数控课程设计说明书
数控技术实训课程设计
数控技术实训课程设计一、教学目标本课程的学习目标包括知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。
知识目标要求学生掌握数控技术的基本概念、原理和操作方法；技能目标要求学生能够熟练操作数控设备，进行零件加工；情感态度价值观目标要求学生树立正确的职业态度，注重团队合作，勇于创新。
通过本课程的学习，学生将能够：1.描述数控技术的基本概念和原理。
2.解释数控设备的工作原理和操作方法。
3.运用数控技术进行零件加工。
4.展示良好的职业态度，注重团队合作。
5.勇于创新，提出改进数控技术的建议。
二、教学内容教学内容将根据课程目标进行选择和，确保内容的科学性和系统性。
教学大纲将明确教学内容的安排和进度，指出教材的章节和列举内容。
1.教材：以《数控技术实训》教材为主，结合相关参考书籍和多媒体资料。
2.教学大纲：–章节1：数控技术的基本概念和原理–章节2：数控设备的工作原理和操作方法–章节3：零件加工的工艺规划和编程–章节4：数控设备的维护和故障排除–章节5：职业态度和团队合作–章节6：数控技术的创新和发展三、教学方法教学方法将多样化，以激发学生的学习兴趣和主动性。
将采用讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
1.讲授法：通过教师的讲解，学生能够掌握数控技术的基本概念和原理。
2.讨论法：通过小组讨论，学生能够深入理解和交流数控技术的应用和问题。
3.案例分析法：通过分析实际案例，学生能够了解数控技术在工程中的应用和解决方案。
4.实验法：通过实际操作数控设备，学生能够掌握数控设备的操作方法和零件加工技巧。
四、教学资源教学资源将包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。
教学资源将支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验。
1.教材：选用《数控技术实训》教材，提供系统的数控技术知识。
2.参考书：提供相关的数控技术参考书籍，扩展学生的知识视野。
3.多媒体资料：制作多媒体课件和教学视频，增强学生的学习兴趣和理解能力。
4.实验设备：提供数控设备实验室，供学生进行实际操作和零件加工。
数控编程及加工课程设计
数控编程及加工课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握数控编程及加工的基本原理和方法，培养学生具备一定的数控编程及加工实践能力。
1.掌握数控编程的基本概念、原理和方法。
2.熟悉数控加工工艺及编程流程。
3.了解数控机床的结构、功能和操作方法。
4.能够运用数控编程知识进行简单零件的编程和加工。
5.能够根据加工需求制定合理的数控加工工艺。
6.能够熟练操作数控机床进行加工操作。
情感态度价值观目标：1.培养学生的创新意识和团队合作精神。
2.增强学生对数控技术应用领域的认识，提高学生的学习兴趣和积极性。
二、教学内容教学内容主要包括数控编程的基本概念、数控加工工艺、数控编程方法和数控机床操作。
1.数控编程的基本概念：数控编程的定义、特点和应用领域。
2.数控加工工艺：加工顺序的确定、加工路径的规划、刀具选择等。
3.数控编程方法：手工编程、CAD/CAM软件编程等。
4.数控机床操作：机床的启动和停止、机床参数的设置、加工操作等。
三、教学方法本课程采用讲授法、案例分析法和实验法相结合的教学方法。
1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握数控编程及加工的基本原理和方法。
2.案例分析法：通过分析实际案例，使学生了解数控编程及加工的应用场景和实际操作。
3.实验法：通过操作数控机床进行实际加工，使学生掌握数控编程及加工的实践技能。
四、教学资源教学资源包括教材、实验设备和多媒体资料。
1.教材：选用权威、实用的数控编程及加工教材，为学生提供系统的理论知识。
2.实验设备：配置数控机床、CAD/CAM软件等实验设备，为学生提供实践操作的机会。
3.多媒体资料：制作课件、视频等多媒体资料，为学生提供生动、直观的学习材料。
五、教学评估教学评估主要包括平时表现、作业和考试三个部分，以全面、客观、公正地评估学生的学习成果。
1.平时表现：通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答、小组讨论等表现，评估学生的学习态度和理解能力。
2.作业：布置适量的作业，要求学生在规定时间内完成，评估学生的编程和实践能力。
xyz数控雕刻课程设计
xyz数控雕刻课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握xyz数控雕刻的基本概念、原理及操作流程。
2. 使学生了解xyz数控雕刻在工业制造、艺术创作等领域的应用。
3. 帮助学生理解xyz数控雕刻编程中的坐标系统、刀具路径等相关知识。
技能目标：1. 培养学生能够运用xyz数控雕刻软件进行简单模型的设计与编程。
2. 提高学生动手操作xyz数控雕刻设备，完成指定模型的雕刻能力。
3. 培养学生解决xyz数控雕刻过程中遇到问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱科学、追求技术创新的精神。
2. 增强学生对我国制造业发展的责任感和使命感。
3. 培养学生团队协作、积极进取的优良品质。
课程性质：本课程为实践性较强的专业课，旨在培养学生的动手能力、创新意识和实际操作技能。
学生特点：学生具备一定的计算机操作基础，对新技术、新工艺有浓厚的兴趣，但可能缺乏实际操作经验。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，充分调动学生的积极性，提高学生的实践操作能力。
在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容1. xyz数控雕刻基础知识：- 数控雕刻的基本原理与概念- 坐标系统与刀具路径设计- 数控雕刻设备的结构与功能2. xyz数控雕刻软件操作：- 软件界面与基本操作方法- 模型设计、编程与仿真- 刀具参数设置与路径优化3. 实践操作：- 设备安全操作规程与维护保养- 简单模型设计与雕刻- 复杂模型雕刻技巧与问题解决4. 应用案例分析：- 工业制造领域案例- 艺术创作领域案例- 创新设计案例分析教学大纲安排：第一周：xyz数控雕刻基础知识学习第二周：xyz数控雕刻软件操作训练第三周：实践操作与问题解决第四周：应用案例分析及总结教学内容与课本关联性：本教学内容紧密结合课本，按照课本章节顺序进行组织，涵盖课本中关于xyz 数控雕刻的基本理论、操作方法与实践应用等内容。
在教学过程中，注重引导学生结合课本知识进行实践操作，提高学生的实际应用能力。
多轴数控加工课程设计
多轴数控加工 课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解多轴数控加工的基本概念、加工原理及加工流程；2. 学生能掌握多轴数控编程的基本指令和编程方法；3. 学生能了解多轴数控加工中的切削参数选择、刀具选用及工艺优化。
技能目标：1. 学生能够运用多轴数控编程软件进行编程操作，完成简单的零件加工；2. 学生能够根据实际加工要求，合理设置切削参数，提高加工效率；3. 学生能够分析加工过程中出现的问题，并提出相应的解决措施。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对多轴数控加工技术的兴趣，激发学习热情；2. 培养学生严谨、细致的工作态度，提高产品质量意识；3. 培养学生团队协作精神，增强沟通与交流能力。
本课程针对高中阶段学生，结合多轴数控加工技术，注重理论知识与实践操作相结合。
课程目标旨在使学生掌握多轴数控加工的基本知识和技能，培养实际操作能力，同时注重培养学生正确的价值观和职业素养，为我国制造业培养高素质的技术人才。
通过对课程目标的分解，教师可针对性地进行教学设计和评估，确保学生达到预期学习成果。
二、教学内容1. 多轴数控加工概述- 数控加工基本概念- 多轴数控加工原理与特点- 多轴数控机床的分类及结构2. 多轴数控编程技术- 编程基本指令与格式- 编程软件操作与使用- 编程实例分析与操作3. 切削参数与刀具选用- 切削参数对加工质量的影响- 刀具的类型及选用原则- 切削液的选用与应用4. 多轴数控加工工艺- 工艺规划与流程设计- 加工过程中的误差分析- 工艺优化与质量控制5. 实践操作与案例分析- 实践操作流程与方法- 加工过程中的问题分析与解决- 典型案例分析及讨论本教学内容依据课程目标，结合教材内容进行选择和组织，保证科学性和系统性。
教学大纲明确指出教学内容的安排和进度，以教材章节为依据，涵盖多轴数控加工的基本知识、编程技术、切削参数与刀具选用、加工工艺及实践操作等方面。
通过以上教学内容的学习，使学生全面掌握多轴数控加工技术，为实际操作奠定基础。
单轴数控滑台课程设计
单轴数控滑台课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解单轴数控滑台的基本原理与结构，掌握其工作流程。
2. 学生能够掌握数控编程的基本知识，并运用到单轴数控滑台的操作中。
3. 学生能够了解并描述单轴数控滑台在工业生产中的应用。
技能目标：1. 学生能够操作单轴数控滑台，进行基本运动控制。
2. 学生能够运用数控编程软件，编写简单的单轴数控滑台程序。
3. 学生能够通过实际操作，解决单轴数控滑台运行中的常见问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对工程技术和数控技术学习的兴趣，提高其探索精神和实践能力。
2. 培养学生团队合作意识，学会在团队中沟通与协作。
3. 学生能够认识到单轴数控滑台在制造业中的重要性，增强对国家制造业发展的信心。
课程性质：本课程为实践操作课程，强调理论与实践相结合，注重培养学生的动手能力和实际操作技能。
学生特点：学生处于高年级阶段，具备一定的学科基础和实际操作能力，对新技术和新知识具有较强的接受能力。
教学要求：结合学生特点，注重启发式教学，引导学生主动参与实践，培养其独立思考和解决问题的能力。
将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 理论知识：- 数控技术基本概念与原理。
- 单轴数控滑台的结构组成与工作原理。
- 数控编程基础，包括编程语言、指令系统等。
2. 实践操作：- 单轴数控滑台的操作方法与安全规程。
- 数控编程软件的使用，编制简单运动控制程序。
- 实际操作单轴数控滑台，执行编写好的程序。
3. 应用案例分析：- 分析单轴数控滑台在工业生产中的应用实例。
- 探讨不同应用场景下单轴数控滑台的优势与局限。
教学大纲安排：1. 理论学习：占总课时的1/3，侧重于数控技术基础知识和单轴数控滑台工作原理的讲解。
2. 实践操作：占总课时的1/3，学生动手操作数控滑台，教师指导并解答疑问。
3. 应用案例分析：占总课时的1/3，通过实例分析，让学生了解单轴数控滑台在实际生产中的应用。
数控教学培训课程设计
数控教学培训课程设计一、教学目标本课程旨在通过学习数控技术的基本概念、原理和方法，使学生掌握数控编程、操作和维护的基本技能，培养学生解决实际问题的能力。
具体目标如下：1.了解数控技术的基本概念、原理和应用领域。
2.掌握数控编程的基本方法和技术。
3.熟悉数控操作和维护的基本流程和技巧。
4.能够运用数控编程技术进行简单的零件加工。
5.能够操作数控机床进行加工操作。
6.能够进行数控设备的维护和故障排除。
情感态度价值观目标：1.培养学生对数控技术的兴趣和热情，提高学生对先进制造技术的认识。
2.培养学生团队合作意识和解决问题的能力。
3.培养学生对工作的责任感和安全意识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括数控技术的基本概念、原理和方法，数控编程技术，数控操作和维护技巧等。
具体安排如下：1.数控技术的基本概念、原理和应用领域。
2.数控编程的基本方法和技术，包括手工编程和计算机辅助编程。
3.数控操作的基本流程和技巧，包括机床操作、工件装夹和刀具选择等。
4.数控设备的维护和故障排除方法。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
具体方法如下：1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握数控技术的基本概念、原理和编程方法。
2.讨论法：通过小组讨论，培养学生的团队合作意识和解决问题的能力。
3.案例分析法：通过分析实际案例，使学生了解数控技术在实际应用中的方法和技巧。
4.实验法：通过实际操作数控机床，使学生掌握数控操作和维护的技巧。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将选择和准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的数控技术教材，为学生提供系统的理论知识。
2.参考书：提供相关的数控技术参考书籍，为学生提供更多的学习资源。
3.多媒体资料：制作精美的教学PPT、视频和动画等，为学生提供直观的学习材料。
4.实验设备：准备现代化的数控机床和相关的实验设备，为学生提供实际操作的机会。
数控铣床XY工作台说明书
1摘 要当今世界当今世界电子电子技术迅速技术迅速发展发展，微处理器、微型，微处理器、微型计算计算机在各技术领域得到了广泛机在各技术领域得到了广泛应用应用，对各领域技术的发展起到了极大的推动作用。
一个较完善的机电一体化系统，应包含以下几个基本要素：机械本体、动力与驱动部分、执行机构、传感测试部分、控制及信息处理部分。
机电一体化是系统技术、计算机与信息处理技术、自动控制技术、检测传感技术、伺服传动技术和机械技术等多学科技术领域综合交叉的技术密集型系统工程。
新一代的CNC 系统这类典型机电一体化产品正朝着高性能、智能化、系统化以及轻量、微型化方向发展。
能、智能化、系统化以及轻量、微型化方向发展。
关键字：机电一体化的基础关键字：机电一体化的基础 基本组成要素基本组成要素 特点特点 发展趋势发展趋势AbstractNow the world electronic technology rapidly expand, the microprocessor, the microcomputer obtain the widespread application in various area of technology, to various domains technology development enormous promotion effect. A perfect integration of machinery system, should contain the following several base elements: Basic machine, power and actuation part, implementing agency, sensing measurement component, control andinformation processing part. The integration of machinery is the system technology, the computer and the information processing and management technology, the automatic control technology, the examination sensing technology, the servo drive technology and themechanical skill and so on multi-disciplinary area of technology synthesis overlapping technology-intensive systems engineering. New generation's CNC system this kind of model integration of machinery product toward the high performance, the intellectualization, thesystematization as well as the featherweight, the microminiaturized direction develops.key words: words: Integration Integration Integration of of of machinery machinery machinery foundation foundation foundation basic basic basic component component component elements elements characteristic trend of development.目录第一章第一章 课程设计的内容和要求课程设计的内容和要求 ……………………………………………………………………………… 3 第二章第二章 系统的总体方案设计系统的总体方案设计 …………………………………………………………………………………… 4 第三章第三章 机械部分设计机械部分设计 …………………………………………………………………………………………5 3.1 脉冲当量和传动比的确定脉冲当量和传动比的确定脉冲当量和传动比的确定 ……………………………………………………………………………………………………………… 5 5 3.2工作台外形尺寸及重量初步估算…………………………………工作台外形尺寸及重量初步估算………………………………… 5 5 3.3 传动系统等效转矩惯量计算……………………………………传动系统等效转矩惯量计算……………………………………6 3.4 工作载荷分析及计算……………………………………………工作载荷分析及计算…………………………………………… 6 3.5 滚珠丝杠螺母副的选型和校核…………………………………滚珠丝杠螺母副的选型和校核………………………………… 8 3.6 导轨的选型和计算………………………………………………导轨的选型和计算……………………………………………… 11 3.7 驱动电机的选择…………………………………………………驱动电机的选择………………………………………………… 11 第四章第四章 数控系统设计…………………………………………………数控系统设计…………………………………………………15 4.1 控制系统硬件的基本组成…………………………………控制系统硬件的基本组成…………………………………控制系统硬件的基本组成………………………………… 15 4.2 接口程序初始化及步进电机控制程序…………………………接口程序初始化及步进电机控制程序………………………… 17 4.3 直线圆弧插补程序设计…………………………………………直线圆弧插补程序设计………………………………………… 19 参考文献参考文献 ……………………………………………………………………………………………………………………………………25第一章 课程设计的内容和要求1.1 课程设计的内容任务是：任务是： 设计一个数控X-Y 工作台及其控制系统。
数控车床纵向课程设计
数控车床纵向课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解数控车床的基本结构、功能及工作原理；2. 学生能掌握数控车床编程的基本指令，如G代码、M代码等；3. 学生能掌握数控车床加工工艺参数的设置及其对加工精度的影响；4. 学生了解数控车床的安全操作规程。
技能目标：1. 学生能运用数控车床进行简单零件的编程与加工；2. 学生能根据零件图纸，独立完成数控车床的加工工艺设计；3. 学生具备分析和解决数控车床加工过程中出现问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对机械加工行业的兴趣，增强职业认同感；2. 学生树立安全意识，养成良好的操作习惯；3. 学生培养团队合作精神，提高沟通协调能力。
课程性质：本课程为数控技术应用专业的实践课程，强调理论联系实际，注重培养学生的动手操作能力和工程实践能力。
学生特点：学生具备一定的机械基础知识，对数控技术有一定了解，但实践经验不足。
教学要求：结合学生特点，课程以实践操作为主，理论讲解为辅，注重培养学生的实际操作技能和解决实际问题的能力。
通过本课程的学习，使学生能够掌握数控车床的基本操作和加工技巧，为今后的职业发展打下坚实基础。
二、教学内容1. 数控车床基本结构及工作原理- 数控车床的组成、功能及分类- 数控车床的工作原理及加工特点2. 数控车床编程指令- G代码、M代码的功能及用法- 常用编程指令的案例分析3. 数控车床加工工艺- 工艺参数的设置与调整- 零件加工顺序的安排与优化- 加工过程中常见问题的分析与解决4. 数控车床操作与安全- 数控车床的操作面板及功能键- 数控车床的安全操作规程- 模拟操作训练及实训练习5. 零件加工实践- 简单零件的加工工艺分析- 数控车床编程与加工操作- 加工质量的检测与评价教学内容安排与进度：第一周：数控车床基本结构及工作原理第二周：数控车床编程指令第三周：数控车床加工工艺第四周：数控车床操作与安全第五周：零件加工实践教材章节关联：《数控车床编程与操作》第一章：数控车床概述第二章：数控车床编程基础第三章：数控车床加工工艺第四章：数控车床操作与安全第五章：数控车床加工实例三、教学方法本课程将采用以下教学方法，以实现课程目标，提高教学效果：1. 讲授法：- 对数控车床的基本结构、工作原理、编程指令等理论知识点进行系统讲解，确保学生掌握必要的基础知识。
xy 工作台说明书
广西科技大学《数控机床》课程设计说明书学院：机械工程学院班级：机自Y115班姓名：陈秋梅学号：201100104003指导老师：李冰目录一、设计目的 (1)二、设计要求 (1)三、设计内容和步骤 (1)（一）总体设计方案 (1)①设计机构的性能要求 (1)②待改装钻床型号的确定 (1)③控制方式的确定 (3)④伺服系统的确定 (3)⑤工作台参数的初步选定 (3)⑥导轨的选型思路 (3)⑦滚珠丝杠选型思路 (4)⑧丝杠和电机连接零件的选取思路 (4)⑨支承座材料的选取 (4)⑩轴承类型的选取思路 (4)（二）机械部分改装设计与计算 (5)①确定工作台的尺寸及其重量 (5)②滚珠丝杠参数计算与选型 (5)③滚动导轨参数计算与选型 (8)④步进电机参数计算与选型 (10)⑤联轴器的选择 (15)⑥支承座参数设计 (18)⑦轴承型号的选取 (18)四、设计总结 (18)五、参考文献 (18)一、设计目的通过本次设计，使我们全面地、系统地了解和掌握数控机床的基本内容和基本知识，初步掌握数控机床的设计方法，并学会运用手册标准等技术资料。
同时培养我们学生的创新意识、工程意识和动手能力。
二、设计要求1、改造后的钻床能够加工最大面积为180×1802mm，最大工件重量为200kg。
2、数控XY工作台要求孔的定位精度在±0.02mm内，工作台快进速度为3.6m/min，加减速时间为：0.1秒。
三、设计的内容和步骤（一）总体设计方案①设计机构的性能要求:设计机构的性能要求有两个方面：a、是在静态性能方面：工作台达到一定的几何精度、定位精度以及重复定位精度，同时也要满足相应的刚度和强度要求。
b 是在动态性能方面：工作台要满足速度和加速特性以及工作的稳定性等。
②待改装钻床型号的确定:因为改造后的钻床能够加工最大面积为180×1802mm，在预留装夹具的尺寸后，工作台的尺寸应该设计为260×2602mm。
广州数控928ma数控铣床数控技术课程设计
数控技术课程设计题目：数控机床操作与加工仿真——广州数控GSK928MA标准铣床专业班级：学生姓名：学号：指导老师：目录第一章 GSK928MA数控加工样品一 (3)第一节零件分析 (3)第二节工艺分析及确定工艺路线，选择数控机床设备 (5)第三节编写加工程序 (6)第四节使用仿真软件进行加工仿真 (16)第二章 GS K928M A数控加工样品二 (17)第一节零件分析 (17)第二节工艺分析及确定工艺路线，选择数控机床设备 (19)第三节编写加工程序 (20)第四节使用仿真软件进行加工仿真 (30)第三章 GSK928MA数控加工样品三 (30)第一节零件分析 (31)第二节工艺分析及确定工艺路线，选择数控机床设备 (32)第三节编写加工程序 (33)第四节使用仿真软件进行加工仿真 (34)参考文献 (44)第一章 GSK928MA数控加工样品一第一节零件分析一、零件图样二、精度分析本零件外形尺寸长⨯宽⨯高=mm300⨯mm⨯，属于中小零件。
毛坯mm40300材料为08F 低碳钢，毛坯尺寸长⨯宽⨯高=mmmm⨯，要加工的300⨯30040mm是内部的凹槽，加工精度mμ，公差等级IT11。
该零件以轮廓加工为主，3.6Ra加工精度要求不高，粗铣即可满足加工精度要求。
第二节工艺分析及确定工艺路线，选择数控机床设备一、确定装夹方案本零件生产批量不多，零件小，外形规整，精度要求不高，因此选用通用夹具工艺板装夹，夹具尺寸为mm350⨯⨯，这样可以限制6个自由度，mm15350mm工件处于完全定位状态，方案合理。
二、建立工件坐标系以工件上表面正中心的顶点为编程原点O ，建立工件坐标系。
三、确定加工顺序，选择加工刀具根据加工内容，本零件加工采用mm 8φ端铣刀进行内槽加工，刀具参数见下表1-1。
表1-1序号 刀具名称 刀具类型 直径 圆角半径总长 切削刃数1T1端铣刀8mm100mm2四、选择工具和量具根据加工过程中的操作选取，结果如下表1-2。
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- 1 - 目 录 1机床课程设计的目的………………………………………………1
2纵向进给系统的设计计算…………………………………………2 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确定进给传动链的传动比i和传动级数………………………3 2.5滚珠丝杠的动载荷计算与直径估算……………………………4 2.6滚珠丝杠螺母副承载能力校核…………………………………5 2.7计算机械传动的刚度……………………………………………6 2.8驱动电机的选型与计算…………………………………………7 2.9机械传动系统的动态分析………………………………………9 2.10机械传动系统的误差计算与分析……………………………10 2.11确定滚珠丝杠螺母副的精度等级和规格型号………………10 3进给系统的结构设计 ……………………………………………11 3.1滚珠丝杠螺母副的设计………………………………………11 总结与体会…………………………………………………………12 致谢词………………………………………………………………12 参考文献 ……………………………………………………………13
- 2 - 摘 要 1数控技术课程设计的目的 通过本课程设计的训练，使学生在完成数控机床及金属切削机床的结构课程学习之后，让学生能够运用所学的知识，独立完成数控机床传动系统的设计，从而使学生进一步加深和巩固对所学知识的理解和掌握，并提高学生的分析、设计能力，同时巩固《金属切削机床》课程的部分知识。 1.运用所学理论及知识，进行数控机床部分机械结构设计，培养学生综合设计能力； 2.掌握数控机床传动系统的设计方法和步骤； 3.掌握设计的基本技能，具备查阅和运用标准、手册、图册等有关技术资料的能力； 4.基本掌握编写技术文件的能力。 2纵向进给系统的设计计算 设计参数如下： 工作台 工作台质量 kgmT600 最大加工受力 NFW1500 快进速度 smvf/2.0max 工进速度 smvv/1.0 最大加速度 2max/2.1sma 工作台导轨摩擦力 NFR5.2 工作行程 msW7.0 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/LKNm
- 3 - 丝杠螺母刚度 800/MKNm 螺母支座刚度 1000/TMKNm 丝杠传动效率 0.9sp 丝杠长度 0.5spLm 丝杠轴承、丝杠 螺母摩擦力矩 ,2.5RspMNm
轴承平均间距 1550Lmm 导程 10sphmm 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 320.0510MJkgm
2.1主切削力及其切削分力计算 取机床的机械效率0.8，/1wzFF，/0.35czFF，/0.2vzFF则有
1500zwFkFNN
工作台横向进给方向载荷cF和工作台垂直进给方向载荷vF为
0.350.351500525czFFNN 0.20.21500300vzFFNN 2.2导轨摩擦力的计算 导轨受到垂向切削分力300vFN，纵向切削分力cF525N，移动部件的全部质量（包括机床夹具和工件的质量）m=600kg，查表得镶条紧固力2000gfN，取导轨动摩擦系数0.15，则 ()gvcFWfFF
0.15(3002000300525)
468.75N
计算在不切削状态下的导轨摩擦力0F和0F
0()0.15(3002000)345gFWfN
00()0.2(3002000)460gFWfN 2.3计算滚珠丝杠螺母副的轴向负载力 计算最大轴向负载力maxaF max(300468.75)768.75ayFFFNN 计算最小轴向负载力minaF
min0345aFFN 2.4确定进给传动链的传动比i和传动级数 取步进电动机的步距角1.5，滚珠丝杠的基本导程010Lmm，进给传动
- 4 - 链的脉冲当量0.004/pmmP，则有 01.51010.423603600.004pLi
根据结构需要，确定各传动齿轮的齿数分别为120z、2208z，模数m=2，齿宽b=20mm。 2.5滚珠丝杠的动载荷计算与直径估算 （1）按预期工作时间估算滚珠丝杠预期的额定动载荷 已知数控机床的预期工作时间15000hLh，滚珠丝杠的当量载荷mFmaxaF
768.75N，查表得载荷系数1.3wf；初步选择滚珠丝杠的精度等级为3级精度，取精度系数1af；查表得可靠性系数1cf。取滚珠丝杠的当量转速maxmnn，已知max12/minvm，滚珠丝杠的基本导程010Lmm，则
maxmax010001000121200/10vnrmL
360100mwammhacFfCnLff 3768.751.36012001500010253.410011NN （2）根据定位精度的要求估算允许的滚珠丝杠的最大轴向变形。 已知本车床纵向进给系统的定位精度为40 m,重复定位精度为16 m，则有 max111()165.33832mm
max2
11
()4081054mm
取上述计算结果的较小值，即max5.33m。 （3）估算允许的滚珠丝杠的最小螺纹底径2md 滚珠丝杠螺母的安装方式拟采用一端固定、一端游动支承方式，滚珠丝杠螺母副的两个固定支承之间的距离为 L=行程+安全行程+2×余程+螺母长度+支承
≈（1.2～1.4）行程+（25～30）0L 取L=(1.4×700+30×10)mm=1280mm
02max46012800.0780.07825.925.33mFLdmm
（4）初步确定滚珠丝杠螺母副的型号
- 5 - 根据以上计算所得的0L、amC、2md和结构的需要，初步选择FF型内循环螺母，型号为FF3210-3其公称直径0d、基本导程0L、额定动载荷aC和螺纹底径2d如下： 032dmm 010Lmm
2570010253.4aamCNCN
2227.3mm25.92mddmm 2.6滚珠丝杠螺母副承载能力校核 已知滚珠丝杠螺母副的螺纹底径227.3dmm，已知滚珠丝杠螺母副的最大受压长度1550Lmm，丝杠水平安装时，取11/3K，查表得22K，则有
44
552
12221127.310210122414.813550c
dFKKNNL
本车床横向进给系统滚珠丝杠螺母副的最大轴向压缩载荷为768.75amaxFN，远小于其临界压缩载荷cF的值，故满足要求。 滚珠丝杠螺母副临界转速的计算长度2550Lmm，其弹性模量52.110E MPa，密度5317.810/gNmm，重力加速度329.810/gmms 滚珠丝杠的最小惯性矩为 44423.1427.327252.126464Idmm
滚珠丝杠的最小截面积为 22223.1427.3585.0544Admm 取10.8K，查表得3.927，则有
2122602cEInKLA
25325603.9272.11027252.129.8100.823.145507.810585.05
13660.20/minr 本横向进给传动链的滚珠丝杠螺母副的最高转速为166.67r/m，远小于其临界转速，故满足要求。 滚珠丝杠螺母副额定寿命的校核,滚珠丝杠的额定动载荷25700aCN，已知其轴向载荷max768.75aaFFN，滚珠丝杠的转速max1200/minnnr，运转条件系数1.2wf，则有
363625700()10()10768.751.2aawCLrFf
- 6 - 621622.2210r 621622.221030030960601200hLLhhn 本车床数控化改造后，滚珠丝杠螺母副的总工作寿命30030915000hLhh，故满足要求。 2.7计算机械传动的刚度
已知滚珠丝杠的弹性模量52.110EMPa，滚珠丝杠的底径227.3dmm。丝
杠支撑方式为两端支撑或者两端固定时，则
223322111d106.610/4()4()sdELKNmaLaaLa 当滚珠丝杠的螺母中心至固定端支承中心的距离1/2aL时，滚珠丝杠螺母副具有最小拉压刚度minsK
22233221212min11111dd106.6106.610894.35/114()4()22sdELLKNmaLaLLLL
当0aL时，即滚珠丝杠的螺母中心位于行程的两端，此时，滚珠丝杠螺母副具有最大拉压刚度maxsK
22322121max1010d106.61012525.01/4()4()sdELLKNmaLaLLL 已知滚动体直径7.144Qdmm，滚动体个数Z=15.轴承接触角60。轴承最大轴向工作载荷maxmax768.75BaFFN。则滚珠丝杠螺母副支承轴承的刚度bK
为： 223max22.34sinbQaKdZF
223322.347.14415768.75()2
456.28/Nm
查表得滚珠与滚道的接触刚度386/KNm，滚珠丝杠的额定动载aC
25700N。已知滚珠丝杠上所承受的最大轴向载荷max768.75aFN则
11max33768.75()386()/258.15/0.10.125700ac
a
FKKNmNmC
进给传动系统的综合拉压刚度的最大值为