数控铣床X轴进给系统结构设计-开题报告
工作报告之数控铣床开题报告
数控铣床开题报告【篇一：数控机床设计-开题报告】开题报告1 课题研究内容和意义1.1 课题研究内容数控机床设计主要内容：其一是运动功能设计，包括确定数控车床所学运动的个数、形式（直线运动、回转运动）、功能（主运动、进给运动、其他运动）及排雷顺序，最后画出数控车床的运动功能图。
其二是基本参数设计，包括尺寸参数、运动参数、和动力参数设计。
其三是传动系统设计，包括传动方式、传动原理图及传动系统图的设计。
其四是总体结构布局的设计，包括运动功能分配、总体布局结构形式及总体结构方案图设计。
其五是控制系统的设计，包括控制方式及控制原理、控制系统图设计。
1.2 课题意义1.2.1 理论意义数控加工技术的应用是机械制造业的一次技术革命，使机械制造的的发展进入了一个崭新的阶段。
由于数控机床综合应用了电子计算机、自动控制、伺服驱动、精密检测与新型机械结构等方面的技术成果具有高柔性、高精度与高度自动化的特点，因此它提高了机械制造的制造水平，解决了接卸制造中的常规加工技术难以解决甚至无法解决的发杂型面零件加工，为社会提供了高质量、多品种及高可靠的机械产品已取得了巨大的经济效益。
目前，数控技术已逐步晋级，数控机床在工业生产中得到了广泛应用，已成为机械自动化的一个重要发展方向。
1.2.2 现实意义随着可续技术和社会生产的不断进步，机械产品日趋复杂。
对机械产品的质量和生产率的要求也越来越高，在航空航天、微电子、信息技术、汽车、造船、建筑、军工和计算机技术等行业中，零件形状复杂、结构改型频繁、批量小、零件精度高加工困难、生产效率低已成为日益突出的现实问题，机械加工工艺过程的自动化和智能化是适应上述发展特点的最重要手段。
2国内国外数控技术发展趋势2.1数控技术的发展趋势数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，他对国计民生的一些重要行业 it、汽车、轻工、医疗等的发展起着越来越重要的作用。
《数控铣床及加工中心产品设计》开题报告
《数控铣床及加工中心产品设计》开题报告一、课题名称：数控铣床及加工中心产品设计二、选题理由制造技术是各国经济竞争的重要支柱之一，经济的成功在很大程度上得益于先进的制造技术，而机床是机械制造技术重要的载体，它标志着一个国家的生产能力和技术水平。
机床工业是国民经济的一个重要先行部门，担负这为国民经济各部门提供现代化技术装备的任务，以1994年为例，全世界基础的消费额达261.7亿美元。
其中美国的消费额56亿美元、中国33.6亿美元。
所以，在我国国民经济建设中，机床工业起着重要的作用。
然而在机械制造业中，大批大量生产时采用专用机床、组合机床、专用自动线等并配以相应的工装，这些设备的初期投资费用大、生产准备时间长，并且不适应产品的更新换代。
单件小批生产时，由于产品多变而不宜采用专用机床，特别是在国防、航空、航天和深潜的部门，其零件的精度要求非常高，几何形状也日趋复杂，且改型频繁，生产周期短，这就要求迅速适应不同零件的加工。
书空机床就是在这样的背景下产生和发展起来的一种新型自动化机床，它较好的解决了小批量、品种多变化、形状复杂和精度高的零件的自动化加工问题。
随着计算机技术，特别是微型计算机技术的发展及其在数控机床上的应用，机床数控技术正从普通数控向计算机数控发展。
一个国家数控机床的拥有量（相对值），标志着这个国家机械制造业的现代化程度。
数控铣床和加工中心因其特有的加工方式及其加工范围广在数控机床中占有重大的比例，因此研究《数控铣床及加工中心产品设计》具有重大意义。
三、国内外研究现状当今世界，工业发达国家对机床工业高度重视，竞相发展机电一体化、高质量、高精、高效、自动化先进机床，以加速工业和国民经济的发展。
长期以来，欧、美、亚在国际市场上相互展开激烈竞争，已形成一条无形战线，特别是随微电子、计算机技术的进步，数控机床在20世纪80年代以后加速发展，各方用户提出更多需求，早已成为四大国际机床展上各国机床制造商竞相展示先进技术、争夺用户、扩大市场的焦点。
ZJK7532A数控铣床的结构设计
毕业设计开题报告设计题目: ZJK7532A数控铣床的结构设计院系名称: 机电工程学院专业班级: 机械10-7班学生姓名: 冯万鑫导师姓名: 马慧良开题时间: 2014年 3 月 22 日1课题研究目的和意义数控机床是当代制造业中的主流装备，它作为机电一体化的典型产品，在机械制造业中发挥着巨大的作用，不仅很好地解决了现代机械制造中结构复杂、精密、批量小、多变零件的加工问题，而且在产品生产效率、产品改性设计的适应性上大幅度提高，有利于制造技术向综合自动化方向发展。
从近几年国内制造业的发展情况来看，虽然数控机床价格较贵，但是所占的需求比重依然持续增长，特别是中国在加入WTO后，正在逐渐成为世界的“贸易中心”，成为世界最大的市场，对数控机床的需求将会继续增加，因此自主开发多功能数控机床来适应市场已经成为大势所趋。
本毕业设计的课题为自拟课题，主要设计台式数控车铣床的总体机构，根据各种参数设计合理的零部件，并完成结构装配图的设计和主要零件图设计。
台式数控车铣床是一种应用于仪表机械行业的数控设备。
数控车铣床是在数控车床的基础上，安装一动力铣头取代原有的车刀刀架。
扩展了台式数控车床的功能，使其兼具了数控车床和数控铣床的功能和特点，既能加工各种形状复杂的轴、套、盘类零件，又能加工螺旋槽、凸轮、端面槽等；适合多品种，中小批量的轮廓加工；工艺适应性强，加工效率高。
操作简单、降低了成本，经济性好。
该台式数控车铣床也可以作为高校的实验用数控车铣床。
因此，该产品的研究具有很高的学术价值和实际应用价值。
2文献综述2.1数控铣床发展现状数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，它对国计民生的一些重要行业(IT、汽车、轻工、医疗等)的发展起着越来越重要的作用，因为这些行业所需装备的数字化已是现代发展的大趋势。
中国数控技术和产业经过40多年的发展，从无到有，从引进消化到拥有自己独立的自主版权，取得了相当大的进步。
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。
数控车床x向进给系统开题报告
开题报告机械系（院）2008届题目AD35数控车床X向进给系统设计课题类型毕业设计课题来源其他学生姓名学号专业机械设计制造及其自动化年级3班指导教师职称讲师填写日期：2012年4 月1日一、本课题研究的主要内容、目的和意义（1）课题研究的主要内容：AD-25数控车床适宜加工各种形状复杂的轴、套、盘类零件, 如车削内、外圆柱面、圆锥面、圆弧面、端面、切槽、倒角、车螺纹等，工艺适应性强，加工效率高，精度高，加工质量稳定，可降低对工人技术熟练程度的要求。
编程容易，操作简单，可广泛适用于汽摩配件、家电、液压气动、轴承、仪器仪表、五金阀门等制造业中、小型零件的批量加工，是理想的中小型机械加工设备。
AD-25经济型数控机床X向进给系统的设计的主要内容包括：1、研究X轴进给系统中Z轴进刀箱的结构设计及其他支撑结构的设计丝杠采用高性能材料制造，对支撑丝杠的箱体及支架进行合理的设计，以使丝杠在工作时处于最佳状态。
2、研X轴进给系统中电机的选择及丝杠转矩与电机的转矩的校核根据对机床的功能要求，对电机进行选择，并对丝杠进行尺寸的计算，并对其进行最大扭转转矩及刚度进行校核，以符合机床的功能要求。
（2）课题研究的目的：提高机床的自动化程度，提高机床生产率及加工成品的一致性，降低操作者劳动强度，降低机床对操作者熟练程度的要求。
以数控机床为代表的数控设备的生产与应用水平反映了一个国家的机械与电子工业水平。
它的推广应用对提高劳动生产率和产品质量，改变我国制造技术落后的状况起着极为重要的作用。
（3）本课题研究的意义：AD-25数控车床X向进给系统的设计是数控车床设计进给系统的一部分，其设计的精确度，准确度直接影响着数控车床质量的好坏，特别是在科学技术日益发展的今天，进给系统设计的稳定性更为重要。
X向进给系统的设计再AD25数控车床的设计中占有着不可替代的作用。
我国的数控车床进给系统设计主要包括X,Z向的进给，其中X向主要用于切削，等加工工序中。
XK5040数控铣床主轴箱、进给机构及控制系统设计开题报告
４、绘制数控铣床主轴零件图一张（A1手工图）。
５、根据控制系统总体设计方案，绘制控制系统电路图一张（A0或A1计算机图）（由指导老师确定）。
6、科技译文（不少于3000汉字，原文可自选或由指导教师提供）。
设计（论文）题目来源
自选
设计（论文）题目类型
工程设计类
起止时间
2008年12月29日至
2009年6月1日
一、设计（论文）依据及研究意义：
数控机床即数字程序控制机床，是自动化机床的一种。最早出现的是数控铣床。60年代以后，点位控制的机床迅速发展，出现了数控钻床、数控冲床和数控坐标镗床。这类机床不需要复杂的控制算法就可以实现加工。数控机床是现代制造业的关键设备，一个国家数控机床的产量和技术水平在某种程度上就代表这个国家的制造业水平和竞争力。近年来，我国数控机床的产量持续增长，数控化率也显著提高。另一方面我国数控产品的技术水平和质量也不断提高。目前我国一部分普及型数控机床的生产已经形成一定规模，产品技术性能指标较为成熟，价格合理，在国际市场上具有一定的竞争力。但是和发达国家相比，我国数控机床行业在信息化技术应用上仍然存在很多不足。数控机床是一种加工效率高、集成度高、用途广泛的机床，现已广泛应用于各个领域。本次设计我选择XK5040数控立式铣床设计及控制系统设计。对XK5040数控立式铣床的主运动系统和进给系统的机械结构进行了设计和计算，并对其控制系统的硬件电路进行了设计。
二、设计（论文）主要研究的内容、预期目标：（技术方案、路线）
主要研究的内容：
1.根据给出的技术要求和传动比，推导出转速图，并根据转速图设计各轴和齿轮；
2.进行脉冲当量和进给力的计算，设计进给系统；
MJ50数控车床X轴进给系统结构设计
本科毕业设计说明书（论文）题目：MJ50数控车床X轴进给系统结构设计专业：机械设计制造及其自动化毕业设计说明书（论文）中文摘要摘要：本课题对MJ50型数控车床X轴进给系统结构进行了设计，数控车床的进给系统负责接收数控系统发出的脉冲指令，经放大和转换后驱动机床，执行预期的运动。
它的灵敏度和传动精度高，响应速度快且工作稳定，构件刚度高及使用寿命长，故进给系统结构有较高的研究意义。
MJ50是一种经济性数控车床，其X轴的主要结构零件包括伺服电机、滚珠丝杠、同步带、滚珠丝杠支承轴承、滚动导轨和限位挡块。
采用交流伺服电机，能在整个速度区内可实现平滑控制，几乎无振荡；采用低摩擦传动副，如滚动导轨和滚珠丝杠副，传动效率高，定位精度和重复定位精度高且传动有可逆性；采用同步带联接丝杠和电机，结构简单、传动平稳，能缓冲吸振，可以在大的轴间距和多轴间传递动力，结构紧凑，传动效率高。
关键词：进给系统滚珠丝杠导轨毕业设计说明书（论文）英文摘要Title Economical CNC latheAbstractThe subject of MJ50 numerical control lathe X axis feed system structure design, CNC lathe feed system is responsible for receiving CNC system a pulse instruction, after amplification and conversion drive machine, movement is expected to perform. Its sensitivity and transmission accuracy are high, the speed of response and the stability of the work, the stiffness of the component and the long service life, so the structure of the feed system has a higher research significance. MJ50 is a kind of economical numerical control lathe, its main structure parts of X axis include servo motor, ball screw, synchronous belt, ball screw bearing, rolling guide and limit stop block.. By AC servo motor, can realize the smooth control in the whole speed region, almost no oscillation; the low friction transmission pair, such as rolling guideway and ball screw pair, with high transmission efficiency, positioning accuracy and repeatability of positioning accuracy and high transmission is reversible;; low-friction transmission pair, such as rolling guide and ball screw, high transmission efficiency, high positioning accuracy and repeatability of positioning accuracy and reversible drive sex; with belt coupling screw and motor, simple structure, smooth transmission, can buffer the vibration absorption can transfer power between the major axis and multi-axis spacing, compact structure, high transmission efficiency. by synchronous belt connected with the screw rod and the motor, has the advantages of simple structure, stable transmission, buffering, vibration absorption, can be in large shaft distance and multiple shaft to transmit power, compact structure, transmission efficiency is high.Keywords axis feed drive system;ball screw; the guide way目录前言 (1)第一章绪论 (2)1.1 引言 (2)1.2 选题背景与意义 (3)1.3 研究现状 (3)1.3.1国内数控技术发展的现状 (3)1.3.2国外的数控车床发展 (4)第二章总体方案设计 (5)2.1 传动类型的选择 (5)2.2 伺服电机的选择 (6)2.3 电动机与丝杠连接方式的选择 (6)2.4 同步带的选择 (7)2.5 支撑方式及支撑轴承的选择 (7)2.5.1 丝杠有以下四种支撑方式 (7)2.5.2 支承轴承的选择 (8)第三章 X 向进给系统结构设计 (9)3.1 已知技术参数 (9)3.2 滚珠丝杠的设计计算及其选型 (9)3.2.1 主切削力的确定 (9)3.2.2 滚珠丝杠导程的确定 (10)3.2.2.1 确定丝杠的等效转速 (10)3.2.2.2 估算工作台质量以及工作台的承重 (10)3.2.2.3 确定丝杠的等效负载 (10)3.2.2.4 确定最大动载荷 (11)3.2.2.5 丝杠轴向压力选取丝杠底径 (12)3.2.2.6 最大转速限制 (12)3.2.2.7 选择丝杠直径 (12)3.2.2.8 选择滚珠丝杠型号 (12)3.3 伺服电机的计算 (13)3.3.1 电动机转速的确定 (13)3.3.2 理论动态预紧转矩 (13)3.3.3 最大动态摩擦力矩 (13)3.3.4 驱动最大负载所耗转矩 (13)3.3.5 支承轴承所需启动扭矩 (13)3.3.6 驱动滚珠丝杠副所需扭矩 (13)3.3.7 电机的额定转矩 (14)3.4 同步带的设计与计算 (14)3.4.1 确定计算功率 (14)3.4.2 确定带型，节距 (14)3.4.3 小带轮齿数 (15)3.4.4 带轮直径d1，d2的确定 (15)3.4.5 验算带速v (15)3.4.6 确定中心距a及带长Lp (15)3.4.7 计算小带轮的啮合齿数Zm (16)3.4.8计算基本额定功率P0 (16)3.4.9 确定带宽 (17)3.4.10 计算作用在轴上的载荷 (17)3.4.11 带的工作验算 (17)3.5. 轴承及轴承座选型 (17) (18)3.6. 校核 (19)3.6.1 临界压缩负荷 (19)3.6.2 临界转速3.6.3 丝杠拉压振动与扭转振动的固有频率 (20)3.6.4 丝杠扭转刚度 (21)3.6.5 传动精度计算 (21)第四章床身及导轨 (23)4.1 床身的选择 (23)4.2 导轨的选择 (23)4.2.1 导轨的分类 (23)4.2.2 导轨的选择 (24)4.2.3 导轨的间隙调整机构 (26)4.2.4 导轨的润滑 (27)4.2.5 导轨的防护 (27)第五章结论 (29)致谢 (31)参考文献 (33)前言计算机已经普遍成为现代数控技术中最基本的通讯工具，因为计算机具有很强高精密性，操作起来灵活简便，所以在最近这段时间已经越来越赢得广大用户的欢迎[1]，数字控制机床简称CNC，每台数控机床上都会装有程序监控装置。
开题报告-XK755型专用卧式数控床身铣床进给 系统的研究与设计
开题报告一、课题名称XK755型专用卧式数控床身铣床进给系统的研究与设计二、课题来源数控技术和数控装备是制造工业现代化的重要基础。
这个基础是否牢固直接影响到一个国家的经济发展和综合国力，关系到一个国家的战略地位。
因此，世界上各工业发达国家均采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业。
在我国，数控技术与装备的发展亦得到了高度重视，近年来取得了相当大的进步。
特别是在通用微机数控领域，以PC平台为基础的国产数控系统，已经走在了世界前列。
但是，我国在数控技术研究和产业发展方面亦存在不少问题，特别是在技术创新能力、商品化进程、市场占有率等方面情况尤为突出。
在新世纪到来时，如何有效解决这些问题，使我国数控领域沿着可持续发展的道路，从整体上全面迈入世界先进行列，使我们在国际竞争中有举足轻重的地位，将是数控研究开发部门和生产厂家所面临的重要任务。
数控技术是一种采用计算机对机械加工过程中各种控制信息进行数字化运算、处理，并通过高性能的驱动单元对机械执行构件进行自动化控制的高新技术。
随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，他对国计民生的一些重要行业（IT、汽车、轻工、医疗等）的发展起着非常重要的作用。
从目前世界上数控技术发展的趋势上看，其主要有以下几个方面为完成此任务，首先必须确立符合中国国情的发展道路。
为此，从总体战略和技术路线两个层次及数控系统、功能部件、数控整机等几个具体方面探讨了新世纪的发展途径。
同时，我在中国人民解放军第三六〇四厂（武汉汉口机床厂）的机加工车间进行顶岗实习，期间参与了数控编程以及数控铣床的初步学习，因此老师根据我们实习情况，选择与毕业实习紧密联系的课题作为毕业设计的课题，我的设计课题是“XK755型专用数控床身铣床进给系统的研究与设计”，如此可以通过实践来检验四年来理论教学与实际相结合的学习效果，增强对实习的认知。
三、研究目的和意义1、了解国内外数控机床的发展概况和数控技术的发展趋势，懂得我国发展数控机床的意义和必要性。
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毕业设 计内容 和意义
李响楠
学 号 231120320
刘桂芝
职 称 教授级高工
D 数控铣床X轴进给系统结构设计
专业
所在院 系
课题性 质
机械设计制造 及其自动化 工业中心
A
采用类比法，进行数控铣床X轴进给系统的设计。达到X轴向受力要 求，以及X轴进给系统的强度、刚度要求。
毕业设计的具体内容： 1、 了解数控铣床X轴进给系统主要零件 2、 CAD绘制数控车床X轴驱动装配图以及各个零件的零件图 3、 数控铣床X轴进给系统驱动电动机的选择型 4、
第3周 (3.07-
第4周 (3.14-3.18)
完成装配图草图设计，绘制进给系统运动简图
第5周 (3.21-3.25)
研究计 划
完成X轴向惯量,转矩,匹配的计算和X向进给力
第6周 (3.28-4.01)
完成装配图设计
第7周 (4.04-4.08）
毕业设计中期检查
第8周 (4.11-4.15）
进行零件图计算机绘图
数控铣床X轴进给系统发展趋势[47]：铣刀的旋转为主切削运动，Y轴的驱动装置带动工件旋转以及X轴驱动 装置通过工作台带动工件沿 X 向的移动为进给运动，XY 轴驱动装置相互配合，可保证铣削沿着加工螺纹的方向进给，螺纹的加 工采用分层铣削的方式来逐渐达到螺纹的深度，在每一层采用 XY 两个轴同时进给，即XY 平面直线进给的方式来合成螺纹的铣削进给。对于不同的螺距，可通过 计算确定相应的 XY 同时进给值来保证，对于多头螺纹，则按照分头加工的原则，先加工完一 头后编程让Y轴驱动装置带动工件转过相应角度后，再开始加工另一头螺 纹，为保证加工的精度，加工前应保证工件轴线与X轴平行，同时铣刀的 轴线要与工件轴线垂直相交；有许多因素均会对进给运动精度产生重要 影响，如导轨的非线性、摩擦特性等。另外，单从零件精度评判机床精度 的角度来看，除了伺服运动轴的动态性能外，机床的机械运动精度的影 响因素包括各轴间运动关系等因素是不可忽视的，在排除工艺和环境因 素外，找出最能表现机床精度影响加工误差的型面有重大意义；用球杆仪 和光栅尺同时测量了两轴联动精密工作台的走圆运动。上述研究中基于 平动轴的跟踪误差研究较为深入细致，而针对五轴联动数控机床的转动
文献综 述
随着社会生产和科学技术的迅速发展，机械产品日趋精密复杂，且需求 频繁改型，特别是在宇航.造船.军事等领域所需要的机械零件，精度要 求高，形状复杂，批量小。加工这类产品需要经常改装或调整设备，普通 机床或专用化程度高的自动化机床已不能适应这些要求。为了解决上述 问题，一种新型的机床—— 数控机床应运而生。[1]这种新型机床具有适应性强加工精度高加工质量 稳定和生产效率高等优点。它综合应用了电子计算机 自动控制 伺服驱动精密测量和新型机械结构等多方面的技术成果，是今后数控机 床发展的方向。
（3）对进给系统各个部件的强度、刚度以及各项力学要求承载能力 进行了计算分析，以达到最佳的传动效果、高精度、高效率同时最大程度 降低进给系统的制造成本提高了社会价值。
指导教 师
意见
分中心意见
指导教师签名： 年月日
中心意见
分中心主任签名： 年月日
教学主任签名： 年月日
国内数控机床的发展[3]：中国从1958年开始研究数控技术，到20世纪 60年代中期处于研制开发阶段。1965年进入晶体管数控装置的研制。60 年代末至70年代初研制成功了数控铣床。20世纪80 年代，中国先后从日本美国等国家引进了部分数控装置和伺服单元技术 ，并于1981年开始批量生产数控系统，包括数控装置和伺服单元。
南京工程学院
工业中心
本科毕业设计（论文）开题报告
题 目 ： 数控铣床X轴进给系统结构设计
专 业：
机械设计制造及其自动化
班 级： D机加工121 学 号： 231120320
学生姓名：
李响楠
指导教师：
刘桂芝
2016年 3月 11日
本科毕业设计(论文)开题报告
学生姓 名
指导教 师姓名 课题来 课源题名
制作答辩PPT，打印图纸，准备答辩
第15周（5.30-6.03）
毕业设计（论文）答辩
第16周（6.06-6.10）
整理资料存档
本论文特色与创新如下：
（1）设计中对进给系统中各个零件的应力以及X轴向惯性、扭矩以及进给 力的精确计算增加了进给系统的精确度和稳定性。
特色与 创新
（2）数控铣床进给系统是由数控铣床工作台及X/Y/Z三轴驱动机构组成， 其中X轴是机床在加工时与Y轴联动直接带动工件作两个方向的运动执行 机构。 X轴与Y/Z两轴驱动的伺服进给机构不仅对进给运动的速度实现自动控制 ，还要对工件相对于刀具的位置实现自动控制。
文献综 述
伺服进给系统的基本要求[8]：定位精度要高，跟踪指令信号的响应要 快，系统的稳定性要好。稳定性：所谓稳定的系统，即系统在输入量改变、 启动状态或外界干扰作用下，其输出量经过几次衰减振荡后仍能迅速地 稳定在新的或原有的平衡状态下。它是伺服进给系统能够正常工作的基 本条件，包含绝对稳定性和相对稳定性(稳定裕度)。精度：所谓伺服进给 系统的精度，是指系统的输出量复现输入量的精确程度(偏差)，即准确 性。它包含动态误差，即瞬态过程出现的偏差；稳态误差，即瞬态过程结 束后，系统存在的偏差；静态误差，即元件误差及干扰误差。常用的精度 指标有定位精度、重复定位精度和轮廓跟随精度。精度用误差来表示，定 位误差是指工作台由一点移动到另一点时，指令值与实际移动距离的最 大差值。重复定位误差是指工作台进行一次循环动作之后，回到初始位 置的偏差值。轮廓跟随误差是指多坐标联动时，实际运动轨迹与给定运 动轨迹之问的最大偏差值。影响精度的参数很多，关系也很复杂。采用数 字调节技术可以提高伺服驱动系统的精度。速度响应特性：所谓快速响应 特性，是指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 。它包含系统的响应时间，传动装置的加速能力。它直接影响机床的加工 精度和生产率。系统的响应速度越快，则加工效率越高，轨迹跟随精度也 高。但响应速度过快会造成系统的超调，甚至会引起系统不稳定。因此， 应适当选择快速响应特性。
研究周期与时间安排
毕业设计起止日期：2.22—6.10（第1周—第16周）
起止日期
工作内容
第1周 (2.22-2.26)
收集资料，学习有关书籍文献，参观工厂，搜集
设计过程中所要遵照的有关国家标准并进行学习 第2周 (2.29-3.04) 提出完成课题的的任务 3.11） 完成开题报告及外文材料翻译
设计计算：X轴向惯量匹配的计算、X轴向转矩匹配的计算、X向进 给力的计 算、X向滚珠丝杠预拉伸量的计算 5、滚珠丝杠的计算及选择 6、正确设计选择进给系统的各个部件 7、各个零件成本计算以及课题成本计算
本课题研究的意义： 本课题对数控铣床X轴进给系结构进行了设计，其意义如下： 1、设计中的X轴向惯性、扭矩以及进给力的计算，以及各个零件受力 分析计算有利于更深层次了解数控铣床，精确的计算分析可以大大提高 今给系统的传动精度和传动的平稳性 2、进给系统中采用了滚珠丝杆传动，为提高进给系统的灵敏度和定 位精度且防止爬行，必须降低数控铣床进给系统的摩擦，并减少静、动摩 擦系数差，一般采用滚珠丝杠副。滚珠丝杠副效率可达85%— 98%，是普通滑动丝杠副的24倍，且摩擦角小于1°，因此不会产生自锁现象。 3、、进给伺服系统是数控装置和机床机械传动间的连接环节，是数 控机床的重要组成部分，它包含机械、电子、机电等各种部件。伺服驱动 电动机是今给系统的动力部件，它提高所需要的动力。在对进给系统设 计的同时也对铣床整体有了更多的认真，对机床进给系统有更多掌握。 4、优秀的进给系统有利于提高生产质量提高生产效率，能够大大增 加零件生产精度，更利于实现高精度高要求零件生产加工。
第9周 (4.18-4.22)
完成零件图计算机绘图
第10周 (4.25-4.29）
完成各零件及课题成本分析，完成各零件成本及
课题成本计算
第11周 (5.02-5.06)
递交论文初稿
第12周 (5.09-5.13)
修改论文并定稿
第13周 (5.16-5.20)
论文评审及答辩资格确定
第14周 (5.23-5.27)
数控铣床X轴进给系统设计要求[9]： (1)保证实现规定的进给量。 (2)能传递要求的扭矩。 (3)有足够的静刚度和动刚度。 (4)保证要求的进给传动精度。 (5)低速、微量进给系统要保证运动的平稳性和灵敏度。 (6)结构紧凑、便于操纵、容易维护、加工及装配工艺性好。 数控铣床X轴进给系统影响因素[1011]：由于数控机床进给系统的传动齿轮副存在间隙，在开环系统中会造成 进给运动的位移值滞后于指令值；反向时，会出现反向死区，影响加工精 度。传动系统的设计，包括传动方式的选择，根据传动精度要求，确定数 控机床的脉冲当量；滚珠丝杠导程及精度等的确定，滚珠丝杠支承选择； 精度验算等过程。
9-122
1、 先熟悉数控铣床X轴进给系统主要零件 2、 进给系统驱动电动机的选型与计算 3、 设定好进给系统机械传动部分的刚度要求以及其承载能力 4、 分析计算X轴向的受力要求 5、滚珠丝杠副的选型与各方面承载能力以及拉伸力预紧力的计算，并 选择与其配合轴承型号 6、各个零部件的成本分析
研究内 容
文献综 述
参考文献： 1、文怀兴．数控铣床设计．北京：化工工业出版社，2006.01：1-3 2、王爱玲．现代数控机床．北京：国防工业出版社，2009.03：12-13 3、周巍松. 数控机床控制原理. 合肥：合肥工业大学出版社, 2012.08:13-15 4、陈炳森，胡华丽，杨鸿锋. 简易改造立式数控铣床进行螺杆的铣削加工. 第31卷 第 9期 2009-09 5、谢东.丁杰雄.霍彦波.杜丽.王伟. 数控机床转动轴进给系统轮廓误差分析. 国家科技重大专项（2010ZX04015－011） 6、陶涛，梅雪松,姜歌东.基于球杆仪和光栅尺的工作台精度调整［Ｊ］ ．纳米技术与精密工程，2005，3(4)：268-272． 7、孙建仁．数控机床进给伺服系统特性影响加工精度的分析［Ｊ］．兰 州理工大学学报，2004，30（3）：45-47． 8、周利平.数控装备设计，重庆：重庆大学出版社，2011.3：73-76 9、陈立德,机械制造装备设计，高等教育出版社,2010.06：46 10、文怀兴．数控铣床设计．北京：化工工业出版社，2006.01：44-48 11、文怀兴．数控铣床系统设计．北京：化工工业出版社，2011.09：11