
所以设计改造数控机床的进给系统是刻不容缓的。
数控机床进给传动系统的设计，其中包括进给系统的轴向负载计算，导轨的设计与选型，滚珠丝杠螺母副的选型计算，进给传动系统的动态特性分析误差计算，驱动电动机的选型计算，驱动电动机与滚珠丝杠的连接等等。
通过这次毕业设计，可以达到以下目的：1，培养综合运用专业基础知识和专业技能来解决工程实际问题的能力；2，强化工程实践能力和意识,提高本人综合素质和创新能力；3，使本人受到从事本专业工程技术和科学研究工作的基本训练,提高工程绘图、计算、数据处理、使用计算机、使用文献资和手册、文字表达等各方面的能力；4，培养正确的设计思想和工程经济观点，理论联系实际的工作作风，严肃认真的科学态度以及积极向上的团队合作精神。
目录第一章数控铣床概述 (4)1.1 数控机床的产生和发展 (4)1.1.1数控机床的产生 (4)1.1.2数控系统的发展 (5)1.2 我国数控技术的发展概况 (5)1.2.1数控技术再国民经济中的重要地位 (5)1.2.2.我国数控机床发展存在的问题与对策 (6)1.3 数控机床的发展趋势 (7)1.4 数控铣床的主要功能及特点 (8)1.5数控铣床的分类和应用 (8)1.5.1 数控铣床的分类 (8)1.5.2 数控铣床的应用 (9)第二章XK712数控铣床Z向的总体方案设计 (9)第三章机床Z向步进进给系统机械部分设计算 (10)3.1设计参数 (10)3.2 铣削力的计算 (10)3.2.2计算各切削力 (10)F (10)3.2.1计算主铣削力Z3.3导轨的设计与选型 (11)3.3.1 导轨概述 (11)3.3.2滚动直线导轨副的计算 (12)3.4滚珠丝杠螺母副的设计计算与选型 (14)3.4.1导轨摩擦力计算 (14)3.4.2滚珠丝杠螺母副轴向负载力的计算 (14)3.4.3滚珠丝杠的动负载荷的计算与直径的估算 (15)3.4.4初步确定滚珠丝杠螺母副及相应轴承的规格型号 (18)3.4.5 滚珠滚珠丝杠螺母副的承载能力校荷 (21)3.5机械传动系统的刚度计算 (23)3.5.1机械传动系统抗拉刚度计算 (24)3.5.2滚珠丝杠螺母副扭转刚度计算 (25)2.6步进电机的选型与计算 (26)2.6.1计算折算到电动机轴上负载惯量 (26)2.6.2计算坐标轴折算到电动机轴上的各种所需力矩 (27)2.6.3步进电动机最大静转矩的选定 (29)2.6.4步进电动机的性能校核 (29)3.7联轴器的选型 (30)3.7.1精密膜片弹性联轴器的选用原则 (30)3.7.2精密膜片弹性联轴器型号的选用 (31)3.9机械传动系统的动态分析 (31)3.9机械传动系统的误差计算与分析 (32)第四章微机数控系统的设计 (33)4.1控制系统总体方案的拟定 (33)4.2绘制控制系统结构框图 (33)4.3选择中央处理单元（CPU）的类型 (34)4.4存储器扩展电路设计 (35)4.4.1程序存储器的扩展 (35)4.4.2数据存储器的扩展 (36)4.5接口电路及辅助电路设计 (36)4.5.1 I/O接口电路设计 (36)4.5.2步进电机接口及驱动电路 (37)4.5.3其他辅助电路 (38)课设小结 (39)参考文献 (39)第一章数控铣床概述数控铣床是一种加工功能很强的数控机床，目前迅速发展起来的加工中心、柔性加工单元等都是在数控铣床、数控镗床的基础上产生的，两者都离不开铣削方式。
南京华兴数控技术 310M 97M铣床数控系统 说明书
1.2.4 机床参考点
机床参考点也称机械零点，它是指 X 、Y、Z 、A 四个方向沿正向移动到接近极限位置， 感应到该方向参考点开关时所决定的位置。 一台机床是否有回参考点功能， 取决于机床制造 商是否安装了参考点开关（也称机械原点开关）。
1.2.5 工件坐标系
用于工件加工的坐标系叫做工件坐标系， 工件坐标系由用户预先设定。 加工程序选择在 已设定的工件坐标系下进行加工。 工件坐标系可以通过修改其坐标原点在机床坐标系中的坐 标位置进行设定或修改。 97M/310M 系统支持用户创建 6 个工件坐标系（G54-G59）,工件坐标系在机床坐标系中 的位置及关系如图 1-3 所示。
40
9
循环取消 循环暂停 循环启动
11
图 3-1 310M/Mi 主面板图 1—U 盘及串口接入 2—液晶显示屏 3—主功能键区 4—编辑键区 5—子功能键区 6—手动脉冲发生器 7—进给倍率拨段开关 8—主轴倍率拨段开关 9—副面板键区 10—急停按钮 11—外接启动/暂停
、
、
、
、
五个键，
表 1-1 主功能键盘区按键说明
70
1.3.2 按键分类及定义
华兴数控系统按键按功能不同分为:主功能键、子功能键（也称 F 功能键）、编辑键和 副面板操作键几类。其在操作面板上的布局如图 3-1 所示。 1.3.2.1 主功能键盘区
主功能键盘区包括 用于选择系统的五大主功能：
按键
PRGRM 序
50
6
程
60
主轴正 主轴反 冷却开/关
1.1.3 系统外观
华兴数控
WASHING
WA-310M
华兴数控
WASHING
程 序 加 工 参 数 监 控 复 位
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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)前言我国目前机床总量380余万台，而其中数控机床总数只有11.34万台，即我国机床数控化率不到3％。
近10年来，我国数控机床年产量约为0.6～0.8万台，年产值约为18亿元。
机床的数控化率仅为6％。
这些机床中,役龄10年以上的占60％以上；10年以下的机床中，自动/半自动机床不到20％，FMC/FMS等自动化生产线更屈指可数（美国和日本自动和半自动机床占60％以上）。
可见我们的大多数制造行业和企业的生产、加工装备绝大数是传统的机床，而且半数以上是役龄在10年以上的旧机床。
用这种装备加工出来的产品国内、外市场上缺乏竞争力，直接影响一个企业的的生存和发展。
所以必须大力提高机床的数控化率。
而相对于传统机床，数控机床有以下明显的优越性：1、可以加工出传统机床加工不出来的曲线、曲面等复杂的零件。
2、可以实现加工的柔性自动化，从而效率比传统机床提高3～7倍。
3、加工零件的精度高，尺寸分散度小，使装配容易，不再需要“修配”。
4、可实现多工序的集中，减少零件在机床间的频繁搬运。
5、拥有自动报警、自动监控、自动补偿等多种自律功能，可实现长时间无人看管加工。
因此，采用数控机床，可以降低工人的劳动强度，节省劳动力（一个人可以看管多台机床），减少工装，缩短新产品试制周期和生产周期，可对市场需求作出快速反应。
此外，机床数控化还是推行FMC（柔性制造单元）、FMS（柔性制造系统）以及CIMS（计算机集成制造系统）等企业信息化改造的基础。
数控技术已经成为制造业自动化的核心技术和基础技术。
1.原始条件和设计要求工作台：工作台质量kg m T 600= 最大加工受力N F W 1500= 快进速度s m v f /2.0max = 工进速度s m v v /1.0= 最大加速度2max /2.1s m a = 工作台导轨摩擦力N F R 5.2= 工作行程m s W 7.0=减速机构：丝杠螺母机构(图2)，已知数据如下：图2 丝杠螺母机构轴承轴向刚度800/L K N m μ= 丝杠螺母刚度800/M K N m μ= 螺母支座刚度 1000/TM K N mμ=丝杠传动效率0.9sp η= 丝杠长度0.5sp L m = 丝杠轴承、丝杠螺母摩擦力矩, 2.5R sp M N m =g 轴承平均间距550L mm = 导程10sp h mm = 最大转速常数60000A = 支承方式双推—双推 伺服电机：电机转子惯量 320.0510M J kg m -=⨯g2.数控机床的加工原理金属切削机床加工零件，是操作者依据工程图样的要求，不断改变刀具与工件之间相对运动的参数（位置，速度等），使刀具对工件进行切削加工，最终得到所需要的合格零件。
数控机床的加工，是把道具与工件的运动坐标分割成一些最小的单位量，即最小位移量，由数控系统按照零件程序的要求，使坐标移动若干个最小位移量（即控制刀具运动轨迹），从而实现刀具与工件的相对运动，完成对零件的加工。
刀具沿各坐标轴的相对运动，是以脉冲当量δ为单位的（mm/脉冲）。
当走刀轨道为直线或圆弧时，数控装置则在线段的起点和终点坐标值之间进行“数据点的密化”，求出一系列中间点的坐标值，然后按中间的坐标值，向坐标输出脉冲数，保证加工出需要的直线或圆弧轮廓。
数控装置进行的这种“数据点的密化”称做插补，一般数控装置都具有对基本函数（如直线函数和圆函数）进行插补的功能。
对任意曲面零件的加工，必须使刀具运动的轨迹与该曲面完全吻合，才能加工出所需要的零件。
数控机床是由信息载体,数控装置,伺服系统和机床主体各机械部件组成,如图1所示。
3.进给伺服系统概述数控机床伺服系统的一般结构如图2所示：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。
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。
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。
4.纵向进给系统的设计如图3所示是一种典型的机械传动部件设计方案，采用电动机，减速机构和丝杠螺母传动装置。
对于这种机械传动部件，设计的步骤应该是：先根据静态设计和动态设计的观点来设计丝杠螺母传动装置和减速机构，然后再根据设计要求选择电动机。
4.1丝杠螺母静态设计（1）确定动载荷工作循环周期T 由加速时间和加工时间组成，计算如下: s a v v 083.02.11.0t max a ===s S w w 71.07.0t ===νν s 332.14t 4t 2a w =+=T在减速期间的平均速度为 min /30001.021.0602r h n sp =⨯⨯==→νν 工作进给时转速为 min /60001.01.060r h n sp v w =⨯==ν 可得当量转速min /593332.14)72600()083.04300(r n m =⨯⨯+⨯⨯= 载荷系数取当量载荷为T F t F t F F a a W w R m 42++=算出N a m F T a 7202.1600max =⨯=•=代入上式N F m 43.1484=取滚珠丝杠寿命为20000h ，算出该滚珠丝杠的动载荷N L n F f C n m m w a 99.14577)1060(36'=⨯=-1==c a f f(2)确定静载荷 最大轴向力可近似取最大加工受力，即 N F F W 1500max =≈取静态安全系数,得静载荷N F f C d oa1500max '== (3)根据轴向压力选取丝杠直径由 N F F W a 1500==查表代入上式得mm d sp 556.6=故取mm d sp 7>>(4)转速限制①最大转矩限制：由min /120060max max r h n sp f ==ν 由得mm d sp 50<< ②临界转速限制：由c n r n <=m in /1200max , ,得(5)选择丝杠直径由上面计算，根据以上数据，从厂家产品样本中选取丝杠直径 可得4.2丝杠螺母动态设计（1）确定丝杠螺母传动的总刚度①扭矩刚度：式中 ；。
将丝杠扭转刚度折算成工作台（执行件）直线刚度公式得。
②拉压刚度：根据已知条件可得。
③总刚度：对于“双推-双推”式支承的丝杠螺母传动装置，其刚度的等效图如图5所示。
图5 双推-双推式丝杠刚度等效图设螺母位于丝杠中间，于是系统的总刚度为将已知条件代入，得系统的总刚度(2)确定机械谐振频率 机械传动部件的谐振频率故s rad /537600/101736omech =⨯=ω(3)确定具有满意动态性能的丝杠直径 电气驱动部件的谐振频率取下列值，则其动态性能较好，即取采用常规的比列位置调节，为了使机械传动部件的动态性能不影响系统总的动态性能，应当使但是，根据本例选择的丝杠直径，只能得到53.1350537omech==OAωω 因此，丝杠的直径应该更大一些。