数控铣床X轴进给系统结构设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 I 毕业设计说明书（论文）中文摘要 摘要： 本文主要设计数控铣床 悉数控铣床 定好进给系统机械传动部分刚度要求以及承载能力，分析计算 X 向受力要求，到进给传动各零件进行成本分析。采用类比法，进行数控铣床 X 轴进给系统的设计。保证工作台行程能够达到要求， 进给系 统要求 结构紧凑、便于操纵、容易维护、加工及装配工艺性好 ，同时要保证足够传动精度，传动要平稳。 机械结构采用伺服电机与滚珠丝杠间接相连的方式，使用同步带相连接。设计过程中对各个零件的受力分析以及 X 轴向惯量匹配、转 矩匹配和进给力的精确计算增加了进给系统的传动精度以及平稳性。滚珠丝杠副即承受转矩又承受扭矩，所以 选 择角接触轴承。轴承采用串联背靠背配置方式，丝杠采用两端固定，在进给传动中要求有较好的润滑效果。本论文提高设计者对进给系统机械传动零件选择与设计，以及对零件采购与设计制造成本进行分析计算的能力。 关键词： 进给传动 滚珠丝杠 轴承 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 业设计说明书（论文）英文摘要 C In NC NC up of as as of to to of NC is by a to is to to is in an is In of of of to of is a In of to as as of 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 I 目录 前言 . 1 第一章 绪论 . 2 . 2 . 2 . 4 . 5 . 6 . 7 第二章数控铣床进给传动部分设计 . 8 . 8 . 8 . 9 . 10 . 10 . 10 . 11 . 13 第三章 . 14 . 14 . 14 机匹配计算 . 15 量匹配计算 . 15 矩匹配计算 . 16 给力计算 . 17 第四章 数控铣床进给传动的润滑与密封 . 18 . 18 . 18 . 19 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 五章 数控铣床 . 20 . 20 . 20 . 21 . 21 . 22 第六章 总结 . 24 致谢 . 27 参考文献 . 29 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 前言 数控技术与数控机床是现代工业制造的重要基础，这个基础对一个优秀国家的经济发展和综合实力有很大影响，世界上每一个优秀国家为了能够提升国际地位以及为了得到更大的国家力量都在大力发展以数控技术为核心的先进制造技术。 数控系统中有很多子系统，其中最主 要的有进给伺服驱动系统。可以把数控装置比作为数控系统的“大脑”，那么我们就可以认为进给伺服系统就是数控系统中的“四肢”，进给伺服系统能够绝对正确地执行由数控系统发出来的程序指令，用来正确指使运动部件的运动方向，运动速度以及位移量。数控装置与机床本体之间的运动环节就是数控铣床的进给伺服系统，进给伺服系统的作用是接收数控装置发出的程序指令信号，由伺服电机和机械传动部分驱动数控机床的工作台等执行部分来实现工作台的进给量和快速运动。进给伺服系统可以根据编写程序准确地控制运动零件的位置量和移动速度，运动部件要按一定规 律运动轨迹移动。 进给伺服驱动系统主要包括电动机及及其控制和驱动装置等部件组成。伺服电机是进给系统的动力源，伺服电机能够提供执行部件所需要的动力，伺服电动机有步进电动机、直流伺服电动机、交流伺服电动机和直线电动机。 目前，数控机床采用的进给伺服系统一般是伺服电动机到滚珠丝杠到运动零件的方案。而在轻载的设备上有些已经采用直线电动机来直接驱动运动部件在导轨上移动，国外也逐渐开始在数控机床上采用直线电动机用于伺服机构驱动。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 第一章 绪论 题背景及意义 现代数控 机床有很多从简单的数控铣床、数控车床，又慢慢地发展到加工中心这样的高精度机床。数控铣床用于平面和曲面零件加工，也可加工复杂面零件，如凸轮、工装夹具、模型等。并且还可以实现钻孔、扩孔、铰孔和镗孔加工。数控机床对进给运动准确性、加工中的平稳程度以及机器的反应速度要求非常高。传动精度主要表现在机械传动时误差要小；也就是运动件的移动间距要与程序输入的数值要相同。传动时的平稳程度就是在零件做工的时候或者多次震动后，能迅速地平定下来或保持不动的能力。动态响应特性。指电脑从下达指令开始到运动件完成移动之间的时间多少，以及 部件瞬时加大运动速度的能力。在数控装置中为保证数控铣床进绐系统的传动精度、数控系统运动中的稳定性和数控程序的响应特性，对数控铣床机械传动装置总体要求是消除间隙、保证密封与润滑、减少摩擦力、减少传动件运动中产生的惯量、提高传动零件刚度和安装精度。 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。在这几个月时间里面增加了我的自学能力以及查阅书籍的能力。在讨论组中我们应该相互学习一起交流我们的心得，要准备一些需要的资料和文库，为后面计算、画图以及 撰写论文做准备。因此对数控铣床 控机床出现与影响 数控机床是数字控制机械的简称 1，它安装了可以指示运动件移动的系统，而且通过写出编写一些数字类型的命令就可以实现机械加工。这样的机械机床通过这些数字命令就可以完成制造的办法有很好的自动化效果。数控机床按照人工输入这些有规律的尺寸数值就能够自己加工制造好所需要的工件。数控制造可以制造形状不规律的工件，尺寸准确性程度高的产品以及加工个数不多的东西加工生产。数控机床也成为了现代化制造生产的新目标。 伴随着现代加工 水平的不停发展，对于机械零件产品质量和生产效率要求逐渐变高。在机械加工工艺过程机械设备的自动化生产是达到加工要求的最主要方买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 法之一。它不但可以提高零件精度产品质量、提高加工效率，而且可以降低生产成本同时改善工人的工作环境减少劳动力。大批大量生产加工方法广泛采用自动化机床、组合机床、标准机床和自动生产线，实行多个刀具、多工位、几个零件表面同时加工，以用来提高加工效率和实现自动化生产。这样的加工方法是刚性自动化，不适用于批量小的零件加工，因为小批量加工生产经常变化产品的种类，这要求生产线属于柔性自动化。数控系统的 出现正好实现了这种加工方法。 1952年，三坐标联动机床问世，由美国麻省理工成功研制出利用脉冲原理的数控装置，并且把与一台普通立式铣床相连接。这是世界上的第一台也是第一代数控机床。 1958年我国数控技术是起步阶段，直到 63左右我们也生产出了优秀的数控装置 2。刚刚开始时是一些有名的地方大学使用电子管进行生产制造的。我们一直到了 65 年也成功开发晶体管数控机床。 1972年开始我国数控技术在车、铣、刨、磨、镗、钻等领域全面展开，加工中心在北京上海两地也研制成功。并且线切割机床由于结构不复杂、加工操作简单 、使用方便、使用成本低因此在模具加工生产中得到了广泛推广。我国在 80年代向日本引进 5、 7、 3等一系列的数控系统和交流伺服电机和主轴私服电机技术，并且从美国、德国引进新的数控技术。我国数控机床能够在加工能力和产品质量方面有了很大提升。 90年代以后我国主要是向高效高端数控机械靠步。 当今社会 的数控装备发的展趋势有 7点： 1、高速、高精密化 数控机床能够高效的缩短工进行程自动生成最短的加工路线从而增加其制造速度。在如今这个年代速度和准确度决定着一切，数控机床恰恰满足了这两个要求，能够缩短零 件生产用的时间与此同时还可以保证工件的形状精度以及尺寸要求，进入 21世纪的同时也表明使用的机械产品也进入了高要求高精度时期。 2、 越来越多人可以使用计算机，计算机也与非常多的家用设备、机械生产设备相结合，因此 此机械零件图的绘制工作不需要使用过多人力，它能够取代人力画出图形。同时会对工件要求方面进行设计计算，提升了零件生产速度之外也降低了操作者在计算时的错误率，减少了机械零件报废率从而达到提高了企业经济效益的目的。 3、功能复合化 我经常见到的加工中心就是复合化里面的一种。这样的机床加工工件时，能买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 够大大减少被加工零件装拆需要的时长。因为不需要经常换加工刀具因此零件加工过程中出现的错误就会变少，可以大大保证工件的形状与尺寸要求，工件加工需要的时间也得到了缩短。 4、控制智能化 现代数控机床本身可以做到自我检测机床发生的故障，同时可以最大程度化自动修复出现的问题。 5、极端化 由于现代社会的需要数控生产正在向两个方向发展。分别是非常小的工件加工以及体积很大的工件加工生产。 6、加工过程绿色化 数控加工生产能够最大限度的使用毛坯材料，加工过后产生废料会减少到最少，避免不必要的浪费。加工生产绿色化已经成为可持续发展中最为重要的一环，工业生产中必须要提升对环境保护。 7、多媒体技术的应用 多媒体技术的使用将数控加工生产操作变得不再困难，可以满足普通工人操作加工生产零件。能够做到对信息处理优越化与人工智能化，还能监控在数控加工操作过程中发生的故障等等。 控系统演变 最早的 计算机 于 1953年投入使用 ，这 证明 人类 发明 了可以增 进 和 取代 脑力做 一定 分 工的 工具 ，它为 人类 步入 信息时 代奠定了基础。以计算机为主导的核心技术，既可以通过现代通信等提高了人类生活的质量，还可以提高生产效率的飞速发展，开创了人类生产史的新纪元。信息技术的快速发展直接影响了未来知识经济的到来。 1952年 计算机 与 机械机床 相互连接产生了 第一台数控机床。计算机技术及控制技术在机械制造设备中的应用对制造业发展有着很好的提升是技术的进步。普通 机床变化 很大，到现代 数控机床 有 两个阶段六代机床 发展 。 数控系统在过去 50年经历了两个阶段的发展以及有 了 六代机床产生，从五代以后发展起来的，从根本上解决了低可靠性，价格 昂贵，应用极不方便这些极为关键的问题。因此在 机械 发达国家，大规模应用和普及 数控系统也是在 80年代初以后 实现的 ，即数控技术经过近 30年的发展，得到了推广和应用普及。一买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 直以来都被国外称为计算机数控（ 而在中国，它通常被称为数控（ 通常所 说的 “ 数控 ” 就是 “ 计算机数控 ” 。 控铣床构成部件 数控铣床由五部分组成： 用来 记录 机械加工过程中工件生产时的信息，比如加工时刀具走刀位置，以及加工参数。给进给系统发出命令进行生产加工。 用来 保存与执行操作者输入的 数字程序，通过计算机整理为加工程序传达到伺服装置，它是机床中最重要最核心的东西。我们经常使用的数控系统有西门子、法兰克等等。 3。是 数控 机床传达运动的部分 ，包括 动力源方面 和 机械传递运动方面 ， 它根据数控系统提供的命令，来指示运动零件工作 。 对伺服系统的理解要求要很好，需要在最短时间内做出所需要的运动。 用来计算运动零件在工作时的移动距离以及加工速度，将得到数值再传达到机床的大脑里面。 体是 数控 铣床 的主体， 机床本体的组成部分有 床身、底座、立 柱、横梁、滑块、工作台 部分 、主轴箱 部分 、进给 系统 、刀架等机械零件。 机床本体在 起步时期在 通用机床上 只是 单单在 变速装置 、工作台、 刀架 换位等方面做出 变化 。实践 表明 ，数控铣 削 除了切削用量大、连续加工时所产生的热量较多等影响加工精度外，还和是因为参与自动控制方法，在 铣削 加工过程中不能够像在普通机床上那样由人工进行干预加工或停止 加工 。所以数控机床设计比普通机床设计要求更高更加严格，制造精度要求要更精密。因此，在数控铣床设计过程中，有许多增加刚度、减少热变形、提高安装精度等措施，使数控铣床的外观造型、整体布局、机械传动 系统和工装都有了较大的改善。 主传动系统 。 它 包括伺服电机 、 机械 传动部分和主运动 件 （主轴） 组成 ， 主传动 是 将伺服电机 运动和动力传到 运动部件上 来实现主切削运动。 进给驱动系统。它包括 伺服电机 、传动 部分 和进给机构（如工作平台、刀架）等，其功能是将专用的私服驱动装置的运动和动力传递给执行器以实现进给切割运动。 支承件。它是指床 体 、立柱、 运动 导轨 和 工作台等等，用来支承 机械 机床的各个部件，并使各个部件 能够 保持相对正确位置。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 辅助装置。不同的数控机床辅助装置也有所不同，如 气压装置、 换刀 装置 、液压 装置 、冷却 润滑 系统等等。 控铣床功能特点 数控铣床的主要功能： （ 1）点位控制功能 。 实现孔系 之间位置精度要求高场合 加工。 （ 2）连续轮廓控制功能 。 实现直线、圆弧插补及非圆曲线加工。 （ 3）刀具半径补偿功能 。根据 标注尺寸 直接 编写程序， 不需要 考虑 加工 刀具半径，能够 缩短 编 写程序 计算 时间 减少 工时 。 （ 4）刀具长度补偿功能 。 自动 调整 补偿 所使用 刀具 长度 。 （ 5）旋转功能 。 可将编好的程序在 平面加工时改变 角度执行。 （ 6）宏程序功能 。可以使运动部分灵敏性 得到提升，更方便工件加工 。 数控机床的加工特点： (1)加工精度高。 现代数控零件加工时可以有效保证零件的形状与尺寸精度。在数控系统中， 有对于加工刀具设定的补偿技能，提升了 加工误差的校正和补偿，零件 机械 加工精度 得到了很大提升 。 (2)提高生产 效 率。数控 生产会根据输入的数字信息自动选择最短的走刀路线，可以大大减少切削使用的时间，提升了加工速度 。 (3)适应性 与 灵活性 好 。 数控生产只要改变输入机床大脑的数字信息就可以对另一个工件工作，可以生产一些传统机械生产不了的工件 。 (4)一机多用。 现代化机械设备会安装有刀库，机床下达命令可以随时更换加工中需要的刀具，这样就可以完成工件很多个面生产，大大降低了机器的成本，减少了空间大小。 (5)数控生产方便预算出生产线所需要的成本，为企业下一步工作带来很多方便 。 （ 6）不需要专用夹具。 在数控铣床生产中被加工零件可以使用螺栓、台虎钳等等普通的工具就可以达到安装固定的效果。不需要复杂的专用工具对零件进行装夹，可以减少使用复杂机械花费的金钱。 （ 7)自动化 加工。数控机床生产工件时，只要输入准确的数字指令，把毛坯固定在工作台上面，开动机器就 可以加工好需要的产品。上班的工人不一定要死死盯在机器上面，可以监控好几台机器，解放工人的同时也减低了成本。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 数控机床是 可以生产任何工件 又 可以完成自己控制加工 的机械机床。 它能够决定机器移动部件谁先工作哪一个后工作，而且可以指挥进给部分的运动快还是慢，也可以根据输入数字信息指挥刀具运动路径。 控机床分类及应用 按运动控制分类：点控制、线控制与连续控制 按私服控制分类：开环、半闭环与闭环 按功能水平分类：经济型、普及型与高档型 按工艺用途分类：金属加工机床、造型机床 、特别加工机床 机床应用 4： 1、生产加工批量小的零件； 2、零件精度要求严格，零件结构复杂，如箱体类零件； 3、需要进行多次改变设计的零件； 4、尺寸要求高的零件；5、价格高的零件，这样零件虽然生产批量不大，但是如果在加工过程中出现错误零件则会报废，会产生经济损失。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 第二章数控铣床进给传动部分设计 动方式选用 给传动特点 数控铣床进给 传动对 工件轮廓精度 、运动准确性 、 反应速度 和 生产平稳性能都有影响 5。为此，进给 传动 有 下面三个优点 。 (1)摩擦 抗 力小 为增加进给传动的 运动 准确性 ，必须减小 各个零件之间 的 摩擦抗性还有 动静阻力之间的差距 。 为了能够缩小进给零件在运动中的摩擦抗力，在进给运动中会大量使用滚动 导轨 等等这样的滚动摩擦 。为了 确保 系统 一致 性，需要考虑 有 适当的阻尼。 (2)传动精度和刚度高 进给传动 结构 系统的传动精度主要由 机床进给 结构、 移动工件中间的空隙是按组装零件的尺寸精度和形状定的。所以在进给运动结构中常常使用加大 预载 力量 或其它措施来消除 空隙 。减少传动链中齿轮 个数 ， 增加运动 精度，增加螺钉 的直径， 可以提高 刚度。 (3)运动部件惯量小 运动部件 产生 的惯性对伺服机构 传动 有着重要影响，特别是对在高速 工作中的部件。 如果在组成传动结构的工件达到了硬度条件以及运动条件情况下，尽量降低组成工件自身的体重以及空间尺寸大小 ，可以用来减少惯量。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 珠丝杠副使用 滚珠丝杠副 将 转 动与移动相互转换 ，广泛应用 于数控铣床中 。结构特点是在丝杠 与丝杠 螺母 之间装上 滚珠，使丝杠与螺母的 运动形式为 滚动 方式 ， 这样可以运动时的 减少摩擦。 (1)滚珠丝杠螺母副的工作原理 如图 2 滚珠丝杠副的工作原理。 如图所示是 分别加工有螺旋槽 的丝杠与螺母 ， 将滚珠安装在丝杠与螺母之间 形成 螺旋滚道 中， 当丝杠 旋转 时，滚珠沿螺旋槽方向向前滚动 从而带动螺母移动 ， 滚珠 在螺旋滚道 中形成 一个回路。 (2)滚珠的循环方式 有 外循环和内循环两种 方法 。 外循环 6。（图 2滚珠通过螺母外表 面进入到 螺旋滚道 中的形式被称为外循环 。 如 图 所示。 滚珠丝杠螺母副工作原理 面上的螺旋槽或插管返回丝杠间重新进入循环。 图 (a)是 插管式， 滚珠返回螺旋滚道 的方式是通过螺母外部弯管， 插管式 结构形式 简单，加工 工艺性能好，但由于管道在螺母 外面 ， 所以空间 尺寸较大。图 (b)是 螺旋槽 式，螺旋图 2作原理图 图 2循环 图 2循环 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 槽 的结构比插管式结构径向尺寸小 占用的 空间体积小 ， 但是 螺旋槽式的加工 工艺过程 复杂。 内循环 （图 2螺母上装 装有 反向器 使滚珠在内部实现循环 ，在 运动过程中 滚珠与丝杠 一直相互 接触，如图所示滚珠从滚道进入反向器， 通过 反向器滚珠通滚道 滚到丝杠通道 ， 从而能够 实现滚珠循环。内循环式优点是径向尺寸 小、结构紧凑 、刚性好、 滚珠 摩擦损失小。缺点是反小向器加工制造困难。 在本次结构设计中则是使用双螺母内循环。 机与丝杠连接方式的选择 电机与丝杠的连续方式可分为直接连接与间接连接两大类。 使用联轴器、联轴套等将电动机与丝杠直接相连的连接方式为直接连接。 本次进给系统结构设计电机与丝杠是采用间接连接方式连接，使用同步带传动将电机与丝杠相连接，因为设计中有足够大的空间满足使用间接连接的基本要求，同时使用间接连接存在降速比以满足转矩匹配和惯量匹配，增加传动效率。 承方法的选用 本传动系统的丝杠采用两端固定的结构方式，并使用两个串联角接触轴承背靠背形式支承丝杠传动。 承的选择 轴承 7。 用于 决定回转 轴与 它相连接工件直间的位置 ， 能够达到支撑工件和达到导轨固定方向的做用 。轴承 属于滚动摩擦因此可以减少运动工件之间产生的摩擦 。轴承 安工作方法的不一样有滚动和滑动两种。 滚动轴承 内部的滚动体有 ：滚珠 、 圆柱、滚针 等等 ，滚动轴承可以用于高的转动速度场合。滑动轴承可以抵抗高的压力，工作的时候不会有震动现象并且转动时发出来的声响低 。 这个大部分被安装在动力元件上面 ， 体型大的 电 动 机等 等 。 滚动轴承 由 外圈、内圈、滚动体和保持架 组成 ，滚动轴承 体积娇小、滚珠与内外圈之间的阻力不 高、转动准确性好 、 装拆 方便等 因此使用 广泛。 轴承的制造 加工 精度 要求 很高， 与轴承配合安装的零件加工精度要求也很高 ， 轴承受损后 就不能 达到 正常 使用效果 ， 可能会导致轴承里面的滚动体和支架出现卡死现象 。 现代机械设备中如果出现由于轴承卡死而引发的故障，一般情况买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 下都是轴承与配合件安装没有达到要求造成的。准确的将轴承与相配合的工件连接在一起能够增加它的使用时长。 本结构设计使用角接触轴承，轴承型号 :25)/ 轴承的配置方式 轴 一般情况下需要在两个端部都要固 定 ， 正常情况都是使用成对的 轴承 来做支承 。 如果轴就受到与轴垂直方向的力时就可以用向心轴承来固定轴的位置 。 在传动中轴不但受到与轴心垂直的力量还感受到和轴线平行的力时 ,需要使用接触球轴承来做固定 。 常用的配置与固定的方法有。（图 2 1、背对背排列 当 承受 载荷中心 位于 轴承中心线外面时，此轴承配置方式称背对背排列方式。这种排列 方法支承间距离 大，悬臂 距离 小因此刚性 好 。 轴承受到高温 时轴承间隙 增大 8，因此 轴承不会 卡死现象 出现 。 2、面对面排列 当支承 载荷作用中心 位于 轴承中 心线里面时，此轴承配置方式称为面对面排列方式。 面对面 排列 结构不复杂 、装拆方便。 轴受在高温 容易 出现 轴承卡死， 因此这样排列应该严格控制 轴承间隙。 3、串联排列 当如果受到力量 作用 点在 轴线同 一方向的 方式称为串联排列。这种排列适合于轴向载荷大，需多个轴承联合承载的场合。 轴的径向位置 通常 由两个支承 配合控制 ，而轴向位置的限定 方式和 支承方式有这些 。 图 2承配置方式 a 背对背排列 b 面对面排列 c 串联排列 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 1、两端固定 指 轴的两个端部都固定住的 支承 方法（图 2。 在传动中轴不但受到与轴心垂直的力量还感受到和轴线平行的力时， 一 般采用接触 球 轴承 。使用两个端部固定的支撑形式轴承的开口和开口相对或者相反组合使用 。 在往轴上面组装轴承是通过移动轴套所在的地方，就可以得到想要的空隙大小和松紧程度。正是因为空隙可以任意改变，所以在一些准确性条件高的运动中都用轴承来支撑固定。 2、固定一游动支承 轴在安装过程中将一个端部上面装配的轴承和箱体固定在一起不可以移动，还有的那个端部装配轴承时可以和轴产生相互移动。这样可以弥补轴在高温下申长和在零件生产装配是准确性不高产生轴尺寸变化引起的误差。 不可移动的端部位置准确性要求高，通常用接触球轴承来做支撑固定 。 3、两端游动支承 轴的两个端部都是不用准确局限位置的，所以在生产装配时不用考虑轴线方向的间隙。在一些机械传动中轴被一些工件固定好了位置基本上都是使用这样的支撑方法。 在传动过程中轴受到了高温变形，轴承都不可能被卡住不动。 在速度快 、 准确性要求高 和 发出声音要求小的机械运动中使用接触球轴承 。本次设计是 将 两 接触球轴承， 两个两个装配在一起并且两对的开口向反 采用两端固定支承，可以承受结构传动中所产生的转矩与扭矩。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 紧与间隙消除 滚动轴承的预紧 ： 指在 轴承装配的时候在滚珠与内圈和外圈相互之间存在一些作用力和可以恢复的形状改变，可以降低在机械做工时出现的形状变化数值，提升准确性和传动可靠性。 轴承的预紧方式 有 轴向预紧和径向预紧 两种 方式 9，轴向预紧方式 有 定位预紧 （图 2和定压预紧 （图 2种 方式。 将轴承外圈或者内圈磨去一定厚度，以使轴承在一定的轴向载荷作用下产生预变形的方法称定位预紧。利用弹簧力 承受承 轴向载荷并 预紧 的方法称定压预紧。 轴承 与 轴颈 采用 过盈配合 连接这样 轴承 内圈膨胀，用来消除径向间隙并且产生一定预变形的方法，称轴承的径向预紧。通常情况下这种预紧可以通过带有锥孔的轴承内圈在带有锥面的衬套或者轴颈上位移来实现。 本次数控铣床 承形式以及配置方法如图 2示 。 图 2位预紧 图 2压预紧 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 图 2本次数控铣床 X 轴进给结构设计采用双螺母内循环滚珠丝杠副，具有结构紧凑，强度刚性好等特点，并且采用双螺母能够有效的消除间隙。丝杠采用角接触球轴承串联背靠背形式支承，具有承载能力大，不容易出现“卡 死”现象等优点。 第三章 X 向进给系统结构设计 知条件数据 数控铣床 1、 0m、 000mm 最小进给单位 X:3、 、 6005、 门子 1、轴承型号 :25)/、工作台尺寸 800工作台 14 8、进给系统 齿形皮带降速比 30/60 珠丝杠副的计算 L=Lt= （ 3 丝杆受热申长系数， =12 105. / t 丝杆 与床身之 间 床 的温度， t=3 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 L 丝杆固定螺母中间的长度 螺纹占丝杠全长 760/12028=丝杠 在不一样的环境情况下受到高热量时形状会发生改变，取滚珠丝杠拉伸量为 丝杠上面螺纹长度是整个丝杠长度的 则丝杠的方向目标值为 机匹配计算 量匹配计算 根据文献查的公式： 移动部件的惯量 : (3转动部件的惯量： （ 3 有降速比时，各部件折算到电机轴上的惯量： （ 3 工作台及螺母质量 : 通过公式得： 工作台到丝光的惯量： 通过公式得： 同步带带轮 1转动惯量 : 同步带带轮 2转动惯量 : 滚珠丝杠的转动惯量 : 2324 i 21其他3 工作台2422 2 244341 d 244342 d 24434s d 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 电机电子转动惯量为 足 141 矩匹配计算 电机转矩计算公式为： M=f+0 （ 3 不做工时到电机轴上面的力矩 到电机轴上阻力产生的力矩 机 轴轴 上的附加摩擦力由 丝丝 杆 预紧时 折算到 （ 3 T 系统响应时间常数 电机最大转速（ r/ L+ （ 3 T 为 ， 系统开环增益， 数值大小决定机床加工的反应速度， 得传动零件惯性变大，影响了位置准确性。通常情况数控机床 25。本次设计中取 0。根据以上公 式计算 略 影响， （ 3 通过以上计算，电机转矩匹配。 0 0 a x 44 ）（6.9 m IL i4 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 给力计算 N(m，经 1:2降速，机械效率 则 进给力： (3本章节公式 3 3自机械设计手 册 113046 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 第四章 数控铣床进给传动的润滑与密封 控铣床进给传动润滑与密封的目的 数控铣床进给传动润滑的目的 11：减小摩 擦发热，避免工作温度过高，降低磨损量，防止锈蚀量，散热 (油润滑 )，密封 (脂润滑 )。 数控铣床进给传动密封的目的：可以防止润滑脂润滑油的流失；防止灰尘进入机械传动机构内部； 控铣床进给传动的润滑 选择润滑剂时应考虑的因素有： 1)轴承的工作温度 不一样的 润滑剂适于的温度范围 不同 。过高 温度的工作环境下 润滑剂的粘度下降 、 润滑效果 降低 、 甚至导致 润滑失效。正常的工作环境，应保证润滑油的粘度，对于球轴承不低于 1 310m 2 s，对于滚子轴承不低于210m 2 s。 2)轴承的 工作载荷 润滑油的粘度是随工作压力变化而变化的，当轴承所受载荷增大时，润滑区里面润滑油的压力也随之增加、粘度会降低，会导致油膜厚度减薄，以至于破裂。因此，轴承工作载荷越大的场合，所选润滑油的粘度也应该越大。 数控铣床进给传动的润滑一般有两种： 1、润滑脂 润滑脂是由润滑油、稠化剂和添加剂在高温环境下混合制成的。根据稠化剂的种类不同润滑脂可分为钙基润滑脂、钠基润滑脂等。 润滑脂的选择依据是 根据轴承的工作条件、温度、载荷 的不同进行 选择。 大部分 支承 轴承 润滑方式 都采用脂润滑 ， 脂润滑油膜强度高 、粘 度高 、使用 寿命长、 轴承 密封简单、防尘、 防 水进入轴承内部 等优点 。脂润滑的缺点是：转速较高时，产生摩擦消耗的功率比较大。润滑脂量的不足或者过多，都会导致轴承在工作过程中温升增大， 过多润滑脂会 加快 轴承 磨损， 固 润滑脂的 用 量要 适当 。 润滑脂 填充量占 内部 空间的 1 3 1 2。 2、润滑油 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 19 润滑油包括特制的矿物油、植物油和合成润滑油。润滑油内部运动 时所 产生摩擦阻力 叫粘度 。粘度 数值 能够影响润滑油的流动性以及在 轴承表面 形成润滑油膜的能力，润滑油 选择的标准是粘度 。在高速或者高温 机械传动中 的轴承，一般使用油润滑 。油润滑的优点是：润滑可靠性高、摩擦系数小、有较好的冷却和清洗作用、同时可以使用很多种润滑方式以用来适应不同的工作条件。润滑油 润滑需要复杂的密封装置以及供油设备 ，用来保证润滑油不会流失以及供油的连续性 。 当轴承 完全淹没 在 润滑 油中时，油面的高度 要低于 滚动体中心。转速较高情况下应使用滴油或油雾润滑。 控铣床进给传动的密封 数控铣床进给传动 密封方式 有 静密封和动密封两大类。按密封件和零部件是否接触分接触式密封和非接触式密封 。密封方式有机械密封以及压力密封。 机械密封组成零件形状复杂不容易 加工属于高要求工件，机械密封件的形状、尺寸大小要求以及装配的方式方法直接影响密封的可靠性和工作时间的长短。 机械零部件表面精度要求高且表面干净时通常使用压力密封。大部分是采用密封圈密封，用油液的压力使密封元件发生形状改变出而完成密封要求。 本次设计中轴承使用润滑油润滑密封方式采用接触式密封（密封圈密封）。油润滑可以降低工作中产生的温度、润滑效果良好。接触式密封能够减少润滑油的流失同时可以防止杂