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车铣复合加工机床W轴进给机构设计【机械毕业设计含11张CAD图+说明书，外文翻译开题报告】

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复合 加工 机床 进给 机构 设计 机械 毕业设计 11 十一 cad 说明书 仿单 外文 翻译 开题 报告 讲演 呈文
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毕业设计说明书 中文摘要


摘要：

本课题是对车铣复合加工机床W轴进给机构设计，分析刚度、惯量、间隙、摩擦对进给系统的影响。通过采用比较法、文献分析法对车铣复合加工机床W轴进给机构进行研究设计，以交流伺服电动机为动力源，通过直接刚性联轴器使滚珠丝杠和电机连接在一起，使用涨套消除间隙，通过涨套的轴向移动和径向膨胀来传递运动和动力。采用背对背和串联的角接触球轴承来固定滚珠丝杠，滚珠丝杠的支撑方式两端采用双推的方式，并且使用垫板防止两端轴承的中心高不一致，采用直线滚动导轨，使机构具有更高定位精度和高灵敏度，并对此次W轴进给机构零部件进行了经济成本分析。



关键词：数控机床 车铣 进给系统 W轴 结构设计 






毕业设计说明书 外文摘要


Title      Lathe-milling machine tool X-axis feed mechanism                    


        


Abstract

This topic is of milling machine tool W-axis feed mechanism design, analysis, rigidity, inertia, backlash, friction influence on the feed system. By using the comparative method, document analysis of the milling machine tool W-axis feed mechanism study designed to AC servo motor as the power source, through direct rigid coupling ball screw and motor are connected together, use up the sleeve eliminate the gap, to transmit motion and power rose by axial movement and radial expansion of the sleeve. Back to back and adopt a series of angular contact ball bearings to fix the ball screw, ball screw support both ends of the double way push mode, and use the pad to prevent the bearings at both ends of the center high-inconsistent, using linear rolling guide, making mechanism has higher positioning accuracy and high sensitivity, and the W-axis feed mechanism components were economic cost analysis.


Keywords  CNC machine tools; Milling;Feeding System;W axis;Structural Design







目录


前  言 1

第一章 绪  论 2

1.1 车铣复合加工机床的发展 2

1.1.1车铣复合加工技术概述 3

1.1.2车铣复合加工的发展趋势 4

1.1.3车铣复合加工机床的优势 4

1.2 本次课题设计的内容 5

1.3 本次设计内容的分析方法 5

第二章 进给系统的总体设计 6

2.1 W轴进给系统的设计要求 6

2.2 W轴进给系统传动方案的选择与设计 6

2.2.1 W轴进给传动方案的设计与布局 6

2.2.2 传动类型的选择 7

2.2.3 轴承的选择 8

2.2.4 轴承的配置方式 9

2.2.5 轴承的润滑与密封 12

2.2.6 轴承端盖的设计 15

2.2.7 电机与滚珠丝杠副联接方式的选择 17

2.2.8 W轴进给传动导轨类型的选择 20

第三章 车铣复合机床W轴进给系统的结构设计与计算 22

3.1 伺服电动机型号的确定 22

3.2 W轴进给力的计算 23

3.3 W轴惯量匹配的计算 23

第四章 车铣复合机床W轴滚珠丝杠副的选型及校核 25

4.1 滚珠丝杠副工作原理 25

4.1.1 滚珠丝杠副的选型 25

4.1.2 滚珠丝杠副的间隙消除与预紧 26

4.2 W轴滚珠丝杠预拉伸量的计算 28

4.3 滚珠丝杠副的润滑与密封 28

第5章 技术经济分析 31

5.1 技术经济分析的目的与意义 31

5.2 成本计算依据 31

5.3 成本材料构成 32

5.3.1 标准件外购费用 32

5.3.2 非标准件 33

总  结 34

致    谢 35


内容简介：
南京 工程学院 毕业设计 (论文 )外文资料翻译 原 文 题 目： of a 原 文 来 源： 2012 学 生 姓 名： 耿成超 学 号 ： 231120412 所在院 (系 )部： 工业中心 专 业 名 称： 机械设计及其自动化 直接驱动机床轴的面向控制的建模要求 . 1 153, . 010, 于商用数控机床的高性能需求，直驱式伺服轴得到广泛采用。在工业机床中，工件是靠轴来操纵的，控制系统监测到的装置动态在不同的工件之间可能变化很大。这些装置动态变化被观察到会导致给定控制器的极限周期行为。在这种情况下，常规的模型近似可能无法预测这些轴失稳情况的发生。这项工作表明了常规模型近似法对观察到的工业数控伺服轴试失稳现象预测失败，并且研究了要复现观察现象所必须的模型逼真度。在为 是一个重要的考虑因素。 1引言 全球范围内，高精密数控 机床的精度和周期时间要求是在显著的速度增长，制造商寻求获得竞争优势。由于这些自动化系统变得越来越依赖于模拟和基于模型的控制方法，对于低阶模型，捕捉机床伺服驱动器轴的关键特性的发展显著动力 ;然而，使用组件规范来开发模型不可避免地导致高阶模型 1。相反，在驱动器和工件建模常规的方法是假设一个模型结构和执行系统识别 2,3，开发可以被分析或在控制器的设计中使用的低阶工厂模型。 与非刚性轴相关联的控制的挑战或工业的方法先前已被记录，例如在参考文献 4并注重方法补偿在工厂模型机械共振。在商用机床的控制器的实现通常是需要处理所有的变异性的植物会遇到一个静态调整的系统，因为它是非生产性的机器制造商或运营商在整个重调用的机器上的常规技术的轴在远程位置使用世界。在设计轴位置控制器使用的模型通常使持续的系统动力学明确的假设和隐含的使用时间尺度的分离 2,7的原则。 在过去十年中，出现了在高性能机床的趋势包括直接驱动伺服轴。这种配置消除了齿隙，减少摩擦，并提高加速度。然而，在与齿轮系统相反，直接驱动电动机经历在负载惯量和干扰变化的作用。伺服轴是特别敏感的是那些大 切削力（如铣床和磨床），或在轴使用的工件的范围受到显著的变化。一个真实的例子突出通过在该领域的产业机器遇到工件的范围被示于图 而证明了朝向一个静态控制器实现的挑战。 已在这些条件下操作的工业直接驱动轴被闲谈观察到一架现象的极限周期行为或狩猎跟随当轴是位置控制下的小扰动的发作。当在图 1的左手侧示出的工件发生这样的情况。 1替换为在右手侧上的一个没有重新调谐的轴。图 2示出了与下闭环位置控制的轴和一个固定的位置参考中观察到的极限周期行为的发在该状态下机 加工操作的机器，那么在最好的情况下，其结果是，表面光洁度较差的工件，并在最坏的情况下，在可接受的公差外地理度量的精度，或者甚至折断工具或插话砂轮。 此限制周期行为潜在原因可合理地建议作为与非线性摩擦 9或编码器量化 10的问题。前者可在此实例中为系统从静止开始没有“粘滑”驻留当速度图通过零点被驳回。 2;同时，后者用低分辨率的传感器，该图的商用系统关联多。 1、 利用编码器与 10*5度的有效分辨率。在识别图观察到的不稳定的真正原因。 2、 有在本文中所描述的几个步骤。最初，用于识别合适的低阶植物模型 的过程，提出了一个给定的工件，和标准分析技术来演示当工件被改变所观察到的闭环不稳定没有预测。那么传统的模型假设及其对稳定性的含义进行评估，并推导能够预测的极限周期行为发生的一个典范。使用直驱轴基于模型的设计技术时，结果对模型精度的要求明显影响。 2分析使用传统的模型假设 在本文所考虑的系统是在图中所示的市售工具和刀具研磨机的工件保持直接驱动旋转轴。 中的 量控制用于定向的磁场，以便产生所需的扭矩来定位轴的永久磁铁同步电动（ 这种方法的主要目的是，以驱动 零和控制 以产生所需的扭矩 11。待分析的闭环系统的框图在图呈现。 3，其中 q是 6米是电机的位置，和 电机速度。还需要注意的是级联控制器块具有不同的采样周期，以基本取样周期 部分表示使用的采样周期之间的比率 物并利用控制器型号标准假设，并从这些尝试预测图中所观察到的不稳定性。 图 1工具和刀具磨床的主轴箱伺服轴装有两个小的（左）和大的（右）的工件。小工件为 10 毫米立铣刀，而大型工件通过 32毫米轴（轴）安装在车头 300 图二装 载有大的工件的轴的稳定工作期间在实验上观察到的极限周期行为。位置参考是虚线和测量位置是实线。电动机电流饱和极限也示。所观察到的振荡的频率为大约 410赫兹。 体控制算法是已知的，在数字信号处理器（ 定性执行。为了便于该系统，计算延迟和快速采样率组件（例如，抗混叠滤波器，电流基准滤波器，并且电流控制器）的动力学的这部分的分析，通常是被忽略 2,7或由一个低阶连续时间传递函数 5,12简化。就本条而言，前者选项被选择。位置控制器是一个比例控制器，具有增益度控制器比例加积分增益 250。该轴，为表 1中的控制器参数被选择的默认值（由商用机器制造商），以最大限度地发挥各相应环路的闭环带宽，同时仍保持一定程度的增益裕量，以实现合理的鲁棒性未知植物动力学。这些控制器增益确保高的加工公差保持在扰动的存在。考虑不同的装置动态时进一步降低增益会导致稳定的反应，但付出的不可接受的抗干扰性能为代价。 气系统包括高压电源，所述切换电子，电流感应和永磁同步电动机的绕组。模拟电流信号被送入低通抗混叠滤波器 6千赫的有效截止频率。滤波信号然后在 20千赫抽样。这些滤波器是数字系统外，因此它们的动态包括在电气系统。电气系统往往是该模型的最复杂的部分，涉及到许多非线性元件。然而，它通常假定的电气和机械动力是足够不同时间尺度，该电气系统可能被忽略。 图 3 机床伺服驱动控制回路的结构 机械厂是在现实中不断有弹性，但通常为蓝本通过弹簧阻尼元件连接刚体的互连。为了确定合适的模型顺序，使用了商用有限元分析包以确定振动模式到的位置和速度控制器的奈奎斯特频率。从一个模态分析上有大的工件的轴线进行（在图 1的右手侧示出），两个扭转模式被确定在频率低于奈奎斯特频率。 单位 值 表一默认的控制器整定参数 控制算法 电子系 统 机械厂 过滤器 /电流 控制器 速度控制器 位置控制 器 参数 注： 样周期 图 4（ a）示出沿在第一扭转模式，图轴 4（ b）示出了第二扭转模式，并且图 4（ c）表示一个即阴影以对应于形成图的 3可能的图表来确定 3 些机械厂当中，在此交配刚性体与计算机辅助设计（ 型中示出的模式的不同部分。 4（ a） 和 4（ b），它是经济需求测试在线条的斜率是 以很好地近似红外位置喜， 82和 83，由其中， 2是电动机轴的两个部分的惯量，和 大型工件头的惯性 ;B 是扭转刚度，以及 电机转矩常数， 是关系到由克拉克 矩产生） 对作刚体 3 刚体 2 轴向距离 M 相对轴向扭转 刚体 1 相对轴向扭转 第一扭转振型 B、第二扭转模态 刚体 3 刚体 2 刚体 2 C 、三惯性模式 刚体 1 刚体 3 弹簧阻尼元件 刚体 1 弹簧阻尼元件 用于表示一个线性近似的真实非线性摩擦特性的马达轴的有效粘性摩擦转矩系数。重复对只需要一个扭转模式的小工件，即， 0和 83 的过 程。 错误 ! （ 1） 使用标准的系统识别技术，例如，参考文献 【 13】 ，对于两个工件的模型可以从输入 - 输出数据如表 2中所示参数化。 用来自表 2中的参数来构造从电机电流的开环传递函数来马达速度，揭示了在 443赫兹的大型工件配置，这是类似于图观察 2，并给出了在工厂模型的一些信心。 图 5电机的闭环极点位置环的离散模型 伺 服驱动轴含有这两个小型和大型工件 然而，使用这些模型来绘制图闭环极点地图时。 5，显而易见的是所有的极点是在单位圆内，这表明这两个轴配置是稳定的。该结果不与当大工件被装入机时发生的实验观察到的不稳定性（极限周期）相一致。因此，在导出系统模型所作的假设将在证券交易委员会重新审查。 3 通过包括计算延迟和快速率电流回路 /电对系统的整体动态系统，和式中的线性摩擦假设的调查（ 1）。 （ a）小型工件 （ b）大型工件 虚轴 虚轴 实轴 实轴 3、 去除简化假设 获得在第 2节的模型中使用的控制器和植物动力学简化假设现在将为了测试这方面是再现所观察到的极限周期现象至关重要的除去。 列入快控制器现在将考虑动力学。快控制器动态包括在工业控制器中的计算的延迟的，电流控制器的电流参考滤波器沿着和在工业的 输出 2 / T 作为表示 （ 2） 类似地，已知的是一阶滤波器是在快速采样率与传递函数在 （ 3） 最后，电流控制器（其包括克拉克 = 电气系统必须从这个系统识别输入输出 （ 4） 等式（ 2） - （ 4）可以组合成一个单一的离散时间状态空间。到快速采样率系统与先前指定的植物动力学和位置 /速度控制器以较低的速率操作（ ），被称为在时域中搬起多速率系统的分析技术结合使用 14,15。这种方法适用于多速率级联比例积分微分（ 制器的一个例子在参考文献 16。 使用从表 1中的默认控制器参数绘制位置环，图的闭环极点。图 6（ a）和 6（ b）所示，揭示了当与大工件更换系统是为小的工件的配置稳定，但不稳定的。需要注意的是，为要获得这样的结果，从这里考虑的所有快样品 - 速率元件动力学必须包括在内。在图中所示的不稳定极点的频率。图 6（ b）被发现为约 445 赫兹，它与实验上观察到图 2振荡吻合。 在工业中用于处理该斯塔 8的电流参考衰减导致的振 动模式的励磁控制输入。这可以通过与传递函数的陷波滤波器充实低通滤波器模型来实现。 （ 5） 图 6为装载有小型和大型的伺服驱动轴线的离 散模型电机位置环的 6闭环极点工件 a）和（ b）中，并且另外，凹口的快速采样率元件筛选（ c）和（ D） 。 在闭环极点此加法结果示于图 6（ c）和 6（ d）所示。注意，现在对于大型工件的系统稳定，但对小型工件加入陷波滤波器的实际去稳定的系统。同样，这两种结果的认同实验观察到的现象。 因此，对于这种情况下的研究，这是显而易见的是，快速采样率必须考虑的要素的分析研究，以与实验结果一致。然而，这一结论一个警告。因为线性分析技术已被使用，摩擦模型也必须是线性的。给出实际的摩擦是已知的非线性约零速度，为谨慎起见，调查如有这对呈现的结果什么效果。 图 7摩擦模型实验数据（点）和模型适合于小型（虚线）和大型（实线）工件 参数 小型工件 大型工件 单位 m m/(s) m s 用于电动机轴的摩擦假定为纯粘性（即：线性的），它允许使用传统的线性系统的分析工具。在现实中，摩擦强烈如图 8中所示非线性约为零速度 ， 其从所述的等速实验为每个工件获得并与文献介绍的非线性稳态模型一致 。（ 6） 这里， 速度， 库仑摩擦力， 斯特里贝克摩擦的大小，和 的摩擦扭矩摆脱，称为静摩擦转矩，为 锝 + 验上确定的模型参数示于表 3中。 表三 摩擦系数 摩擦力矩 机速度 图对于与默认调谐闭合位置环 8根轨迹（ a）和（ b）中，并与缺省调谐和（ c）一种陷波滤波器和（ d），用于在每一种情况下都小的和大的工件。轨迹显示出不同的有效粘滞摩擦系数的效果。 这种非线性摩擦就像一个大的有效粘滞摩擦， （ 1）在小轴速度，和 B *米作为速度的增加而减少。来捕获的方式周期性轴速度扰动被容易地并入线性模型的有效粘滞摩擦系数的依赖性，一描述函数状分析技术，提出 17，从而使能量消散速度的一个周期扰动 莘（ 非线性摩擦模型（ 6）和所 述线性摩擦模型， = B （ 7） 7），它是显而易见的是，有效的粘滞摩擦系数， 为有效粘滞摩擦得到的值是 （弧度 /秒）。以确认稳定性分析是用该值有效，有必要调查粘性阻尼系数对线性系统稳定性的影响。 图 8（ a）和 8（ b）示出用于与小型和大型工件默认控制器整定，这里的参数变化是家蚕的轴的位置环路根轨迹。对于大的工件，正方形显示在该点不稳定闭环极点过渡到稳定区域。这种情况发生在 （弧度 /秒）。代 （弧度 /秒）入式（ 7）引出的 秒的临界正弦速度幅度。 图 8（ c）和 8（ d）示出用于与小型和大型工件默认控制器整定的轴的根轨迹，再加上位于衰减控制输入的陷波滤波器，导致大的第一振动模式的激励工件配置。对于小的工件，正方形显示在该点不稳定闭环极点过渡到稳定区域。 这种情况发生在 准立方米 /（弧度 /秒），并对应于 秒的临界正弦速度幅度。 因此，所提供的初始扰动调用大于 振荡的幅度将增加，因此降低了有效粘滞摩擦，并进一步去稳定该系统。 4结论和未来工作 本文已经证明，为了成功地设计基于模型的控制器，用于直接驱动机床具有小阻尼结构振动轴，它可能不足以简单地将机械动力和忽视那些电气系统的建模。事实上，在本文研究的情况下，当前的伺服的精确建模（考虑多速率采样和计算延迟）是预测实验观察到极限周期 比是增加的机械工厂模型振动模式的数目更显著。 为了验证在稳定性分析使用线性摩擦模型的决定，非线性摩擦对系统的整体动力学的影响进行了研究。分析结果表明，在一定条件下，在这种情况下，一个足够大的阻碍，有效粘滞摩擦减小到线性分析将正确的系统预测不稳定点。 最后，有人证明给定的必要，以满足性能要求调谐的高级别，级联 是受在负荷动力学的巨大变化。在这个领域未来的工作将集中于使用本文研制的低阶线性模型产生了大范围的可能的轴配置和随之而来的动力将导致最佳性能的自 适应控制方法。未来的研究也可以考虑通过合适的缩放正常化系统参数的可能性，并由此确定了机械共振和由多速率伺服环路和其导致闭环不稳定计算延迟的组合引入相位滞后之间的链接。 参考 1 e, L., O., R., 1996, “ of 4802 K., Y., 2001, “I: J. 41(10), 14873 J., M., Q., 2006, “ of 19644 G. W., W. D., R. D., 1991, “C 27(2), 2625 P., M., W., 1999, “ of 6176 J., C., P., 2001, “in of 1, 3517 L., R. H., 2003, “of a of 1, 408 G., R. D., 2000, “ of 3, 14389 B., P., C. C., 1994, “A 30(7), 108310 M. J., D. J., 2000, “in J. 40(14), 203111 R., 2001, 12 M., R., 2000, “ 38(1), 9313 L., 1999, 2nd 14 M. C., N., J. D., 1988, “ 33(12), 113915 M., 2004, “ of 2116 M. A., C., M. C., 2010, “On of a of 155017 W. T., M. D., 1998, I 毕业设计说明书 中文摘要 摘要： 本 课题 是对 车铣复合加工机床 分析 刚度、惯量、间隙、摩擦对进给系统的影响。 通过采用比较法、文献分析法对车铣复合加工机床 计 ，以交流伺服电动机为动力源，通过 直接 刚性联轴器使滚珠丝杠和 电机 连接在一起，使用涨套消除间隙，通过涨套的轴向移动和径向膨胀来传递运动和动力。 采 用背对背和串联的角接触球轴承来固定滚珠丝杠，滚珠丝杠的支撑方式两端采用双推的方式，并且使用垫板防止两端轴承的中心高不一致 ，采用直线滚动导轨 ， 使机构具有 更高 定位精度和高灵敏度 ，并对 此次 关键词： 数 控机床 车铣 进给系统 W 轴 结构 设计 业设计说明书 外文摘要 is of on By of C as up to by of to a of to of to at of 京工程学院工业中心毕业设计说明书（论文） - 目录 前 言 . 1 第一章 绪 论 . 2 铣复合加工机床的发展 . 2 铣复合加工技术概述 . 3 铣复合加工的发展趋势 . 4 铣复合加工机床的优势 . 4 次课题设计的 内容 . 5 次设计内容的分析方法 . 5 第二章 进给系统的总体设计 . 6 轴进给系统的 设计要求 . 6 轴进给系统传动方案的选择与设计 . 6 轴进给传动方案的设计与布局 . 6 动类型的选择 . 7 承的选择 . 8 承的配置方式 . 9 承的润滑与密封 . 12 承端盖的设计 . 16 机与滚珠丝杠副联接方式的选择 . 17 轴进给传动导轨类型的选择 . 20 第三章 车铣复合机床 W 轴进给系统的结构设计与计算 . 22 服电动机型号的确定 . 22 轴进给力的计算 . 23 轴惯量匹配的计算 . 23 第四章 车铣复合机床 W 轴滚珠丝杠副的选型及校核 . 25 珠丝杠副工作原理 . 25 珠丝杠副的选型 . 25 珠丝杠副的间隙消除与预紧 . 26 轴滚珠丝杠预拉伸量的计算 . 28 珠丝杠副的润滑与密封 . 28 第 5章 技术经济分析 . 31 术经济分析的目的与意义 . 31 本计算依据 . 31 南京工程学院工业中心毕业设计说明书（论文） - 本材料构成 . 32 准件外购费用 . 32 标准件 . 33 总 结 . 35 致 谢 . 36 南京工程学院工业中心毕业设计说明书（论文） - 1 - 前 言 车铣复合技术是在传统机械 与 精密制造 两者的 基础上， 融入了 先进控制技术、精密测量技术 与 用技术 ， 是 在九十 年代 之后逐步 发展起来的先进机械加工技术。 车铣复合机床作为 世界范围内最先进的机械加工设备之一 ，现已成为各类加工机床之中的佼佼者，集铣削与车削于一身，可在一台车铣复合加工机床上，只通过一次装夹，便可完成全部车、铣、钻、镗、攻丝等多种加工，大大节省了非加工时间，提高加工效率。 本课题主要研究设计车铣复合机床 W 轴进给机构， W 轴进给 机构 作为 第二主轴轴向的运动执行机构 ， 该 机构 不仅要实现机床第二主轴的轴向进给，还要实现进给运动的速度自动控制，保证机床第二主轴的准确定位。通过分析与研究使自己了解到 W 轴进给机构的重要性， W 轴进给轴作为第二主轴的进给机构对于整个进给系统来讲，是不可缺少的一个组成部分。 设计 合各方面因素，考虑采用滚珠丝杠进行传动，分析轴承润滑与密封对丝杠的影响，减小由摩擦引起的温升对工作造成的故障。分析研究得出两端固定轴承支承方式和直联刚性伺服电动机与滚珠丝杠的连接方式对 计算进给力和惯量匹配避免过大的负载对 由于时间和经验等方面的因素，在本次设计中难有不当之处，敬请纠正。 南京工程学院工业中心毕业设计说明书（论文） - 2 - 第一章 绪 论 铣复合加工 机床 的发展 我国数控机床的研制工作起步 相对 较晚， 目前来说， 数控机床发展 历程大致 可以分为 以下 三个阶段： 1958至 1979年为第一阶段， 我国于 1958 年在 清华大学和北京第一机床厂 共同努力下，联合 研制 成功 了 中 国第一台数控铣床，并于 同年 试制成功第一台电子管数控机床 1。 从 1965年 开始，我国集合各方面的科技人才开始大力 研制晶体管数控系统 ，终于在 1960 末 期 至 19070 初成功研制 出第一台晶体管数控系统 。 由于当时国内环境相对落后， 西方国家 对我国数控技术 的封锁 ，我国数控的研究工作迎来了巨大的挑战 ， 由于尚未掌握技术与参数，只能采取着 封闭式摸索 着 前进 。在 数控机床的 一些 关键技术 上仍然依靠着发达国家的支持 ， 列 如电、气、液等核心技术 ，由于早期发展技术相对不太成熟，整个发展过程都处于初级阶段，很大程度上要西方发达国家学习借鉴，远远达 不到可靠性要求， 因此 故障 频 出 ，大大影响了加工制造水平。 1980 年至 1995 年为第二阶段， 邓小平同志 提出了改革开放的政策， 国内响应号召 ，大力发展重工业，西方发达国家 的先进数控技术 迅速被我国引进 ， 或通过购买实验样机，进行拆卸之后分析内部构造，大量科研前辈学习了 国外的先进产品 开发技术、操作 技术 与维修技术等，以提高我国本土的数控技术水平。 从 八十 年 代后 ，我国 先后从日 本 、德 国 、美 国 、西班牙等西方 发达 国家引进 先进的数控 系统， 合作开放研制生产 各种机、电、液、气等基 本零部 件， 很大程度上 提高了产品的 整体 质量 ，与之前的相比有了一个质的变化 2。我国的数控机床 在这一段时间内 取得了长足的 进步 ， 国内一批机床生产厂家看到机床广阔的发展前景，加强了与西方国家厂家的技 术合作，数控机床的势头发展迅猛，努力 缩 短 与国外先进国家的差距 。但令人遗憾的是， 我国 数控机床技术在这一阶段，借鉴与仿制仍占很大比重 ， 依靠 自主研发 与自主生产的数控机床 占 相对 少数 一部分。 1996年至今为第三阶段，我国 工业化战略全面打响，只有大力发展科技方可兴国 ， 数 控机床 技术 进入自主研发的时期， 国家的科学和技术正全面加速发展，科研技术人员的增加和科研资金的大量投入是我国数控机床水平得到了显著的提高， 数南京工程学院工业中心毕业设计说明书（论文） - 3 - 控机床的产值比重也逐渐增大， 我国 数控机床 在 数量 上得到很大的增大，在 质量 方面更是 取得了较大的进步， 相对于发展早期，现 在整个行业的良性竞争非常激烈，进步的脚步也正在加快，特别是在 某些核心的关键技术 上，我国的数控机床水平 已经接近或者领先于世界水平 ，成为行业旗帜，离不开我国一代数控人的努力。 科学技术的发展离不开我们当代每一位科研人员的努力，正因为有你们不畏艰险的付出，我国的数控机床技术与国外发达国家的距离越来越短。 铣复合加工技术 概述 车铣复合加工技术 ：是一种将 现代先进控制技术、精密测量技术和 三者集一体 的先进机械加工技术 ，经过 一次装夹 之后， 可 对 零件多个表面或复杂形面加工 ,便可减少装夹次数 ，很大程度上 简化刀具系统的复杂性， 缩短 非生产时间 ，提高生产效率 。 车铣复合加工技术不仅能够在绿色节能减排的前提下，减少零件传送和库存 与 占地面积等方面的需求， 同时也可保证较高的加工生产效率 ， 以达到可持续发展的目的，并且具有较强的加工能力和较广的工艺范围 ， 已然成为目 前 全球 范围内 最为先进的 机械加工设备之一。 列如：在 航空航天、军工 产业 、远洋 船舶 和医疗设备等 制造领域 的发展，车铣复合加工技术都在先进制造技术的 舞台 上扮演着十分重要角色之一 ，特别对一些形状复杂的异形零件 更具有得天独厚的优势 。 目前 随着航空航天、军工、船舶 等 领域 的 产品更新换代速度 愈加迅猛 ，工序分散的加工设备 势必 将会被 淘汰 ， 工序集中优势由此更加凸显，车铣复合加工机床将会迎来 更为广阔的发展 的发展前景， 应用 方向也更为宽泛 。 举例，车铣复合加工机床如图 1 南京工程学院工业中心毕业设计说明书（论文） - 4 - 图 1铣复合加工机床 铣复合加工的发展 趋势 随我国国民经济的迅猛发展，国防建设对数控机床技术也提出了较高的要求，因此我国的高端数控机床产生了较大的刚性需求，发展数控机床刻不容缓。经过科研前辈的艰难探索实践，研究国外的先进技术并加以大力创新，我国数控机床产业终于在科研工作者的努力下取得了较大的成就。一些机床生产厂家在研究车铣复合加工机床方面取得了很大的突破，尤其是沈阳机床厂更是打破了外国对我国的核心技术的封锁，取得了质的突破。但是，国内与国外相比，在数控机床总体制造技术差距 仍然较为明显，核心竞争力较弱，尤其是在进给速度、主轴转速、加工精度等方面有着大约 15年的差距。总的 来说 ， 数控机床会朝着高速化、精密与超精密化、开放化、技术集成化与技术复合化、智能化 等 方向 ，大型化和微小化两个极端发展，机床配套装置和功能也日益完善。 铣复合加工机床 的优势 1、合理选择 产品制造工艺， 缩短工艺链， 提高生产效率。 车铣复合加工 可 在刀库中 安装 各种专用工具和合理的刀具安排 ,大大缩短刀具更换 时间 ,实 现 一次装夹完成全部或者大部分加工工序 ，已 提高加工效率 ，最大程度上增加客户效益。 2、 减少装夹次数 ， 从而 提高 机床的 加工精度 。过多的 装 夹 次数 会产生 定位基准转化的误差积累 ，易生产出不合格的零部件，增加了非加工时间 。 南京工程学院工业中心毕业设计说明书（论文） - 5 - 3、 减少占 用空间 ， 大大地 降低 了 生产成本。 车铣复合加工机床具有紧凑的外观设计 ,能够充分合理利用 空间 ,机床在发生故障之后，保养 维护修理 较为方便 。 次课题设计的 内容 1、 车铣复合加工机床 中，是 第二主轴轴向的运动执行机构。该驱动伺服进给系统不仅要实现机床第二主轴的轴向进给，还要实现进给运动的速度自动控制，保证机床第二主轴的准确定位。 2、通过分析与研究使自己了解到 机构的重要性， 不可缺少的一个组成部分。 3、了解滚珠丝杠副传动的工作原理，减小惯量，提高进给机构的定位精度，研究轴承和滚珠丝杠摩擦发热对机构的影响，考虑伺服电动机与滚珠丝杠的连接方式，计算进给力和滚珠丝杠的惯量匹配。 次设计内容 的分析方法 采用比较法，文献分析法对车铣复合加工机床 在设计过程中，我一直与设计小组成员积极探讨机构结构组成，相互学习，分析工作原理，选择更为合理的传动方式，上网查阅专业期刊、文献保证 以本次设计的内容的准确性。 南京工程学院工业中心毕业设计说明书（论文） - 6 - 第二章 进给系统的总体设计 轴进给系统的设计要求 车铣复合 机床 在 进给系统 中位置调节提出了较高的要求， 其中： 1、 在静态设计方面： 1） 能够克服摩擦力和负载 ，能够在负载较大的工作场合中正常运转 ； 2）较 小的进给位移量 ，保证加工精度 ； 3）较 高的静态扭转刚度； 4） 足够的调速范围，满足快进 、 工进 和快退时的速度 需要； 5） 进给速度均匀， 工作平稳 ，无 低速 爬行现象。 2、 在动态设计方面： 1） 足够的加速 度 和制动 力矩 ， 保证快速启动与制动； 2） 良好的动态传递性能， 保证 轨迹精 度和 较高的 表面质量； 3）尽可能小的 轨迹误差 ，保证较高的加工精度 ； 3、 对于数控机床机械 中的 传动部件 ， 则有 如 下要求： 1）加速过程中，运动部件产生较小的惯量 ； 2） 高的刚度； 3） 良好的阻尼； 4） 在拉伸和压缩刚度、扭转刚度、摩擦阻尼和 部件间隙等方面， 传动件 应有较小的非线性要求 4。 轴进给系统传动方案的选择与设计 轴进给传动方案的设计与布局 W 轴 进给传动如图 2示： 南京工程学院工业中心毕业设计说明书（论文） - 7 - 图 2给系统结构简图 动类型的选择 在众多数控机床的进给驱动系统中，使用频率较高的机械传动装置如下： 1、 滚珠丝杠螺母副 滚珠丝杠螺母副传动：减小运动件之间的摩擦以提高进给系统的快速响应性和运动精度。 滚珠丝杠副 具有较高的 传动效率，由于滚动摩擦 的 动静摩擦系数相差 较小 ，因此 低速不易爬行， 可以保证平稳的 高速 运 转。为了 提高 滚珠丝杠的 轴向刚度 ，并且机床具有较高的定位精度和加工精度，在机床加工零件之前，必须 消除丝杠螺母的轴向间隙，使 之无 反向空行程， 因此采用 适当预紧 方式来消除轴向间隙。 2、 静压蜗杆 静压蜗杆 在蜗杆 与 蜗母条的啮合齿面 之 间注 入适量的 压力油， 形成一层 油膜 之后， 两啮合面 产生了足够的 液体摩擦， 由此达到减小摩擦阻力的目的。主要适用于 重型数控机床。 列如： 龙门式铣床的工作台进给驱动。 3、 预加载荷双齿轮 双齿轮 大型数控机床 因行程尺寸较大，为保证传动精度，可考虑采用齿轮 并且在 使用过程中必须消除 齿侧间隙。 消除间隙方式：采取两个齿轮与齿条啮合， 使用特定 预加载机构使两齿轮以相反方向预转过微小的角度，使 每个 齿轮与齿条的两侧齿面贴紧， 以达到 消除间隙 的目的 。 南京工程学院工业中心毕业设计说明书（论文） - 8 - 4、 双导程蜗杆 双导程蜗杆传动 ： 这种传动 方式应有 较高的制造精度和装配精度， 由于涡轮与蜗杆之间存在间隙， 还 必须 采取一定的 措施，以 消除蜗 轮与 蜗杆副 之间 的传动间隙 ，通常的方法是 双导程蜗杆传动 。 适用于追求较高生产率的场合。 将以上各种进给传动方式的优缺点进行对比，综合各类因素考虑，在进给传动中，滚珠丝杠传动具有传动精度高，具备快速响应能力和较 高的传动效率。因此我在 择滚珠丝杠螺母副传动作为本机床进给系统的传动方式。 承的选择 各种不同类型的工作场合应选用不同的轴承，在选择轴承类型时，就需充分考虑各类轴承的结构特性，且 综合考虑 以下 各主要因素： 1、载荷情况 在选用轴承时，第一应考虑载荷情况 ， 载荷直接影响着轴承的使用寿命，应根据载荷的大小、方向和性质 几个方面进行初步选择 。 1） 载荷大小 在一般 情况下， 由于 滚子轴承是线接触， 与球轴承相比，整个与轴承的内外圈接触面积较大，因此 承载能力 也相对 较 大，适 用 于 重 载 的工作场合 ；而球轴承 是点接触， 接触面积相对较小，所以 承载能力 也较小 ， 只 适用于轻、中 载的工作场合 。 2） 载荷方向 在 纯径向力 单独 作用 时 ， 应考虑 选用圆柱滚子轴承 、深沟球轴承和 滚针轴承 等；在 纯轴向载荷 单独 作用 时 ， 可考虑 选用推力球轴承 、 推力滚子轴承 ；在 径向载荷和轴向载荷联合作用时， 通常考虑选用 角接触球轴承 、 圆锥滚子轴承 5。 在 径向载荷较大而轴向载荷较小 的场合中， 可选用深沟球轴承。 则在 轴向载荷较大 ，并且 径向载荷较小 的工作场合中 ，可 考虑 选用推力角接触球轴承 或是 推力圆锥滚子轴承。 3）载荷性质 当工作 场合中产生冲击载荷时 ， 应考虑 选用滚子轴承。 2、高速性能 一般来讲， 摩擦力矩 和 发热量 两个因素直接影响着 轴承高速性能 ，保证小的摩擦力矩和发热量可提高轴承的高速性能。 球轴承比滚子轴承有较高的极限转速， 所以在 高速 运转下 应优先考虑选用球轴承。在相同内径 时， 运转时滚动体作用在外圈上的离心力 与外径、滚动体成正比，在 高速重载 场合中，必须验算南京工程学院工业中心毕业设计说明书（论文） - 9 - 轴承的 极限转速。 3、轴向游动性能 通常 机械工作 运转 时，轴 会由于摩擦和工作介质而引起 发热，从而 会发生 热胀冷缩 的情况 。轴有 轴 向游动 可避免产生热胀冷缩影响机械的正常运转。方法 ： 选用内圈或 是 外圈无挡边的圆柱滚子轴承 配置在轴的两端，可产生微量轴向位移并留有热胀冷缩的空间。 4、调心性能 良好的 轴承调心性 可避免由制造误差或安装误差所致的同轴性 ，应 考虑 选用调心球轴承 、 调心滚子 轴承 。 5、允许的空间 设计人员在产品设计之初 ，一般先 根据负载的大小来 确定轴的 大小 ，然后根据轴的尺寸来确定轴承 的 尺寸。小 轴采 用球轴承，大轴 则采 用滚子轴承 。 6、安装与拆卸方便 由于 轴承使用寿命 较短 ，在 工作场合 中轴承作为易损件 ，需要 经常 进行 装拆 更换 。具有 良好的 装拆方便性能 轴承有： 可分离型的角接触球轴承、 推力轴承和调心球轴承等 。 根据机床实际情况 ，由于在工作运转中，滚珠丝杠同时承受轴向和径向两个方向的载荷，应采用角接触球轴承。背靠背组配的角接触球轴承可以产生一个较大的抗弯强度，具有较大的支承刚度，且可补偿径向膨胀。因此在进给系统中分别在滚珠丝杠的左右两端采用一组串联和背对背的 角接触球轴承 进行支撑。 承的配置方式 一般来讲，对轴进行支撑主要是 在径向和轴向 的两个方向。 为 提高 传动刚度，一个很重要的步骤就是如何选择支承结构以及正确安装滚珠丝杠，下面介绍几种轴承的配置方式。 1、 固定 自由式 当一 端装止推轴承 时 ， 轴承 承载能力 较 小，轴向刚度 较 低，仅适用于短丝杠 、精度较低，轻载的 场合。 配置方式如图 2示： 南京工程学院工业中心毕业设计说明书（论文） - 10 - 图 2固定 自由”型的轴承配置方式 2、 固定 在轴 一端装止推轴承， 则轴 另一端 同时 装深沟球轴承。 止推轴承与深沟球轴承配合使用，轴承的 安装位置 必须 远离热源 ，以避免 丝杠 受温度过高热变形的影响，主要 适用于中转速 、 精度 较高 的场合。 配置方式如图 2 图 2固定 游动”型的轴承配置方式 3、 支承 两端装止推轴承 ，并对滚珠丝杠 施加预紧拉力 以 提 高传动刚度。但 此 安装方式对 温升 较为敏感，适用于中速中精度 的 场合。 配置方式如图 2 南京工程学院工业中心毕业设计说明书（论文） - 11 - 图 2支承 支承”型的轴承配置方式 4、 固定 这种结构形式 可以很大程度上提高传动刚度， 使 滚珠 丝杠的热变形转化为止推轴承的预紧力 ，普遍 适用于高速、高精度的场合。 配置方式如图 2示： 图 2固定 固定”型的轴承配置方式 综合车铣复合加工机床实际情况，两端固定的支承方式 可以提高机构中的传动刚度，通过丝杠的热变形转为成轴承的预紧力 。 我在设计过程中采取的轴承配置方式如图 2。 图 2次课题轴承所采用配置方式 南京工程学院工业中心毕业设计说明书（论文） - 12 - 承的润滑 与密封 承的润滑 对轴承来 而言 ， 采取合理的 润滑是 提高 其 综合 性能的重要 方式之一 。 合适的 润滑剂 和良好的 润滑方式 直接 影响轴承的 使用 寿命 和机 床的工作稳定性，采用合理的润滑可更利于运动部件工作运转 。 润滑的作用 ：在两者 摩擦面之间 ， 加入 适量 润滑剂 ，使两者 相对运动体形成液体或半液体摩擦，降低摩擦系数， 以降低对运动部件的磨损 。由于在相对运动体 的油膜 形成 ，避免 了 两摩擦 表 面 的长时间 接触 ， 减少了两摩擦 表 面的摩擦 和 轴承的 过量 发热 ； 同时 ，当 润滑油流 经 润滑 表 面时，一部分热量 被带走，减小因摩擦发热对运动件的影响，有利于运动部件的正常运行。 滚动轴承润滑的润滑剂种类一般可分为油润滑、脂润滑和和固体润滑三大类 6。其中油润滑相对于其他润滑方式而言，油润滑可以在 更大的温度范围内使用，主要适用于高速和高负荷条件下工作的轴承，并且能在 设备保养和更换润滑剂的过程中同时润滑的优点，就目前而言，滚动轴承使用油润滑最为普遍。油润滑与脂润滑性能对比如表 2润滑具有密封装置简单、维修费用低、低成本等优点，通常应用低速、中温操作的工作场合中。当使用油润滑和脂润滑达不到工作条件的时，例如不允许污染的食品、纺织、医疗等机械，可以考虑采用固体润滑剂。 表 2润滑与脂润滑性能对比表 南京工程学院工业中心毕业设计说明书（论文） - 13 - （续表 2润滑与脂润滑对比表） 循环工作原理：润滑油通过油泵从油箱吸出后，经过油路输送到需要润滑的工作部 位，再由回油口返回油箱经滤网过滤后，达到重复使用和经济环保的目的。循环润滑具有充分润滑、油量易控、散热和去除杂质能力强等特点，使用可靠性较高。但必须具有一套独立的供油系统，整体制造成本较高。循环油润滑广泛适用于高速高温、重载的场合。 综合分析：在高速、高精度、高负荷的车铣复合加工机床的工作场合中，应对滚珠丝杠的运动部件采用循环油润滑，车铣复合加工机床作为一台高端高精度设备，具有独立的供油系统，可以满足润滑条件。 南京工程学院工业中心毕业设计说明书（论文） - 14 - 承的密封 轴承的密封形式可分为三种类型：接触式密封、非接触式密封和组合式密封。 1、 接触式密封 接触式密封可分为：毡圈密封和橡胶油封。 1） 毡圈密封：在轴承盖上梯形槽内，放置矩形剖面细毛毡，适用于 V4 5m/封方式如图 2 图 2圈密 封 2）橡胶油封（较为常用 )：将油橡胶制唇形密封圈紧紧贴合弹簧压紧在轴上，唇口向里以防止油流失，唇口向外防灰尘、杂质，组合放置时具有综合作用，起到良好的密封效果。密封方式如图 2 图 2（ a)开口向内和图（ b）开口向外橡胶油封图 2、 非 接触式密封 可分为油沟密封、甩油密封和曲路密封。 1） 油沟密封（间隙密封） ：在 轴与盖之间 留有大约 隙， 轴承 盖上车出沟槽， 并在 槽内 填 满润滑脂， 油沟密封的整体 结构 相对 简单 ， 适 用 于 v5南京工程学院工业中心毕业设计说明书（论文） - 15 - 6m/封方式如图 2 图 2接触式密封图 2） 甩油密封 ：在 轴上开 出一个 沟槽， 沿 径向 油液通过惯性 甩开， 最终 再经轴承盖上集油腔及油孔流回轴承 ，以达到润滑工作部件的效果。 3） 曲路密封 ： 曲路 将旋转与固定密封零件之间间隙 做成密封结构 ， 在 缝隙 中间 填入 适量 润滑脂 ，整体 密封效果 相对 较好，适 用 于 v30m/ 3、 组合式密封 采用两种以上的密封形式组合在一起， 具有更好的密封效果。密封方式如图2 图 2合式密封图 综合分析：在进给系统工作运转时，如果密封件直接接触配合件，产生的摩擦将会引起发热量增大，容易造成润滑不良，加快磨损，缩短运动部件的使用寿命。因此，在密封件与配合件应留有适当的间隙，选用非接触式的橡胶油封。因为丝杠在运转过程中将产生压力，应采取图（ a）的碗式开口向内的橡胶密封，内部压力越大，密封效果越好。 南京工程学院工业中心毕业设计说明书（论文） - 16 - 承端盖的设计 轴承端盖用 于 固定轴承、调整轴承间隙并承受轴向力， 还具有 防尘 与 密封 的作用。 轴承端盖的结构 主要分为： 嵌入式和凸缘式两种。 嵌入式轴承端盖 具有 外形结构简单、紧凑 ，外伸轴 结构 尺寸 较小，整体重量较小的优势 。但装 卸 端盖 过程相对复杂， 调整轴承间隙困难， 整体 密封性能 较 差， 固定时须在 座孔上开槽， 加工制造较难 。嵌入式轴承端盖 更适合 重量轻、结构紧凑的工作 场合 。 其结构和尺寸 图 2 图 2入式轴承端盖的结构尺寸 凸缘式轴承端盖 易调整轴承间隙，部件 装卸 简单方便， 密封性 能良好 ， 目前 应用广泛。但缺点是 外形轮廓尺寸较 大，又需一组螺钉来联接。其结构和尺寸图 2 图 2缘式轴承端盖的结构和尺寸 综合分析：在车铣复合 ，采用的轴承端盖如下图（ a)平板式轴承端盖和图（ b）凸缘式轴承端盖。 南京工程学院工业中心毕业设计说明书（论文） - 17 - 图 2（ a)平板式端盖与图 (b)凸缘式端盖 机与滚珠 丝杠 副联接方式的选择 电动机与丝 杠的联接的三种方式的特点 : （ 1） 通过齿轮联接 ； 齿轮传动在伺服进给系统中 ，起 改变运动方向，降低 从动件 转速，增大转矩 等作用 ， 还可 适应不同螺距 、 脉冲当量比。 当在伺服电动机和丝杠之间安装齿轮时，两个齿轮相互啮合，齿侧间隙易造成反向运动死区，运动精度得不到保障。目前普遍采取双片齿轮结构消除齿轮中的间隙，如 2a）和 (b)所示 。图（ c）为斜齿轮传动消隙结构，薄片结构将齿轮左、右两侧面紧紧贴合，消除了间隙 7。 这种消除间隙的方法整体结构虽然简单，但是调整费时费力，没有自动补偿间隙功能，应用并不普遍。图（ c）所示 锥齿轮消除间隙的原理也与图（ a）的直齿圆柱齿轮相同。当锥齿轮与轴联接时，其措施如图（ a）所示，并采用紧定螺钉顶紧；图（ b）在其中一个键灌环氧树脂，但是不易拆卸维修。 南京工程学院工业中心毕业设计说明书（论文） - 18 - 1、 2 齿轮； 3、 4 螺钉； 5 弹簧 图 2轮间隙的消除 1、 采用齿轮传动副来达到一定的降速比要求； 2、 齿侧间隙会影响系统的稳定性； 3、整体 结构复杂， 用于 电动机与丝杠不能直接联接， 负载转 矩大、需放大 伺服电动机 输出转矩的场合。 （ 2） 通过同步齿形带联接 同步带 兼具 带传动和链传动的 共同 优点 ， 是 一种 靠啮合齿轮 传动 新型带 传动方式 。 同步齿形带以钢丝绳为强力层，外面 包裹着 氯丁橡胶或聚氨酯。 8由于 钢丝绳在 强力层中承 受载荷，整体皮带结构产生的 变形 相对较 小， 并能保持传动比恒定的齿形带 。 故 此带与带轮之间无相对 滑，亦 可做 无滑差同步传动。这种 齿形 带薄而轻，惯性效应 较 小，因而 可应 用于高速传动，其圆周速度 v 可达 到 40m/s。 由于 齿形带不是靠带与带轮之间的 摩擦传动， 没有摩擦损失， 传动比 10，传动效率 可高达 98%99%。齿形带轮的制造复杂、 制造 成本 相对 高 是目前齿形带的不足之处 。 如图 2步齿形有梯形和圆弧齿两类： 图 2步带梯形齿和圆弧齿 其中，模数制梯形齿是我国最先开发的同步带，现仍有使用，但不推荐用于新设计。周节制梯形齿 按照 国家标准（ 行 。圆弧齿同步带只有行业标准，在机电行业中已有广泛的应用。 南京工程学院工业中心毕业设计说明书（论文） - 19 - 同步齿形带传动 兼具了 带传动 与 链传动的优点，运动平稳，吸振好，噪声小。缺点是中心距 位置 要求 较 高，带和带轮制造工艺 制造 复杂，安装 过程中的技术 要求较 高 。 选择同步齿形带时，首先根据要求传递的功率和小带轮的转速选择同步齿形带的带型和节距，然后根据要求传递的变速比确定小带轮和大带轮的直径。通常在带速和安装尺寸条件允许时，小带轮直径尽量取大一些 ， 根据原轴的主轴线的长度，选择标准的同步齿带，最后确定的带宽和带轮的结构和大小 。 同步齿形带传动 中的 主要失效形式是 ： 同步齿形带疲劳断裂 ， 带齿剪切 、 压馈以 及 同步齿形带两侧和带齿的磨损 。 9为确保传动过程中的工作平稳性，必须对 单元 齿宽的拉力 进行校核 ， 在特定情况下， 还校对工作齿面的压力 。 1、 同步带传动 具有带传动和链传动的共 同优点； 2、 机械结构简单，制造成本低，安装调整方便； 3、 传动不打滑，传动效率高。 （ 3） 丝杠、 联轴器直接联接 ： 就目前的形势而言，在很多工作场合中 由于伺服电 动 机 综合 性能的 提升 都采用伺服电 动 机与丝杠直接相连 的方式 。 1、 传动精度高 ； 2、 结构简单，安装调整方便； 3、 适用于中、小型机床或高速加工机床。 方案一： 通过 伺服电 动 机与联轴器相连， 传动件由齿轮来驱动，降低转速 。 方案如图 2 图 2用齿轮降比传动 进给系统简图 方案优缺点： 在设计过程中 ，可 以根据本方案可放大转矩的特点 采用较小 功率的电 动 机， 从而 降低 经济 成本 ， 但是齿轮间隙 直接影响着机构 的传动精度 。 南京工程学院工业中心毕业设计说明书（论文） - 20 - 方案二： 通过 采用 联轴器 将伺服电动机 与滚珠丝杠直接相连 ， 传动比 为 1。 方案如图 2 图 2用联轴器直接传动 进给系统简图 方案优缺点：直接驱动，驱动精度由电机直接保证，但是需要电机扭矩较大。 当前，很大一部分的伺服电动机和滚珠丝杠的连接方式是采用联轴器直连 ， 优势主要体现在：一是大大节约了机床的内部空间，不占横向空间但必须确保足够的直向空间，二是能够保持传动比恒定，与其他传动方式相比，传动效率相对较 高 。对于 齿轮连接 而言，齿轮 连接结构 相对比较紧凑，但是结构复杂，成本也 相对比较高， 适 用于有加、减速比的 位置场合；在 横向空间 较大，传动效率和精度要求不高的场合时，可采用链条和皮带连接。 综合情况考虑，采用联轴器直接刚性联接，驱动精度可以由伺服电动机直接保证，以保证车铣复合机床 动精度相对较高。 轴进给传动导轨类型的选择 工作台导轨是影响数控机床的加工精度与运动平稳性的重要因素，工作台导轨的摩擦特性直接影响了工作台的定位精度和低速进给的工作平稳性，制造导轨的制造误差直接影响了工作台运动的几何精度，在设计制造工作台导轨的过 程中，应尽量
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本文标题：车铣复合加工机床W轴进给机构设计【机械毕业设计含11张CAD图+说明书，外文翻译开题报告】
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